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.