Aula 3 - O desenvolvimento do comportamento

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O DESENVOLVIMENTO DO 
COMPORTAMENTO 
Gláucia B. Cogo 
 O quanto os genes podem 
influenciar o comportamento? 
 
 
 Qual o papel do ambiente na 
determinação do comportamento? 
Informação genética 
+ 
Ambiente 
interação 
 Genes podem ser ativados ou desativados, conforme 
sinais do ambiente externo. 
 Nenhuma característica é genética 
em vez de ambiental e nenhum atributo 
tem desenvolvimento determinado pelo 
ambiente sem a influência genética. 
TEORIA INTERATIVA DO DESENVOLVIMENTO 
Abelhas operárias 
 
 Mudam sua “função” 
durante a vida. 
 
 O que faz uma 
operária passar por 
diferentes estágios 
ontogenéticos? 
BJ: babás jovens FV: forrageadoras velhas 
 Abelha-rainha produz feromônio mandibular que causa mudança de 
expressão de muitos genes nos neurônios das operárias. 
 
 Até mesmo algumas operárias produzem feromônios que podem 
causar mudança de expressão gênica nas células cerebrais de outras 
operárias. 
 
HORMÔNIO JUVENIL 
 
Babás Forrageadoras 
 
 
 
 Experimento: remoção das corpora allata retardou a 
transição de babá para forrageadora. 
O que leva a maior produção do HJ? 
Uma série de interações gene-ambiente. 
 
 Ambiente social: 
 A introdução de abelhas mais velhas inibiu o desenvolvimento de 
forrageadoras. 
 Esse fenômeno é controlado por um ácido graxo 
complexo chamado etil oleato. 
 
 
 
 
 
 Produzido apenas por abelhas forrageadoras 
 É estocado em uma câmara no trato digestivo (papo) 
 
 Forrageadoras retornam à colmeia → transferem para as 
babás o néctar contido no papo, provavelmente o etil oleato 
também é transferido. 
 
 Quanto mais forrageadoras há na colmeia, mais haverá 
retardo das jovens para o status de forrageadora. 
A falácia NATUREZA x CRIAÇÃO 
 GENÉTICA x AMBIENTE 
 As abelhas melíferas ilustram porque seria um erro afirmar que 
fenótipos comportamentais são mais genéticos que outros. 
 
 
 O comportamento de forrageio das operárias não pode ser 
apenas “geneticamente determinado”, porque o comportamento é 
o produto de milhares de interações gene-ambiente. 
“O DNA é tanto herdado quanto 
ambientalmente responsivo” 
Gene Robinson. 
O DESENVOLVIMENTO COMPORTAMENTAL 
REQUER A INTERAÇÃO GENE-AMBIENTE 
APRENDIZAGEM 
Mudança no comportamento de um animal ligada 
a uma experiência particular que ele tenha tido 
 Os comportamentos fixos garantem uma resposta pronta 
e rápida, mas o aprendizado permite a adequação do 
comportamento às condições reais. 
Estampagem ou imprinting 
 As primeiras interações sociais de um animal jovem levam ele a 
aprender. 
 
 Preferência sexual quando adultos. 
Diferentes espécies exibem tendências de estampagem distintas 
→ evidência da contribuição genética para a aprendizagem. 
 
Estudo com chapim-real e chapim-azul 
 O grau de estampagem diferiu entre as espécies → a base genética do 
mecanismo de estampagem não foi a mesma para estas duas espécies. 
Aprendizagem espacial em chapins 
 Chapim-de-gorro-preto 
 
 Tem ótima memória espacial para reencontrar esconderijos de 
alimentos. 
72 pontos 
Estocaram em 4 ou 5 
 
Remoção das sementes 
com fechamento dos 
pontos. 
 
Aves retornaram e 
gastaram mais tempo 
nos pontos onde tinham 
estocado. 
Quebra-nozes norte-americano 
 
 33.000 sementes em 5.000 esconderijos. 
 Recupera 2/3 dos esconderijos. 
 
 Utiliza uma regra? “perto de pequenas touçeiras de capim”, 
“solo revirado” 
 Não, eles lembram exatamente onde esconderam. 
 
Experimento: 
 Num aviário ao ar livre o quebra-nozes estocou as sementes e 
foi transferido; 
 O pesquisador mapeou a localização dos esconderijos, retirou 
as sementes e varreu o solo; 
 Uma semana depois a ave retornou e foi mapeado os locais 
onde a ave explorou; 
 Cavou em 80% dos seus ex-esconderijos. 
POR QUE OS INDIVÍDUOS SE DESENVOLVEM 
DE MANEIRA DIFERENTE? 
Chapim-do-gorro-preto 
 
 Os indivíduos do Alasca 
estocam alimento com maior 
frequência e recuperam 
reservas de maneira mais 
eficiente que os do Colorado. 
Uso de odores como fatores de reconhecimento 
Camundongo do gênero Acomys 
 
Vespas do gênero Polistes 
 
Reconhecem os companheiros de ninho. 
Adquirem o odor do ninho. 
 
DIFERENÇAS AMBIENTAIS E 
DIFERENÇAS COMPORTAMENTAIS 
Reconhecimento com base na aparência da face. 
Indivíduos alterados sofreram 
mais agressão. 
 A habilidade em gravar informações sobre 
odores ou aparências de parceiros de ninho 
requer informações genéticas, necessárias para 
construção de um sistema nervoso com 
capacidade para esse tipo de aprendizagem. 
 Esquilos-de-belding analisam odores e tem a capacidade de 
tratar indivíduos de forma diferente, com base na aprendizagem 
desse indicador de parentesco. 
 
 Diferenças entre indivíduos em seu ‘ambiente odorífero’ se 
traduz em diferenças aprendidas em seu comportamento. 
DIFERENÇAS GENÉTICAS E 
DIFERENÇAS COMPORTAMENTAIS 
Rouxinol 
 
 Uns passam o inverno na Grã-Bretanha enquanto a 
maioria migra para a África. 
 
 Se as diferenças no comportamento migratório são 
hereditárias e, portanto, sujeitas a seleção natural, seria 
possível fazer um experimento de seleção artificial que 
levasse à evolução do comportamento em laboratório. 
 Seleção artificial sobre a data 
de partida para migração do 
rouxinol 
 
 
 Macho tardio X fêmea tardia 
 
 
 Após apenas duas gerações, 
o início da atividade migratória 
foi adiado em 8 dias 
 Inquietude migratória noturna é diferente para essas 
espécies aparentadas 
Diferenças hereditárias na preferência alimentar das 
cobras-de-jardim 
Costeiras: lesma-banana 
Continentais: peixes e rãs 
Essa preferência tem base hereditária??? 
Filhotes isolados para não sofrer influência do ambiente 
 
Receberam lesma-banana 
 
Serpentes continentais rejeitaram lesmas-banana 
 
Diferenças na 
alimentação entre as 
duas populações de 
serpentes surgem 
porque a maioria das 
serpentes costeiras 
possui um alelo (ou 
alelos) diferente(s) da 
maioria das serpentes 
continentais 
 Se no passado o sucesso reprodutivo dos 
indivíduos comedores de lesmas fosse 1% maior do 
que os outros, a população costeira poderia ter 
atingido o estado atual de divergência da população 
continental em menos de 10.000 anos. 
 
Ou seja, 
 
 DIFERENÇAS GENÉTICAS ENTRE OS 
INDIVÍDUOS QUE SÃO CAPAZES DE AFETAR O 
SUCESSO REPRODUTIVO, PODEM GERAR 
MUDANÇAS EVOLUTIVAS, ATRAVÉS DA SELEÇÃO 
NATURAL. 
EFEITO DOS GENES INDIVIDUAIS 
SOBRE O DESENVOLVIMENTO 
Nocaute de genes. 
Inativam um gene para determinar como esse gene contribui para 
o desenvolvimento. 
 
Gene fosB em camundongo. 
 
 Fêmeas “mutantes” são 
indiferentes com seus 
filhotes recém-nascidos. 
 Genes Oxt 
 
 Machos nocauteados não produzem oxitocina → não 
lembram das fêmeas com as quais interagiram 
recentemente. 
EVOLUÇÃO E DESENVOLVIMENTO 
COMPORTAMENTAL 
Características ontogenéticas dos seres vivos têm uma história 
 Sequência de eventos 
evolutivos que resultou na 
modificação do padrão 
ancestral e sua reconfiguração 
como atributo moderno. 
Genes homeobox (ou Hox) 
Moscas-das-frutas, humanos 
e outros. 
 Significado adaptativo 
de uma característica 
ontogenética. 
 
 Papel da seleção natural 
na evolução do atributo. 
CARACTERÍSTICAS ADAPTATIVAS DO 
DESENVOLVIMENTO COMPORTAMENTAL 
Organismos têm milhares de genes 
+ 
Sujeitos a fatores ambientais variáveis 
= 
Possíveis erros no desenvolvimento 
 
 
Maioria dos animais se parece e se comporta normalmente 
Homeostase ontogenética 
processo 
Homeostase ontogenética: A habilidade de muitos 
animais de se desenvolverem mais ou menos 
normalmente a despeito de genes defeituosose 
ambientes deficientes. 
Estudo com jovens holandeses durante o embargo de transporte nazista. 
 
Gestantes urbanas Gestantes rurais 
=pouca alimentação =alimentação normal 
Bebês com peso baixo Bebês com peso normal 
19 anos de idade 
Mesma incidência de retardamento mental e 
mesmos escores no teste de inteligência 
 Homeostase → restringir o grau de variação entre os 
indivíduos 
 
 Há exceções: muitas espécies têm 2 ou 3 fenótipos 
alternativos que coexistem confortavelmente. 
Salamandra-tigre 
Há 2 formas imaturas: 
1. Larva aquática típica, come pequenos invertebrados aquáticos. 
2. Forma canibal maior, com dentes mais poderosos. 
 Só se desenvolve quando há 
muitas larvas de salamandras 
vivendo juntas. Aparecem mais 
quando as larvas diferem muito 
em tamanho. 
 Qual a vantagem desse comportamento? 
 
 Indivíduos com flexibilidade ontogenética podem ser melhores 
em enfrentar ambientes com diferentes nichos, do que indivíduos 
com somente um fenótipo. 
 Larvas: 
 
 
 
 
 
 
 
 
 Como eles não sabem como será a disponibilidade de 
alimento a seleção natural atuou favorecendo os indivíduos com 
capacidade de se desenvolver facultativamente em uma das duas 
formas. 
as que se tornam canibais têm acesso a uma fonte 
de alimento abundante = maior crescimento. 
um canibal morreria de fome. 
O VALOR ADAPTATIVO DA 
APRENDIZAGEM 
 Aprendizagem não produz mudança comportamental 
exatamente com o objetivo de mudar. A seleção favorece 
isso somente quando há relevância reprodutiva para os 
indivíduos. 
 
Corruíras da costa oeste aprendem 100 cantos 
Corruíras da costa leste aprendem 40 cantos 
 
 
O cérebro dos machos que vivem na costa oeste poderiam ser maiores 
 
 
Os sistemas de controle do canto nas corruíras da costa oeste pesam em 
média 25% mais do que os da costa leste. 
 Se os mecanismos de aprendizagem são custosos, 
então podemos esperar que a aprendizagem evolua 
apenas quando houver um benefício maior 
contrabalançando. 
 Machos de vespas da família 
Tiphiidae, tem habilidade de 
aprendizagem espacial. 
 
 
 Orquídeas liberam feromônios sexual 
mimético que enganam os machos, mas 
após serem enganados eles aprendem a 
evitar o local onde a flor ocorre. 
 Estas vespas não podem ser programadas com 
antecedência para saber onde estão as flores 
enganosas, mas usando a experiência para 
aprender onde estas flores estão (para evitá-las) 
eles economizam tempo e energia e melhoram a 
chance de encontrar uma fêmea receptiva. 
APRENDIZAGEM TRAZ MAIS BENEFÍCIO 
DO QUE CUSTO 
Diferença sexual na capacidade de aprendizagem 
Roedores do gênero Microtus. 
 
Roedor-da-campina: machos deslocam-se por áreas 
quatro vezes maiores do que as ocupadas pelas fêmeas. 
Arganaz-do-campo: machos e fêmeas compartilham o 
mesmo espaço de vida. 
 
Colocados em labirintos com comida como recompensa. 
 
Roedor-da-campina: machos cometeram menos erros que 
as fêmeas. 
Arganaz-do-campo: machos e fêmeas foram igualmente 
bem. 
Condicionamento operante (ou aprendizagem por tentativa-e-erro) 
Caixas de Skinner 
 É preciso entender o ambiente natural da espécie. 
 
 Ratos brancos aprendem a evitar alimentos novos com 
sabores distintos associados com indisposição. 
 
 Sob condições naturais estes ratos forrageiam em áreas 
com grande variedade de plantas e animais. Alguns são 
comestíveis, mas outros são tóxicos. 
 
 Ao pegar um alimento 
novo ele pega apenas uma 
pequena mordida e se ficar 
doente evitará o alimento. 
EM SÍNTESE: 
 
 
 O desenvolvimento de qualquer caráter é o resultado da 
interação entre o genótipo e seu ambiente. 
 
 
 Nenhum produto do desenvolvimento pode ser 
geneticamente determinado ou ser puramente determinado 
pelo ambiente. 
 
 
 Cada indivíduo se desenvolve de maneira independente, 
mas todos tendem a exibir comportamentos semelhantes 
entre si na espécie, devido à homeostase ontogenética. 
 PROJETOS 
 Entregar por escrito um resumo sobre o que pretendem 
pesquisar. Deve conter: 
 
OBJETIVO/PERGUNTA 
 
HIPÓTESE 
 
METODOLOGIA