Aves - IBB

ZOOLOGIA DE VERTEBRADOS
CURSO: Ciências Biológicas
3º Ano –2º semestre - 2012
Biologia de Aves
(Ministrante: Prof. Dr. Wilson Uieda)
Professores Responsáveis:
Virgínia Sanches Uieda (Integral) e Wilson Uieda (Noturno)
Departamento de Zoologia - IB/UNESP/Botucatu
1ª Aula:
I – Diversidade
II – Especializações para o vôo
III – Hábitos de vida – pés e bico
2ª Aula:
I – Origem e Evolução
II – Evolução do vôo
III – Sistema sensorial
V – Comportamento social e reprodução
V – Migração
I – Origem e Evolução
Diapsida = linhagem de vertebrados
amniotas mais diversificada
I – Origem e Evolução
Aves – altamente especializadas
Pterosauria – “lagartos alados”
Archosauria
Duas irradiações independentes
de animais voadores
I – Origem e Evolução
Aves
e
Pterosauria
Evolução convergente:
Ossos ocos
Esterno bem desenvolvido (quilha)
Olhos grandes
Olfato reduzido
Cerebelo grande (equilíbrio e coordenação)
I – Origem e Evolução
Diferenças com as aves:
Asas
Dentes
Especialização
nos dentes
Pterosauria
Cladograma “Dinosauria
Os Archosauria mais bem conhecidos = Ornithischia e Saurischia (‘Dinosauria”)
(grupos com ancestral comum bípede e alguns secundariamente quadrúpedes)
Saurischia – 2 linhagens
Herbívoros quadrúpedes
Carnívoros bípedes
Tendências morfológicas
aumento da eficiência locomotora
Patas abaixo do corpo
BIPEDALISMO
Similaridade entre aves e Dinossauros
(Theropoda)
Dromeossauro
1.
2.
3.
4.
Archaeopteryx
Ave moderna
Pescoço alongado
Ossos pneumáticos ocos
Pé tridáctilo
Postura digitígrada
Evolução de Especialização para o Vôo
Tendência 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 Vôo
Como teria evoluído o vôo??
Três hipóteses
a) Hipótese arborícola
b) Hipótese terrestre
c) Hipótese alternativa
II – Evolução do Vôo
Como 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 Vôo
Como 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 Vôo
Como teria evoluído o vôo??
Hipótese alternativa
Asas incipientes das proto-aves evoluíram como:
1. Armadilhas para derrubar presas contra o substrato
2. Apêndices vibráteis, auxiliando no salto horizontal
sobre a presa
3. Alongamento das penas, conduzindo ao vôo batido
RÉPTIL
TERRÍCOLA
AVE
VOADORA
ESPINHA
DORSAL
longa e flexível
curta e rígida
quilha
frágil
ESTERNO
CINTURA
ESCAPULAR
forte
estreita
RÉPTIL
TERRÍCOLA
pata
AVE
VOADORA
MEMBRO
ANTERIOR
asa
PELVE E
CAUDA
cauda para
equilíbrio
cauda para
sustentar penas de vôo
III – Sistema sensorial
As aves necessitam de um contínuo fluxo de
informações sensoriais espaciais para perceber sua
posição e evitar obstáculos no seu caminho.
Visão
São os principais sistemas de percepção do ambiente
Audição
- Pouco importante (lobos olfatórios pequenos)
Olfação
- Mais importante nas aves que nidificam no solo,
vivem em colônias, associadas à água
- Luz ultra-violeta (em pombos)
Outros Sentidos:
- Pressões do ar (em pombos) importante p migração
- Infra-som (produzidos por movimentos do ar) pombos
- Campos magnéticos – importante para migração
Acompanhado de um grande aprimoramento cerebral!!!
Visão
Variações 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 + membrana
Função ainda incerta (redução claridade, espelho para refletir objetos acima
da ave, produzir efeito estroboscópio e ponto de referência visual)
Visão
Diferenças 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 do mato (Foto: WUieda)
Papagaio verdadeiro (Foto: WUieda)
Olhos frontais
Olhos laterais
Tucano de bico amarelo (Foto: WUieda)
Coruja de igreja (Foto: DWM Santos)
IV – Comportamento social e
reprodução
•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)
Vocalização e Exibição visual
(cores e posturas)
Identificação da espécie
Sexo
Indivíduo
- Geralmente simples nas fêmeas
Vocalização
ou Canto:
Exibição
Visual:
- Longo e complexo nos machos
- Atração de fêmeas
- Interações agonísticas
- Proteção de território, alimento e fêmeas
Machos com penas coloridas
e posturas corpóreas
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 acasalamento
monogamia e poligamia
- ♂ + ♀ (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.
Monogamia
-
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%)
Monogamia
Jandaiá de testa vermelha (Foto: AFC Silva)
Arara piranga (Autor: ?)
Proteção em ninhos
Incubação
João de barro construindo ninho (Foto: E.
Torricelli)
Ema (macho) incubando ovos (Foto: ISazima)
Curiango chocando no chão (Foto: VSUieda)
Pata chocando ovos no ninho
Ninhegos
(a) Precoce: olhos abertos, com plúmulas,
deixam o ninho após 2 dias
(b)Altricial: olhos fechados, poucas
plúmulas ou sem, alimentados pelos
pais
Ninhego altricial
(Passeriformes)
Ninhego precoce
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 – Migração
Cerca de 40% das espécies de Aves da Região
Paleártica são migratórias
Migrações: 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
- Fontes normais de alimento não estão disponíveis
durante o inverno
- Evitar
temperaturas muito baixas do inverno
- Reprodução em altas latitudes no verão, onde os dias são
mais longos, oferece mais tempo para forragear
Preparação para Migração
Preparação 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.