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Curso: Biologia AP > Unidade 6
Lição 1: Respostas ao ambienteIntrodução ao comportamento animal
O que exatamente é definido como comportamento? O que desencadeia os comportamentos? Eles são definidos nos genes de animais, ou adquiridos baseados na experiência?
Principais pontos
- O comportamento animal inclui todas as maneiras de interação dos animais com outros organismos e o ambiente físico.
- Comportamento também pode ser definido como uma alteração na atividade de um organismo em resposta a um estímulo, um sinal externo ou interno ou combinação de sinais.
- Para entender melhor um comportamento, queremos saber o que o causa, como se desenvolve em um indivíduo, como beneficia um organismo e como evoluiu.
- Alguns comportamentos são inatos ou geneticamente programados, enquanto outros são adquiridos ou desenvolvidos por meio da experiência. Em muitos casos, os comportamentos têm tanto um componente inato quanto um componente adquirido.
- O comportamento é moldado pela seleção natural. Muitos comportamentos aumentam diretamente a aptidão de um organismo, ou seja, ajudam-no a sobreviver e a reproduzir.
Introdução
Os esquilos no seu bairro enterram bolotas? Seu gato começa a miar perto da hora que você costuma alimentá-lo? Você começa a se aproximar da cozinha quando está perto da hora do jantar?
Se você notou qualquer uma dessas situações, parabéns—você fez suas primeiras observações em biologia comportamental! Esses são todos exemplos de comportamentos animais. Sim, você e eu também contamos como animais. De fato, esses comportamentos são apenas pequenas amostras dos incríveis e diversos comportamentos que podemos ver na natureza.
Poderíamos perguntar para que serve o comportamento, mas é melhor perguntarmos para que não serve o comportamento? Os animais apresentam comportamentos para quase todos os aspectos imagináveis da vida, desde encontrar alimento a cortejar parceiros sexuais, de combater rivais a criar uma prole. Alguns destes comportamentos são inatos, ou programados nos genes dos organismos. Por exemplo, isto é verdadeiro para os esquilos e suas bolotas.
Neste artigo, vamos olhar mais de perto o comportamento animal — como ele é estudado, como evolui e como pode variar de geneticamente programados a adquiridos.
O que é comportamento?
Em geral, comportamento animal inclui todos as maneiras que os animais interagem com outros membros de sua espécie, com organismos de outras espécies e com o seu meio ambiente.
Comportamento também pode ser definido mais estritamente como uma mudança na atividade de um organismo em resposta a um estímulo, uma sinalização externa ou interna ou uma combinação de sinais.
Por exemplo, seu cachorro pode começar a babar—uma mudança na atividade—em resposta a ver alimentos—um estímulo.
Biologia Comportamental é o estudo das bases biológicas e evolucionárias do comportamento. A biologia comportamental moderna se apoia no trabalho das disciplinas relacionadas, porém distintas, etologia e psicologia comparada.
- Etologia é um campo da biologia básica tal como a ecologia e a genética. Ela é centrada nos comportamentos dos diversos organismos em seus ambientes naturais.
- Psicologia comparada é uma extensão do trabalho feito na psicologia humana. Centra-se em grande parte, em algumas espécies estudadas em um ambiente de laboratório.
A Biologia Comportamental também baseia-se em muitas áreas afins da biologia, incluindo genética, anatomia, fisiologia, biologia evolutiva e, é claro, neurobiologia — que rastreia os circuitos neurais que fundamentam o comportamento animal.
Quatro perguntas para entender um comportamento
Nikolaas (Niko) Tinbergen foi um ornitólogo holandês, ou biólogo de aves, que estudou o comportamento e atualmente é considerado um dos fundadores do campo da etologia. Com base em sua própria pesquisa, Tinbergen propôs quatro perguntas básicas, úteis para a compreensão de qualquer comportamento animal.
Vamos examinar essas questões, usando a produção musical do mandarim — um pássaro canoro comum — como exemplo.
- Nexo de causalidade—O que causa o comportamento? O que desencadeia o comportamento, e quais partes do corpo, funções e moléculas estão envolvidas no seu desenvolvimento?Exemplo: Nos mandarins (ou tintilhões) o canto é desencadeado por pistas sociais, como a proximidade de um potencial parceiro, assim como o estado hormonal adequado. A capacidade de produzir música é influenciada por hormônios masculinos e ocorre principalmente em machos. As canções são produzidas quando o ar flui dos sacos de ar nos brônquios através de um órgão chamado siringe. Certas partes do cérebro controlam a produção de música e são bem desenvolvidas nos mandarins machos.
- Desenvolvimento—Como o comportamento se desenvolve?O comportamento está presente no início da vida? Muda ao longo do tempo de vida do organismo? Que experiências são necessárias para o seu desenvolvimento?Exemplo: Mandarins jovens e machos primeiro ouvem as músicas dos machos de sua espécie nas proximidades, especialmente seus pais. Então, eles começam a praticar o canto. Na idade adulta, os mandarins machos aprenderam a produzir suas próprias músicas, que são únicas, mas muitas vezes têm semelhanças com as de seus pais. Quando o mandarim aperfeiçoa sua canção, ela permanece para a vida toda.
- Função/valor adaptativo—Como o comportamento afeta a aptidão? Como o comportamento influencia as chances de sobrevivência e de reprodução de um organismo?Exemplo: O canto ajuda os mandarins machos a atrair companheiras, aumentando as chances de reprodução. O canto é parte de um ritual elaborado de namoro que estimula a fêmea a escolher o macho.
- Filogenia—Como o comportamento evoluiu? Como se compara ao comportamento das espécies relacionadas? Por que evoluiu dessa forma?Exemplo: Quase todas as espécies de aves conseguem realizar sons vocais, mas somente os da subordem Passeri são pássaros canoros. Com relação ao mandarim, outras espécies de pássaros canoros diferem na sincronização de suas fases de escuta e de prática, quanto à plasticidade da canção ao longo de suas vidas, quanto à medida em que a canção é semelhante entre indivíduos da espécie e quanto ao modo como o canto é usado—por exemplo, para defesa de território versus cortejo de companheiros.
Sinais que desencadeiam o comportamento
Basicamente, um comportamento animal é uma resposta a um sinal interno ou externo. Por meio do comportamento, os animais podem agir sobre as informações que recebem, com sorte, de maneiras que favoreçam sua sobrevivência e seu sucesso reprodutivo.
Que tipos de sinalização podem desencadear um comportamento? Em alguns casos, os sinais são em grande parte externos:
- Na hibernação, um animal entra em uma caverna ou toca, diminui a taxa metabólica e entra em um estado de inatividade durante o inverno, conservando assim recursos enquanto as condições são rigorosas e a comida é escassa. Sinais ambientais muitas vezes podem desencadear o comportamento de hibernação. Por exemplo, ursos pardos entram em suas tocas para hibernar quando a temperatura cai a 0
- A estivação é semelhante à hibernação, mas ocorre durante os meses de verão. Alguns animais do deserto entram em estivação em resposta a condições de seca. Essa mudança os ajuda a sobreviver aos meses mais severos do ano.
- A migração é um comportamento no qual os animais movem-se de uma localidade para outra em um padrão sazonal. Por exemplo, borboletas-monarca que vivem no norte e na região central dos Estados Unidos migram para o México durante o outono, onde passam o inverno. Sinais ambientais que desencadeiam a migração de outono incluem temperatura do ar, duração do dia e disponibilidade de alimentos.
Em outros casos, a sinalização para um comportamento pode ser interna. Por exemplo, alguns comportamentos acontecem em um ritmo circadiano, isto é, são desencadeados pelo relógio biológico interno do animal. Você, por exemplo, tende a acordar e se tornar ativo aproximadamente na mesma hora todos os dias. Como já deve ter percebido se alguma vez já pegou um voo longo, seu relógio biológico interno vai te fazer "desligar" na mesma hora, ainda que os sinais externos tenham mudado, que é o que faz com que aconteça o jet lag!
Também é comum que os comportamentos sejam desencadeados por uma combinação de sinais internos e externos interagindo. Por exemplo, comportamentos de acasalamento podem ser acionados em um animal somente quando há um estado hormonal correto, um sinal interno, e quando se vê um membro do sexo oposto, um sinal externo.
Comportamentos inatos vs. adquiridos
Quando estamos tentando entender como um comportamento se desenvolve e como ele surgiu evolutivamente, uma pergunta importante é se o comportamento é geneticamente pré-programado ou adquirido através da experiência. Vamos considerar algum vocabulário:
- Comportamentos inatos são geneticamente programados e são herdados dos pais por um organismo.
- Comportamentos adquiridos não são herdados. Desenvolvem-se durante a vida do organismo como resultado da experiência e influência ambiental.
Biólogos comportamentais constataram que muitos comportamentos possuem um componente inato e um componente adquirido. Portanto, geralmente é mais exato que perguntemos em que medida um comportamento é inato ou adquirido.
Comportamentos majoritariamente inatos
Existem exemplos de comportamentos que são verdadeiramente programados. Esses comportamentos ocorrem de uma maneira altamente previsível em resposta a um estímulo certo, mesmo que o organismo nunca tenha tenha se deparado com este estímulo antes.
Por exemplo, uma salamandra adulta nadará perfeitamente se for colocada na água, mesmo que nunca tenha visto água quando jovem e nunca tenha assistido a outra salamandra nadar.
De forma semelhante, você — ou qualquer ser humano — rapidamente vai retirar sua mão se tocar um objeto muito quente. Esta resposta é um reflexo que é programado nos circuitos de seus neurônios sensitivos e motores e que nem mesmo envolve o cérebro.
Comportamentos parcialmente inatos e parcialmente adquiridos
Em outros casos, um organismo é geneticamente programado para desenvolver um comportamento, mas a forma que o comportamento vai tomar depende da experiência do indivíduo.
Um exemplo é a aprendizagem de uma canção por um mandarim ou outro pássaro canoro, como visto acima. Todos os mandarins machos vão começar a ouvir e aprender música aproximadamente na mesma idade e praticar e produzir música em uma idade um pouco mais avançada. Embora esse padrão seja determinado geneticamente, as características exatas da canção que um pássaro canta vão depender das músicas que ouve durante seu período de aprendizagem.
Outro exemplo mais familiar é a aquisição da linguagem em humanos. Bebês são pré-programados para a aprendizagem de línguas, mas qual linguagem aprendem vai depender a quê estão expostos durante seu período plástico ou formativo.
Comportamentos majoritariamente adquiridos
Em outros casos, os comportamentos são amplamente dependentes da experiência — são adquiridos — e não podem ser totalmente explicados por pré-programação genética.
Por exemplo, se um rato recebe uma recompensa de comida cada vez que empurra uma alavanca, ele aprenderá rapidamente a empurrar a alavanca para ganhar a comida. Da mesma forma, se uma vaca recebe um choque elétrico cada vez que se esfrega contra uma cerca elétrica como essa abaixo, rapidamente vai aprender a evitar a cerca.
Se um comportamento é adquirido ao invés de inato, ele não é herdado diretamente. Porém, ainda depende de genes. Por exemplo, nem todos os tipos de animais poderiam aprender a empurrar uma alavanca para obter uma recompensa. A capacidade do rato de aprender esse comportamento depende de como seu cérebro é conectado; e a construção, manutenção e função do cérebro de um rato são determinados por genes no genoma do rato.
Teste seu conhecimento
Ratos de praia cavam tocas na areia quando estão em seu ambiente natural. Uma toca de rato de praia tem uma forma específica com um longo túnel de escape que é diferente das tocas de espécies de roedores estreitamente ligadas.
Um rato de praia jovem é criado em cativeiro sem qualquer acesso à terra ou areia, ou qualquer oportunidade de observar adultos cavando tocas. Quando o acesso à terra é dado, ele imediatamente cava uma toca com a forma normal para sua espécie.
Que tipo de comportamento é cavar toca para o rato de praia?
Seleção natural molda o comportamento.
Na medida em que um comportamento é determinado geneticamente ou depende de genes, está sujeito a forças evolutivas, tais como a seleção natural. Em muitos casos, podemos ver como um comportamento oferece uma vantagem de sobrevivência ou reprodução para o animal que o executa — em outras palavras, o comportamento aumenta a aptidão.
Aqui estão alguns exemplos de comportamentos que claramente aumentam a aptidão:
- Filhotes de pássaros de muitas espécies abrem suas bocas instintivamente para serem alimentados quando a mãe retorna ao ninho.
- Mães gansos instintivamente revertem os ovos para o ninho quando eles caem.
- Mandarins machos aprendem músicas enquanto são aves jovens e usam essas músicas em rituais de corte. Aves com essa tendência hereditária para aprender uma canção vão obter parceiros mais frequentemente do que aqueles que não.
Um ponto importante do último exemplo é que a seleção natural pode agir mesmo quando o comportamento em si não é herdado. Um mandarim não herda sua canção diretamente — tem que aprender a canção. Contudo, sua capacidade e tendência para aprender uma canção são determinadas geneticamente, portanto podem estar sujeitas à seleção natural.
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