O DESENVOLVIMENTO DO COMPORTAMENTO Papel de Genes e Ambiente

Transcrição

1 O DESENVOLVIMENTO DO COMPORTAMENTO Papel de Genes e NATUREZA Informações Genéticas X Refs. Alcock cap. 3 Scott cap. 4 Jensen cap. 2 Influências Ambientais NUTRIÇÃO GENES AMBIENTE SELEÇÃO GENÉTICA Transcrição (núcleo) Nucleotídeos Ratos espertos Ratos burros mrnas pobre padrão rico pobre padrão rico Tradução (citosol) Aminoácidos proteínas Nível primário de influência ambiental sobre a expressão gênica INFLUÊNCIA AMBIENTAL Nível secundário de influência ambiental sobre a expressão gênica O COMPORTAMENTO DAS ABELHAS MELÍFERAS Limpando Alimentando larvas Expressão gênica Produtos gênicos (a partir das matérias-primas celulares) Alimentando companheiras Enfermeira Hormônio Juvenil Forrageira Embalando pólen Forrageando Etil oleato (produzido por forrageiras) O hormônio juvenil tem efeito organizacional sobre o comportamento da abelha (fator ambiental interno). O etil oleato tem efeito ativacional negativo (i.e. bloqueador) sobre o comportamento da abelha (fator ambiental externo, social). 1

2 O comportamento não pode ser puramente geneticamente determinado porque as informações no DNA que compõem um gene são expressas apenas quando o gene está no ambiente apropriado. Os genes suprem os organismos com a base necessária para um comportamento particular, mas qualquer comportamento é passível de se desenvolver em sincronia com o ambiente em que o animal vive. Pelo mesmo raciocínio, seria completamente errado dizer que um dado fenótipo é ambientalmente determinado. Os traços genéticos são predisposições que inclinam os animais para certas reações e vias desenvolvimentais. DIFERENÇAS AMBIENTAIS E DESENVOLVIMENTO DO COMPORTAMENTO Qual a condição experimental necessária para afirmar que a mudança ambiental foi responsável pelos resultados obtidos? AMBIENTE Sementes inteiras Chapim do pântano armazenamento HIPOCAMPO MAIOR Sementes moídas sem armazenamento HIPOCAMPO MENOR Esquilo de chão de Belding Esquilo de chão de Belding Irmãos genéticos Irmãos genéticos ambiente genes criados juntos AMBIENTE criados separados Irmãs criadas juntas Irmãs criadas separadas Não-irmãs criadas separadas MENOS MAIS 2

3 POLIFENISMO: existência de fenótipos distintos dentro de uma população, gerados por diferenças ambientais. Então... Pequena, come pequenos invertebrados Larvas de salamandra-tigre Grande número de larvas Grande diferença de tamanhos Indivíduos não aparentados Grande, come outras larvas de salamandra (canibal) Influências ambientais podem moldar a expressão gênica, especialmente quando isso melhora a aptidão e a sobrevivência do indivíduo naquelas circunstâncias particulares. Como isso se aplica às larvas da salamandra que se tornam canibais? Como isso se aplica ao caso do chapim do pântano, que tem maior crescimento do hipocampo quando pode armazenar sementes? Como isso se aplica aos esquilos, que são menos agressivos com seus parceiros de ninhada do que com seus parentes desconhecidos? DIFERENÇAS GENÉTICAS E DESENVOLVIMENTO DO COMPORTAMENTO camp fosfodiesterase inativo FosB inativo Moscas de fruta fêmeas Perda do aprendizado olfativo Indiferença para com os filhotes Oxt (ocitocina) deletado machos Amnésia para fêmeas TRP2 (neurônios do OVN) deletado for (cinase cgmpdependente) COMT (degrada dopamina) machos Moscas de fruta Humanos Incapacidade de identificar machos Comportamento de forrageio errante ou assentado Alteração cognitiva 5-HTT (transporta serotonina) Humanos Nível de ansiedade Nos casos listados, outros genes também participam, por exemplo determinando o desenvolvimento do sistema nervoso e suas partes. No entanto, a deleção ou modificação dos genes indicados corrompe ou modifica o desenvolvimento do comportamento em questão. Muitos genes exibem efeitos peliotrópicos, ou seja, desempenham um papel em mais de uma característica fenotípica. Exemplo: gene per de Drosophila Participa dos ritmos biológicos endógenos Participa do canto de cortejo do macho 3

4 Muitos outros fenótipos comportamentais são poligênicos, ou seja, dependem da expressão e da interação de muitos produtos gênicos. HOMEOSTASE COMPORTAMENTAL Exemplo: canto dos grilos Característico em cada espécie Misto variável nos híbridos O desenvolvimento comportamental costuma gerar resultados médios mesmo diante de deficiências severas na carga genética ou na influência ambiental. Desenvolvimento Comportamental em Macacos Rhesus Desenvolvimento Comportamental em Macacos Rhesus Desenvolvimento físico Desenvolvimento físico isolado Desenvolvimento comportamental ALTERADO 15 min de contato/dia Desenvolvimento comportamental Mãe artificial Mãe biológica ou artificial Deficiência nutricional gestacional em humanos Embargo nazista na Holanda ( ) Gestantes da cidade Gestantes do campo APRENDIZADO: desenvolvimento de um comportamento adaptativo (expressão gênica) com base na experiência (ambiente). O aprendizado acontece apenas quando há um benefício maior que o custo. Bebês de baixo peso Bebês de peso normal Um organismo não é capaz de aprender algo que, ao longo da sua história evolutiva, não é proveitoso para sua sobrevivência. Índice de retardo mental Pontuação em testes de inteligência Longevidade Em termos biológicos, aprendizado implica em reorganização da expressão gênica e da estrutura neural que controla o comportamento; e em gasto energético 4

5 Localização das fontes de alimento Odores, cores e formas das flores Horário de abertura das flores Responde ao odor da flor como sendo feromônio da fêmea Tenta copular com a flor Não retorna ao mesmo local Vespa tinina aumenta as chances de interagir com uma fêmea Estação de florada das plantas Abelhas melíferas Retorno à colmeia exploração mais eficiente dos recursos alimentares na vizinhança da colmeia Territórios dos machos maiores que os das fêmeas Hipocampo masculino maior que o feminino Rato do campo melhora a navegação, a proteção do território e o acesso às fêmeas Armazena alimento Bom aprendizado não-espacial Excelente aprendizado espacial Tem hipocampo maior Quebra-nozes de Clark maior capacidade de recuperar o alimento armazenado Ingestão de alimento + Mal-estar gastrointestinal = Aversão ao alimento reduz o risco de morte por ingestão alimentar Rato de laboratório 5