III Curso de Ecologia Química
EMBRAPA RECURSOS GENÉTICOS e BIOTECNOLOGIA
BRASÍLIA
Ecologia Sensorial
Informação-Integração-comportamento-ambiente
Ecologia Sensorial
Lida com o estudo de:
• Quais estratégias são utilizadas por um
organismo para localizar recursos?
• Quais informações utiliza?
• Como as obtém?
Ecologia Sensorial
Envolvendo interações informacionais há sempre: • uma fonte da informação
• um receptor no organismo
• o canal (sensorial) = modalidades (diferentes formas de energia): –Vibração
–Som –Calor –Pressão
–Subst. Químicas
Orientação e comunicação
Orientação e espaço
• Um problema comum de organismos moveis e identificar a posição de certos recursos (objetivos espaciais).
• Isto requer informação espacial.
• Os recursos podem ser comida (presas ou não), parceiro sexual, locais de oviposição, agregações de co-específicos ou ambientes adequados para seu abrigo.
Orientação espacial
• Desde bactérias que nadam na direção do aumento de concentração de comida,
• Ate vertebrados, que podem se guiar ate fontes de recursos distantes.
• Esta função esta presente em todos os organismos moveis.
• Desde poucos centímetros nas bactérias, ate milhares de quilômetros através da fase da terra como em insetos, tartarugas, peixes, mamíferos e aves.
Transmissão dos estímulos
• O mecanismo de transmissão mais simples é a propagação.
• Através desta um estimulo (como o canto de um grilo) se propele a sim mesmo afastando-se da sua fonte de origem a velocidade constante.
• Este mecanismo se aplica a luz e som, os quais se propagam como ondas.
Transmissão dos estímulos
• Alguns estímulos se distribuem através de difusão.
• A difusão é um mecanismo que difere da propagação porque a taxa de transmissão depende da intensidade da distribuição.
• A taxa de transmissão é proporcional ao gradiente (taxa de mudança com a mudança na posição) da intensidade.
• Em meios estacionários:
1. Calor é conduzido através de processos de difusão.
Fluxo do meio
• A transmissão destes estímulos em meios estacionários é um processo lento e de pouca capacidade de transferência de informação.
• Se fosse o único mecanismo, o uso de substancias químicas estaria restrito a curtas distancias (cm).
• O calor e as substancias químicas também podem ser distribuídas pelo fluxo do meio (ar ou água).
Estímulos estacionários
• Alguns estímulos como gravidade, campo magnético e elétrico são de natureza estacionaria.
• Eles não provêem informação sobre mudanças no ambiente como a maior parte dos estímulos, mas sobre a localização e orientação do organismo na superfície da terra.
• Outros tipos de estímulos como os detectados mediante o gosto e o tato tem natureza estacionaria. • Estes sim podem prover informação sobre mudanças
Orientação espacial
• Orientação alotética. Termo que se refere à orientação que se produz mediada por informações exógenas, por exemplo, azimute do sol.
• Orientação idiotética. Termo contrario ao anterior, se refere à orientação sem utilização de estímulos externos.
Movimento: Taxias e Kinesis
• Quase todos os animais são moveis em alguma fase da sua vida.
• Para alguns animais primitivos, o movimento não é direcionado, como por exemplo, um Paramecium movendo-se desajeitadamente no seu ambiente.
• O orientação não direcional é chamada de kinesis.
• Ex: mudanca na velocidade (ortokinese) ou na taxa de giro do organismo (klinokinese).
Movimento: Taxias e Kinesis
• Em oposição a kinesis, taxia define o movimento em resposta direcional a algum estimulo.
• Taxias envolvem comportamentos mais complexos do que as kinesis, e geralmente é no que pensamos quando pensamos em movimento orientado.
• Diferentes taxias são expressas em resposta a diferentes tipos de estímulos.
• Cada uma destas formas de taxias pode ser descrita acrescendo um prefixo à palavra taxia.
Taxias e kinesis
•
A partir destes termos podemos descrever
praticamente qualquer movimento direcional.
•
Por ex:
• Fototaxia é o movimento orientado em relação a
luz.
• Quimiotaxia é movimento orientado em relação a
uma substancia química (seu gradiente ambiental). • Movimentos em direção a um estimulo são taxias
positivas, enquanto movimentos afastando se do estimulo são taxias negativas.
Exemplos de Taxias
• Menotaxia se refere a um animal mantendo um angulo
constante respeito de um estimulo.
• O macho da mariposa do bicho da seda, por exemplo, voa num angulo perpendicular à direção do vento para encontrar a pluma de odor.
• Uma vez que o inseto detecta a pluma, este vira contra o vento para encontrar a fonte do odor.
Exemplos de Taxias
• Tropotaxia refere-se a tomar amostras de sinais
simultaneamente com receptores pareados.
• Tropotaxia significa literalmente “movimento em giro”.
• Os animais que amostram estímulos com receptores pareados frequentemente fazem ziguezague ao longo do caminho.
Exemplos de Taxias
• Magnetotaxia é orientação em resposta a pistas
magnéticas.
• Uma ampla variedade de animais usam pistas magnéticas para navegar. Bactérias da sp
Aquaspirillum cavam no barro, e usam o campo
magnético da terra para determinar a sua posição.
• Telotaxia, ou movimento direcionado à meta, descreve
o movimento de predadores visuais que podem ver um sinal visual distante e se locomover para atacar nessa direção.
Exemplos de Taxias
• Klinotaxia se refere ao movimento através de
gradientes enquanto se faz amostragem sucessiva do ambiente.
• Mnemotaxia, é literalmente "movimento ajudado por
memória", e descreve a navegação através do uso de marcas de terreno.
• Muitas aves navegam utilizando marcas de terreno.
• Os humanos também utilizamos mnemotaxia quando navegamos através do uso de sinais de rua e construções familiares.
Terminologia não funcional
• Arrestantes: esta resposta pode ser mediada por
diferentes combinações de kinesis tais como orto e klinokineses.
• Atractantes: inclui uma serie de compostos que tem
como conseqüência final a aproximação do organismo à fonte de odor. Na maioria dos casos a orientação não acontece mediada pelo odor, mas por outros estímulos, e o odor é simplesmente um modulador da resposta.
• Estes termos tendem a definir de acordo com a conseqüência final e não com o mecanismo.
Comunicação
• Todos os mecanismos mencionados anteriormente podem ser disparados na presença de sinais que conduzem informação emitida por outros insetos da mesma espécie.
• Quando há transmissão de informação entre dois organismos pode se tratar de comunicação.
Comunicação
Comunicação biológica verdadeira:
• A transferência de informação entre um indivíduo emissor e um receptor através da emissão de um ou mais símbolos. Para tal fim, deve haver cooperação entre estes indivíduos em relação ao significado do símbolo em questão.
Comunicação
Essa definição exclui processos tais como:
• Transferência Incidental (quando um individuo se
beneficia da observação de outro individuo),
• ou Decepção (quando há emissão ativa de um sinal para manipular o comportamento do receptor (orquídeas ou aranhas bolas).
