Springer MS, McGowen MR, Gatesy J. · Genes · 2026

Molecular Evidence for the Parallel Evolution of Anosmia in Multiple Odontoceti (Toothed Whales) Clades.

Resumo em português

CONTEXTO/Objetivos. Os odontocetos vivos são os únicos mamíferos atuais que não apresentam características anatômicas associadas à olfação. A principal hipótese para a presumida perda completa do olfato (i.e., anosmia) nos odontocetos é que a olfação foi perdida no ancestral comum do clado coroa. Uma hipótese alternativa é que a olfação foi perdida em paralelo em diferentes linhagens de odontocetos. MÉTODOS. Foi montado um conjunto de dados que inclui sequências codificadoras completas para três genes específicos da olfação (CNGA2, CNGA4, OMP) de 65 espécies de odontocetos, 14 de misticetos e 28 espécies de grupo externo. A distribuição filogenética das mutações inativadoras nesses genes foi documentada, e análises de seleção (dN/dS) foram realizadas com codeml para determinar se a intensidade de seleção foi a mesma ou diferente em três categorias de ramos dentro dos Odontoceti: intactos, transicionais e totalmente pseudogênicos. RESULTADOS. Não existem mutações inativadoras compartilhadas por todos os odontocetos ou por algum dos clados basais dentro dos Odontoceti. Cinquenta e quatro dos 65 táxons exibem pelo menos uma mutação inativadora, e as 11 espécies que não apresentam mutações inativadoras são ziphiídeos. As análises de seleção indicam que os valores de dN/dS estão aumentados em todas as categorias de ramos dentro dos Odontoceti em relação aos ramos de misticetos e de grupos externos. Entretanto, os valores de dN/dS nos odontocetos são mais baixos nos ramos intactos, intermediários nos ramos transicionais e os mais altos nos ramos totalmente pseudogênicos. CONCLUSÕES. Os resultados das análises de seleção, juntamente com a ausência de mutações inativadoras nos ramos mais basais dos odontocetos, suportam a hipótese de que a olfação foi gradualmente reduzida ao longo dos Odontoceti antes da ablação completa desse sentido em linhagens independentes dentro desse clado.

Resumo original em inglês

Background/Objectives. Living odontocetes are the only extant mammals that lack anatomical features associated with olfaction. A leading hypothesis for the presumed complete loss of smell (i.e., anosmia) in odontocetes is that olfaction was lost in the common ancestor of the crown clade. An alternative hypothesis is that olfaction was lost in parallel in different odontocete lineages. Methods. A data set that includes complete coding sequences for three olfactory-specific genes ( CNGA2 , CNGA4 , OMP ) was assembled for 65 odontocete, 14 mysticete, and 28 outgroup species. The phylogenetic distribution of inactivating mutations in these genes was documented, and selection (dN/dS) analyses were performed with codeml to determine if selection intensity has been the same or different on three different branch categories within Odontoceti: intact, transitional, and fully pseudogenic. Results. There are no inactivating mutations that are shared by all odontocetes or either of the basal clades within Odontoceti. Fifty-four of 65 taxa exhibit at least one inactivating mutation, and all 11 species that lack inactivating mutations are ziphiids. Selection analyses indicate that dN/dS values are elevated on all branch categories within Odontoceti relative to both mysticete and outgroup branches. However, the odontocete dN/dS values are lowest on intact branches, intermediate on transitional branches, and highest on fully pseudogenic branches. Conclusions. The results of selection analyses, coupled with the absence of inactivating mutations on the most basal odontocete branches, support the hypothesis that olfaction was gradually reduced across Odontoceti prior to the complete ablation of this sense in independent lineages within this clade.