Origem das aves

 fonte: http://aldaalvesbarbosa.com/2012/11/09/cantinho-poetico-56/

Seja em área urbana ou não, as aves estão sempre presentes, mas já pararam para se perguntar sobre sua origem?

Existem várias hipóteses para a origem desses animais, vou explicar um pouco da origem a partir de Theropoda, hipótese mais aceita hoje em dia. Abaixo segue um cladograma mostrando onde as aves poderiam se encaixar, na qual a marcada em cinza é nossa hipótese.

Mas perai o que é um cladograma? Bom, é uma representação visual através de diagrama das relações evolutivas entre grupos de organismos. Este pode ser montado a partir de dados moleculares, morfológicos e até comportamentais.

Chiappe e Vargas, 2003

Voltando para a origem das aves, existem várias evidencias para sua origem a partir de Theropoda, evidencias baseadas em comparações de seu tegumento, osteologia (estudo dos ossos), oologia (estudo dos ovos) e comportamento.

Quanto ao tegumento, estudaram suas penas e viram que elas surgiram com outras funções além do voo. Essas penas teriam proporcionado à conquista de fêmeas e de condições mais propícias à sobrevivência: um melhor controle da temperatura corporal, por exemplo. Foram descobertos diversos fosseis de dinossauros emplumados, nas quais essas penas eram diferentes das aves atuais e a do Archaeopteryx. 

A formação das penas atuais possui diversos estágios e alguns desses estágios condizem com os registros fósseis de outros dinossauros terópodes. Por exemplo: Os dinossauros Sinosauropteryx e Beipiaosaurus possuem suas penas nos estágios I das penas atuais. Os Protarchaeopteryx e Caudipteryx, já possuíam as penas simétricas, referentes aos Estágios IV e V. Isso também reforça essa hipótese das aves tendo origem em Theropoda. Abaixo segue o registro fóssil desses com sua respectiva reconstrução. Imagens tiradas da internet.

Saindo das penas e entrando um pouco na osteologia e na fisiologia, os sacos aéreos presentes nas aves não são uma característica exclusiva das aves em si. Análises em ossos pneumáticos indicaram a presença deste sistema de ventilação em dinossauros terópodes, assim como em Archaeopteryx.  

Além disso, foram encontradas através de tomografias computadorizadas dos crânios, similaridades cerebrais em Theropoda e Aves. 

Existe também um grande número de inovações do sistema ósseo que foram críticas para o voo, mas que surgiram com outras funções nos primeiros terópodes. Por exemplo:

• Ossos longos e ocos (em todos theropoda)
• Remoção do dígito 1 nos pés (em Ceratosaurus, Neotheropoda), perdendo seu papel no apoio do peso.
• Expansão do coracóide e esterno (em Sinosauropteryx, Pelecanimimus, Coelosauria), permitindo um aumento da musculatura peitoral e surgimento de penas plumáceas para regular a temperatura.
• Encurtamento do tronco, aumento da rigidez na extremidade da cauda e encurtamento distal para aumento do equilíbrio e maneabilidade (em Velociraptor, Paraves).
• Fúrcula elástica e um esterno grande em quilha para uma musculatura peitoral maciça (Columba, Euornithes).

Como todas essas mudanças foram cruciais para o voo, vou falar de duas hipóteses para sua origem:

Uma é a “Chão-ar”, que diz que o ancestral era cursorial, corria e pulava para alcançar a presa. A segunda é a “Árvore-ar”, que diz que o ancestral era arborícola, ele pulava da copa das árvores e com a ajuda das asas planava, para alcançar sua presa. 

Mais algumas semelhanças dos Theropoda com as aves atuais esta em sua oologia. Abaixo listei algumas caracteriticas:

• O desenvolvimento embrionário de terópodes maniraptores é comparável ao das aves;
• Ovos dos terópodes troodontídeos tem características únicas com o de aves;
• Ovos de terópodes maniraptores assim como as aves possuem uma forma assimétrica;
• Estrutura dos poros da casca são semelhantes

Finalmente, o comportamento. Este também é semelhante. Existe um cuidado parental nos troodontideos e oviraptossaurideos, ambos são linhagens dentro de Theropoda. Além disso o empoleiramento era comum em terópodes maniraptores.

Bom, concluindo, este é apenas um conjunto de dados que apontam a origem de aves a partir de Theropoda. É claro que existem muito mais evidências e que isso tudo não é uma verdade absoluta. Existem outras hipóteses que dizem que as aves originaram de outros grupos. Esta, que aqui apresentei, é apenas a mais aceita atualmente e a mais parcimoniosa.

Mariana de Carvalho e Andressa de Mello Bezerra

Bibliografia:

Fravretto, M. A. (2009) Sobre a origem das aves (Theropoda:Ave). Atualidades ornitológicas 150: 46-52.

Chiappe, L.M. & Vargas, A. (2003) Emplumando dinosaurios: la transición evolutiva de terópodos a aves. Hornero 18(1): 1-11.

Pough, F. H. et al. (2008) Os Diapsida da Era Mesozóica: Dinosauria, Crocodylia e Aves. Pp 388-432. In: Pough, F. H., Janis, C. M. & Heiser, J. B. A vida dos vertebrados.

Cuidado parental e Seleção Natural em Vertebrados

A reprodução é um fator crítico no sucesso evolutivo de um organismo, presentes em diversos comportamentos associados ao acasalamento e à reprodução. Em geral, os machos cortejam as fêmeas e estas tomam conta dos jovens. No momento do nascimento ou da eclosão, alguns vertebrados são auto-suficientes e nunca encontram seus pais, enquanto outros têm longos períodos de cuidado parental obrigatório.

Os animais podem apresentar múltiplos padrões de cuidado parental, que são agrupados em quatro categorias: a) cuidado biparental; b) cuidado uniparental por fêmeas; c) cuidado uniparental por machos; ou d) nenhum cuidado. Durante uma mesma estação reprodutiva, as espécies podem manifestar um ou mais desses padrões. 

Em geral, o cuidado uniparental por fêmeas de diversos grupos está associado a períodos reprodutivos curtos, com o objetivo de reduzir os custos com a guarda dos ovos. A seleção natural favorece o cuidado biparental quando apenas um membro do par reprodutor não é capaz de suprir todas as necessidades dos filhotes sem ajuda. 

O investimento na reprodução geralmente ocorre de maneira desproporcional entre os sexos. Enquanto os machos produzem dezenas de milhares de células reprodutivas, as fêmeas produzem poucos grandes gametas com enorme quantidade de material nutritivo. Como resultado, as fêmeas tendem a gastar muito mais tempo com o cuidado da prole para assegurar a sobrevivência de seus descendentes e seu próprio sucesso reprodutivo. Neste contexto, a seleção natural atuou sobre as espécies e fixou o cuidado parental, comportamento que contribuiu para o aumento do sucesso reprodutivo dos indivíduos.

O cuidado parental é favorecido quando os benefícios obtidos com a sobrevivência da prole são superiores ao abandono dos filhotes pelos pais.

A explicação mais parcimoniosa sobre a ocorrência dessa característica é que esse comportamento evoluiu na linhagem antes dos crocodilianos se separarem dos dinossauros e aves. Assim, a hipótese mais parcimoniosa é aquela na qual o cuidado parental é um caráter derivado da linhagem evolutiva que contém crocodilia + dinossauros + aves (os Archaeosauria).

A evolução do cuidado parental

Cuidado parental é um comportamento benéfico para a espécie, permitindo a sobrevivência e bem-estar da próxima geração pelas gerações atuais. É tão intrínseco para nós, que não imaginamos a base biológica disso. 

Na verdade, não é uma coisa altruísta, em beneficio da espécie, e sim uma coisa egoísta, para disseminar o próprio gene.

O Princípio de Willian diz que o investimento no presente vem à custa de um investimento no futuro. A seleção natural vai então favorecer comportamentos que maximizam o sucesso reprodutivo.

Se um animal produzir apenas uma ninhada, o sucesso reprodutivo passa a ser dividido em duas etapas, da prole atual, e da prole futura.

O investimento contínuo na prole presente para aumentar a sobrevivência e fertilidade pode ser pesado contra investimento na sobrevivência de adultos e sucesso reprodutivo. O investimento ótimo ocorre quando taxas de retorno em ambos investimentos é igual, maximizando o tempo de vida do sucesso reprodutivo. 

Mas quem se importa? Nos mamíferos mais de 90% do cuidado são as fêmeas que fazem e 10 % biparental, em aves 90% biparental, 8% fêmea e 2% macho. Só 20 % dos peixes tem isso, sendo 50% macho, 30% fêmea e 20 % biparental.

Os custos são diferentes para ambos os sexos, enquanto os benefícios em termos de aumento da sobrevivência da prole é o mesmo.

A quantidade de cuidado parental investida na prole depende de espécie para espécie, em algumas é possível encontrar quem lute até a morte para defender a prole, enquanto em outras ao aparecer o primeiro predador largam a prole.

Baseado então no Princípio de Willian, existem quatro principais fatores que influenciam no modo de cuidado parental, são elas: tamanho da prole, investimento passado,  relação de parentesco e futuras oportunidades de acasalamento.

O mais curioso é que as relações de parentesco podem variar devido a muitas formas de traição! Estas podem resultar em um parasitismo de cuidado parental. Esse tipo de ação tem sido encontrada com uma alta taxa de normalidade.

O princípio de Willian explica também o comportamento humano em relação a prole, como investimento de cuidado parental, comportamento em relação a traições e em oportunidades de acasalamento. 

Para entender melhor como foram os experimentos que levaram a essas conclusões, e informações mais detalhadas um ótimo artigo é o de Gross, 2005, disponível para download no link: http://www.4shared.com/office/bViFslGXce/Gross2005.html

Andressa de Mello Bezerra e Mariana de Carvalho

Por que as ondas quebram?

Sempre que vamos às praias notamos as ondas do mar se quebrando na costa, mas alguém já parou para pensar o porque?

Primeiramente temos que entender como a onda é gerada. Existem ondas de três tipos: geradas pelo vento,  ondas de maré e tsunamis, apesar de terem origens diferentes, todas quebram da mesma forma. Quando a onda é formada, ela gera um movimento orbital nas moléculas de água que vai se reduzindo de acordo com a profundidade (segue no esquema abaixo). 

Ao encostar na superfície esses movimentos orbitais  vão ser deformados devido ao atrito com o substrato, passando a ser elípticos. Isso faz com que a onda perca sua velocidade. A parte superior da onda, por sua vez adquire uma velocidade maior que a base fazendo com que esta se quebre. 

Só para descontrair, botamos um vídeo de uma das maiores ondas já surfadas:

Andressa de Mello e Mariana de Carvalho

Extinção de Espécies

      Extinção de espécies sempre foi um tema muito polêmico, hoje em dia, diversos órgãos possuem projetos relacionados a espécies que estão em risco, tentando dar um "up"na situação em que elas se encontram, como a EMBRAPA, ICMBio, que englobam diversos tipos de espécies; até instituições que focam mais em um grupo, como no caso da Sea Shepherd, que visa a conservação de seres marinhos.

           Atualmente, existe uma lista de espécies ameaçadas em todo o mundo, chamada de "Red List", que classifica a vulnerabilidade de cada espécie, essa lista pode ser encontrada acessando o site da União Internacional de Conservação a Natureza  (IUCN): http://www.iucnredlist.org 

           Recentemente saiu uma análise discutindo os prós e contras da extinção de espécies, nela é citado que a extinção não é necessariamente um problema, sendo um processo que ocorre muito antes de nossa existência. A extinção é considerada normal de acordo com a  Teoria da Seleção Natural, proposta por Charles Darwin desde o século XIX, que diz que o ser mais apto tem maior chance de perpetuar sua espécie, além de tudo, esta análise traz consigo diversas questões, como:

            - Seria possível a nossa existência no meio de seres gigantes?

            - Será que realmente existem prós e contras?

       - Qual seria esse limiar entre impacto da ação humana e extinção por seleção natural?

Schukman, editor de ciências da BBC, cita em sua análise, que a maioria das pessoas que levantam a causa de conservação de espécies se preocupam principalmente com animais considerados "fofos", como mico-leão-dourado, panda, onça pintada, enquanto para diversos outros animais como insetos, minhocas e moluscos quando encontra-se campanhas, são pouco divulgadas.

          Além disso, será que todos que apoiam essa causa estão preocupados com a fauna, ou estão interessados em questões econômicas como por exemplo turismo e indústrias pesqueiras?

          Essas perguntas podem ser amplamente discutidas, até porque a extinção ou não de uma espécie, pode afetar diversas outras, afinal, vivemos em uma teia trófica, onde a extinção de uma espécie pode determinar o "boom" de outra, até mesmo nós, sem que ao menos percebamos.

         Os seres humanos têm uma tendência egocêntrica de se sentirem a espécie mais superior, ou mais desenvolvida, pelo fato de acharmos que conhecemos mais que qualquer outro ser existente, por isso muitos de nós nos vemos na obrigação de proteger espécies que consideramos inferiores, ou mais frágeis que nós.

       Essas são questões abordadas por Schukman na análise,que se encontra disponível pra download no link:

http://www.4shared.com/office/-ZFijfGD/Schukman2013.html

     Fora isso, para os mais interessados no assunto, o National Geograpich lançou uma série chamada "Walking with Monsters - Life Before Dinosaurs" que mostra o surgimento e extinção de espécies desde os tempos mais primórdios antes do surgimento dos dinossauros. Um pequeno trecho da série está disponibilizado no Youtube, na versão em Espanhol:

Andressa de Mello e Mariana de Carvalho