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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)
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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
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Diapsida = linhagem de vertebrados amniotas mais diversificada
I – Origem e Evolução
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I – Origem e Evolução
ArchosauriaDuas irradiações independentes
de animais voadores
Aves – altamente especializadasPterosauria – “lagartos alados”
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I – Origem e Evolução
Evolução convergente:�Ossos ocos�Esterno bem desenvolvido (quilha)�Olhos grandes�Olfato reduzido�Cerebelo grande (equilíbrio e coordenação)
Avese
Pterosauria
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I – Origem e EvoluçãoDiferenças com as aves:�Asas�Dentes
Especializaçãonos dentes
Pterosauria
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Cladograma “DinosauriaOs Archosauria mais bem conhecidos = Ornithischia e Saurischia (‘Dinosauria”)
(grupos com ancestral comum bípede e alguns secundariamente quadrúpedes)
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Saurischia – 2 linhagens
Tendências morfológicas
aumento da eficiência locomotora
Patas abaixo do corpoBIPEDALISMO
Herbívoros quadrúpedes Carnívoros bípedes
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Similaridade entre aves e Dinossauros (Theropoda)
1. Pescoço alongado2. Ossos pneumáticos ocos3. Pé tridáctilo4. Postura digitígrada
Archaeopteryx
Dromeossauro
Ave moderna
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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
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Evolução de Especialização para o Vôo
•Desenvolvimento do esterno•Redução da cauda•Fusão do esqueleto
Tendência associada ao aumento da capacidade de vôo
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II – Evolução do VôoComo teria evoluído o vôo??
Três hipótesesa) Hipótese arborícolab) Hipótese terrestrec) Hipótese alternativa
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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.
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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.
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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
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RÉPTILTERRÍCOLA AVE
VOADORA
CINTURAESCAPULAR
forte estreita
ESTERNO
quilhafrágil
ESPINHADORSAL
curta e rígidalonga e flexível
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RÉPTILTERRÍCOLA
AVEVOADORA
MEMBROANTERIOR
cauda para equilíbrio
PELVE ECAUDA
pata asa
cauda para sustentar penas de vôo
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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!!!
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VisãoVariações na forma – para encaixar olhos grandes em crânios pequenos:(a) Achatado (maioria)(b) Globular (falcões)(c) Tubular (corujas, águias)
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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)
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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
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Visão Diferenças na posição:(a)Reflete diferenças no comportamento de caça(b)Anterior, lateral, posterior
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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)
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•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
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• 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
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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:
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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
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�Série de notas com intervalos de silêncio�Repertório variado�Dialetos regionais�Variações individuais
Espécies de Muscicapidae
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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
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Monogamia
Arara piranga (Autor: ?)
Jandaiá de testa vermelha (Foto: AFC Silva)
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Proteção em ninhos
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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)
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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
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Cuidado à Prole
Mobelha grande e filhotes no dorso
Casal de gansos com filhotes
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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
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Parasitismo no Cuidado Parental
Sabiá do Campo alimentando filhote de Chopim (Foto: F. Brandão)
Sabiá do Campo alimentando filhote de Chopim (Foto: F Brandão)
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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.
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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
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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).
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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.