Mimetismo e camuflagem em cefalópodes: Acaso ou Design?

Transcrição

1 Palestra: Rodolfo Paiva Sábado, 23 de Janeiro UNASP Centro Universitário Adventista de São Paulo Mimetismo e camuflagem em cefalópodes: Acaso ou Design?

2 Mimetismo e camuflagem: Acaso ou Design?

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13 Mimetismo e camuflagem dos cefalópodes: Acaso ou Design?

14 Mimetismo e Camuflagem Por que a estratégia dos cefalópodes é o ápice do mimetismo e camuflagem?

15 Mimetismo e camuflagem dos cefalópodes: Acaso ou Design? Cefalópode é a classe de animais marinhos que fazem parte do Philo Mollusca e que compreendem os: Polvos Lulas Sépias

16 Os Cefalópodes Mas, por que um mecanismo tão complexo para sobreviver? Características morfológicas desses animais; Vivem num dos ecossistemas mais complexos já registrados; Importantes meios de comunicação inter e intraespécie.

17 Funcionamento da Camuflagem Como funciona o mecanismo de camuflagem avançado dos cefalópodes? 1. Sistema de coloração CROMATÓFOROS 2. Sistema de reflexão de luz; LEUCÓFOROS E IRIDÓFOROS

18 Sistema de coloração Os cromatóforos dos cefalópodes são fisiológica e estruturalmente diferentes dos cromatóforos de outros grupos animais, visto que constituem verdadeiros órgãos neuromusculares e não são controlados hormonalmente. J. B. Messenger, 2001

19 Sistema de coloração Componentes do cromatóforo. Adaptado de J. B. Messenger, 2001.

20 Sistema de coloração Sepia officinalis Loligo pealei

21 Sistema de coloração Os cromatóforos não estão dispersos aleatoriamente; A B C Packard,1988. Ontogenia (Morfologia + Fisiologia)

22 Sistema de coloração: corte vertical 1 2 3

23 Brincando com os números Em uma das espécies estudadas temos: 120 μm de diâmetro / cromatóforo; Área: π.r 2 Eq.1 A c = 3,1416 * 60 2 Eq.2 A c = 3,1416 * (60*0,001) 2 Eq.3 A c = 3,1416 * (0,06) 2 Eq.4 A c = 3,1416 * 0,0036 mm 2 Eq.5 A c = 0,011 mm 2

24 Brincando com os números Agora: supondo 1 mm² de área da pele do animal, temos que: Área total / área do cromatóforo 1 mm² / 0,011 mm 2 = ± 90 posições distintas. E no caso dessa espécie, a densidade de cromatóforos por mm² é de 8 unidades.

25 Brincando com os números Classified - Internal use

26 Brincando com os números Aplicando-se a fórmula probabilística, temos: C n,p = n! / p!(n-p)! Sendo que: n = 90 (posições) e p = 8 (unidades/mm²)

27 Brincando com os números Aplicando-se a fórmula probabilística, temos: C 90,8 = 90! / 8!(90-8)! C 90,8 = 90*89*88*87*86*85*84*83*82! 8!(90-8)! C 90,8 = 90*89*88*87*86*85*84*83 8*7*6*5*4*3*2*1

28 Brincando com os números Então: C 90,8 = 3,12 x C 90,8 = 7,73 x Arredondando: 1 chance em 77 bilhões.

29 Brincando com os números Resultado seria: 90 * * 3486 = 1,3 x

30 Brincando com os números Supondo uma TV 42 cuja área é igual a ~ mm², temos: Full HD = ~ 2,1 megapixel 4,4 pixels / mm² UHDTV 4k = ~ 8 megapixel 16,7 pixels / mm² UHDTV 8k = ~ 16 megapixel 33,3 pixels / mm²

31 Brincando com os números Octopus Vulgaris = 230 cromatóforos / mm² (pixels)

32 Alguns Padrões

33 Alguns Padrões

34 Alguns Padrões

35 Sistema de reflexão da luz IRIDÓFOROS: Localizados abaixo dos cromatóforos; Células incolores, achatadas, contendo cristais distribuídos em multicamadas; Refletem variadas cores, mas em especial AZUL e VERDE.

36 Alguns Padrões

37 Sistema de reflexão da luz

38 Sistema de reflexão da luz LEUCÓFOROS: Formada por proteína refletora, translúcida e sem cor; Reflectina - refletem todos os comprimentos de onda de luz que as atingem e de qualquer ângulo; Coincidir a tonalidade da pele com a do fundo;

39 Sistema de reflexão da luz Esquema de um leucóforo Adaptado da página Tree of life project

40 Sistema de reflexão da luz A cromatóforos expandidos leucóforos

41 Sistema de reflexão da luz B cromatóforos retraídos leucóforos

42 Tudo junto e misturado

43 Outros dispositivos da camuflagem Músculos da pele; TEXTURA Músculos do corpo; POSTURA E LOCOMOÇÃO

44 Outros dispositivos da camuflagem Classified - Internal use

45 O que tudo isso significa? Para ser possível um sistema eficiente de camuflagem como a dos cefalópodes, é preciso: Comportamento Padrão do Corpo 1. N componentes cromáticos; 2. N componentes texturais; 3. N componentes posturais; 4. N componentes locomotores; 5. SINCRONISMO entre TODOS de uma SÓ vez.

46 EXEMPLOS Sepia officinalis: 34 componentes cromáticos; 6 componentes texturais; 8 componentes posturais; 7 componentes locomotores; Mais de 50 componentes para gerar um padrão de camuflagem. Hanlon & Messenger 1988.

47 EXEMPLOS Loligo pealei: 34 componentes cromáticos; 5 componentes posturais; 12 componentes locomotores; Mais de 50 componentes. Hanlon et al 1999b.

48 EXEMPLOS Octopus vulgaris: 19 componentes cromáticos; 6 componentes texturais; 14 componentes posturais; 4 componentes locomotores; Total de 43 componentes. Packard & Sanders 1971.

49 Mais uma complicação para a Evolução E quem comanda tudo isso? Uma central multimídia com: Um cérebro altamente desenvolvido e complexo; Com uma memória incrível; E com sistemas de código fonte e linguagem de programação.

50 Mais uma complicação para a Evolução INFORMAÇÃO!!!

51 E o que dizem os fósseis? Nectocaris pteryx MR Smith & J-B Caron. Nature 465, (2010)

52 O resumo dessa ópera é:

53 Mimetismo e Camuflagem dos Cefalópodes Central Multimídia - Processo de informação Cérebro Olhos / Tato / Olfato Captação de informação Condução da informação Enervações Músculos Textura, Postura, Tamanho, Forma e Locomoção Cromatóforos Coloração e suas matizes Sistemas Ativos Leucóforos Iridóforos Reflexão de luz Brilho e Contraste Sistemas Passivo-ativos Morfologia + Fisiologia + Hardware + Software = Comportamento + Padrão de Cor + Formas + Tamanhos

54 Mimetismo e a Camuflagem dos cefalópodes evidenciam a existência óbvia, clara e transparente de DESIGN NA NATUREZA.

55 MUITO OBRIGADO!!! Classified - Internal use

56 Principais Referencias Bibliográficas 1. Messenger, J.B. Cephalopod chromatophores: neurobiology and natural history. Biol. Rev. 2001, 76 pp Cambrige Philosophical Society 2. Hanlon R.T. Cephalopod dynamic camouflage. Curr. Biol. 17, Froesch, D., & Messenger J. B. (1978). On leucophores and the chromatic unit of Octopus vulgaris. Journal of Zoology (London). 186, Martin R. Smith & Jean-Bernard Caron. Primitive soft-bodied cephalopods from the Cambrian. Nature 465,