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ZOOLOGIA DE VERTEBRADOSCURSO: Ciências Biológicas
3º Ano –2º semestre - 2012
Professores Responsáveis:Virgínia Sanches Uieda (Integral) e Wilson Uieda (Noturno)
Departamento de Zoologia - IB/UNESP/Botucatu
Biologia de Aves(Ministrante: Prof. Dr. Wilson Uieda)
2ª Aula:I – Origem e EvoluçãoII – Evolução do vôoIII – Sistema sensorialV – Comportamento social e reproduçãoV – Migração
1ª Aula:
I – DiversidadeII – Especializações para o vôoIII – Hábitos de vida – pés e bico
Diapsida = linhagem de vertebrados amniotas mais diversificada
I – Origem e Evolução
I – Origem e Evolução
ArchosauriaDuas irradiações independentes
de animais voadores
Aves – altamente especializadasPterosauria – “lagartos alados”
I – Origem e Evolução
Evolução convergente:�Ossos ocos�Esterno bem desenvolvido (quilha)�Olhos grandes�Olfato reduzido�Cerebelo grande (equilíbrio e coordenação)
Avese
Pterosauria
I – Origem e EvoluçãoDiferenças com as aves:�Asas�Dentes
Especializaçãonos dentes
Pterosauria
Cladograma “DinosauriaOs Archosauria mais bem conhecidos = Ornithischia e Saurischia (‘Dinosauria”)
(grupos com ancestral comum bípede e alguns secundariamente quadrúpedes)
Saurischia – 2 linhagens
Tendências morfológicas
aumento da eficiência locomotora
Patas abaixo do corpoBIPEDALISMO
Herbívoros quadrúpedes Carnívoros bípedes
Similaridade entre aves e Dinossauros (Theropoda)
1. Pescoço alongado2. Ossos pneumáticos ocos3. Pé tridáctilo4. Postura digitígrada
Archaeopteryx
Dromeossauro
Ave moderna
Evolução de Especialização para o VôoTendência associada ao aumento da capacidade de vôo
•Redução das garras•Desenvolvimeno do hálux oponível•Desenvolvimento do esterno•Redução da cauda•Fusão do esqueleto
Aves, penas e vôo não são sinônimos:•vôo evoluiu em 3 grupos separados (pterossauros, aves e morcegos)•Dinossauros tiveram penas e vôo batido
Diferenças entre Aves e “Dinossauria”????Características associadas ao vôo e à endotermia
Evolução de Especialização para o Vôo
•Desenvolvimento do esterno•Redução da cauda•Fusão do esqueleto
Tendência associada ao aumento da capacidade de vôo
II – Evolução do VôoComo teria evoluído o vôo??
Três hipótesesa) Hipótese arborícolab) Hipótese terrestrec) Hipótese alternativa
II – Evolução do VôoComo teria evoluído o vôo??
Hipótese arborícola = das árvores para baixo•Planeio•Débil vôo batido•Vôo batido potente
Problema:A linhagem de origem das aves consistia de formas bípedes cursoras, predadores terrestres.
II – Evolução do VôoComo teria evoluído o vôo??
Hipótese terrestre = do chão para cima•Corredores bípedes velozes•Uso das asas como planadores (1º)•Uso para vôo batido na corrida (2º)•Vôo potente no ar (3º)
Problema:Batimento das asas não é um mecanismo eficiente para aumentar a velocidade na corrida.
II – Evolução do VôoComo teria evoluído o vôo??
Hipótese alternativa Asas incipientes das proto-aves evoluíram como:1. Armadilhas para derrubar presas contra o substrato2. Apêndices vibráteis, auxiliando no salto horizontal
sobre a presa3. Alongamento das penas, conduzindo ao vôo batido
RÉPTILTERRÍCOLA AVE
VOADORA
CINTURAESCAPULAR
forte estreita
ESTERNO
quilhafrágil
ESPINHADORSAL
curta e rígidalonga e flexível
RÉPTILTERRÍCOLA
AVEVOADORA
MEMBROANTERIOR
cauda para equilíbrio
PELVE ECAUDA
pata asa
cauda para sustentar penas de vôo
As aves necessitam de um contínuo fluxo de informações sensoriais espaciais para perceber sua
posição e evitar obstáculos no seu caminho.
Olfação
Outros Sentidos:
- Pouco importante (lobos olfatórios pequenos)
- Mais importante nas aves que nidificam no solo, vivem em colônias, associadas à água
- Luz ultra-violeta (em pombos)- Pressões do ar (em pombos) importante p migração- Infra-som (produzidos por movimentos do ar) pombos- Campos magnéticos – importante para migração
Visão
AudiçãoSão os principais sistemas de percepção do ambiente
III – Sistema sensorial
Acompanhado de um grande aprimoramento cerebral!!!
VisãoVariações na forma – para encaixar olhos grandes em crânios pequenos:(a) Achatado (maioria)(b) Globular (falcões)(c) Tubular (corujas, águias)
Visão
Pécten = Capilares sanguíneos + tecido pigmentado + membranaFunção ainda incerta (redução claridade, espelho para refletir objetos acima da ave, produzir efeito estroboscópio e ponto de referência visual)
VisãoDiferenças na focalização:(a)Córnea e cristalino (mamíferos só cristalino)(b)Acomodação alterando a curvatura
Altera formato do cristalino por contração e relaxamento
de músculos
Altera formato do cristalino e da córnea por movimento de
músculos
Visão Diferenças na posição:(a)Reflete diferenças no comportamento de caça(b)Anterior, lateral, posterior
Posição dos Olhos
Coruja de igreja (Foto: DWM Santos)
Olhos laterais
Olhos frontaisPapagaio verdadeiro (Foto: WUieda)
Tucano de bico amarelo (Foto: WUieda)
Coruja do mato (Foto: WUieda)
•Fecundação interna•Machos sem órgão copulador•Ovíparas– redução do peso•Ovo cleidóico– com casca calcárea
•Ovos grandes (muito vitelo)•Menor nº de ovos (maior sobrevivência)•Melhor equipados (casca, membranas embrionárias)•Cuidado à prole (bem protegidos em ninhos)
Menor dispêndio de energia e maior eficiência reprodutiva, quando comparado aos répteis
IV – Comportamento social e reprodução
• Audição e visão = grande influência no comportamento das aves.
•Cores e padrões das penas = importante no comportamento social e na habilidade de evitar ser detectada por predadores (melanina e caroteno – pigmentos obtidos através da dieta)
IV – Comportamento social e reprodução
Vocalização e Exibição visual(cores e posturas)
Machos com penas coloridas e posturas corpóreas
Identificação da espécie
Sexo
Indivíduo
Vocalização ou Canto:
- Geralmente simples nas fêmeas- Longo e complexo nos machos- Atração de fêmeas- Interações agonísticas - Proteção de território, alimento e fêmeas
Exibição Visual:
Exibição visual – machos com penas coloridas e posturas córpóreas
particulares na estação reprodutiva
Macho de Macrodipteryx longipennis com rêmiges primárias longas para exibição de corte
�Série de notas com intervalos de silêncio�Repertório variado�Dialetos regionais�Variações individuais
Espécies de Muscicapidae
Sistemas de acasalamentomonogamia e poligamia
- ♂ + ♀♀♀ (poliginia – gynaikós = fêmea, no geral a fêmea cuida dos filhotes)
- ♂♂♂ + ♀ (poliandria – andrós = macho, no geral o macho cuida dos filhotes)
- ♂♂♂ + ♀♀♀ (promiscuidade) 2º sistema mais comum (6%)
- ♂ + ♀ (maioria das aves )-casal cuida dos filhotes-filhotes altriciais- casal pode permanecer junto parte da estação reprodutiva, uma estação inteira ou por toda a vida.
Poligamia
Monogamia
Monogamia
Arara piranga (Autor: ?)
Jandaiá de testa vermelha (Foto: AFC Silva)
Proteção em ninhos
Incubação
Ema (macho) incubando ovos (Foto: ISazima)João de barro construindo ninho (Foto: E. Torricelli)
Pata chocando ovos no ninhoCuriango chocando no chão (Foto: VSUieda)
Ninhego altricial(Passeriformes)
Ninhegos
Ninhego precoce
(a)Precoce : olhos abertos, com plúmulas, deixam o ninho após 2 dias
(b)Altricial : olhos fechados, poucas plúmulas ou sem, alimentados pelos pais
Cuidado à Prole
Mobelha grande e filhotes no dorso
Casal de gansos com filhotes
Por quê um grupo tão grande como as Aves (9.500 spp. ) é exclusivamente Ovíparo?
1º) Redução de peso com adaptação ao vôo (Morcegos são vivíparos!!!)
2º) 15 famílias de aves que não voam (nenhuma deixou de ser ovípara!!!)
3º) Oviparidade é a forma reprodutiva ancestral mantida nos Archosauria atuais (Crocodylia e Aves) , mas viviparidade evoluiu em vários grupos de Squamata (Lagartos e Serpentes)
4º) Ovos no ninho: incubação fora do corpo deve compensar para um animal endotérmico
Parasitismo no Cuidado Parental
Sabiá do Campo alimentando filhote de Chopim (Foto: F. Brandão)
Sabiá do Campo alimentando filhote de Chopim (Foto: F Brandão)
V – MigraçãoCerca de 40% das espécies de Aves da Região
Paleártica são migratóriasMigrações:São respostas às mudanças sazonais na disponibilidade de recursos .
Ao longo da rota migratória as aves fazem escalas para repouso e reabastecimento, às vezes em pequenos pedaços de terra, na maioria em áreas costeiras.
Urbanização das áreas costeiras tem destruído muitas áreas de repouso das aves.
Vantagens da Migração
- Reprodução em altas latitudes no verão, onde os dias são mais longos, oferece mais tempo para forragear
- Fontes normais de alimento não estão disponíveis durante o inverno
- Evitar temperaturas muito baixas do inverno
Preparação para MigraçãoPreparação fisiológica -aumento do estoque de
gordura - energia (alcançando até 50% da massa corpórea)
Preparação comportamental– Aves mudam comportamento, tornando-se agitadas
Mecanismos Envolvidos na Migração
1. Comprimento do dia (estímulo)
2. Posição do sol, posição das estrelas, magnetismo, odores, marcas (orientação e navegação).
Referências• POUGH, F.H., JANIS, C.M. & HEISER, J.B. 2008.
A vida dos vertebrados. 4ª. Ed., São Paulo, Ateneu, 684p.
• PETERSON, R.T. 1969. As aves. Rio de Janeiro, Livraria José Olympio, 208p.