DADOS NÃO PUBLICADOS , NÃO UTILIZAR OU CITAR.
UNIVERSIDADE FEDERAL DA PARAÍBACENTRO DE CIÊNCIAS EXATAS E A NATUREZA DEPARTAMENTO DE SISTEMÁTICA E ECOLOGIA LABORATÓRIO DE PEIXES: ECOLOGIA E CONSERVAÇÃO
SELEÇÃO SEXUAL EM HIPPOCAMPUS REIDI (TELEOSTEI: SYNGNATHIDAE): INFLUÊNCIA DE SINAIS VISUAIS E ACÚSTICOS
SHAKA NÓBREGA MARINHO FURTADO
JOÃO PESSOA-PB 2013 © D av id H en sh aw 2 0 0 9
DADOS NÃO PUBLICADOS , NÃO UTILIZAR OU CITAR.
SHAKA NÓBREGA MARINHO FURTADOSELEÇÃO SEXUAL EM HIPPOCAMPUS REIDI (TELEOSTEI: SYNGNATHIDAE): INFLUÊNCIA DE SINAIS VISUAIS E ACÚSTICOS
Monografia apresentada ao Curso de Ciências Biológicas da Universidade Federal da Paraíba, como requisito parcial à obtenção do grau de Bacharel em Ciências Biológicas.
Drª. Ierecê Maria de Lucena Rosa ORIENTADORA
Drª. Tacyana Pereira Ribeiro de Oliveira CO-ORIENTADORA
JOÃO PESSOA – PB 2013
DADOS NÃO PUBLICADOS , NÃO UTILIZAR OU CITAR.
Furtado, Shaka Nóbrega MarinhoSeleção sexual em Hippocampus reidi (Teleostei: Syngnathidae): Influência de sinais visuais e acústicos / Shaka Nóbrega Marinho Furtado – João Pessoa, 2013.
71 p. il
Monografia (Curso de Ciências Biológicas) – Universidade Federal da Paraíba
DADOS NÃO PUBLICADOS , NÃO UTILIZAR OU CITAR.
SHAKA NÓBREGA MARINHO FURTADOSELEÇÃO SEXUAL EM HIPPOCAMPUS REIDI (TELEOSTEI: SYNGNATHIDAE): INFLUÊNCIA DE SINAIS VISUAIS E ACÚSTICOS
Monografia apresentada ao Curso de Ciências Biológicas da Universidade Federal da Paraíba, como requisito parcial à obtenção do grau de Bacharel em Ciências Biológicas.
Data:_________________________________
Resultado: ____________________________
BANCA EXAMINADORA:
________________________________________________ Profª. Drª. Ierecê Maria de Lucena Rosa
Universidade Federal da Paraíba – UFPB (orientadora)
________________________________________________ Profª. Drª. Tacyana Pereira Ribeiro de Oliveira
Universidade Estadual da Paraíba - UEPB (co-orientadora)
________________________________________________ Dr. Carlos Barros de Araújo
Universidade Federal da Paraíba – UFPB (examinador interno)
________________________________________________ Prof. Dr. Antonio da Silva Souto
Universidade Federal de Pernambuco - UFPE (examinador externo)
JOÃO PESSOA-PB 2013
DADOS NÃO PUBLICADOS , NÃO UTILIZAR OU CITAR.
Às minhas Marias:DADOS NÃO PUBLICADOS , NÃO UTILIZAR OU CITAR.
AGRADECIMENTOS
Gostaria de agradecer, primeiramente, aos meus pais Clécia e Nonato por terem me provido de todo o amor e atenção. Sinto-me extremamente lisonjeada por ser filha de dois educadores que, com certeza, contribuíram muito, muito para a minha formação como ser humano. Aos meus irmãos, Ariadne e Axell, os quais me cativaram e motivaram, cada qual a sua maneira. É muito bom saber que tenho bons “causos” com vocês. Obrigada por estarem comigo!
À minha orientadora, Dra. Ierecê Lucena Rosa, meu muito obrigada por ter aberto as portas para mim, por todo o ensinamento que me foi dado, por acreditar e investir em mim, pelas sinceras opiniões, pelas brincadeiras, pelos “lanches”. Profa., a senhora tem toda a minha admiração pela sua competência e empenho no que faz.
À minha co-orientadora, Dra. Tacyana Oliveira, pela paciência em me ensinar passo a passo tudo o que eu precisava saber, por ter cobrado tanto de mim, por ter me dado a oportunidade de descobrir um mundo pelo qual me encantei. Tacy, agradeço-lhe por cada momento.
Ao Dr. Carlos Barros de Araújo, pelos ensinamentos bioacústicos, pelas conversas variadas, pelas “pressões”. Garanto-lhe que sou bem mais confiante agora!
Aos professores do curso de Ciências Biológicas, minha gratidão pelos conhecimentos ofertados ao longo desses anos, pela amizade de alguns de vocês.
Aos meus colegas do Laboratório de Peixes: Ecologia e Conservação (LAPEC), pelo dia a dia de trabalho, pela ajuda valiosíssima, muitas vezes, imprescindível, pelos momentos de risos e de descontração: Paula Honório, Gabriela Defavari, Josias Xavier, Larissa Monteiro, Juliana Nogueira, Souto Neto, Luana Aires, Aline Paiva, Patrícia Kelly, Larissa Cavalcante, Michelle Cavalcante, e aos agregados: Livia e Kassiano.
DADOS NÃO PUBLICADOS , NÃO UTILIZAR OU CITAR.
À Dona Chica, pela atenção, disponibilidade e por salvar o “lapequinho” inúmeras vezes.Aos meus “segundos pais” Fátima e Clímaco, admiro a força e a luta de vocês. Grata pelo carinho, pela “adoção” e pelos momentos compartilhados.
À minha “avó” Socorro Burity, pelo carinho, cuidado e atenção!
À TPS, as “ovelhas desgarradas da sociedade”: Sávio, Ariadne, ao pequeno hobbit (Vancarder), Juliana, Larissa, Natan, Daniela, Gustavo, Enelise, Thiago, “Luiza”, Job, Maeve, por todos os momentos juntos, pelos “delírios espaciais”, pelo amor, apoio e companheirismo, é muito bom compartilhar de todo o caos com vocês! E que nosso jazz continue, afinal “This fire is out of control/ I'm going to burn this city”.
A Larissa Monteiro, por toda a amizade, por ser minha staff nos experimentos, pelos surtos psicóticos, pelas “acordadas para vida”. Valeu por tudo, “Diva do FUNCS III”!
A André e Maxime, pela amizade e pelos zilhões de histórias francesas e brasileiras vividas!
Aos Erasmus brésiliens – Nantes: André, Cecília, Raíssa, Ana, Elaíse, Nathália,
Roberta, Mariana, Leo Silva, Pedro, Andrew, Lethícia, Thales, pelas vivências, viagens, aprendizados. A França teria sido bem menos interessante sem vocês.
A Charlotte Kevran e família, pelo zelo e respeito com que me receberam sempre que estive com vocês, pela curiosidade por minha cultura.
Aos seres humanos peculiares que a biologia proporcionou na minha vida: Igor, Txutxuca, Junior, Boca, Tai, Baunilha, Ravi (pelego), Walber, Galeto, Mário, Lulu, Elis, Alty, por terem tornado esses quatro anos interessantes das mais diversas formas!
DADOS NÃO PUBLICADOS , NÃO UTILIZAR OU CITAR.
“[…] Você diz que os machos selvagens se ornamentam mais que as fêmeas, o que eu já tinha ouvido antes; você saberia me dizer se eles assim procedem apenas para seu próprio prazer, para estimular a admiração de outros machos, ou para agradar as fêmeas, ou então, como é provável, por todas essas razões? […]”.DADOS NÃO PUBLICADOS , NÃO UTILIZAR OU CITAR.
RESUMO
Este é o primeiro estudo que avalia a influência de sinais visuais (máculas dorsolaterais) e acústicos (cliques) para a seleção sexual em cavalos-marinhos (gênero Hippocampus). A espécie Hippocampus reidi foi utilizada como modelo. Dados comportamentais e de produção de som foram obtidos a partir de experimentos ex-situ com foco na escolha de parceiro e na competição intrassexual. As fêmeas preferiram machos que apresentaram uma combinação de sinais visuais (máculas dorsolaterais) e acústicos (cliques graves, com baixa frequência dominante), sugerindo que esses sinais agem sinergicamente para fornecer uma indicação da qualidade do macho. Em relação à competição intrassexual, os machos apresentaram os seguintes comportamentos agonísticos durante a corte: empurrar (0,19% do total de comportamentos apresentados), lutar (0,32%), "morder" (0,06%) segurar (3,28%) e "submissão" (0,26%). Os nossos resultados mostraram que a frequência com que estes comportamentos foram realizados foi o aspecto fundamental para o estabelecimento da dominância entre machos - isto é, a presença de máculas dorsolaterais e a de produção de som não desempenham um papel neste contexto. Portanto, a escolha de parceiro (e não a competição intraespecífica), com base em dados morfológicos (presença de máculas dorsolaterais) e características acústicas (frequência dominante e timbre), parecem ser determinantes para a seleção sexual em H. reidi.
DADOS NÃO PUBLICADOS , NÃO UTILIZAR OU CITAR.
ABSTRACT
This is the first study to assess the influence of visual (dorsolateral spots) and acoustic signals (clicks) to the sexual selection in seahorses (genus Hippocampus). The species
Hippocampus reidi was used as a model. Behavioral and sound production data were
obtained from ex-situ experiments focusing on mate choice and intra-sexual competition. Females preferred males which exhibited a combination of visual (dorsolateral spots) and acoustic signals (lower-frequency clicks, with low dominant frequency) suggesting that those signals act synergistically to provide a cue of male quality. Regarding intra-sexual competition, males exhibited the following agonistic behaviors during courtship: pushing (0.19% of all recorded behaviors), fighting (0.32%), “biting” (0.06%) holding (3.28%) and “submission” (0.26%). Our results showed that the frequency in which these behaviors were performed was the key aspect to the establishment of dominance among males – i.e., the presence of dorsolateral spots and sound production did not play a role in that context. Therefore, mate choice (and not intraspecific competition), based on morphological (presence of dorsolateral spots) and acoustic characteristics (dominant frequency and timber), seems to be determinant to sexual selection in H. reidi.
DADOS NÃO PUBLICADOS , NÃO UTILIZAR OU CITAR.
LISTA DE FIGURAS
Figura 1: Desenho esquemático do crânio do cavalo-marinho Hippocampus zosterae,
sendo destacados (em cinza) os ossos do crânio responsáveis pela produção de cliques alimentares (SO = supraoccipital; C = coroa) (modificado de Colson et al., 1998)………....22
Figura 2: Espécime de Hippocampus reidi (macho), em ambiente natural. Foto: T.P.R.
Oliveira………25
Figura 3: Esquema do aquário experimental (visão superior) mostrando os
compartimentos para cada indivíduo, as divisórias e a zona de preferência (área hachurada). Paredes transparentes são representadas em cinza, e paredes opacas, em preto. (A) aquário para escolha de parceiro; (B) aquário para competição intrassexual……….…27
Figura 4: Aquário experimental sobre uma plataforma para isolamento de vibrações do
solo, formada por uma folha de isopor de 22 mm de espessura, uma folha de compensado de madeira de 4mm, uma folha de E.V.A. de 11mm e tiras de borracha de 35mm. Foto: Shaka Furtado……….….28
Figura 5: Exemplares de machos de Hippocampus reidi utilizados nos experimentos.
(MA) Macho com máculas; (MB) Macho sem máculas. Foto: Shaka Furtado……….29
Figura 6: Desenho esquemático mostrando como foi realizada a medição da altura dos
exemplares de cavalo-marinho (modificado de Lourie et al., 1999)………30
Figura 7: Exemplo de espectrograma (A), oscilograma (B) e espectro de energia e cepstrum (linha vermelha) (C) de um clique de um indivíduo macho de Hippocampus reidi emitido durante escolha parceiro. No oscilograma (B) há a indicação do parâmetro
duração, enquanto que no espectro de energia (C), há a frequência dominante, indicada pela seta vermelha, e obtida a partir do cepstrum. Frequência de amostragem 44.1Hz,
bandwidth de 300 Hz, 75% overlap, Hanning window………34
Figura 8: Frequência de ocorrência dos comportamentos realizados por Hippocampus reidi durante o experimento de escolha de parceiro, considerando todos os
DADOS NÃO PUBLICADOS , NÃO UTILIZAR OU CITAR.
Figura 9: Frequência de ocorrência dos comportamentos elaborados por Hippocampus reidi durante o experimento de escolha de parceiro, de acordo com o sexo dos
indivíduos e a ocorrência de máculas dorsolaterais. (MA) Macho com mácula; (MB) Macho sem mácula; (F) Fêmea. Devido aos baixos valores de frequência relativa, não é possível visualizar no gráfico os seguintes comportamentos: *Natação paralela (0,03%); ** Apontar (0,1%); *** Gape (0,4%). ...…...………41
Figura 10: Análise de componentes principais para cliques emitidos durante a escolha
de parceiro em Hippocampus reidi. (A) Vetores das variáveis físicas do som; (B) Gráfico demonstrando o agrupamento dos cliques nas duas componentes principais (PC1 e PC2)……….46
Figura 11: Gráfico representando a distribuição das frequências de ocorrência dos
comportamentos para o experimento de competição em Hippocampus reidi, considerando todos os indivíduos. * Dada a baixa frequência relativa do comportamento “morder” (0,06%), não é possível visualizá-lo no gráfico………...50
Figura 12: Gráficos representando a frequência relativa de execução dos
comportamentos exclusivos de competição para os machos com mácula (MA) e machos sem mácula (MB) de Hippocampus reidi………51
Figura 13: Gráfico da PCA para cliques emitidos por machos de Hippocampus reidi,
durante o experimento de competição intraespecífica. (A) Vetores das variáveis físicas do som; (B) Gráfico demonstrando o agrupamento dos cliques nas duas componentes principais (PC1 e PC2)………57
DADOS NÃO PUBLICADOS , NÃO UTILIZAR OU CITAR.
LISTA DE TABELAS
Tabela 1: Etograma dos comportamentos executados durante os experimentos de
escolha de parceiro em Hippocampus reidi. Baseado em Anderson (2009), Vincent (1994) e Oliveira (2011), com modificações………38
Tabela 2: Frequência de ocorrência dos comportamentos elaborados por Hippocampus reidi durante o experimento de escolha de parceiro, para cada tríade observada. (MA)
Macho com mácula; (MB) Macho sem mácula; (F) Fêmea………40
Tabela 3: Resumo dos experimentos realizados (escolha de parceiro e competição
intrassexual), demonstrando o número de cliques emitidos por sexo, a média da duração dos cliques, a média da frequência dominante, e o resultado final de escolha da fêmea e/ou dominância entre machos. (MA) Macho com mácula; (MB) macho sem mácula; (NA) não aplicável………43
Tabela 4: Número de cliques emitidos por machos preferidos e machos preteridos de Hippocampus reidi. MA: macho com máculas; MB: macho sem máculas………44 Tabela 5: Valores obtidos na análise de componentes principais para a segunda
componente (PC2), para o experimento de escolha de parceiro pela fêmea, em
Hippocampus reidi. Em negrito as quatro variáveis que mais influenciaram os
agrupamentos………...………45
Tabela 6: Etograma dos comportamentos executados por Hippocampus reidi durante os
experimentos de competição intrassexual. Baseado em Vincent (1994), com modificações………...……….49
Tabela 7: Frequência de ocorrência dos comportamentos elaborados por Hippocampus reidi durante o experimento de competição intrassexual, para cada tríade observada.
(MA) Macho com mácula; (MB) Macho sem mácula; (F) Fêmea………...………52
Tabela 8: Número de cliques emitidos pelos machos dominantes e “submissos” de Hippocampus reidi, durante o experimento de competição intrassexual. (MA) macho
com mácula; (MB) macho sem mácula; (X) não houve “vencedor”………...……54
Tabela 9: Número de cliques emitidos pelos machos preferidos e preteridos de Hippocampus reidi, durante o experimento de competição intrassexual. (MA) macho
com mácula; (MB) macho sem mácula; (X) não houve “vencedor”……….…..54
Tabela 10: Valores obtidos na análise de componentes principais para a segunda
componente (PC2) em Hippocampus reidi. Em negrito as quatro variáveis que mais influenciaram os agrupamentos...………...55
DADOS NÃO PUBLICADOS , NÃO UTILIZAR OU CITAR.
LISTA DE SÍMBOLOS, SIGLAS E ABREVIATURAS°N Graus norte °S Graus sul m Metros cm Centímetro mm Milímetro L Litros h Horas s Segundos ms Milissegundos Hz Hertz kHz Quilohertz dB Decibéis V Volts μPa Micropascal % Porcentagem UV Ultravioleta
ppm Partes por milhão
NH3 Amônia
NO-2 Nitrito
pH Potencial hidrogeniônico
DADOS NÃO PUBLICADOS , NÃO UTILIZAR OU CITAR.
IUCN União Internacional para a Conservação da Natureza
CITES Convenção sobre o Comércio Internacional de Espécies da Fauna e Flora
Silvestres Ameaçadas de Extinção
F Fêmea
MA Machos com máculas
DADOS NÃO PUBLICADOS , NÃO UTILIZAR OU CITAR.
SUMÁRIO
1. INTRODUÇÃO………....
1.1. Cavalos-marinhos no contexto de seleção sexual……… 17 18 2. OBJETIVOS………. 2.1. Objetivo geral……….. 2.2. Objetivos específicos………... 24 24 24 3. MATERIAL E MÉTODOS………. 3.1. Espécie estudada……….. 3.2. Sistema de manutenção dos cavalos-marinhos……… 3.3. Aquário experimental……….. 3.4. Experimentação………... 3.4.1. Escolha de parceiro………... 3.4.2. Competição intrassexual………... 3.5. Produção de som……….. 3.5.1. Análise dos sons………... 3.6. Análise de dados……….. 3.6.1. Escolha de parceiro e competição intrassexual………. 3.6.2. Produção de som………... 25 25 26 26 28 31 31 32 33 35 35 35 4. RESULTADOS………. 4.1. Escolha de parceiro………. 4.1.1. Comportamento……… 4.1.2. Produção de som………... 4.2. Competição intrassexual……….. 4.2.1 Comportamento………. 4.2.2. Produção de som………... 36 36 36 42 47 47 53 5. DISCUSSÃO………. 58 6. CONCLUSÃO………... 62 7. REFERÊNCIAS……… 63
DADOS NÃO PUBLICADOS , NÃO UTILIZAR OU CITAR.
17 1. INTRODUÇÃO
Os cavalos-marinhos (gênero Hippocampus) são peixes ósseos, membros da família Syngnathidae, juntamente com os peixes-cachimbo, cavalos-cachimbo e dragões-marinhos. Distribuem-se em águas temperadas e tropicais, entre 50°N e 50°S. Ocorrem de forma esparsa no ambiente, caracterizando uma distribuição “em manchas” (Lourie et al., 1999, 2004). Habitam caracteristicamente ambientes rasos e costeiros, sendo encontrados em associação com bancos de algas e fanerógamas, corais, raízes de mangue (Dias & Rosa, 2003; Lourie et al., 2004) e têm limite de distribuição vertical registrado de 55 m (Vari, 1982).
Uma característica singular dos cavalos-marinhos é a sua morfologia altamente diferenciada, que inclui a cabeça formando um ângulo reto em relação ao eixo corporal, corpo envolto por anéis ósseos, ausência de nadadeiras pélvica e caudal, cauda terminal preênsil, e boca localizada na extremidade de um focinho tubular (Foster & Vincent, 2004; Lourie et al., 1999, 2004; Nelson, 2006).
Outra peculiaridade desses peixes é a reprodução, que inclui elaborados rituais de corte e acasalamento e a transferência dos ovócitos da fêmea para uma bolsa localizada na região ventral do macho, onde a prole é incubada até o nascimento (Vincent, 1994; Masonjones & Lewis, 1996; Foster & Vincent, 2004; Mattle & Wilson, 2009). Esta última característica constitui uma das formas mais especializadas de cuidado parental entre os animais (Vincent, 1992; Vincent & Sandler, 1995). Somando-se a esSomando-ses aspectos, na maioria das espécies estudadas do gênero Hippocampus, foi registrada a formação de pares reprodutivos estáveis (Foster & Vincent, 2004).
Adicionalmente, os cavalos-marinhos exibem uma grande variedade de padrões de colorido, que auxiliam na camuflagem para a captura de presas (pequenos peixes, crustáceos e outros invertebrados) e para evitar a predação (siris e alguns peixes pelágicos) (Foster & Vincent, 2004; Gill, 1905; Lourie et al., 1999) e a capacidade de mudar rapidamente de cor quando em interação com outro indivíduo como, por exemplo, durante o comportamento de corte (Vincent & Sandler, 1995).
Existe um reconhecimento crescente de que esses animais singulares encontram-se globalmente ameaçados pela degradação de encontram-seus habitats preferenciais (e.g.,
DADOS NÃO PUBLICADOS , NÃO UTILIZAR OU CITAR.
18
manguezais e recifes), como também pela pesca direta e incidental que alimenta um comércio internacional que envolve 70 países (Vincent et al., 2011).
Tal fato é agravado devido a algumas características da história de vida das espécies de Hippocampus, como baixa densidade populacional, baixa capacidade de deslocamento e fidelidade de sítio (Foster & Vincent, 2004), que tornam as suas populações particularmente vulneráveis às ameaças.
Atualmente, 38 das 48 espécies consideradas válidas de Hippocampus (Vincent
et al., 2011) encontram-se listadas na União Internacional para a Conservação da
Natureza (IUCN, 2012) como “deficiente de dados”, a exemplo de H. reidi – espécie-foco do presente estudo. Adicionalmente, todo o gênero Hippocampus foi listado no Apêndice II da Convenção sobre o Comércio Internacional de Espécies da Fauna e Flora Silvestres Ameaçadas de Extinção (CITES), que o demanda a demonstração de que o comércio internacional de cavalos-marinhos não é prejudicial para as populações naturais.
1.1. Cavalos-marinhos no contexto da seleção sexual
Embora tenha havido muitos avanços no entendimento das causas e consequências da seleção sexual, ainda existem muitos aspectos desconhecidos. Sabe-se, por exemplo, que um sexo pode limitar a taxa reprodutiva de outro de diversas formas e essas limitações podem variar entre os sexos no tempo e espaço (Rosenqvist & Berglund, 2011). A forma como essas diferenças mensuráveis de seleção sexual se relacionam entre si e como podem ser usadas têm sido objeto de discussão na literatura científica (Jones, 2009).
O conceito de seleção sexual foi introduzido por Darwin (1859), de forma a responder a questionamentos acerca das diferenças visíveis encontradas entre os indivíduos da mesma espécie, introduziu o conceito de seleção sexual, definindo brevemente como uma força que não atua na necessidade de sobrevivência, mas na capacidade dos machos acasalarem com uma fêmea. Em 1871, Darwin ampliou a explicação do seu conceito do porquê de caracteres visíveis, como as cores brilhantes, chifres e displays (exibições), de machos de muitas espécies evoluíram. Segundo ele, existem duas formas de seleção sexual: (1) competição entre machos para o acesso às
DADOS NÃO PUBLICADOS , NÃO UTILIZAR OU CITAR.
19
fêmeas e (2) a preferência da fêmea por um parceiro que apresente determinados fenótipos.
O processo de escolha de um parceiro envolve diversos fatores, incluindo sinais comportamentais, visuais, químicos e vocais (Andersson, 1994). Isto faz com que, geralmente, os machos sejam mais coloridos, mais vistosos e vocalizem mais do que as fêmeas, bem como apresentem caracteres sexuais secundários (Darwin, 1871; Fisher, 1930) – ou seja, que haja dimorfismo sexual. Fisher (1930) sugeriu que inicialmente há uma correlação entre as características preferidas pela fêmea e a qualidade do macho e que, ao final do processo de escolha, machos com ornamentos conspícuos são atrativos para as fêmeas do que outros machos. Dessa forma, tal preferência sexual pode conferir uma vantagem seletiva, tornando-se estabelecida na espécie.
A seleção sexual também pode ser abordada no contexto do investimento parental. Neste caso, Trivers (1972) propôs que quando o investimento masculino excede o feminino, o papel sexual deverá ser revertido, conforme registrado, por exemplo, para o peixe-cachimbo Syngnathus tiphle (Berglund & Rosenqvist, 2001). Porém, a inversão de papéis sexuais não é comum entre os teleósteos, pois os machos que prestam cuidado parental podem guardar, limpar e aerar múltiplas proles a uma taxa maior do que uma fêmea pode produzi-las (Clutton-Brock & Vincent, 1991).
Por outro lado, o sexo que emprega menos energia no cuidado parental não é necessariamente o sexo competidor (Clutton-Brock, & Parker, 1992), como é o caso dos cavalos-marinhos. Neste grupo, o papel sexual é convencional, conforme demonstrado por Vincent (1994): os machos competem mais pelo acesso ao parceiro sexual do que as fêmeas, embora o investimento daqueles no cuidado da prole seja maior e estas possam produzir ovócitos mais rapidamente do que os machos podem recebê-los.
Outros fatores, como o sucesso reprodutivo e o sistema de acasalamento, têm um papel fundamental na seleção sexual, conforme evidenciado por Bateman (1948). Em seu experimento com Drosophila melanogaster, ele sugeriu que a seleção sexual estaria sendo mais atuante em machos do que em fêmeas, pois como os machos dependem diretamente de uma alta frequência de inseminações e consequentemente de um maior número de conquista de parceiras, estando, assim, mais sujeitos a essa força seletiva. A ideia de Bateman foi reforçada por Trivers (1972), a partir da teoria do investimento parental como o fator determinante na seleção natural, de forma que a força da pressão seletiva vai ser maior no sexo que menos investe em sua prole. Desta forma, as
DADOS NÃO PUBLICADOS , NÃO UTILIZAR OU CITAR.
20
diferenças no investimento parental podem produzir diferenças no comportamento social, no dimorfismo sexual e nas taxas de mortalidade entre os sexos.
Zahavi (1975) evidenciou outro aspecto da seleção sexual, através do conceito de “handicap”. Para ele, a seleção sexual é efetiva e benéfica para ambos os sexos, uma vez que ela melhora a capacidade do sexo seletivo de detectar a qualidade do sexo selecionado. Porém, este autor sugere que as características selecionadas por seleção sexual (e.g., cores fortes, chifres) através da escolha de parceiro geralmente deixam o indivíduo em maior evidência, ou seja, mais vulnerável, conferindo uma desvantagem na sobrevivência. Esta desvantagem foi considerada por Zahavi como um tipo de teste, no qual um indivíduo com uma característica bem desenvolvida representa um indivíduo que sobreviveu a esse teste, apesar de mais; sendo assim, a fêmea, ao selecionar um macho com uma característica ao invés de escolher um macho que não a apresenta, na verdade está escolhendo entre um parceiro que sobreviveu à desvantagem e outro que não (teoria de “handicap”).
Por possuir padrões reprodutivos únicos, como, por exemplo, cuidado parental exercido exclusivamente por indivíduos machos (Lourie et al., 1999), a família Syngnathidae constitui um grupo particularmente interessante para o estudo de seleção sexual. Nessa direção, vários trabalhos utilizaram representantes dessa família como modelo em estudos sobre padrões reprodutivos, a grande maioria deles focada nos peixes-cachimbo (e.g., Berglund, 2000; Berglund et al., 1997; Berglund & Rosenqvist 2001). Comparativamente, poucos trabalhos publicados têm como foco os cavalos-marinhos no contexto da seleção sexual (e.g., Vincent 1994; Mattle et al., 2009; Naud et
al., 2009; Bahr et al., 2011).
Entre os aspectos relevantes que podem ser abordados estudando-se os cavalos-marinhos no contexto da seleção sexual, pode-se citar o dimorfismo sexual. Conforme discutido na literatura (e.g., Emlen & Oring, 1977; Jones & Avise, 2001), o dimorfismo sexual geralmente está associado à poligamia (Jones & Avise, 2001) e sua ocorrência muitas vezes aumenta o sucesso reprodutivo através da competição intrassexual ou escolha de parceiro (Iguchi & Hino, 1999). Além disso, uma vez que possui um custo energético para o indivíduo, pode indicar um maior fitness, sendo um indicador honesto de qualidade do parceiro sexual (Berglund & Rosenqvist, 2001).
As espécies de cavalo-marinho, por sua vez, são geralmente monomórficas, refletindo o padrão monogâmico da maioria das espécies estudadas (Vincent, 1994;
DADOS NÃO PUBLICADOS , NÃO UTILIZAR OU CITAR.
21
Masonjones & Lewis, 1996; Naud et al., 2008) e os poucos registros de dimorfismo no grupo estão relacionados à altura do corpo (Vincent, 1990; Vincent et al., 1992). Entretanto, há também registros iniciais que sugerem a existência de caracteres sexuais secundários relacionados à coloração (Oliveira et al., 2010), ainda não avaliados em termos da seleção sexual.
Somando-se ao aspecto supramencionado, a seleção sexual está diretamente relacionada a diversos sistemas de comunicação (e.g., visual, químico, acústico), para que as informações referentes a cada sexo sejam efetivamente transmitidas. Tais sistemas de comunicação evoluíram de modo que um indivíduo possa tomar decisões baseadas em comportamentos (como reprodução, cuidado parental, comportamentos agonísticos, entre outros), fisiologia e morfologia de outros indivíduos (Endler, 1993).
Para que haja comunicação, são necessários alguns componentes: emissor, receptor, canal, contexto, sinal, ruído e um código (ver Barnard, 2002), e o interesse do emissor deve ser claro ao enviar o sinal ao receptor, de modo que este faça uma decisão comportamental ou fisiológica (Endler, 1993). Os sinais podem evoluir, sendo confiáveis ou honestos, se estes ostentarem um custo para o remetente, seja devido ao custo de produção ou através do aumento da vulnerabilidade de ataque pelos receptores heteroespecíficos ou coespecíficos (Zahavi, 1975).
Dentre os sistemas de comunicação, a produção de sons é utilizada por diversos grupos animais para transmitir informações (Bradbury & Vehrencamp 1998). Nos vertebrados, os peixes se destacam, sendo provavelmente o maior grupo a produzir sons (Ladich 2004). A noção da produção de som pelos peixes data de Aristóteles, porém foi apenas na segunda metade do século XIX que os estudos com bioacústica desses animais tiveram um maior desenvolvimento (Lobel et al., 2010), como os de Dufossé (1874), que reportou que alguns sons produzidos pelos peixes podiam ser voluntários (através de ossos faríngeos ou vibrações da bexiga natatória), descrevendo os mecanismos de produção de som em diversos táxons, tanto do ponto de vista comportamental, como morfológico. Como exemplos de trabalhos marcantes para a consolidação dos estudos de bioacústica de peixes, podemos citar Fish (1948), Tavolga (1960), Fish & Mowbray (1970), Fine et al. (1977), Myrberg (1981), entre outros.
Entre os vertebrados, os peixes desenvolveram a maior diversidade de mecanismos de produção de som (Bass & Ladich 2008; Ladich & Fine 2006). A maioria dos mecanismos sonoros conhecidos neste grupo é produzida de duas formas
DADOS NÃO PUBLICADOS , NÃO UTILIZAR OU CITAR.
22
principais: estridulação e vibração da bexiga natatória (Ladich & Bass, 2003). A produção sonora por (1) estridulação ocorre pela fricção de elementos ósseos, tais como dentes ou espinhos das nadadeiras; e (2) a vibração da bexiga natatória consiste na rápida contração dos músculos especializados, que contraem ou estendem a bexiga natatória, resultando na emissão de som (Ladich & Bass, 2003). Em peixes teleósteos, diversos mecanismos evoluíram para geração de som (Ladich & Bass, 2003), podendo ainda ser produzido através de tendões das nadadeiras peitorais, vibração da cintura peitoral ou passagem de ar pelo ânus (Ladich & Bass 2003; Ladich & Fine 2006).
A maioria dos sons produzidos pelos peixes tende a ser sinais pulsáteis e variados em termos de frequência e duração (Bass & Ladich, 2008) e podem conter informações biológicas relevantes como localização (de alimento, parceiro, predador, presa), identidade do indivíduo (idade, sexo, força), status social (dominante ou submisso), indicar o fitness do parceiro (tamanho, vigor, taxa de displays), discriminar a espécie, e ainda sincronizar a liberação de gametas (Lobel et al., 2010; Simmons, 2010). Estudos detalhados de anatomia e fisiologia do ouvido interno também demonstraram respostas comportamentais e neurofisiológicas dos peixes a estímulos acústicos (ver Lobel et al., 2010).
No caso dos cavalos-marinhos, a produção de som se dá pela fricção entre os ossos do crânio, especificamente entre o supraoccipital e a coroa (Figura 1), caracterizado por ser um mecanismos estridulatório (Colson et al., 1998; Fish 1948, 1953; Fish & Mowbray, 1970), resultante em um clique que se assemelha a um estalar de dedos.
Figura1: Desenho esquemático do crânio do cavalo-marinho Hippocampus zosterae, sendo destacados (em cinza) os ossos do crânio responsáveis pela produção de cliques alimentares (SO = supraoccipital; C = coroa) (modificado de Colson et al., 1998).
DADOS NÃO PUBLICADOS , NÃO UTILIZAR OU CITAR.
23
Os cliques emitidos pelos cavalos-marinhos foram descritos em diversos contextos comportamentais, principalmente durante a alimentação (e.g., Gill 1905, James & Heck, 1994, Berget and Wainright, 1997, Felício et al., 2006, Anderson 2009, Oliveira, 2011), mas também quando esses peixes são introduzidos a um novo ambiente (Fish 1953) e durante o comportamento de corte (Anderson, 2009; Oliveira, 2011). Além dos cliques, há registros de sons de baixa frequência neste grupo (Anderson, 2009; Dufossé, 1874; Oliveira 2011), produzidos em situação de estresse (i.e., quando os animais são manuseados), provavelmente pela contração de músculos esqueléticos e amplificados pela bexiga natatória (Dufossé 1874). Estes sons foram recentemente caracterizados e denominados “rufos” por Oliveira (2011).
Embora a produção de sons por cavalos-marinhos seja mencionada em diversos trabalhos, nenhuma abordagem relativa à comunicação acústica foi feita no contexto da seleção sexual nesse grupo. Adicionalmente, poucos são os trabalhos acerca desta temática no grupo dos peixes em geral (e.g., Amorim et al., 2010; Verzijden et al., 2010).
DADOS NÃO PUBLICADOS , NÃO UTILIZAR OU CITAR.
24 2. OBJETIVOS
2.1. Objetivo geral
O presente estudo teve como foco a seleção sexual em uma espécie de cavalo-marinho, Hippocampus reidi Ginsburg, 1933, através da análise de variáveis morfológicas e do comportamento acústico.
2.2. Objetivos específicos
- Verificar se há influência de características morfológicas de machos de cavalos-marinhos em relação à escolha de parceiro pelas fêmeas;
- Documentar e analisar padrões comportamentais adotados por indivíduos machos durante competição intrassexual, por meio da elaboração de etogramas;
DADOS NÃO PUBLICADOS , NÃO UTILIZAR OU CITAR.
25 3. MATERIAL E MÉTODOS
3.1. Espécie estudada
A espécie foco deste trabalho, Hippocampus reidi (Figura 2), é uma das duas espécies de cavalos-marinhos com registro de ocorrência para o Brasil (Lourie et al., 1999; Lourie et al., 2004; Rosa et al., 2002; Rosa et al., 2005). Apresenta coloração bastante variada, com a presença de pontos escuros espalhados pelo corpo, bem como de alguns pontos brancos, principalmente na região da cauda (Lourie et al., 1999; Lourie et al., 2004; Oliveira et al., 2010). Oliveira et al. (2010) consideraram a presença de uma quilha proeminente e máculas dorsolaterais nos machos como dimorfismo sexual para a espécie.
DADOS NÃO PUBLICADOS , NÃO UTILIZAR OU CITAR.
26
3.2. Sistema de manutenção dos cavalos-marinhos
Os indivíduos utilizados neste trabalho compõem a população estoque do Laboratório de Peixes: Ecologia e Conservação (LAPEC) da Universidade Federal da Paraíba. Os animais constituem a primeira geração obtida no laboratório, a partir de um plantel adquirido no comércio legal de peixes ornamentais.
Os aquários de manutenção apresentam um sistema de circulação de água com filtros mecânicos (e.g., lã acrílica, espumas de poliuretano) e biológicos (espuma de poliuretano e biocerâmicas) para a manutenção da qualidade da água. Adicionalmente, cada sistema encontra-se conectado a um skimmer, para a retirada de impurezas e proteínas dissolvidas na água, bem como um filtro UV, para esterilização.
Neste estudo, o fotoperíodo adotado foi de 10L:14E; os parâmetros da água dos aquários, aferidos diariamente, foram mantidos como se segue: NH3= 0 ppm; NO-2 < 0,3
ppm; pH = 8,0; temperatura = 24 - 26°C; e salinidade = 26 - 28.
Os exemplares de Hippocampus reidi utilizados no presente estudo foram alimentados ad libitum duas vezes ao dia (09:00 e 16:00), com pós-larva de camarão (Litopaenneus vannamei). Após a alimentação, os camarões não consumidos e as fezes dos animais eram removidos, sendo feita uma troca parcial de água de 10-20% por dia do volume do aquário.
3.3. Aquário experimental
Os experimentos foram realizados em um aquário experimental de 96L (44 x 50 x 44 cm; Figura 4), o qual apresentava 3 compartimentos (Figura 3): um referente ao espaço ocupado pela fêmea (44 x 50 x 22 cm) e outros dois ocupados pelos machos (22 x 50 x 22 cm, cada), divididos por meio de uma divisória de acrílico transparente, evitando contato físico e químico entre os indivíduos-estímulo e o individuo focal. Nos experimentos de escolha de parceiro, a divisória que separava os machos foi coberta por uma placa opaca de PVC, de forma a evitar contato visual entre eles; por sua vez, durante os nos experimentos de competição intrassexual, a divisória opaca era retirada (adaptado de Berglund & Rosenqvist, 2001). No compartimento do aquário onde a
DADOS NÃO PUBLICADOS , NÃO UTILIZAR OU CITAR.
27
fêmea era mantida, foi determinada uma zona de preferência de 5 cm diante da divisória transparente (Figura 3).
Figura 3: Esquema do aquário experimental (visão superior) mostrando os compartimentos para cada indivíduo, as divisórias e a zona de preferência (área hachurada). Paredes transparentes são representadas em cinza, e paredes opacas, em preto. (A) aquário para escolha de parceiro; (B) aquário para competição intrassexual.
Em cada compartimento foi posicionada uma bomba de circulação de 400L/h, que garantia aeração e filtragem da água, como também uma planta artificial, para servir como substrato de apoio para os animais (Figura 4). As paredes internas do aquário foram forradas com plástico-bolha (exceto o vidro frontal) com o objetivo de reduzir ressonâncias e reverberação dos sons, distorções consequentes de gravações em aquários pequenos (Akamatsu et al., 2002). As paredes externas (à exceção do vidro frontal) foram forradas com plástico aderente azul-marinho para diminuir o estresse dos animais. Além disso, o aquário foi posicionado sobre uma plataforma de isolamento de vibrações (Figura 4), a qual consistia de uma folha de isopor de 22 mm de espessura, uma folha compensado de madeira de 4 mm, uma folha de E.V.A. de 11mm e tiras de borracha de 35mm de espessura.
DADOS NÃO PUBLICADOS , NÃO UTILIZAR OU CITAR.
28
Figura 4: Aquário experimental sobre uma plataforma para isolamento de vibrações do solo, formada por uma folha de isopor de 22 mm de espessura, uma folha de compensado de madeira de 4 mm, uma folha de E.V.A. de 11mm e tiras de borracha de 35mm. Foto: Shaka Furtado.
O regime de iluminação e os parâmetros da água foram mantidos da mesma forma que os dos aquários de manutenção.
Durante o período de gravação (8:00 às 11:00), as bombas de circulação eram desligadas e retiradas do aquário e os animais não recebiam alimentação; esta era fornecida imediatamente após o término da gravação (11:00) e às 17:00. Após a alimentação, os camarões não consumidos e as fezes dos animais eram removidos, sendo feita uma troca de 50% do volume total da água dos compartimentos.
3.4. Experimentação
Os dados foram obtidos na Universidade Federal da Paraíba, no Laboratório de Peixes: Ecologia e Conservação do Departamento de Sistemática e Ecologia (LAPEC), de setembro a dezembro de 2012.
Foram utilizados 60 exemplares de cavalos-marinhos (40 machos e 20 fêmeas) provenientes da população-estoque do LAPEC. Todos os animais foram fotografados e
DADOS NÃO PUBLICADOS , NÃO UTILIZAR OU CITAR.
29
identificados individualmente por meio de marcas naturais (Berglund & Rosenqvist, 2001, Oliveira, 2007).
Todos os exemplares de H. reidi utilizados nos experimentos encontravam-se reprodutivamente ativos. A fim de assegurar que não houvesse cópula ou formação de pares estáveis no intervalo mínimo de 15 dias, referente ao tempo de incubação dos filhotes pelo macho ou ao intervalo entre de produção de ovócitos pela fêmea (ver Vincent, 1990), machos e fêmeas foram mantidos em aquários separados.
Para cada sessão de observação, foram selecionados uma fêmea (F) e dois machos, dos quais um apresentava máculas dorsolaterais conspícuas (MA) enquanto, no outro, tais máculas eram ausentes ou pouco evidentes (MB) (Figura 5). Os indivíduos foram colocados no aquário experimental às 18:00 do dia anterior às sessões de observação, horário correspondente ao início do fotoperíodo escuro, para permitir que se aclimatassem ao novo ambiente, buscando diminuir algum possível estresse (Mattle & Wilson, 2009). Após o término do segundo dia de experimentação, os animais foram devolvidos aos mesmos aquários de manutenção de onde haviam sido retirados.
Figura 5: Exemplares de machos de Hippocampus reidi utilizados nos experimentos. (MA) Macho com máculas; (MB) Macho sem máculas. Foto: Shaka Furtado.
Máculas [Digite uma citação do docume nto ou o resumo de um ponto interess ante. Você pode posicion ar a caixa de texto em qualque r lugar do docume nto. Use a guia Ferrame MA MB
DADOS NÃO PUBLICADOS , NÃO UTILIZAR OU CITAR.
30
Nenhuma das tríades foi utilizada mais de uma vez durante as sessões dos experimentos. Os 40 exemplares machos se assemelhavam em termos de coloração de base, presença de quilha pigmentada e altura, com o intuito de apenas a presença ou ausência de máculas dorsolaterais serem a característica morfológica distinta entre os animais. A altura (Figura 6) foi medida a partir do topo da coroa até a ponta da cauda do animal, segundo Lourie et al. (1999, 2004), através do software ImageJ 1.45s. No experimento de preferência da fêmea, as fêmeas mediam em média 14,8 ± 0,4 cm; os machos com mácula (MA) mediam 15,8 ± 0,3 cm, enquanto que os machos sem mácula (MB) mediam 15,7 ± 0,4 cm, não havendo diferença significativa entre as alturas dos indivíduos machos (t = 0,27, g.l. = 18, p = 0,78). Para o experimento de competição intrassexual: as fêmeas mediam 14,6 ± 0,4 cm; os (MA) mediam 15,2 ± 0,5 cm e os (MB) mediam 14,7 ± 0,5 cm, não havendo diferença entre as alturas dos machos (t = 0,66, g.l. = 18, p = 0,51).
Figura 6: Desenho esquemático mostrando como foi realizada a medição da altura dos exemplares de cavalo-marinho (modificado de Lourie et al., 1999).
AL
TU
DADOS NÃO PUBLICADOS , NÃO UTILIZAR OU CITAR.
31
Para posterior revisão e análise dos comportamentos, todos os experimentos foram filmados, utilizando-se uma câmera de vídeo Sony HDR-XR160, posicionada a 1m de distância do aquário, por trás de uma cortina azul-marinho opaca.
3.4.1. Escolha de parceiro
Para o experimento de preferência da fêmea na escolha de um parceiro, realizaram-se 10 sessões de observação, cada qual com dois dias de duração. As tríades foram observadas ad libitum (Lehner 1996), no período da manhã, em que há maior atividade relacionada à corte em cavalos-marinhos (Vincent, 1990; Masonjones & Lewis, 1996). Os comportamentos foram registrados por dia durante um período de três horas, das 08:00 (início do fotoperíodo com luz) até as 11:00 horas da manhã.
Foram registradas e analisadas 60h de gravações de vídeo para a identificação e quantificação dos comportamentos realizados e posterior elaboração de um etograma. Para a análise de preferência, foram considerados (1) o número de vezes em que a fêmea adentrou a zona de preferência; (2) a duração de cada comportamento (em segundos); (3) para qual macho (MA ou MB) a fêmea se direcionou; e (4) quais os comportamentos executados durante a sua permanência na zona de preferência, baseado em Mattle & Wilson (2009). Além disso, foi contabilizada a frequência relativa dos comportamentos executados durante as 3 horas, referentes a cada dia de experimento, para cada indivíduo. Definiu-se como “macho preferido” aquele pelo qual a fêmea demostrou maior interesse, tanto pela frequência de vezes com que visitou quanto pelo tempo que interagiu (e.g. comportamentos de corte) com este. Definiu-se como “macho preterido” aquele pelo qual a fêmea demonstrou menos interesse.
3.4.2. Competição intrassexual
Para a realização deste experimento, o anteparo opaco que separava o compartimento dos machos no aquário experimental foi removido, permitindo a interação entre estes. Executaram-se 10 sessões de observação. Como no experimento anterior, os comportamentos foram registrados das 08:00 às 11:00.
DADOS NÃO PUBLICADOS , NÃO UTILIZAR OU CITAR.
32
Devido à baixa atividade comportamental, considerando que os indivíduos passaram a maior parte do tempo em repouso no 2º dia de experimento, apenas as observações referentes ao 1º dia foram consideradas. Desta forma, foram registradas e analisadas 39 horas de vídeo, porém só 30 horas foram consideradas para a identificação e quantificação dos comportamentos realizados e posterior elaboração de um etograma. Para a análise de competição, foi considerada a frequência de ocorrência dos comportamentos exclusivos de competição, sendo estes: empurrar, lutar, “morder”, segurar e “submissão” (Vincent, 1994). Neste trabalho, definiu-se “macho dominante” aquele que executou, com maior frequência relativa, comportamentos específicos de competição, estabelecendo assim uma dominância ao subjugar o outro macho, neste último caso considerado aqui como “macho submisso”. O comportamento “submissão”, apesar de ser um comportamento dos “machos submissos”, foi contabilizado para os machos “vencedores” (como lutar, empurrar) para a determinação de dominância.
Neste experimento também foi verificada a escolha da fêmea no contexto de competição, sendo a preferência da fêmea avaliada da mesma forma que no experimento de escolha de parceiro.
3.5. Produção de som
Durante a realização tanto do experimento de escolha de parceiro quanto do referente à competição intrassexual, foram realizadas gravações de áudio concomitantemente às filmagens, para o registro da produção de sons pelos cavalos-marinhos. Para a captação e gravação de som utilizou-se um hidrofone modelo SQ26-08 (frequência de captação de 0,030 a 30 kHz, sensibilidade: -193 dBV re 1V/μPa;
Cetacean Research Technology) conectado a um gravador M-Audio MicroTrack II solid state (taxa de amostragem de 44,1 kHz, 16 bits). O hidrofone foi posicionado à meia
água, próximo ao centro do aquário (adaptado de Oliveira, 2011), no compartimento da fêmea.
DADOS NÃO PUBLICADOS , NÃO UTILIZAR OU CITAR.
33
3.5.1. Análise dos sons
Dos 232 cliques gravados (Tabela 3), 168 cliques foram considerados para a análise, sendo 101 produzidos durante escolha de parceiro e 67 produzidos durante competição intrassexual. Como o foco deste trabalho foi analisar a influência dos sinais elaborados nos dois contextos, então apenas os cliques dos machos foram considerados. Os 64 cliques produzidos por fêmea não foram inseridos nas análises, sendo obtidas apenas as médias de duração e frequência dominante.
Para as análises de som, foram utilizados os seguintes programas: Cool Edit Pro 2.0 (Syntrilium Software Corporation), para edição e avaliação da duração dos cliques por meio de oscilogramas (Figura 7B), e o S_TOOLS-STx 4.0.0 (Acoustics Research
Institute, Austrian Academy of Sciences, Viena, Aústria), para a confecção de
sonogramas e determinação da frequência dominante, através de espectro de energia e do cepstrum-smoothed spectra (Figura 7C). O cepstrum-smoothed spectrum é utilizado para aferir o maior pico de energia da curva, sendo este um melhor representante da distribuição energética (Ladich, 1998).
Todos os arquivos de som foram normalizados antes de serem analisados, a fim de reduzir problemas resultantes de uma visualização direta dos valores do espectrograma, uma vez que este expressa uma compensação inerente entre resolução temporal e de frequências, bem como a variação da amplitude em uma escala relativa. Dessa forma, a não normalização dos arquivos pode prejudicar a sua utilização em análises comparativas de frequência e amplitude (Zollinger et al., 2012).
Ademais, foi realizada a análise dos timbres relativos a cada clique gravado. Para tanto, foram sintetizadas as frequências de banda estreita em espectro de banda larga com 10 bandas de frequência: 31 - 62.5 dB; 62.5 – 125 dB; 125 – 250 dB; 250 – 500 dB; 500 – 1000 dB; 1000 – 2000 dB; 2000 – 4000 dB; 4000 – 8000 dB; 8000 – 16000 dB; 16000 – XX dB.
O resultado foi obtido segundo Bistafa (2011), a partir da equação: Lp= 10 log (∑ ( )
DADOS NÃO PUBLICADOS , NÃO UTILIZAR OU CITAR.
34
Figura 7: Exemplo de espectrograma (A), oscilograma (B) e espectro de energia e cepstrum (linha vermelha) (C) de um clique de um indivíduo macho de Hippocampus reidi emitido durante escolha parceiro. No oscilograma (B) há a indicação do parâmetro duração, enquanto que no espectro de energia (C), há a frequência dominante, indicada pela seta vermelha, e obtida a partir do cepstrum. Frequência de amostragem 44.1Hz, bandwidth de 300 Hz, 75% overlap, Hanning window.
(A)
(C)
(B)
5
10
15
20
-60
-40
-80
-100
-120
A
m
p
li
tu
d
e
rel
ati
va
Frequência (kHz)
5
10
15
20
Frequência dominanteDADOS NÃO PUBLICADOS , NÃO UTILIZAR OU CITAR.
35
3.6. Análise dos dados
Quando pertinente, os dados são apresentados como média ± E.P. (erro padrão). Para verificar a significância, foi utilizado p-bilateral < 0,05. Todas os testes foram realizados através dos programas Statistica 10 ou BioEstat 5.0 para Windows.
3.6.1 Escolha de parceiro e competição intrassexual
Para verificar (1) a preferência da fêmea em relação à frequência relativa de visitações para cada zona de preferência, bem como à frequência de comportamentos de interação fêmea-macho, e (2) a dominância do macho em relação à frequência relativa de comportamentos de competição, foi usado o teste de Mann-Whitney. Posteriormente foi usado o teste binomial para verificar a aleatoriedade (1) na escolha final da fêmea, no experimento de escolha de parceiro e (2) na dominância dos machos, no experimento de competição intraespecífica.
3.6.2 Produção de som
Para verificar se as frequências de ocorrência dos cliques produzidos por machos preferidos e preteridos eram determinantes na escolha da fêmea ou na dominância de determinado macho, foi realizado o teste de Mann-Whitney. Adicionalmente, foi feita uma análise de componentes principais (PCA) para verificar similaridades nas características físicas dos sons, sendo estas: frequência dominante, duração e nove bandas largas de frequência (31 - 62.5 Hz, 62.5 – 125 Hz, 125 – 250 Hz, 250 – 500 Hz, 500 – 1000 Hz, 1000 – 2000 Hz, 2000 – 4000 Hz, 4000 – 8000 Hz, 8000 – 16000 Hz e 16000 – XX Hz), produzidos pelos machos preferidos e preteridos, tanto no caso da escolha da fêmea quanto em relação à dominância entre os machos. Posteriormente foi realizado um teste de Mann-Whitney para verificar se havia diferença entre os parâmetros dos cliques emitidos (1) pelos machos preferidos e machos preteridos, e (2) pelos machos dominantes e submissos.
DADOS NÃO PUBLICADOS , NÃO UTILIZAR OU CITAR.
36 4. RESULTADOS
4.1. Escolha de parceiro
4.1.1. Comportamento
Dos 10 comportamentos registrados (Tabela 1), repouso, natação e ascender foram os mais representativos, com frequências de ocorrência de 56.4%, 25.2% e 11.5%, respectivamente (Figura 8). Para cada sexo, também foi analisada a frequência de ocorrência dos comportamentos (Tabela 2), sendo a fêmea quem mais realizou atividade (50,40% dos casos, sendo 6,12% de comportamentos exclusivos de corte), seguida pelo macho com mácula (MA) (33,18% ; 11,72% de comportamentos de corte) e o macho sem mácula (MB) (27,87%; 11,72% de comportamento de corte) (Figura 9). Inflar a bolsa (estrutura presente exclusivamente no macho) foi o único comportamento executado exclusivamente por machos; por outro lado, o comportamento de envolver o focinho com a cauda (estruturas presentes em ambos os sexos) foi realizado apenas pelas fêmeas.
Considerando a frequência com que a fêmea adentrou a zona de preferência, 55,95% das vezes foram referentes a visitas ao MA, enquanto 43,82% foram passados em frente ao MB, e 0,23% foram referentes às vezes em que a fêmea visitou a zona de preferência exatamente em frete à divisória dos machos. Houve uma diferença significativa no número de vezes em que a fêmea visitou a zona de preferência de cada macho (Mann-Whitney: U = 22,0; Z(U) = 2.11; p < 0.05). Porém, para determinar se de fato houve escolha, considerou-se apenas a frequência apenas quando houve interação (i.e., comportamentos relacionados à corte) entre o macho e a fêmea, excluindo-se o repouso. Considerando a interação macho-fêmea enquanto esta permanecia dentro da zona de preferência, houve interação entre MA e a fêmea durante 41,48% das vezes que ela esteve frente a ele; e 32,83% em que esteve na ZP do MB, a fêmea interagiu com este macho. A frequência relativa de interações em relação a cada macho não apresentou diferença significativa (U = 38,0; Z(U) = 0.9; p = 0.36).
DADOS NÃO PUBLICADOS , NÃO UTILIZAR OU CITAR.
37
Também foi avaliada a interação em relação à duração dos comportamentos. Neste contexto, a fêmea visitou a zona de preferência em 20,2% (43735 s) da duração total dos dois dias de experimento. Ela permaneceu na zona de preferência do MA em 65% (2844,8 ± 1023,9s) do tempo total, enquanto que em 35% (1513,8 ± 810,1s) do tempo, ela permaneceu na do MB. O tempo em que a fêmea permaneceu na zona de preferência de cada macho não apresentou diferença significativa (U = 37,0; Z(U) = 0,98; p = 0,32). Contudo, considerando apenas a duração dos comportamentos de interação, a fêmea interagiu apenas em 1,0% (535 ± 353,1s) do tempo, dos quais interagiu a maior parte do tempo (98,9%; 2118 ± 355,9s) com o MA, e apenas 1,1% (6 ± 3,5s) com o MB (U = 2,0; Z(U) = 2,193; p < 0,05).
Considerando o número de visitas à ZP e a interação com os machos, foi verificada a preferência da fêmea pelo macho com mácula (MA) em 9 das 10 tríades realizadas, refletindo uma provável influência da presença de máculas na escolha da fêmea, uma vez que esta não foi aleatória (Teste binomial: n = 10; p < 0,05).
DADOS NÃO PUBLICADOS , NÃO UTILIZAR OU CITAR.
38
Tabela 1: Etograma dos comportamentos executados durante os experimentos de escolha de parceiro em Hippocampus reidi. Baseado em Anderson (2009), Vincent (1994) e Oliveira (2011), com modificações.
Comportamento Descrição
Ascender O animal se desloca na coluna d’água em direção à superfície, elevando a cabeça e apontando o focinho nesta mesma direção. Apontar O animal eleva a cabeça, alinhando-a com o corpo e direciona o
focinho em direção à superfície da água.
Cauda no focinho O animal envolve o focinho com a ponta da cauda.
Clique O animal produz um som semelhante a um estalar de dedos; para isso, eleva a cabeça, abre a boca, protrai o osso hioide e retorna à posição inicial.
Empalidecer O animal clareia a coloração de base do corpo, com exceção da cabeça, das marcas naturais (e.g.,máculas dorsolaterais) e da quilha ventral.
“Gape” O animal executa o mesmo movimento para a produção do clique, porém neste caso não há a produção de som.
Inflar a bolsa
(exclusivo do macho)
O macho inclina-se para frente, abrindo o orifício da bolsa, bombeando a água para dentro e para fora desta, movimento semelhante ao executado durante a liberação dos filhotes. Um bombeamento pode durar de 1-32 segundos.
Natação* O animal nada por toda a extensão do compartimento do aquário, na coluna d’água.
Natação paralela Os cavalos-marinhos (macho e fêmea) nadam lado a lado, empalidecendo a coloração do corpo.
Repouso** O animal mantém-se no substrato de apoio, utilizando a cauda para se prender ou mantendo-se no fundo do aquário, apenas realizando movimentos com a cabeça e/ou posicionamento do corpo. Neste estudo, pequenos deslocamentos de no máximo 5 cm, no qual o corpo do animal encontrava-se em contato com o fundo aquário, também foram considerados “repouso”.
* Não é considerado exclusivo da corte; ** Não incluído na análise da escolha da fêmea, uma vez que não está associado à corte.
DADOS NÃO PUBLICADOS , NÃO UTILIZAR OU CITAR.
39
Figura 8: Frequência de ocorrência dos comportamentos realizados por Hippocampus reidi durante o experimento de escolha de parceiro, considerando todos os indivíduos.
56,3% 25% 0,4% 11,5% 0,9% 1,9% 1,5% 2,3% 0,2% REPOUSO NATAÇÃO CAUDA NO FOCINHO ASCENDER "GAPE" APONTAR EMPALIDECER INFLAR A BOLSA NATAÇÃO PARALELA
DADOS NÃO PUBLICADOS , NÃO UTILIZAR OU CITAR.
40
Tabela 2: Frequência de ocorrência dos comportamentos elaborados por Hippocampus reidi durante o experimento de escolha de parceiro, para cada tríade observada. (MA) Macho com mácula; (MB) Macho sem mácula; (F) Fêmea.
SEXO COMPORTAMENTO T1 T2 T3 T4 T5 T6 T7 T8 T9 T10 TOTAL/10
MA REPOUSO 65.93% 50.00% 95.90% 32.32% 94.44% 59.09% 10.81% 77.42% 96.15% 96.00% 67.81% NATAÇÃO PARALELA 0.00% 0.00% 0.00% 0.00% 0.00% 3.03% 0.00% 0.00% 0.00% 0.00% 0.30% NATAÇÃO 32.97% 25.60% 4.10% 18.05% 4.17% 25.76% 59.46% 22.58% 3.85% 4.00% 20.05% CAUDA NO FOCINHO 0.00% 0.00% 0.00% 0.00% 0.00% 0.00% 0.00% 0.00% 0.00% 0.00% 0.00% ASCENDER 0.00% 0.00% 0.00% 48.16% 1.39% 6.06% 10.81% 0.00% 0.00% 0.00% 6.64% “GAPE” 0.00% 9.00% 0.00% 1.50% 0.00% 0.00% 0.00% 0.00% 0.00% 0.00% 1.05% APONTAR 1.10% 0.00% 0.00% 0.00% 0.00% 0.00% 0.00% 0.00% 0.00% 0.00% 0.11% EMPALIDECER 0.00% 14.86% 0.00% 0.00% 0.00% 4.55% 0.00% 0.00% 0.00% 0.00% 1.94% INFLAR A BOLSA 0.00% 0.00% 0.00% 0.00% 0.00% 1.51% 18.92% 0.00% 0.00% 0.00% 2.04% MB REPOUSO 61.82% 100% 64.15% 8.62% 61.97% 82.22% 70.83% 84.48% 86.54% 100% 72.06% NATAÇÃO PARALELA 0.00% 0.00% 0.00% 0.00% 0.00% 0.00% 0.00% 0.00% 0.00% 0.00% 0.00% NATAÇÃO 21.82% 0.00% 16.97% 5.10% 38.03% 17.78% 29.17% 15.52% 13.46% 0.00% 15.79% CAUDA NO FOCINHO 0.00% 0.00% 0.00% 0.00% 0.00% 0.00% 0.00% 0.00% 0.00% 0.00% 0.00% ASCENDER 14.54% 0.00% 16.97% 56.85% 0.00% 0.00% 0.00% 0.00% 0.00% 0.00% 8.84% “GAPE” 1.82% 0.00% 1.91% 0.00% 0.00% 0.00% 0.00% 0.00% 0.00% 0.00% 0.37% APONTAR 0.00% 0.00% 0.00% 11.67% 0.00% 0.00% 0.00% 0.00% 0.00% 0.00% 1.17% EMPALIDECER 0.00% 0.00% 0.00% 0.00% 0.00% 0.00% 0.00% 0.00% 0.00% 0.00% 0.00% INFLAR A BOLSA 0.00% 0.00% 0.00% 17.76% 0.00% 0.00% 0.00% 0.00% 0.00% 0.00% 1.78% F REPOUSO 47.93% 49.48% 100% 61.93% 75.86% 65.31% 25.00% 38.33% 32.08% 7.41% 50.33% NATAÇÃO PARALELA 0.00% 0.00% 0.00% 0.00% 0.00% 4.08% 0.00% 0.00% 0.00% 0.00% 0.41% NATAÇÃO 49.98% 31.96% 0.00% 22.84% 24.14% 20.41% 64.29% 61.67% 67.92% 81.48% 42.47% CAUDA NO FOCINHO 5.79% 0.00% 0.00% 1.10% 0.00% 0.00% 0.00% 0.00% 0.00% 0.00% 0.69% ASCENDER 1.65% 1.03% 0.00% 3.26% 0.00% 6.12% 10.71% 0.00% 0.00% 7.41% 3.02% “GAPE” 2.00% 3.10% 0.00% 0.00% 0.00% 2.04% 0.00% 0.00% 0.00% 0.00% 0.71% APONTAR 0.00% 1.03% 0.00% 10.87% 0.00% 0.00% 0.00% 0.00% 0.00% 3.70% 1.56% EMPALIDECER 0.00% 13.40% 0.00% 0.00% 0.00% 2.04% 0.00% 0.00% 0.00% 0.00% 1.54%
DADOS NÃO PUBLICADOS , NÃO UTILIZAR OU CITAR.
41
Figura 9: Frequência de ocorrência dos comportamentos elaborados por Hippocampus reidi durante o experimento de escolha de parceiro, de acordo com o sexo dos indivíduos e a ocorrência de máculas dorsolaterais. (MA) Macho com mácula; (MB) Macho sem mácula; (F) Fêmea. Devido aos baixos valores de frequência relativa, não é possível visualizar no gráfico os seguintes comportamentos: *Natação paralela (0,03%); ** Apontar (0,1%); *** Gape (0,4%).
50,3% 0,4% 42,4% 0,7% 3% 0,7% 1,6% 1,5%
F
REPOUSO NAT. PARALELA NATAÇÃO CAUDA NO FOCINHO ASCENDER GAPE APONTAR EMPALIDECER 68% 0,3%* 20% 7% 1% 0,1%** 2% 2%MA
REPOUSO NAT. PARALELA NATAÇÃO ASCENDER GAPE APONTAR EMPALIDECER INFLAR A BOLSA 72% 15,8% 8,8% 0,4%*** 1,2% 1,8%MB
REPOUSO NATAÇÃO ASCENDER GAPEDADOS NÃO PUBLICADOS , NÃO UTILIZAR OU CITAR.
42
4.1.2. Produção de som
Os sons produzidos por Hippocampus reidi durante a escolha de parceiro pela fêmea consistiram de cliques – sons de curta duração, de banda larga de frequência, produzidos tanto por fêmeas como pelos machos. Os 141 cliques registrados durante o experimento apresentaram duração média de 13, 5 ± 0,3 ms e frequências dominantes de 2113 ± 470 Hz, as quais variaram de 271 a 14703 Hz.
As fêmeas produziram 40 cliques, com duração média de 13,5 ± 1,1 ms e com frequência dominante média de 3014 ± 1788 Hz; os MA produziram 75 cliques com duração média de 12,92 ± 1,6 ms e frequência dominante média de 816 ± 212 Hz, enquanto que os MB produziram 26 cliques, com duração média de 14,16 ±1,1 ms e frequência dominante média de 2510 ± 1720 Hz (Tabela 3).
Para verificar a preferência da fêmea em relação à produção de sons, foram analisados 101 dos 141 cliques gravados para este tipo de experimento, referentes aos cliques emitidos pelos machos. A média de cliques produzidos pelos MA foi de 7,6 ± 2,3, enquanto a dos MB foi 2,6 ± 0,7 (Tabela 3). Considerando a preferência da fêmea, a média de produção de cliques pelos machos preferidos foi semelhante à dos preteridos (U = 48,5; Z(U) = 0,11; p = 0,90; Tabela 4).
DADOS NÃO PUBLICADOS , NÃO UTILIZAR OU CITAR.
43Tabela 3: Resumo dos experimentos realizados (escolha de parceiro e competição intrassexual), demonstrando o número de cliques emitidos por sexo, a média da duração dos cliques, a média da frequência dominante, e o resultado final de escolha da fêmea e/ou dominância entre machos. (MA) Macho com mácula; (MB) macho sem mácula; (NA) não aplicável.
Experimento Número de indivíduos Altura (cm) Média ± EP No. de cliques Duração (ms) Média ±EP Frequência dominante (Hz) Média ±EP Preferência da fêmea / Dominância Escolha de parceiro Fêmeas 10 14,8 ± 0,4 40 13,5 ± 1,1 (11 - 20,5) 3014 ± 1788 (276 - 14760) NA Machos MA 10 15,8 ± 0,3 75 12,9 ± 1,6 (7 - 18,4) 816 ± 212 (307 – 599) 9 MB 10 15,7 ± 0,4 26 14,2 ± 1,1 (10 - 20) 2510 ± 1720 (271 - 14703) 1 Competição intraespecífica Fêmeas 10 14,6 ± 0,4 24 13,7 ± 1,3 (9,7 - 20) 2603 ± 1979 (246 – 14453) NA Machos MA 10 15,2 ±0,5 27 12,7 ± 2,4 (8,5 – 22,1) 3404 ± 1844 (417 – 9626) 3/5 MB 10 14, 7 ± 0,5 40 12,5 ± 2,2 (1 – 18) 1520 ± 681 (289 – 5210) 5/3
DADOS NÃO PUBLICADOS , NÃO UTILIZAR OU CITAR.
44
Tabela 4: Número de cliques emitidos por machos preferidos e machos preteridos de Hippocampus
reidi. MA: macho com máculas; MB: macho sem máculas.
TRIADE PREFERÊNCIA DA FEMEA N° DE CLIQUES PREFERIDO (N) N° DE CLIQUES PRETERIDO (N) 1 MA 0 3 2 MA 13 0 3 MA 0 5 4 MA 1 2 5 MA 0 3 6 MA 17 7 7 MB 0 15 8 MA 9 2 9 MA 4 1 10 MA 16 3
O primeiro componente do PCA sintetizou 43,91% da variação, enquanto que o segundo componente sintetizou 25% (Figura 10A). Sendo assim, 69% das variações estão sendo sintetizadas nas duas primeiras componentes do PCA. Na PC1, pode-se visualizar uma sobreposição entre os grupos (preferidos e preteridos); porém, na PC2, pode-se distinguir melhor uma tendência de agrupamento. Quanto maior o valor no PC2, mais o clique é preferido (Figura 10B). As variáveis que mais influenciaram a distinção desses cliques foram as três bandas agudas de frequência mais altas e a frequência dominante (Tabela 5).
Os resultados da PCA sugerem que as características físicas do som influenciam a escolha da fêmea, esta preferindo cliques mais graves e com baixa frequência dominante. Enquanto os cliques preferidos apresentaram uma mediana de -0.78 no PC2, os cliques preteridos apresentam um valor bem maior, de -0.04 (U = 498,0; Z(U) = 5,0691; p < 0,001).
