Evolução molecular de genes de odontocetos revela adaptações à ecolocalização em ambientes diferentes

• Processo: 24/20229-7
• Modalidade de apoio: Auxílio à Pesquisa - Publicações científicas - Artigo
• Data de Início da vigência: 01 de fevereiro de 2025
• Data de Término da vigência: 31 de julho de 2025
• Área do conhecimento: Ciências Biológicas - Genética - Genética Animal
• Pesquisador responsável: Mariana Freitas Nery
• Beneficiário: Mariana Freitas Nery
• Instituição Sede: Instituto de Biologia (IB). Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP). Campinas , SP, Brasil
• Assunto(s): Cetacea Evolução molecular Genes Evolução
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: Cetáceos | ecolocalização | evolução molecular | genes | Evolução

Resumo

Ecolocalização foi um desenvolvimento chave na evolução dos cetáceos com dentes, permitindo sua adaptação e diversificação em diversos ambientes. Estudos anteriores bioacústicos e morfológicos sugerem que pressões ambientais influenciaram a evolução da ecolocalização nesses cetáceos. Essa hipótese demanda uma investigação mais aprofundada, especialmente em relação aos mecanismos moleculares envolvidos na radiação adaptativa dos cetáceos com dentes em múltiplos habitats. Aqui, mostramos que as sequências codificantes de quatro genes auditivos envolvidos na ecolocalização (CDH23, prestina, TMC1 e CLDN14) apresentam diferentes assinaturas de evolução molecular entre golfinhos fluviais, costeiros e oceânicos, sugerindo que as restrições evolutivas desses habitats moldaram a diversidade genética subjacente ao sonar dos cetáceos com dentes.**Resultados** Nossa análise comparativa em 37 espécies de odontocetos revelou padrões de evolução acelerada dentro de linhagens costeiras e fluviais, apoiando a hipótese de que habitats rasos impõem pressões seletivas específicas à propagação do sonar, que não são encontradas no oceano profundo. Todos os cetáceos com genes evoluindo sob seleção positiva são espécies costeiras rasas, incluindo três espécies que recentemente divergiram de linhagens de água doce (Cephalorhynchus commersonii, Sotalia guianensis e Orcaella heinsohni - CDH23), e três espécies que utilizam sonares especializados de Alta Frequência de Banda Estreita (NBHF) (Phocoena sinus - prestina, Neophocaena phocaenoides e Cephalorhynchus commersonii - CDH23). Para os golfinhos de rio e os cetáceos com dentes que mergulham em grandes profundidades, encontramos assinaturas de seleção positiva e convergência molecular afetando locais específicos em CDH23, TMC1 e prestina. Os locais sob seleção positiva (PSS) diferiam em número, identidade e taxas de substituição (dN/dS) entre os cetáceos fluviais, costeiros e oceânicos.**Conclusão** Aqui lançamos luz sobre potenciais mecanismos moleculares subjacentes à diversificação da ecolocalização dos cetáceos com dentes. Nossos resultados sugerem que os genes auditivos desses cetáceos sofreram mudanças sob diferentes pressões seletivas nos ambientes costeiro, fluvial e oceânico. (AU)