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  • Comunicao Sonora Animal

    Maria Luisa da Silva UFPasilva.malu@uol.com.br

  • O que bioacstica ? Definio

    o estudo da comunicao sonora animal um ramo da zoologia estreitamente ligado fsica e

    matemtica: sons esto submetidos s leis da acstica e a comunicao regida pelos princpios da teoria da informao.

    Etologia fisiologia neurocincias Ecologia evoluo e a ontogenia da comunicao sonora Filogenia cincias humanas.

  • Histrico Expedio Langsdorf 1825-1829

    Hercule Florence, registrou cantos de pssaros a partir de transcries musicais

  • Histrico O trabalho dos

    amadores na dcada de 60

    Johan Dalgas Frisch foi o primeiro a gravar o canto do Uirapuru Cyphorhinus arada Frish, 1961

  • O que som? Som um fenmeno fsico onde ocorre vibrao

    peridica longitudinal de qualquer partcula de um meio.

    O Som se propaga em meios materiais em forma de ondas.

    uma vibrao mecnica que impressiona o aparelho auditivo ntegro.

    necessrio que haja um suporte material, pois o som no se propaga no vcuo.

    Trajetria da partcula

  • Parmetros do Som O som definido por apenas trs parmetros:

    O perodo o tempo de vai e vem em s ou ms A freqncia representa o nmero de ciclos em

    um s a freqncia o inverso do perodo e dada em Hz ou

    kHz F = 1/P.

    a unidade de tempo segue uma escala linear, positiva e com incio em 0.

    A amplitude ou intensidade o valor da presso, dada pela durao do deslocamento da molcula.

  • Os trs parmetros que definem o som

    Tempo

    Freqncia

    Intensidade

  • O som um fenmeno peridico So fenmenos que se reproduzem

    identicamente em intervalos de tempo sucessivos e iguais;

    O tempo T desses intervalos chamado perodo;

    O nmero de vezes que o fenmeno se repete por unidade de tempo chamado freqncia (f).

    A sucesso das fases de um perodo constitui um ciclo.

  • Perodo

  • Som agudo e grave

  • Escala das ondas mecnicas - Freqncia

    Para comunicao e sinalizao, assim comopara a medio de distncias.

    Voz humana e da maioria dos animais, instrumentosmusicais, apitos, alto-falantes

    Sons audveis20 -2.104

    Deteco submarina poreco, limpeza e detecode defeitos em peas eestruturas de construes, acelerao de reaes qumicas, investigao em medicina, biologia e fsica molecular.

    Emissores magnticos e piezoeltricos, apitos de Galton,tambm so excitadospor alguns animais einsetos (morcegos, grilos, gafanhotos etc.)

    Ultra-sons2.104-1010

    Prognstico do tempo,diagnstico de doenasdo corao.

    Vibrao da gua emgrandes reservatrios,batidas do corao, Baleia-azul, Elefante

    Infra-sons0,5 - 20

    AplicaoMtodos de excitaoDenominaoFreqncia

  • Som agudo e grave

    Som Grave

    Som Agudo

  • Amplitude

    O valor da presso do som uma unidade composta por peso e deslocamento dada por Watt/m2

    Valor mnimo audvel de 2 . 10-16 W/m2 2 . 10-16 W/m2 log 10 = 1 Bell ou -10dB uma unidade logartmica; cada vez que a unidade

    de presso multiplicada por 10 acrescenta-se 1 Bell, o que equivale, se for multiplicado por 2, ao acrscimo de 3dB.

  • AmplitudeA intensidade I = Io/d2Onde d = distncia, Io = intensidade de referncia a 1 m da fonte

    I = Io/d2

    Io = I . d2

    Se d=2, I = Io 6dB; Io = I + 6dBIo -12 dB

    4 m2 m1 m

    IoIo - 6 dB

  • AmplitudeA intensidade fisiolgica do som esta ligada amplitude das vibraes (e, portanto energia transportada pela onda sonora); a qualidade pela qual um som forte (grande amplitude - muita energia) se distingue de um som fraco (pequena amplitude - pouca energia).

    dB

  • DimensesCada parmetro fsico define uma dimenso

  • O Problema

    O som facilmente registrado Facilmente manipulado

    Mas no fcil produzir e interpretar um sonograma em um plano meldico

    Frase do canto de Turdus fumigatus

  • Sons puros

  • HarmnicosDefinio fsica: fenmeno peridico cuja freqncia um mltiplo inteiro da freqncia do outro. Se o canto no apresenta harmnico, 100% da energia est na freqncia fundamental, o chamado som puro

  • Microfone ultradirecionalSennheiser ME 88

  • Equipamento de gravaocom parbola

  • Gravador porttil de roloNagra III

  • Gravador digital

    Gravador porttil digitalSony DAT (TCD-D8)

    Gravador porttil digitalTASCAM

  • Gravador digital Compactflash Marantz PMD-671 -

    Hi-Resolution Compact Flash Field Recorder

    Resoluo de Gravao de 24-bit/96 kHz grava em formatos MP3, MP2, WAV, and BWF

    Peso: 1,3 kg. 8 pilhas AA 1,5v.

    Preo: US$ 1.000,00

  • O que comunicao? Para os seres vivos, a comunicao uma necessidade bsica atravs da comunicao que macho e fmea interagem na

    corte, que os rivais resolvem suas disputas sem o confronto direto e, freqentemente, os filhotes conseguem alimento de seus pais Dawkins (1989)

    virtualmente a descrio da prpria vida Beer (1982) Segundo Morton (1977), comunicao o meio pelo qual os

    animais em uma populao ajustam, em ltima instncia, as suas relaes sociais s vrias flutuaes ambientais e fisiolgicas.

    Krebs e Davies (1996) caracterizaram a comunicao como o processo em que os emissores usam sinais ou exibies especialmente modelados para modificar o comportamento daqueles que os captam.

  • Comunicao

    a essncia da vida animal Pode ser visual, acstica, qumica,

    eltrica ou tctil A escolha da modalidade de

    comunicao utilizada por determinada espcie depende das limitaes do seu sistema sensrio-motor e deve ser ecologicamente apropriada.

  • Comunicao visual e olfativa

    Urubu-rei

    Sarcoramphus papa

    Lencioni del.

  • A comunicao acstica

    Envolve um emissor e um receptor nas seguintes etapas Comportamento de emisso O sinal sonoro A transmisso do sinal sonoro A percepo do sinal pelo receptor A reao apropriada do receptor

  • Diagrama do processo de comunicao

  • Comunicao Aves como modelo de estudo

    so conspcuas a maioria possui hbito diurno a taxonomia relativamente bem estabelecida

    Comunicao acstica um meio eficiente de comunicao em ambientes

    florestais pode se propagar uma distncia longa e em todas as

    direes ultrapassa barreiras fsicas e pode ser utilizado durante

    a noite.

  • Cordas vocais

  • Funcionamento das cordas vocais em mamferos

  • Produo de som em primatas

  • rgo emissor dos Anuros

  • Siringe

    Os sons so gerados diretamente pela vibrao do ar expirado, modelo fsico com implicaes importantes:

    a produo de som no depende de ressonncia;

    no h limitaes mecnicas na estrutura dos sons produzidos;

    o sistema produz sons puros naturalmente e envolve pouco gasto de energia metablica.

  • rgo emissor das Aves: siringe

    Greenewalt (1968)

    Anel traqueal

    msculo

    Membrana timpaniformis interna

    Labium

  • rgo de recepo sonora:ouvido dos Vertebrados

    Leipp (1980)

  • O Ouvido

  • A audio

  • Funes biolgicas do sinal acstico

    Atrao sexual Crte Disputa entre machos Contato Isolamento Defesa de territrio Chamado de filhotes Ecolocao Angstia Erro de amplexo

  • Categorias etolgicas funcionais dos sinais sonoros (Collias 1960)

    Relacionados a problemas alimentares Produzidos em fases sucessivas da

    reproduo Relacionados vida em grupo Emitidos na presena de inimigos

  • Repertrios complexos em grilos (Orthoptera)Endocous itatibensis (Phalangopsidae)

    Zefa and Vielliard (2001), XVIII IBAC

    reconhecimento sexual

    agressividade

    chamado

  • Hyla minuta (Hylidae)Haddad (1988), unpubl. M.Sc. Diss., Unicamp, Campinas

    Combinao varivel de 3 tipos de nota, de acordo com o contexto territorial e de crte

    A B C C

    B' B B

  • Repertrios complexos em Anus (Aves) Anu-branco Guira guira (Crotophagidae)

    Fandio-Mario (1989), A comunicao sonora do Anu branco, Edit. Unicamp, Campinas.

    Contato social 27 outras categorias de sons Possibilidade de recombinaes

    Photo: Edson Endrigo

  • Canto

    Sinal de comunicao que tem como funo biolgica primordial o reconhecimento especfico Pode ser mediado pela aprendizagem,

    manifestada por variaes populacionais, individuais e intra-individuais ou

    inato, quando o indivduo possui um canto funcional mesmo se criado em isolamento acstico. So geralmente estereotipados.

  • Determinismo gentico Canto estereotipado

    Humait do Moa, AC

    Ilha do Cardoso, SP

    Formicarius colmaPinto-do-mato

    Anais Etologia (1995) 13: 134-147

  • Espcies crpticas

    Glaucidium minutissimum Glaucidium hardyi

    Revta. bras. Zool. (1989) 6: 685-693. Lencioni del.

  • Canto de Glaucidium minutissimum (A) e de G. hardyi (B)

  • Ontognese Em Zonotrichia leucophrys a

    ontognese do canto dividida em trs perodos: perodo de receptividade da informao. perodo refratrio - o jovem no acrescenta

    informaes novas ao canto. Perodo de ajuste da aprendizagem -

    formao do canto definitivo.

  • Canto aprendidodialetos

    Itatiaia, RJ

    Teresina, PI

    Exu, PE

    Zonotrichia capensisTico-tico

  • Sons continuos e variveisCistothorus platensis (Aves, Troglodytidae)

    Kroodsma et al. (1999), Anim. Behav. 57: 855-863

    Mais de 300 tipos diferentes de frases em seqncia contnua

    Repetio da