Mimetismo e camuflagem em cefalópodes: Acaso ou Design?
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Mimetismo e camuflagem em cefalópodes: Acaso ou Design?
Palestra: Rodolfo Paiva Sábado, 23 de Janeiro UNASP – Centro Universitário Adventista de São Paulo Mimetismo e camuflagem em cefalópodes: Acaso ou Design? Mimetismo e camuflagem: Acaso ou Design? Mimetismo e camuflagem: Acaso ou Design? Mimetismo e camuflagem: Acaso ou Design? Mimetismo e camuflagem: Acaso ou Design? Mimetismo e camuflagem: Acaso ou Design? Mimetismo e camuflagem: Acaso ou Design? Mimetismo e camuflagem: Acaso ou Design? Mimetismo e camuflagem: Acaso ou Design? Mimetismo e camuflagem: Acaso ou Design? Mimetismo e camuflagem: Acaso ou Design? Mimetismo e camuflagem: Acaso ou Design? Mimetismo e camuflagem dos cefalópodes: Acaso ou Design? Mimetismo e Camuflagem Por que a estratégia dos cefalópodes é o ápice do mimetismo e camuflagem? 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 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. Funcionamento da Camuflagem • Como funciona o mecanismo de camuflagem avançado dos cefalópodes? 1. Sistema de coloração 2. Sistema de reflexão de luz; CROMATÓFOROS LEUCÓFOROS E IRIDÓFOROS 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 Sistema de coloração Componentes do cromatóforo. Adaptado de J. B. Messenger, 2001. Sistema de coloração Sepia officinalis Loligo pealei Sistema de coloração • Os cromatóforos não estão dispersos aleatoriamente; 3 2 1 A B Ontogenia (Morfologia + Fisiologia) Packard,1988. C Sistema de coloração: corte vertical 1 2 3 Brincando com os números Em uma das espécies estudadas temos: • 120 μm de diâmetro / cromatóforo; Área: π.r2 Eq.1 Ac = 3,1416 * 602 Eq.2 Ac = 3,1416 * (60*0,001)2 Eq.3 Ac = 3,1416 * (0,06)2 Eq.4 Ac = 3,1416 * 0,0036 mm2 Eq.5 Ac = 0,011 mm2 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 mm2 = ± 90 posições distintas. E no caso dessa espécie, a densidade de cromatóforos por mm² é de 8 unidades. Brincando com os números 1 2 3 4 5 6 7 1 2 3 4 5 6 7 8 9 Classified - Internal use 8 9 10 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) 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 Brincando com os números Então: C 90,8 = 3,12 x 1015 40320 C 90,8 = 7,73 x 1010 Arredondando: 1 chance em 77 bilhões. Brincando com os números 1 1 2 3 4 5 6 7 8 9 2 3 4 5 6 7 8 9 10 Resultado seria: 90 * 41.507.642 * 3486 = 1,3 x 1013 13.000.000.000.000 Brincando com os números Supondo uma TV 42’ cuja área é igual a ~ 480.000 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 Brincando com os números Octopus Vulgaris = 230 cromatóforos / mm² (pixels) Alguns Padrões Alguns Padrões Alguns Padrões 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. Alguns Padrões Sistema de reflexão da luz 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; Sistema de reflexão da luz Esquema de um leucóforo Adaptado da página Tree of life project Sistema de reflexão da luz A cromatóforos leucóforos expandidos Sistema de reflexão da luz B cromatóforos leucóforos retraídos Tudo junto e misturado Outros dispositivos da camuflagem • Músculos da pele; TEXTURA • Músculos do corpo; POSTURA E LOCOMOÇÃO Outros dispositivos da camuflagem Classified - Internal use 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. 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. EXEMPLOS Loligo pealei: • 34 componentes cromáticos; • 5 componentes posturais; • 12 componentes locomotores; • Mais de 50 componentes. Hanlon et al 1999b. EXEMPLOS Octopus vulgaris: • 19 componentes cromáticos; • 6 componentes texturais; • 14 componentes posturais; • 4 componentes locomotores; • Total de 43 componentes. Packard & Sanders 1971. 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. Mais uma complicação para a Evolução INFORMAÇÃO!!! E o que “dizem” os fósseis? Nectocaris pteryx MR Smith & J-B Caron. Nature 465, 469-472 (2010) O resumo dessa ópera é: Mimetismo e Camuflagem dos Cefalópodes Central Multimídia Processo de informação Olhos / Tato / Olfato Cérebro Captação de informação Condução Enervações da informação Músculos Textura, Postura, Tamanho, Forma e Locomoção Leucóforos Reflexão de luz Iridóforos Brilho e Contraste Cromatóforos Coloração e suas matizes Sistemas Ativos Sistemas Passivo-ativos Morfologia + Fisiologia + Hardware + Software = Comportamento + Padrão de Cor + Formas + Tamanhos Mimetismo e a Camuflagem dos cefalópodes evidenciam a existência óbvia, clara e transparente de DESIGN NA NATUREZA. MUITO OBRIGADO!!! Classified - Internal use Principais Referencias Bibliográficas 1. Messenger, J.B. Cephalopod chromatophores: neurobiology and natural history. Biol. Rev. 2001, 76 pp. 473-528. Cambrige Philosophical Society 2. Hanlon R.T. Cephalopod dynamic camouflage. Curr. Biol. 17, 400–404 – 2007. 3. Froesch, D., & Messenger J. B. (1978). On leucophores and the chromatic unit of Octopus vulgaris. Journal of Zoology (London). 186, 163173. 4. Martin R. Smith & Jean-Bernard Caron. Primitive soft-bodied cephalopods from the Cambrian. Nature 465, 469-472.