Preparado(a) para enfrentar as bebidas nas confraternizações de fim de ano? Saiba que o seu desejo de consumir álcool bem como a capacidade do seu organismo de metabolizar o etanol que lhe torna embriagado(a) remonta de cerca de 10 milhões de anos atrás, de acordo com estudo recente. O estudo permitiu elucidar sobre o comportamento dos nossos ancestrais primatas em relação ao alcoolismo e o desejo por bebidas. 

Cientistas já sabiam que a capacidade humana para metabolizar o etanol, permitindo que quantidades moderadas de álcool possam ser consumidas sem desencadear doenças, se deve a um conjunto de proteínas, incluindo a enzima álcool desidrogenase (ADH4). Apesar de todos os primatas possuírem a ADH4, responsável por realizar a primeira etapa crucial na quebra do etanol, nem todos os primatas podem metabolizar o álcool: lêmures e babuínos, por exemplo, possuem uma versão da ADH4 menos eficaz do que a do ser humano. Os pesquisadores não sabem ainda há quanto tempo atrás evoluiu a forma mais ativa da enzima, contudo, alguns cientistas suspeitavam que a enzima não teria surgido até que os humanos começassem a fermentar alimentos a cerca de 9000 anos atrás.

Os biólogos da Fundação para a Evolução Molecular Aplicada de Gainesville, Flórida, Matthew Carrigan e Steven Benner, juntamente a outros colaboradores, sequenciaram proteínas ADH4 de 19 primatas modernos e em seguida, concentraram-se em determinar a sequência dessa proteína em diferentes pontos da história dos primatas no passado. Com isso, eles então criaram cópias das proteínas antigamente codificadas pelas diferentes versões de genes a fim de testar a eficiência em que o etanol poderia ser metabolizado nessas condições. Foi demonstrado a partir disso que as formas mais antigas de ADH4 encontradas nos primatas, já há 50 milhões de anos atrás, eram capazes apenas de quebrar pequenas quantidades de etanol, muito lentamente. Todavia, a cerca de 10 milhões de anos atrás, um ancestral comum a humanos, chimpanzés e gorilas desenvolveu uma versão da proteína que foi 40 vezes mais eficiente no metabolismo do etanol. A descoberta foi relatada na revista Proceedings of the National Academy of Sciences.

“Nesse período, a Terra sofreu resfriamento, as fontes alimentares se modificaram e esse antepassado primata começou a explorar a vida na terra”, afirma Carrigan. Esse novo modo de vida significou, pela primeira vez, que os primatas ultrapassaram de comer apenas frutos colhidos para explorar frutos caídos na terra. Tais frutos caídos quando expostos a bactérias do ambiente, sofreram conversão de açúcares em álcoois por esses microrganismos, desencadeando no acúmulo do etanol. “Se você fosse o ancestral sem essa mutação no ADH4, o etanol seria rapidamente acumulado em seu sangue e você ficaria embriagado muito mais rápido” diz Carrigan. “Dessa forma, você seria mais frágil”. A fácil embriaguez conferia uma desvantagem para os macacos sem a mutação, tornando-lhes mais propensos a coletar frutos doentes, incapazes de defenderem seu território ou procurar alimentos. Já os primatas com a nova mutação poderiam obter alimentos em maiores quantidades, favorecendo com que o gene fosse selecionado para a linhagem de humanos e chimpanzés.

De acordo com Carrigan, essa descoberta pode explicar porque os cérebros humanos evoluíram para conectar vias de prazer com o consumo do álcool – o etanol foi associado com uma fonte de alimento. “Há semelhanças com vícios que algumas pessoas têm em relação a determinados tipos de alimentos”, explica ele. “Quando você não tem álcool e doces a disposição com facilidade, isto é, quando é difícil encontrar esse tipo de coisa, ao encontrar você é programado para exagerar.”

Os novos dados sobre a ADH4 também pode ajudar a entender sobre quando e onde os diferentes ramos da árvore genealógica dos primatas surgiram, afirma Benefit, antropóloga da Universidade do Estado do Novo México, Las Cruces, não envolvida com este estudo. Devido ao primata ancestral humano já possuir um ADH4 diferente de outros macacos há 10 milhões de anos atrás, isso põe em dúvida de que o Ouranopithecus, um macaco asiático descrito com base em fósseis de 9 milhões de anos de idade, foi um passo na evolução dos seres humanos e chimpanzés. Sobre a perspectiva da ADH4, o ramo humano da árvore evolutiva já teria sido separado dos macacos asiáticos, que possuem a ADH4 menos eficaz.

Os resultados obtidos também ajudaram a ilustrar um intrigante cenário de 10 milhões de anos atrás. “Nós sempre nos questionamos porque alguns primatas tornaram-se terrestres e outros não”, diz Benefit. “Então, a descoberta de que eles possuíam uma adaptação que lhes permitia comer alimentos fermentados, como frutos caídos, se encaixa perfeitamente."

Fonte: Carrigan MA et al. 2014. Hominids adapted to metabolize ethanol long before human-directed fermentation.Doi: 10.1073/pnas.1404167111

Quase 28 anos após o pior acidente nuclear da história, várias espécies de aves estão fazendo o que parecia ser impossível: estão vivendo dentro da Zona Radioativa de Exclusão de Chernobyl, na Ucrânia. Devido à prolongada radiação do colapso de 1986 da usina nuclear de Chernobyl, os humanos não estão autorizados a viver lá, mas a região se tornou um campo de testes ecológicos para os cientistas interessados ​​em estudar os efeitos da radiação sobre os animais selvagens.

Ionizante danos da radiação em células vivas se dão através da produção de radicais livres, levando a danos genéticos e, eventualmente, a morte. A única esperança de um animal, para neutralizar os radicais livres, é aumentar a sua produção de antioxidantes. E isso é exatamente o que a maioria das aves em Chernobyl parecem estar fazendo, com resultados ainda melhores do que os cientistas esperavam.

Alex Kühni/Flickr/Creative Commons; (inset) T.A. Mousseau and A.P. Møller (2011)

Uma equipe de ecologistas utilizaram redes e capturaram 152 aves de 16 espécies, dentro e ao redor da zona de exclusão de 2.600 quilômetros quadrados. Depois de avaliar os níveis dos antioxidantes nas aves, a quantidade de danos no DNA, e a condição corporal, os pesquisadores ficaram surpresos ao descobrir que a maioria das aves, como o "hawfinch" da foto acima, parecia se beneficiar da exposição crônica à radiação. 

Aves encontradas em áreas com níveis de radiação mais altos tinham mais antioxidantes e melhor condição corporal global, conforme publicaram na revista "Functional Ecology". Este é o primeiro exemplo conhecido de animais silvestres que apresentaram adaptação a exposição à radiação crônica, dizem os pesquisadores. As duas únicas espécies de aves afetadas negativamente pela radiação, o chapim-real (Parus major) e Andorinha (Hirundo rustica), ambos produzem grandes quantidades de pigmento rosado (feomelanina) em suas penas. Devido ao fato da produção feomelanina requerer muitos antioxidantes, os pesquisadores suspeitam que essas aves não podem ter sobra suficiente para combater os radicais livres. Em Chernobyl , parece que penas extravagantes têm um preço elevado.

Por incrível que pareça, na natureza centenas de espécies podem literalmente congelar e ainda sobreviver aos mais rigorosos invernos que elas experimentam.
Dentre as mais variadas espécies que possuem esta grandiosa adaptação, estão inclusos os insetos e diversos outros invertebrados terrestres, bem como ainda várias espécies de serpentes e também algumas espécies de anfíbios anuros.
Mas, como é possível um organismo congelar e não morrer? Ou melhor, quais mecanismos possibilitam o congelamento e posterior descongelamento, sem que o mesmo morra?

Em temperaturas muito elevadas os organismos podem rapidamente morrer. Isso ocorre porque, com o aumento da temperatura corporal, o animal não consegue transpirar ou perder o calor absorvido de forma eficiente, acumulando calor em seu corpo, fazendo com que as suas proteínas e as diversas ligações entre elas se rompam, o que posteriormente leva à morte do organismo. Nesse caso, cabe ressaltar que cada organismo possui uma tolerância específica a determinadas temperaturas e apresentam variações nessas tolerâncias. O que é considerado "extremo" para uma espécie, pode não ser para outra. O polo norte é um ambiente extremo para uma pomba, mas não o é para um pinguim. Devemos ter muito cuidado com estas palavras emotivas, pois na ecologia, nada é generalizado.
Pois bem, se sob uma temperatura elevada o organismo precisa perder calor de forma muito rápida, automaticamente pensamos que o inverso deve ocorrer nas espécies que ocorrem em regiões com menores temperaturas, ou seja, para ela não morrer, ela precisa acumular calor ao invés de perdê-lo. Porém, é impossível obter calor de um local onde praticamente todos os componente ambientais estão com a temperatura igual ou até mesmo inferior à temperatura ambiental. Nesse caso, os organismos que evoluíram nesses ambientes, apresentaram uma série de modificações ao longo dos processos evolutivos, onde, por meio da seleção natural, várias características específicas foram selecionadas, permitindo então a sobrevivência dos mesmos. Alguns organismos apresentaram adaptações capazes de proporcionar a retenção de calor corporal, evitando assim a morte. Podemos por exemplo citar o caso das espécies de mamíferos como os ursos polares e raposas-do-ártico, com suas pelagens espessas que evitam a perda de calor, ou ainda, os pinguins, que acumulam grande quantidade de gordura, que também auxiliam na retenção do calor corpóreo.

Outros grupos de organismos que ocorrem nas áreas frias do planeta não apresentam este tipo de adaptação, pelo contrário, eles simplesmente congelam (ou podem sobreviver ao resfriamento)! Porém, ainda assim, existe um fenômeno muito comum que afeta diversas outras espécies, o chamado dano por resfriamento. Este fenômeno basicamente relata que em temperaturas pouco acima de 0º C algumas espécies podem ser forçadas a extensos períodos de inatividade e as membranas celulares das espécies mais sensíveis podem se romper.
Já as espécies que congelam, elas geralmente passam por um processo muito crítico, pois o gelo pode facilmente matá-las, rompendo suas células. De acordo com a diminuição da temperatura, os poiquilotérmicos (organismos que dependem da fonte de calor externa para realizar suas atividades), como os anfíbios anuros, insetos, etc, iniciam o processo de congelamento. Neste caso, se eles não sofrerem distúrbios, a água pode facilmente alcançar temperatura de até 40º C negativos, sem formar gelo no interior das células. Pois, na verdade eles não congelam completamente, apenas algumas partes de seus corpos, principalmente as regiões mais espessas e exteriores, como a pele, cascas, estruturas modificadas, etc. Muitas espécies se enterram em meio à neve e até são removidas dela cobertas por camadas de gelo, como se realmente estivessem congeladas completamente, mas não estão de fato: seus órgãos e o sangue não congelam.
No vídeo abaixo, você pode observar que o sapo-da-madeira, passa por vários ciclos de congelamentos e descongelamentos ao longo do tempo em que é monitorado. Porém, seus fluidos corporais não congelam, o que mantém o animal vivo, assim como ocorre com as várias outras espécies que experimentam estas temperaturas congelantes.

Publicação by Euquerobiologia.

Neste outro vídeo, você vê algumas explicações com esquemas, mesmo em inglês dá para entender, como sobrevive esta espécie de anuro sob tais condições:
As espécies de animais não congelam  por conta de diversos diversos compostos constituídos de glicose (basicamente), que se encontram na corrente sanguínea dos mesmos. O composto mais comum e que evita o congelamento é o glicerol.
A espécie Bracon cephi, parasita de uma mosca do trigo canadense, foi estudada e pode-se observar o mesmo efeito do glicerol, evitando o congelamento dos indivíduos amostrados. As larvas do parasita podem sobreviver a uma prolongada exposição a temperaturas de até -40 º C. O uso de glicerol como "anticongelativo" pelos insetos é o precursor do uso de compostos similares pelo homem, para proteger os fluidos dos automóveis contra o congelamento no inverno.
Além de diminuir o ponto de congelamento dos fluídos corporais, o glicerol ajuda ainda a proteger os tecidos contra os efeitos lesivos do congelamento, caso este realmente ocorra. O glicerol possibilita a sobrevivência de diferentes espécies nestes ambientes pois ele é viscoso e isso tende a diminuir a taxa de formação de cristais de gelo, o que dificulta o congelamento.

O falcão peregrino (Falco peregrinus) é a espécie mais rápida dentre todas as espécies de aves do planeta!

Voando na horizontal esta ave pode ultrapassar os 150 km/h, e, muitas vezes quando persegue espécies de aves-presas, podem alcançar os incríveis 320 km/h!

Esta espécie possui um conjunto de diversas características aerodinâmicas que possibilita o alcance de altas velocidades em diversos tipos de voos.

Foi justamente essas adaptações aerodinâmicas que os cientistas Benjamin Ponitz, Anke Schmitz, Dominik Fischer, Horst Bleckmann e Christoph Brücker estudaram e posteriormente publicaram na revista Plos One, num artigo com o título "Diving-Flight Aerodynamics of a Peregrine Falcon (Falco peregrinus)" no dia 05 de feveiro de 2014.

COLETANDO OS INDIVÍDUOS

Para realizar a pesquisa com base nos experimentos de voo, os cientistas coletaram 2 indivíduos adultos (um macho e uma fêmea) de uma organização legal que realiza a prática de falcoaria (Greifvogelstation & Wildfreigehege Hellenthal GbR). Após treinados e preparados para o teste, os falcões foram levados para o local do experimento.

ORGANIZANDO O EXPERIMENTO

Para a realização do experimento, foram utilizados 3 elementos básicos: os falcões peregrinos, duas câmeras, e, a presa.

Os falcões foram posicionados em uma barragem que possui 60 metros de altura. Logo abaixo, rente ao solo, uma determinada presa foi posicionada, e, as duas câmeras enquadraram o ângulo de descida das aves até a presa, uma de cada lado da margem, como mostra a figura abaixo:

Clique na imagem para ampliar

As duas câmeras utilizadas são profissionais, especialmente projetadas para registros de imagens em alta velocidade, associadas a um medidor de velocidade e sincronizadas. Deste modo, o experimento ficou assim:

Como era de se esperar, após este experimento incrível, os autores geraram várias imagens com os padrões notáveis da estrutura e aerodinâmica da ave e também as suas inter-relações em cada "momento" da descida, onde foi possível observar uma série de manobras específicas da ave em um curto período de tempo, para capturar a presa o mais rápido possível sem sair da trajetória reta. Observe as imagens abaixo:

Clique nas imagens para ampliar

De acordo com as observações em vídeo e os experimentos também realizados em laboratório, foi possível observar exatamente os principais pontos de ganho de velocidade, bem como os momentos onde a velocidade chegou ao seu ápice, e também os momentos onde a velocidade foi menor. As diferenças na velocidade dos indivíduos amostrados é observada nestes gráficos abaixo.

Clique para ampliar

Note que na faixa dos 25 primeiros metros de descida, ou seja, do ponto 60 até 35 metros de altura no eixo vertical do gráfico, é possível observar que a espécie alcança a velocidade "laranja" ou seja, ela rapidamente alcançou os 20 metros por segundo.

Ao longo da descida, dos 25 metros até os 35 restantes, aproximando-se dos 5 metros, a ave alcança a maior velocidade, representada, pela linha vermelha no gráfico, o que indica 22 metros por segundo. Porém, antes mesmo de se aproximar da presa, cerca de 10 metros antes, ela realiza manobras que reduzem rapidamente a sua velocidade. Em seguida, já bem próxima do solo, ela captura a presa.

Observe que a linha fica "azul" somente quando a ave pousou e capturou a presa, o que indica na legenda do gráfico o valor de 0 metros por segundo. Porém, ao iniciar o voo, a ave já o faz com velocidade entorno dos 13 metros por segundo, como mostra a cor verde no começo da descida da ave. Este fato revela, que a propulsão para iniciar o voo é rápida o suficiente, possibilitando que a ave saia do chão com certa velocidade favorável à sua descida e consequente aumento rápido de velocidade.

Ao final do experimento, os pesquisadores observaram que a velocidade máxima obtida pelo falcão peregrino foi de 22,5 metros por segundo. Devido à baixa altura da barragem, os falcões puderam atingir somente 80 km/h, e as suas asas não estavam completamente rente aos seus corpos, diferentemente do que é observado em ambientais naturais e em velocidades muito maiores. Deste modo, se fazem necessários outros estudos para analisar exatamente o conjunto de fatores que influenciam na aerodinâmica e desenvolvimento do voo do falcão peregrino.

Os pesquisadores concluíram que a forma típica apresentada pela ave no momento de altas velocidades é o padrão em "V" e que algumas outras estruturas associadas na aerodinâmica do voo são fundamentais no ganho de velocidade, o que não pôde ser observado claramente neste experimento.

Com espinhos pontiagudos, alguns maiores do que o antebraço humano, os porcos-espinhos possuem uma das defesas mais assustadoras da natureza contra predadores. Mas um novo estudo mostra, que além de se defenderem, eles podem ser temíveis assassinos também. 

Pesquisadores na Itália descobriram que os roedores podem matar cães, raposas e até mesmo texugos. Cientistas monitoraram porcos-espinhos na Toscana por cerca de 18 meses.

Eles identificaram quatro defesas que os animais utilizaram, em ordem crescente de agressão: a ereção dos espinhos, a agitação da cauda, as vocalizações de ameaça, rosnadas e os ataques para trás ou para os lados.

Estes dois últimos comportamentos observados quase não foram usados pelos porcos-espinhos. mas era m usados como último recurso, quando um indivíduo estava em desvantagem, ou se vários porcos-espinhos estavam presentes, estando mais propensos a causarem sérios danos ao possível predador. Em um caso, dois porcos-espinhos correram para trás, forçando um cão a entrar em uma de suas tocas, onde fatalmente foi empalado pelos espinhos.

Outros porcos-espinhos mataram quatro outros predadores, dois texugos e duas raposas, durante o período de estudo. Essas mortes de animais nunca foram anteriormente registradas na literatura científica, relatou a equipe de pesquisadores na publicação do artigo na revista Mammalia.

Fonte: Science

A BCC descobriu recentemente um comportamento inédito para uma espécie de mamífero: a estridulação.

Este tipo de comportamento é utilizado pelas espécies de grilos e cigarras por exemplo, onde alguma estrutura de seus corpos, quando friccionadas, possibilitam a produção de sons.

Neste mamífero, conhecido vulgarmente como "tenrec" e de nome científico Hemicentetes semispinosus, a estridulação ocorre através dos movimentos de suas cerdas (estruturas modificadas em forma de espinhos na pele). A espécie assemelha-se a um ouriço e um musaranho, com listras pretas e amarelas, e é encontrado apenas em Madagascar.

Ao esfregar as pernas em seus pelos especializados nas costas, os tenrecs emitem ultra-som de alto campo na vegetação rasteira da floresta, permitindo que indivíduos da sua espécie, que estejam próximos, os encontrem. Geralmente este comportamento está associado à reprodução na busca por um parceiro sexual, o que também parece ser o caso desta espécie.

Veja reportagem completa da BBC

http://news.bbc.co.uk/earth/hi/earth_news/newsid_9392000/9392070.stm

Todas as espécies viventes hoje estão atualmente adaptadas ao ambiente em que se encontram, por mais diferentes e estanhas que possam parecer. Não importa se vivem na água sob profundidades com pressões extremamente elevadas ou em locais onde não há oxigênio, elas são representadas pelos melhores indivíduos existentes neste momento. Porém, não quer dizer que estes indivíduos sejam os mais fortes, ou mais resistentes, nada disso, eles simplesmente são os indivíduos mais aptos.

E o que é um indivíduo mais apto se não é o mais forte? Ele é o indivíduo que consegue sobreviver com as condições (temperatura, pH, umidade, etc) e recursos (alimento, oxigênio, área de vida, etc) existentes em seu ambiente e ainda consegue se reproduzir e gerar descendentes férteis.

Podemos simplesmente dizer então, que o indivíduo adaptado consegue sobreviver, reproduzir e deixar descendentes férteis, ou seja, ele deixa filhotes sadios que também terão as mesmas capacidades de gerar novos descendentes e sobreviver.

Mas e a variabilidade genética? Quer dizer então que todo mundo tem as características fenotípicas e genotípicas semelhantes? Sim, basicamente é isso, porém eles são diferentes geneticamente e muitas vezes possuem as mesmas características fenotípicas, já que são essas características que lhes permite a sobrevivência e reprodução.

A variação genética pode não demonstrar características visíveis à olho nú (fenotípicas) mas podem ser fundamentais para alguns indivíduos. Para que haja adaptação, a variabilidade é o principal fator a ser considerado e deve se fazer presente. 

Então imaginemos um caso bem simples, como no exemplo que dei no post "Seleção sexual - o que é?" do pavão. No caso, os pavões machos atualmente são competidores pelas fêmeas, que selecionam os indivíduos machos que possuem coloração azul e verde mais chamativas em suas penas. Vamos supor que ocorre uma mutação e nasçam filhotes machos de coloração amarelada. A seleção natural trabalha à favor dos azuis que são selecionados pelas fêmeas, certo? Eles sobrevivem e conseguem se reproduzir, lembra do que disse acima? Então, quer dizer que eles estão aptos (adaptados) e os indivíduos machos amarelos que nasceram não estão aptos, porque eles podem conseguir sobreviver, mas eles não vão conseguir parceiras, porque as fêmeas só selecionam os azuis com cores chamativas. Então, esses pavões machos amarelados morreriam e a mutação que origina a cor amarela desapareceria da população, pois eles não conseguiriam parceiras e não nasceriam mais filhotes amarelos. Ok? 

Porém, os amarelos poderiam ser indivíduos selecionados pela seleção natural e seriam então aptos e consequentemente adaptados. Para isso, pelo menos uma fêmea deveria selecionar algum macho amarelo. Vamos supor que dentre todas as fêmeas que preferem os azuis, existam algumas que prefiram os amarelos (porque existem características genéticas que as fazem ser diferentes geneticamente das demais que só selecionam os azuis). Assim, os machos amarelos teriam algumas parceiras sexuais pois foram selecionados por algumas fêmeas, e eles gerariam descendentes (filhotes) férteis. 

Esquema ilustrando a seleção natural favorecendo ou não machos amarelos numa população de pavão.

Deste modo, ocorreu uma adaptação! Ou seja, dentre os pavões de coloração azulada e verde, nasceram machos de coloração amarelada, algumas fêmeas se acasalaram com eles e não com os azuis, e eles se tornaram indivíduos aptos, porque conseguiram sobreviver, reproduzir e gerar filhotes que também gerarão mais filhotes. Imagine então, ao longo do tempo, existiriam indivíduos machos azuis e amarelos, porém ao longo do tempo, os azuis iam sumir e então poderiam existir na população somente machos amarelos, porque eles se tornaram adaptados também e estariam competindo por fêmeas com os azuis. Este exemplo deixa bem claro o que é uma adaptação. 

Podemos então concluir, de forma bem resumida, que a adaptação deve: 

1 - Ser mediada por variabilidade genética (mutações) 

2 - Permitir a sobrevivência do indivíduo e 

3 - Permitir a reprodução e a geração de descendentes férteis

A seleção natural faz parte deste processo onde os indivíduos são selecionados ou não de acordo com suas características fenotípicas e genotípicas. Temos um exemplo bacana de seleção natural e adaptação no post Seleção Natural - O que é?, onde cascavéis sem guizo são selecionadas e sobrevivem e se reproduzem gerando descendentes férteis, possuindo mais vantagens que as cascavéis que possuem guizo, pois elas são mortas pelos caçadores pois o o barulho de seus guizos as fazem ser encontradas mais facilmente. 

Confira o vídeo abaixo e entenda a seleção natural e a adaptação.

Entendeu o que é a adaptação? Espero que sim e espero que tenha gostado do post também!

Comente abaixo! 

Olá amigos, estou disponibilizando um material que foi produzido pelo Curso de Inverno IB/USP do ano de 2010, com o título "Tópicos em Fisiologia Comparativa", evento que ocorreu do dia 5-23 de julho.

A Fisiologia Comparada é algo realmente encantador, principalmente para quem gosta de evolução e busca compreender com clareza a imensa explosão de vida que ocorreu muito depois do surgimento do planeta terra.

Esta disciplina não é só uma matéria que compara os animais, ela possibilita um grande entendimento acerca das espécies atuais e das já extintas, no que diz respeito aos seus aspectos fisiológicos, uma vez que cada animal de acordo com seu ambiente específico poderá apresentar adaptações diferentes. Milhares de espécies que surgiram, complexas e simples, podem ser comparadas e até mesmo relacionadas para a obtenção de respostas e até de mesmo a formação de questões acerca destas.

Se um caranguejo é possui brânquias, porque ele não respira na água, só respira o ar atmosférico?

Um peixe possui brânquias e morre se ficar fora da água. Porque?

Como uma ave consegue respirar em elevadas altitudes?

Porque um camelo pêlos grandes e densos sua muito menos do que um camelo com pelos curtos?

Essas e outras tantas questões vão surgindo por meio do entendimento de cada tipo fisiológico dos grupos de animais, e deste modo respostas vão surgindo, assim muito pode ser compreendido o e que implica consideravelmente nas questões evolutivas das espécies, isso tudo devido à esta comparação fisiológica entre os animais.

Clique aqui para fazer download do arquivo (PDF)

Veja o arquivo aqui mesmo:

Fisiologia comparada USP 2010 por Guellity Marcel

Espero que gostem!
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Dendrobates azureus

Atualmente o Brasil possui cerca de 913 espécies de anuros (sapo, perereca e rãs) e a grande maioria se concentra nas regiões de Mata Atlântica e Amazônia (SBH, 2012). Sabe-se através dos mitos e crenças populares, que os sapos são muito venenosos, e ainda dizem que estes animais atiram leite em nossos olhos, coisa que não é verdade. Todos os anuros em si, possuem substâncias tóxicas em toda superfície corporal, que estão associadas ao muco que a maioria produz para manter a pele constantemente úmida para facilitar as trocas gasosas. 

Sapos de grande porte como o Rhinella schineideri (sapo cururu) já não possuem este muco em sua superfície, possuem na verdade várias verrugas que contém a substância tóxica. Há ainda, duas grandes glândulas produtoras destas substâncias próximas à cabeça destes animais, e quando pressionadas podem sim jogar/espirrar esta substância alguns metros, mas o animal em si não consegue fazer isso sozinho.

Por outro lado, existem sapinhos que aparentemente são inofensivos, mas que na verdade são mortais! Estes animais são abundantes na Amazônia e fazem parte da família Dendrobatidae. São pequenos, e suas características principais são as cores chamativas, o que fazem deles animais respeitados pelos outros animais que se alimentam de anuros. Cobras, aves, lagartos não se atrevem a sequer tocá-los pois sabem que serão mortos! Os índios nativos destas regiões passam suas flechas na superfície corporal destes anuros, para caçarem animais, que rapidamente são mortos!

É importante destacar que algumas espécies de anuros não venenosas realizam o mimetismo, veja neste post Mimetismo - Adaptações Especiais o que é e porque praticam este ato, usando suas cores.

Vejamos alguns destes anuros dendrobatídeos:

Dendrobates pumilio

Oophaga pumilio ou Dendrobates pumilio espécie que possui grande variação de cores e grande toxicidade do seu veneno - AtlasImages/Getty Images/iStockphoto

Phyllobates terribilis

Pode chegar a 5cm quando adultos, possui o veneno mais letal entre os sapos tanto para os homens quanto para os demais animais, é encontrado na Colômbia - Dirck Ercken/Getty Images/iStockphoto

Dendrobates auratus

Indivíduo localizado nas florestas da América do Sul e Central - Shane Partridge/Getty Images/iStockphoto

Dendrobates azureus

Este animal possui cores chamativas que advertem os possíveis predadores. Contém um potente veneno neurotóxico na pele - Brando Alms/Getty Images/iStockphotos

As cores dos dendrobatídeos servem como alerta aos predadores - Sascha Gebhardt/Getty Images/iStockphoto. Abaixo temos outro indivíduo do gênero Dendrobates sp.

Dendrobates tinctorius

Espécie também conhecida como sapo garimpeiro, é encontrado nas florestas da América do Sul e Central - Dirk Ercken/Getty Images/iStockphotos.

Atelopus zeteki

Rã dourada do Panamá é vista no Nispero Zoo, localizado no Valle de Anton, Panamá - Carlos Jasso/Reuters

Dendrobates articulatus

A espécie é encontrada em florestas da América Central e do Sul como no Peru - Nicola Vernizzi/Getty Images/iStockphoto

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Modos de reprodução dos Anfíbios

Como os anfíbios respiram pela pele?

Sistema Respiratório de Répteis e Anfíbios - Comparação

Recentemente biólogos descobriram um sistema rudimentar em um afídio, o que possivelmente propicia a captura de luz solar e o uso da mesma como fonte de energia.

A biologia dos afídios é bizarra: Eles podem nascer “grávidos” e os machos as vezes nascem sem a boca, morrendo logo após o acasalamento. Somando à lista de bizarrices, um trabalho publicado nesta semana indica que eles aparentemente podem capturar a luz do sol e utilizar a energia disponível para fins metabólicos. Os afídios são únicos entre os animais na habilidade de sintetizar pigmentos carotenóides. Muitas criaturas dependem desses pigmentos para uma variedade de funções, como a manutenção do sistema imunológico saudável e para a produção de algumas vitaminas. Mas todos os outros animais devem obter esses pigmentos através da dieta.

O entomólogo Alain Robichon do Instituto Sophia Agrobiotech (Sophia, Antipolis, França) e seus colegas, sugerem que, nos afídios, esses pigmentos também podem absorver a energia do sol e transferir para a maquinaria celular envolvida na produção de energia. Embora sem precedentes nos animais, essa capacidade é comum em outros reinos. Plantas e algas, assim como certos fungos e bactérias, também podem sintetizar carotenóides, e em todos esses organismos os pigmentos são parte da maquinaria da fotossíntese.

Coletores auto-produzidos

Falando da deixa da descoberta de 2010, de que os altos níveis de carotenóides encontrados em afídios são produzidos pelos próprios afídios, Robichon e seu time decidiram investigar o motivo para tamanha produção de carotenóides, substâncias metabolicamente muito custosas. Os carotenóides são responsáveis pela pigmentação em afídios, e a cor desses insetos determina o tipo de predadores que os podem enxergar. 

A pigmentação corporal do afídeo do laboratório de Robichon é afetada pelas condições ambientais, com o frio favorecendo afídios verdes, condições ideiais levando ao laranja e os brancos aparecendo quando a população é grande e enfrenta escassez de recursos.

Quando os pesquisadores mediram os níveis de ATP – a moeda de transferência de energia em todos os seres vivos – o resultado foi incrível. Os afídios verdes, que contem altos níveis de carotenóides, produzem significativamente mais ATP do que os brancos, que são praticamente destituídos desses pigmentos. Além do mais, a produção de ATP aumentou quando os insetos laranja – que contém níveis intermediários de carotenóides – foram colocados sob a luz, e caiu quando eles foram colocados no escuro. Os pesquisadores resolveram mascerar os afídios laranja e purificar seus carotenóides, demonstrando que era esse extrato que podia absorver a luz e passar sua energia para frente. Uma das autoras, Maria Capovilla, outra entomóloga do instituto Sophia, insiste que muito mais pesquisas deverão ser feitas até que os cientistas tenham certeza de que os afídios são fotossintetizadores, mas os dados certamente indicam isso.

O modo como as moléculas de caroteno estão arrajadas nos animais, reforça a hipótese. O pigmento forma uma camada, entre 0-40 micrômeros abaixo da cutícula dos insetos, colocando-os na posição perfeita para capturar a luz do sol. Nancy Moran, uma geneticista de insetos, na Universidade de Yale, responsável pela descoberta original de que os afídios possuem genes para a produção de carotenóides, aponta que existem muitas questões sem resposta. “A produção de energia parece ser o menor dos problemas de um afídeo – a dieta deles está carregada de açúcares, cuja maioria eles nem podem utulizar”, diz a pesquisadora. E isso levanta a questão sobre o porquê os afídios precisam fazer fotossíntese.  Mas Capovilla especula que uma “bateria” poderia ajudá-los em épocas de estresse ambiental, como quando estão migrando para uma nova planta hospedeira.

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Olhares simétricos são muito apreciados no reino animal, mas de acordo com um novo relatório dos biólogos da Universidade Estadual de São Francisco sobre um inseto chamado tesourinha marítima (uma lacraia), a assimetria pode vir com suas vantagens próprias. Animais - incluindo os humanos - parecem usar a simetria como um atalho para avaliar potenciais companheiros. Características simétricas geralmente indicam o desenvolvimento normal, enquanto assimetria poderia apontar para um defeito subjacente de desenvolvimento, o que tornaria um companheiro menos apto.

"A teoria evolucionária que sustenta a simetria na escolha do parceiro é muito simples", disse Andrew Zink, professor assistente de biologia. "A assimetria é provável que representa um defeito hereditário, tendo em vista que fêmeas que forrageiam em busca de recursos e parceiros, escolhem os machos mais simétricos, sendo mais propensos a passar genes para o sucesso." Mas o estudo realizado pela pós-graduação da estudanta Nicole Munoz, publicado online no dia 15 agosto  deste ano pela revista Etologia , sugere que há alguns casos em que características assimétricas são bastante úteis para ser mantido entre os homens em uma população.

Os machos de uma espécie de lacraia marítima usam duas pinças saindo de seu abdômen como armas na luta por alimento e fêmeas. Os machos suportam um par de pinças assimétricos, em que uma pinça (direita x esquerda) é mais longa e mais curva que a outra. Os machos usam a pinça fortemente curvada para derrotar outros machos em disputas por fêmeas.

Em um experimento, lacraias do sexo masculino de diferentes tamanhos corporais e forma fórceps diferente disputavam um pedaço de comida colados a uma superfície. Os pesquisadores descobriram que os machos maiores foram capazes de dominar machos menores nestas batalhas - não importa como suas pinças eram. Mas quando os machos menores lutaram entre si, aquele com a pinça mais assimétricas geralmente era o vencedor.

O estudo é um dos poucos a olhar para a assimetria nas características do corpo que funcionam como uma arma "e as armas devem estar sob forte seleção, uma vez que são utilizadas tanto para lutar com outros machos para parceiros e para capturar presas", disse Zink.

Zink acrescentou que "uma das questões óbvias é saber se as fêmeas preferem se acasalar com os machos que têm fórceps mais assimétricas, uma vez que eles vão passar essa característica benéfica ao longo de seus filhos." Esta questão da escolha da fêmea é atualmente objeto de experiências de pós-graduação adicionais de estudantes no laboratório. Mas, por agora, parece que ser assimétrica é um benefício e não um custo para os machos que competem por parceiras e / ou alimentos, tornando este um dos primeiros estudos a revelar um benefício para armas assimétricas.

Fonte: Science Daily

Essa é uma dúvida que aparece e fica na cabeça desde o primeiro momento que você ouve que os anfíbios respiram pela pele. Comigo pelo menos foi assim, aprendi isso na escola ainda no ensino médio e como o professor não entrou em detalhes específicos e eu tinha vergonha de perguntar, nunca pude saber exatamente como esses animais respiram pela pele.

Não é só basicamente por "difusão". O oxigênio para chegar à corrente sanguínea deve passar por uma pequena camada de tecido, e como isso ocorre?

É uma das coisas que eu mais admiro na biologia, a capacidade de respirar pela pele não passa despercebida por mim nunca. Desde sua origem, um grupo específico de animal foi literalmente moldado ao longo da evolução, de tal forma que possibilitou a sua distribuição por todo o planeta, até em regiões remotas como o deserto de areia.

Para que ocorra a passagem de ar (oxigênio) em qualquer superfície, é necessário que hajam duas coisas básicas:

- Umidade

- Pouca barreira (ou seja, um tegumento/pele muito fino(a)).

Os anfíbios são "gosmentos" e de pele fina justamente para que o oxigênio possa passar tranquilamente, penetrar nos vasos sanguíneos e ganhar a corrente sanguínea. Para estar constantemente úmida, na pele dos anfíbios existem milhares de glândulas produtoras de muco. Esse muco é composto por grande quantidade de glicose. Todo esse muco produzido fica retido na pele do animal, deixando-a umida o suficiente para que o oxigênio se ligue e passe por difusão para os capilares.

A pele como é muito fina, é repleta de vasos sanguíneos extremamente finos, com a parede também muito fina. Então, a pele com esses vários capilares sanguíneos, é extremamente vascularizada de tal forma que juntamente com o contato com a umidade (muco), propicia a entrada do oxigênio.

A respiração cutânea dos anfíbios ocorrerá através do contato do oxigênio com o muco da pele, que ficará retido. Esse oxigênio presente no muco, em contato com a superfície do corpo passará por difusão entre as membranas das células e penetrará na corrente sanguínea. O sangue com oxigênio da respiração cutânea segue pelas veias sistêmicas rumo ao coração. Enquanto que o sangue com oxigênio do pulmão segue para o coração através das veias pulmonares, lá serão distribuídos para todo o corpo através das artérias. Como estes animais possuem 2 átrios e apenas 1 ventrículo, ambos os sangue se misturarão parcialmente.

Ah, lembre-se: Veias LEVAM o sangue até o coração, Artérias DISTRIBUEM o sangue do coração para todo o corpo.

É importante ressaltar que a composição exata do muco glicosídico não é ainda descrita totalmente. Cientistas desconhecem um pouco sobre os componentes presentes no muco dos anfíbios.

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