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ETOLOGIA - GEC 114 – 68h/aula Universidade Federal de Lavras (UFLA) Departamento de Ecologia e Conservação - DEC Marcelo Passamani -passamani@ufla.br Marconi S. Silva – marconisilva@ufla.br grego ethos, que significa “costume”, “hábito” mailto:-passamani@ufla.br Atividade tarefa Atividade tarefa Atividade tarefa Atividade tarefa John AlcocK,. Comportamento animal: uma abordagem evolutiva. Artmed editora, 2015. KREBS, J. R. et al. Introdução à ecologia comportamental. Atheneu Editora, 1996. BIBLIOGRAFIA DETHIER, V. G. Comportamento animal. São Paulo: E. Blücher, 1973. 151 p. (Textos básicos de biologia moderna). http://www.etologiabrasil.org.br/ http://www.etologiabrasil.org.br/ https://www.eae2022curitiba.com/ 1 a 4 de Novembro de 2022 Curitiba - PR Com o objetivo de contribuir nas discussões contemporâneas que permeiam as relações entre animais, humanos e ambiente, o XXXIX Encontro Anual de Etologia (EAE) acontecerá na cidade de Curitiba-PR entre 1 a 4 de novembro de 2022, no campus da PUC-PR e terá como tema “A Etologia em diálogo com a Sociedade”. Comissão Organizadora do XXXIX EAE EAE 2022 Coordenação: Profa. Dra. Andreia De Paula Vieira XXXIX Encontro Anual de Etologia (EAE) https://www.eae2022curitiba.com/ https://www.animalbehaviorsociety.org/web/index.php International Society for Behavioral Ecology http://www.behavecol.com/ Categorias de periódicos 1. Hormones and Behavior 2. Animal Behaviour 3. Behavioral Ecology 4. Animal Cognition 5. Behavioral Ecology and Sociobiology 6. Behavioural Processes 7. Applied Animal Behaviour Science 8. Journal of Veterinary Behavior 9. Journal of the Experimental Analysis of Behavior 10.Behaviour 11. Ethology 12.Learning & Behavior 13.Journal of Comparative Psychology 14.Insectes Sociaux 15.Journal of Experimental Psychology: 16.Animal Learning and Cognition 17.Journal of Applied Animal Welfare Science 18.Ethology Ecology & Evolution 19.Journal of Ethology 20.Journal of Insect Behavior 21.Folia Primatologica Métodos avaliativos ➢Atividades tarefa (25 %) ➢Relatórios de aula de campo(20 %) ➢Seminários (25%) ➢Desenvolvimento de projeto de pesquisa (30%) Responda: Onde? Quando? Por que? Exemplos de Atividades tarefa ➢“Conjunto de ações exibidas pelos órgãos efetuadores somáticos e viscerais dos animais (músculos, glândulas) na forma de movimentos e posturas do corpo”. COMPORTAMENTO ANIMAL ➢ A Etologia, se dedica ao estudo do comportamento dos animais, usando métodos de investigação científica fundamentada na premissa de que o comportamento apresenta causas imediatas e últimas. (Tinbergen,1963; Alcock, 2011). Entender a ecologia comportamental e a evolução das ações individuais, sociais e reprodutivas. Desenvolver etogramas comportamentais Ajudar na conservação da vida silvestre Trabalhar pelo bem- estar animal Trabalhar o treinamento de animais Trabalhar a terapia comportamental OBJETIVOS DA ETOLOGIA https://ethosanimal.com.br/ https://ethosanimal.com.br/ Terapia Comportamental para Animais (Cães) - Helena Truksa - Ethos Animal - https://youtu.be/blD66t5a87E https://caocidadao.com.br/consulta-comportamental-e-adestramento- conheca-os-servicos-da-cao-cidadao/ https://youtu.be/aPrXI0R52sg TEMPLE GRANDIN: CURRAIS FUNCIONAIS A nossa relação com os outros animais é amplamente popularizada e difundida na mídia. Sempre há referências sobre conceitos comportamentais David Attenborough Jane Goodall COMPORTAMENTO ANIMAL Comportamento alimentar Comportamento sexual Comportamento de cuidado parental Comportamento social Padrões fixos de ação Reflexos Taxias, entre outras.... Os comportamentos são prontamente reconhecidos em categorias funcionais como: O comportamento alimentar do animal é composto de várias etapas: atenção descoberta aproximação captura morte Ingestão deslocamento escolha colheita Ingestão Carnívoros Herbívoros Genes e comportamento A seleção natural só pode atuar sobre diferenças genéticas, assim para que o comportamento evolua deve haver, ou deve ter havido no passado alternativas comportamentais na população, As diferenças devem ser ou devem ter sido herdáveis, em outras palavras, uma proporção da variação deve ter origem genética. Algumas alternativas comportamentais devem conferir maior vantagem reprodutiva do que outras. Os primeiros etologistas acreditavam que a maior parte do comportamento animal era INSTINTIVO e não era afetado, pela EXPERIÊNCIA. Os psicólogos reivindicavam que o APRENDIZADO e a experiência eram os principais determinantes do comportamento. De onde vem o comportamento animal? Instinto Inteligência Desenvolvimento do comportamento individual Genes Ambiente Pré-natal C o n ce p çã o e Nascimento Pós-natal Velhice 100% 0% Métodos principais para estudar como os genes influenciam o comportamento: O macho falhava em se desengajar da fêmea após os 20 minutos de cópula. Outro gene produzia machos com “coito interrompido”. Seymour Benzer (1973) usou mutagênicos ( radioativos ou químicos ) para produzir mutações genéticas que alterassem o comportamento em moscas de frutas, Drosophila. O uso de mutantes genéticos Benzer foi capaz de traçar efeitos destas mutações e mostrou que resultavam em anormalidades nos receptores sensoriais, no sistema nervoso ou músculo das moscas. O uso de mutantes genéticos Mutantes que exibiam deficiências no aprendizado também foram isolados (Dudai & Quinn,1980). A mutação ocorre em um gene complexo, do qual ao menos uma porção codifica a enzima AMP cíclico fosfodiesterase, que quebra o mensageiro intracelular AMPc. Drosófilas normais aprendem seletivamente a evitar um odor associado a um choque elétrico, depois de serem alimentadas com inibidores de fosfodiesterase. Isto sugere que a enzima é necessária para a aprendizagem associativa . Outros mutantes com deficiência de aprendizagem, “amnésico”, que aprendia normalmente mas esquecia rapidamente, foram isolados. Experimentos de seleção artificial Linhagens selecionadas podem ser produzidas, escolhendo como pais aqueles indivíduos que apresentam valores extremos de algum caráter morfológico ou comportamental, em cada geração. A. Manning (1961) conseguiu selecionar indivíduos com duas velocidades de acasalamento em mosca de fruta, Drosophila melanogaster, pela procriação seletiva de acasaladores rápidos ou lentos. Tais experimentos de seleção quase sempre funcionam, demonstrando que grande parte da variação fenotípica contínua encontrada em uma população possui base genética Experimentos de seleção artificial . Populações geograficamente distintas de uma espécie frequentemente apresentam diferenças morfológicas e comportamentais, refletindo adaptações a diferentes condições ecológicas. Estudando populações com diferenças genéticas Estudando populações com diferenças genéticas S. Amold (1981) estudou a cobra não venenosa Thamnophis elegans , no sudoeste dos EUA. As cobras do interior são essencialmente aquáticas e usualmente se alimentam de sapos, peixes e sanguessugas, sob a água. As populações costeiras são caçadoras terrestres, e se alimentam principalmente de lesmas. Cobra-Costeira (Thamnophis elegans) Cobra-aquática (Thamnophis elegans) Estudando populações com diferenças genéticas . Acasalando indivíduos do interior e da região costeira, e verificou que a prole demonstrava uma tendência intermediária na incidência de se alimentar de lesmas. Este estudo sugerem que as diferenças na preferência alimentar estavam correlacionadas com questões genéticas. Cobra-Costeira (Thamnophis elegans) Cobra-aquática (Thamnophis elegans) De onde vem o comportamento animal Instinto Inteligência Região regulatória Um modelo integrativo para as causas de curto prazo do comportamento na vida de um animal. NIVEIS DE ANÁLISE DO COMPORTAMENTO Compreender as causas proximais (imediatas) do comportamentoO comportamento é hereditário? (influenciado por genes)? O comportamento pode ser modificado pela experiência? Quais são as bases fisiológicas (endócrinas e nervosas) do comportamento? Causas distais e proximais Compreender as causas últimas (distantes) do comportamento Como o comportamento teria originado e influenciado pela seleção natural? Quais são as vantagens adaptativas (sobrevivência/reprodutivas) do comportamento? Genes para a próxima geração ADAPTAÇÃO consegue reproduzir SOBREVIVÊNCIA consegue fugir REPRODUÇÃO Abre as asas e se mostra Asas fechadas e camuflando Causas últimas ou distais Causas proximais SISTEMAS FISIOLÓGICOS ➢ Músculos e glândulas ➢ Sistema sensorial ➢ Nervoso e hormonal DESENVOLVIMENTO ONTOGENETICOS ➢ Causas genéticas ➢ Interação com ambiente Predação As causas do comportamento animal A análise causal é feita através do estabelecimento de uma relação entre um determinado comportamento com uma condição antecedente, sendo estudados os estímulos externos responsáveis pelo comportamento e os mecanismos motivacionais internos; A análise ontogenética envolve uma relação do comportamento com o tempo, estando o interesse voltado para o processo de diferenciação e de integração dos padrões comportamentais no curso do desenvolvimento de um indivíduo jovem; A análise filogenética, por sua vez, estuda a história do comportamento no curso da evolução da espécie; A análise funcional estabelece uma relação entre um determinado comportamento e mudanças que ocorrem no ambiente circundante ou dentro do próprio indivíduo. Em primeiro lugar deve-se observar e descrever o comportamento, caracterizando o repertório comportamental ou etograma; posteriormente, uma análise completa do comportamento deve ser feita com bases nas análises causal, ontogenética, filogenética e funcional. Estudando comportamento animal Quatro questões Tinbergen’s (Tinbergen 1963) Se perguntarmos por que Sabiás, (Turdus rufiventris), cantam na primavera, poderíamos responder como segue. 1. Em termos de valor ou função de sobrevivência: Sabiás cantam para atrair parceiros para reprodução. 2. Em termos de causalidade: Porque o aumento da duração do dia desencadeia alterações nos níveis hormonais, ou devido à forma como o ar flui através da siringe e estabelece vibrações na membrana. 3. Em termos de desenvolvimento. Sabiás cantam porque aprenderam as músicas com seus pais e vizinhos. 4. Em termos de história evolutiva. Esta resposta seria sobre como a música evoluiu em sabiás a partir de seus ancestrais. As aves mais primitivas emitem sons muito simples, por isso é razoável supor que as canções complexas evoluíram de ancestrais mais simples. ORIGEM DOS ESTUDOS Tem sua origem na Psicologia animal (1890) Surgiu na Europa por volta de 1930 (Ethology). Ligada ao estudo do instinto Surgiu nos Estados Unidos por volta de 1950 (Animal behavior) . Ligada ao estudo da aprendizagem Surgiu nos Brasil por volta de 1980 (Animal behavior) Disciplina associada aos nomes de Niko Tinbergen, Konrad Lorenz, Karl von Frish. Relação entre a Etologia e a Psicologia Um dos primeiros pesquisadores que influenciou ambos os ramos foi o americano William James que em 1890, publicou o livro Principles of Psychology, o qual aborda os conceitos de instintos e reflexos. Durante a maior parte do século XX, a etologia e a psicologia animal se desenvolveram independentemente. RAZÕES PARA EXPLICAR A PEQUENA COMUNICAÇÃO ENTRE PSICOLOGIA E ETOLOGIA A etologia se desenvolveu inicialmente por intermédio de zoólogos na Europa, enquanto a psicologia animal se desenvolveu, em sua maior parte, na América do Norte. Os etologistas trabalharam na perspectiva da teoria evolucionária e a psicologia, em oposição a ela. Etólogos têm se preocupado com questões comportamentais que levam em conta os aspectos funcionais e evolutivos. Psicólogos preocupam com a percepção, aprendizado, entre outros aspectos de cognição. Etólogos focalizaram o comportamento inato de animais no campo. Os psicólogos estudaram comportamentos aprendidos de poucas espécies em laboratórios. Inspiradores da etologia moderna Charles Darwin Niko Tinbergen Konrad Lorenz Karl von Frish ➢A origem das espécies (1859) ➢A descendência do homem e a seleção em relação ao sexo (1871) ➢Expressão das emoções nos homens e nos animais (1872) Charles Darwin Inspirador e precursor da Etologia Niko Tinbergen ➢ Nascimento: 15 de abril de 1907 em Haia na Holanda ➢ Morte: 21 de dezembro de 1988 (81 anos) em Oxford ➢ Ocupação: biólogo, zoólogo, ornitólogo, etólogo, médico, professor(a) universitário(a), fotógrafo ➢ Prêmio: Nobel de Fisiologia ou Medicina (1973) ➢ Empregador: Universidade de Leiden, Universidade de Leiden ➢ Orientado(s) Richard Dawkins, Aubrey Manning, Desmond Morris https://www.nobelprize.org/prizes/medicine/1973/tinbergen/biographical/ Principais contribuições no campo da Etologia 1951 The Study of Instinct 1953 The Herring Gull’s World 1958 Curious Naturalists 1972 The Animal in its World Vol. 1. 1973 The Animal in its World Vol. 2 1973 (together with E. A. Tinbergen) Early Childhood Autism – an Ethological Approach Niko Tinbergen Konrad Lorenz https://www.nobelprize.org/prizes/medicine/1973/lorenz/biographical/ Nascimento: 7 de novembro de 1903 em Viena Morte: 27 de fevereiro de 1989 (85 anos) em Viena Ocupação: Etólogo, zoólogo, biólogo, professor(a) universitário(a), escritor, médico, filósofo, psicólogo, naturalista Prêmio: Nobel de Fisiologia ou Medicina (Karl Ritter von Frisch, Nikolaas Tinbergen, 1973) Empregador: Universidade de Viena, Universidade de Munique, Universidade de Conisberga Causa da morte insuficiência renal Principais contribuições no campo da Etologia Konrad Lorenz 1965 Evolution and Modification of Behaviour 1966 On Aggression 1970 Studies in Animal and Human Behavior, Volume I 1971 Studies in Animal and Human Behavior, Volume II 1973 Motivation of Human and Animal Behavior: An Ethological View. With Paul Leyhausen 1982 The Foundations of Ethology Karl Ritter von Frisch Nascimento: 20 de novembro de 1886, Viena Morte: 12 de junho de 1982 (95 anos), Munique Nacionalidade: Alemanha Prêmio: Nobel de Fisiologia ou Medicina (1973) https://www.nobelprize.org/prizes/medicine/1973/frisch/facts/ Um dos estudos mais notórios de von Frisch foi sobre a comunicação entre as abelhas https://askabiologist.asu.edu/bee-dance-game/play.html A dança diz às abelhas observadoras sobre a distância e a direção de um canteiro de flores em relação a colméia Mas afinal, o que é comportamento Respostas Estímulo O que é estimulo Interno externo Mecânico Químico Visual Sonoro Mudança detectável no ambiente ➢Resposta a um estímulo Estímulo condicionado e incondicionado Ivan Pavlov defende a ideia de que para cada estímulo existe uma respectiva resposta (condicionada e incondicionada). (Russo Nobel de Fisiologia ou Medicina de 1904) • Incondionado é um evento que estimula um reflexo Inato, não tendo nenhum um histórico de aprendizagem (condicionamento). Instinto • Condionado é um evento aprendido que estimula um reflexo aprendido, tendo, portanto, um histórico de aprendizagem (condicionamento). Qual é a vantagem de não ter que aprender? Reação rápida aos estímulos ambientais, especialmente aqueles que exigem urgência. a) Obter alimento/defender-se contra predadores b) Reconhecer prontamente os parceiros sexuais e reproduzir c) Cuidar da prole d) Selecionar local para morar e construir de ninho e) Interagir socialmente f) Migrar Os comportamentos inatos conferem vantagens adaptativas ou chances aumentadas de sobrevivência e de reprodução. Tipos de instintos animais O animal nasce sabendo o que fazer quando chegar o momento, e dentre os vários tipos existentes de comportamento instintivo: Os instintos são os comportamentos inatos dos animaisMigração; Defesa; Ataque; Proteção aos filhotes. Padrão fixo de ação; Ato reflexo. Padrão de ação fixa Ações desencadeadas por um sinal, algumas vezes chamado de estímulo-chave. Apesar de um padrão fixo de ação ser mais complexo que um reflexo, ele ainda é automático e involuntário. https://www.nationalgeographicbrasil.com/video/tv/passarinho-e-visto-alimentando-peixes-em-lago https://askabiologist.asu.edu/bee-dance-game/play.html Padrão de ação fixa Ações desencadeadas por um sinal, algumas vezes chamado de estímulo-chave. Apesar de um padrão fixo de ação ser mais complexo que um reflexo, ele ainda é automático e involuntário. Ações reflexas São respostas rápidas e involuntárias, isto é, independentes de nossa vontade, que nosso corpo gera diante de determinados estímulos. Comportamentos aprendidos ➢ Associação ➢ Habituação ➢ Estampagem ➢ Sensibilização ➢ Insight Experimento do condicionamento de Pavloviano. Estímulo neutro (NS) Estímulo incondicionado (US) Estímulo condicionado (CS) Resposta incondicionada (UR) Resposta condicionada (CR) Aprendizado associativo Processo através do qual os seres humanos e outros seres vivos estabelecem um vínculo de associação entre dois (ou mais) eventos. Rato fica com fome e explora a gaiola. Casualmente aperta uma alavanca e associa a sua ação com a consequência. Neste caso, o rato associa a sua atividade com uma consequência positiva, uma recompensa. Essa associação favorecerá a repetição dessa tarefa. A Caixa de Skiner Aprendizado por tentativa e erro ou associação por operante Aprendizado por tentativa e erro ou associação por operante Ao invés de ração, o rato leva um choque (estimulo nocivo que causa dor ou medo ao apertar a alavanca). Nesse caso, haverá uma associação entre a sua atividade e a punição e o rato evitará apertar a alavanca. A Caixa de Skiner Habituação O comportamento de um animal que está sendo submetido a uma estimulação monótona (isto é, a um estímulo que se repete a intervalos regulares ou que é apresentado continuamente) não permanece o mesmo ao longo da estimulação. Emitem uma chamada de alarme quando são ameaçados por um predador. Eles darão este alarme em resposta auditiva aos passos humanos, que indicam a presença de um animal grande e potencialmente faminto. Gradualmente ficam habituados ao som de passos humanos, por experienciarem repetidamente o som sem nada ruim acontecer. Cynomys ludovicianus Distribuição espacial Sensibilização Habituação se refere ao prazer da resposta ao longo de uma estimulação monótona, e sensibilização se refere a processos de incremento da resposta. “Sensibilização comportamental” envolve funcionários nas metas de empresas Imprinting ou estampagem Uma resposta de comportamento adquirida no início da vida, não reversível e normalmente provocada por uma certa situação ou estímulo que a desencadeia. Bateson, P. (1979). How do sensitive periods arise and what are they for?. Animal Behaviour, 27, 470-486. Aprendizado por observação Aprendizagem que ocorre através da observação do comportamento dos outros. É uma forma de aprendizado social que assume várias formas, com base em vários processos. Albert Bandura Albert Bandura foi um psicólogo canadense, professor de psicologia social da Universidade de Stanford. Fez contribuições no campo da psicologia social, cognitiva, psicoterapia e pedagogia. Insights ➢Insight leva à mudança na percepção. ➢O insight é repentino. ➢Com o insight, o organismo tende a perceber um padrão ou organização (que ajuda no aprendizado). ➢O insight está relacionado com animais de ordem superior e não com animais inferiores. ➢A idade influencia a aprendizagem do insight. Os adultos aprendem melhor do que os jovens. ➢Alguns psicólogos também relacionam a aprendizagem por insight com a aprendizagem associativa. Tipos de respostas ao estímulo MOVIMENTO AUSENCIA DE MOVIMENTO Camuflagem Tanatose Diapausa Hibernação Agregação Imitação e camuflagem Mimetismo consiste na presença, por parte de determinados organismos denominados mímicos, de características que os confundem com um outro grupo de organismos. Essa semelhança está no padrão de coloração, textura, forma do corpo, comportamento e características químicas, e deve conferir ao mímico uma vantagem adaptativa. Difere da camuflagem, que é o conjunto de técnicas e métodos que permitem a um dado organismo permanecer indistinto do ambiente que o cerca. AUSENCIA DE MOVIMENTO Camuflagem Tanatose ou letissimulação Capacidade animal de se fingir de morto. Esta técnica tanto pode ser usada pelas presas para desencorajar predadores, como, pelo contrário, pode ser usada por predadores para aliciar a presa para que se aproxime mais. Entre os praticantes estão alguns mamíferos (como os gambás), répteis (lagartos e cobras), anfíbios (sapos e pererecas) e até peixes. Hibernação A hibernação é um estado letárgico pelo qual muitos animais homeotérmicos, em grande maioria de pequeno porte, passam durante o inverno, principalmente em regiões temperadas e árticas. Ursos, esquilos, morcegos, marmotas, ratos-silvestres, hamsters e ouriços são alguns dos animais que hibernam. Eles fazem isso para poupar energia durante o inverno, já que, nessa estação, a comida é escassa. AGREGAÇÃO AS FUNÇÕES PRIMÁRIAS DA AGREGAÇÃO PARECEM SER REPRODUÇÃO, ALIMENTAÇÃO, INTERAÇÃO SOCIAL E DEFESA. AGREGAÇÃO REPRODUTIVA. Oito machos de sucuris (Eunectes murinus) enrolados em torno de uma fêmea. As serpentes fêmeas, no período reprodutivo, liberam feromônio que pode atrair vários machos para o acasalamento. A agregação reprodutiva já foi observada em várias espécies de cobras e, neste caso, não existe o comportamento ritualizado de combate entre machos. Há apenas uma disputa direta, corpo a corpo, pela fêmea. Questões sobre comportamento Questões que surgem durante a pesquisa Formule a pergunta Examine a literatura publicada Identifique os objetivos Coloque os resultados em um contexto relevante Analise os resultados Conduza os estudos Planeje os metodos Questões sobre comportamentoPublique os resultados O modelo sugere a possibilidade de inicio da pesquisa (caixas redondas amarelas): As atividades podem passar por todas as caixas várias vezes. No centro do método científico (as perguntas) permitem que os pesquisadores processem observações, métodos de pesquisa e os dados coletadas e buscar as melhores formas de apresentação dos resultados da pesquisa (círculo azul sólido). Testando Hipóteses em comportamento animal Comparação entre indivíduos de mesma Indivíduos em grupos podem ter maior sucesso na alimentação, acasalamento ou evitação de predadores do que indivíduos solitários. Além disso, o sucesso pode variar com o tamanho do grupo. Experimentos Frequentemente é melhor, portanto, realizar um experimento. Em experimento podemos variar um fator de cada vez, por exemplo, poderíamos mudar o tamanho do grupo e ver como isto influencia o sucesso sob condições particulares. Experimentos Niko Tinbergen foi o pioneiro desses métodos elegantes de experimentação de campo para responder questões funcionais. Testar hipóteses de que o espaçamento entre ninhos de gaivotas atua na redução de predação, ele criou conjuntos experimentais de ovos com diferentes padrões de espaçamento e descobriu que aqueles com distribuição agrupada sofriam maior predação do que aqueles com espaçamento natural (Tinbergen et al., 1967 ). Comparação entre espécies. Espécies diferentes evoluíram sob diferentes condições ecológicas e, portanto, comparações entre espécies podem ajudar a entender como as diferenças na ecologia alimentar ou pressão de predação, influenciam a tendência para vida em grupo ou solitária . Referencias Bibliográficas Konrad Lorenz - Science of Animal Behavior (1975) - https://youtu.be/IysBMqaSAC8 Alcock, John. Comportamento animal: uma abordagem evolutiva. 9. ed. Porto Alegre,RS: ArtMed, 2015. Krebs, J. R.; Davies, N. B. Introdução à ecologia comportamental. São Paulo: Atheneu, 1996. 420 p. Lorenz, Konrad. Os fundamentos da etologia. São Paulo, SP: Ed. da UNESP, 1993. 466 p. https://youtu.be/3uKKV5VZR6A - Comportamento animal | Biologia | Khan Academy https://www.youtube.com/watch?v=5sNU0WxwMdo - Porque estudar Comportamento Animal Ethology - https://youtu.be/ISVaoLlW104 https://youtu.be/3uKKV5VZR6A https://www.youtube.com/watch?v=5sNU0WxwMdo