Comparative Genomics Uncovers Molecular Adaptations for Cetacean Deep‐Sea Diving

生物 静水压力 喙鲸 动物 氧化应激 进化生物学 生物化学 生态学 鲸鱼 热力学 物理
作者
Fan Zhang,Tong Zhang,Hao Dong,Jie Jiang,Guang Yang,Inge Seim,Ran Tian
出处
期刊:Molecular Ecology [Wiley]
卷期号:34 (22): e17678-e17678 被引量:10
标识
DOI:10.1111/mec.17678
摘要

Cetaceans show remarkable diversity in diving capability, implying a range of adaptive strategies to hazards such as hydrostatic pressure and oxidative stress, but few studies have considered the evolution of extreme diving. Here, we first examined the relationship between morphological and physiological factors and diving capability and then considered the molecular evolution of candidate deep-sea diving traits in a genomic dataset of cetaceans. Our dataset included six super-divers, sperm whales (families Physeteridae and Kogiidae) and beaked whales (Ziphiidae), species that can dive deeper than 1000 m for about an hour or longer. We found a positive association between diving capability and oxygen-linked globins, and super-diver myoglobin (MB) is under positive selection and harbours a reported functional amino acid change. Blubber thickness was positively associated, likely to provide thermal insulation and hydrostatic pressure resistance. Super-divers have gene changes that may contribute to differences in the composition of outer blubber neutral lipids (triacylglycerols and wax esters), fatty acids and cholesterol. Total lung capacity relative to body mass showed a negative association, ostensibly to limit gas bubbles that can cause decompression sickness. A functional assay suggests that an ATP8B1 amino acid substitution may reduce lung injury in super-divers. Super-diver XDH has two unique amino acids and a decreased ability to produce uric acid under hypoxia when its ROS-generating XO isoform is prevalent, suggesting that it reduces cell damage from oxidative stress and uric acid accumulation in species with prolonged dives. Our study deepens the understanding of how deep-sea diving emerged in the cetacean lineage.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
青梧衔云完成签到,获得积分10
刚刚
肖鹏发布了新的文献求助10
1秒前
Jasper应助乌小其采纳,获得10
1秒前
1秒前
21发布了新的文献求助10
1秒前
2秒前
2秒前
fzj完成签到,获得积分10
2秒前
2秒前
深林狼完成签到,获得积分10
2秒前
aurora发布了新的文献求助10
3秒前
洁净灵松完成签到 ,获得积分10
3秒前
HaohaoLi完成签到,获得积分10
3秒前
4秒前
hhhh完成签到,获得积分20
4秒前
激动完成签到 ,获得积分10
4秒前
4秒前
沐倾城完成签到,获得积分10
5秒前
matafeiyan完成签到,获得积分10
5秒前
Loststar完成签到 ,获得积分20
6秒前
一个西藏发布了新的文献求助10
6秒前
Orange应助sxh采纳,获得10
7秒前
7秒前
呵呵完成签到,获得积分10
7秒前
PQ完成签到,获得积分10
7秒前
小五屁孩儿完成签到,获得积分10
8秒前
桃桃奶盖发布了新的文献求助10
8秒前
8秒前
泥泥完成签到 ,获得积分10
9秒前
小分队发布了新的文献求助10
9秒前
星辰大海应助一颗白菜采纳,获得10
9秒前
9秒前
十一完成签到,获得积分20
9秒前
10秒前
飘逸秋荷完成签到,获得积分10
10秒前
10秒前
平淡的翅膀完成签到 ,获得积分10
10秒前
潇洒寄云发布了新的文献求助20
10秒前
cfer完成签到,获得积分10
10秒前
11秒前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
Single Cell Analysis of the Tumor Microenvironment Landscape Across the Disease Spectrum of Multiple Myeloma 1000
2026年中国辛酸癸酸聚乙二醇甘油酯行业市场现状调查及投资机会研判报告 1000
2026年中国辛酸癸酸聚乙二醇甘油酯行业市场规模及竞争格局分析报告 1000
模型平均及其应用 900
Fundamentals of Pharmaceutical and Biologics Regulations: A Global Perspective, Second Edition 700
The Cambridge History of China 英文版16册 600
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 计算机科学 内科学 物理 复合材料 催化作用 细胞生物学 无机化学 光电子学 物理化学 电极 基因
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 7332185
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8946626
关于积分的说明 18978579
捐赠科研通 6986378
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3216925
关于科研通互助平台的介绍 2383453
邀请新用户注册赠送积分活动 2196664