Ecolocao em CetceosLauana Lemos Lilian ArealMarcela Marega ImamuraMariane Ferrarini AndradeMarina Carmona Hernandes

Ordem Cetacea 1. Subordem Archaeoceti 2. Subordem Mysticeti 3. Subordem Odontoceti

1. Pakicetus Fonte: http://www.neoucom.edu/Depts/Anat/Pakicetid.html2. Baleia Jubarte Fonte: http://www.conexaomergulho.com.br3. Golfinho rotadorFonte: http://iguinho.ig.com.br/canalnatureza/golfinho.htmlINTRODUO

1.Morfologia externaINTRODUO Fonte: http://www.conexaomergulho.com.br

2. Caractersticas gerais

Temperatura constante 37C

Alimentao: peixes, crustceos (camares, Krill) e alguns vertebrados

rgos reprodutores retrados no interior do corpo

Fmeas com 2 sulcos ventrais- mamilos

Gestao 10- 18 meses e amamentao de 6 meses-2 anos

INTRODUO

Ausncia de plos na maioria do indivduos e presena de folculos pilosos em fetosDistribuio em quase todos os oceanosMigraes para alimentao e reproduoEm geral so sociveis e vivem em grupos

INTRODUO Fonte: http://www.conexaomergulho.com.br

3. SentidosAudio VisoToque Paladar e olfato- menos desenvolvidosCapacidade de orientao atravs do campo magntico

Ecolocalizao / Biosonar: Envolve a emisso de ondas ultra-snicas pelo animal , com foco atravs do melo, que atua como uma lente de aumento e concentra as ondas em um feixe nico de som focado para frente;

INTRODUO

ECOLOCAOSinais de objetos recebidos na mandbula transmitidos ao ouvido mdio e crebro processado e interpretado

Relatado tamanho, forma, caractersticas, movimentos e distncia de objetos (percepo tridimensional)

Permite localizar, perseguir e capturar presas mesmo na completa escuridoINTRODUO

INTRODUOEx: Morcego e Cetceos

Anlise ou cronometragem do tempo gasto para as ondas serem emitidas, refletirem no alvo e voltarem fonte sobre a forma de eco.Fonte: http://somefisica.blogspot.com/2010_09_16_archive.html

Ecolocalizao artificial

INTRODUORadar, Sonar e Aparelhos de Ultra-sonografia

Fonte: http://somefisica.blogspot.com/2010_09_16_archive.html

Provveis habilidades de Ecolocalizao em outros mamferosFocas (Leptonychotes weddellii)Fonte: http://profbiorenan.blogspot.com

Leopardo marinho (Hydrurga leptonyx)

Fonte: http://www.divephotoguide.comBaleias (Baleen Whales)Fonte: http://www.buzzle.com/articles/baleen-whales.html

Fonte: http://quiprona.wordpress.comRoedor - Blarina brevicaudahttp://ecologyadventure2.edublogs.org/new-page/water-shrew/Roedores Insetvoros

ONDA

Pulso energtico que se propaga atravs do espao ou atravs de um meio (lquido, slido ou gasoso). No transporta matria. H, entretanto, oscilaes sempre associadas ao meio de propagao. podem ser longitudinais ou transversais Alta frequencia X Baixa frequencia

Fonte: site S FisicaFonte: site S Fisica

ondas sonoras so longitudinais presso, densidade do meio, temperatura e mobilidade das partculasReflexo do eco Sonar

ONDA

A velocidade de difuso do som cinco vezes mais rpida na gua do que no ar

- Cetceos e provavelmente Pinpedes produzem uma grande variedade de sonsONDAFonte: google imagensFonte: google imagens

-divises acsticas funcionaisOs sinais mais consistentes de odontocetos so usados na ecolocalizao. Com base no pico de espectros, existem dois grupos odontocetos ultra-snica (Ketten 1984): Tipo I: pico de espectros acima de 100 kHz Tipo II: pico de espectros abaixo de 80 kHz*Tipo M: adaptados aos infrassons Baleias: - gemidos(200Hz)- chamadas (1KHz)- Canes

ONDA ULTRA SOM

Fonte: Blog baleia franca

Fonte: http://sotaodaines.chrome.pt/Sotao/golfinho.html

Exemplo:Pseudorca crassidens falsa baleia assassina produz picos bimodais de frequncia entre 70 kHz

Sinais usados por golfinhos na ecolocao de objetos imersos tm formado uma srie de curtos pulsos (clicks) de frequncia

Fonte: http://www.exploratorium.edu/theworld/sonar/sonar.html

Orelha Externa Pavilho auricular perdido ou vestigial Canais auditivos presentes mas com funo discutidaEm odontocetos: canal externo conectado com restos celulares e cerume sem conexo observvel com a membrana timpnica ou ossos temporais

Meato acstico externo ocludo

Mysticeti cerume

Odontoceti epitlio

Orelha Mdia Ossculos altamente mineralizados Articulao ossicular em ngulo reto aumenta rigidez Plexo venoso da mucosa bem desenvolvido equaliza a presso na cavidade timpnica no mergulho Regio timpnica no participa da formao do crnio melhor deteco direcional Fonte: google imagens

Orelha InternaSistema vestibular reduzido Canais semicirculares menores que a cclea Cclea com 3 ; Giro basal mais largo Lmina espiral desenvolvida e membrana basilar delgadaTransmisso atravs do tecido adiposo da mandbula 2000 a 4000 clulas/mm no gnglio espiral (Corti) 3 vezes mais neurnios

Importncia da audioEquilbrio

BaleiasOs odontocetos possuem o mais complexo sistema de produo e recepo de sons dos mamferos marinhosNo apresentam cordas vocais, e se supe que a produo dos sons seja feita nos seios cranianos.

rgos envolvidos na ecolocalizao em cetceos

O Fenmeno da EcolocaoEmisso de ondas ultra-snicas (150kHz)

Detectar a forma, a distncia e tempo

rgos envolvidos na Ecolocao

Emisso de sonsPulsos (cliques) 0,001 a 0,1 s em freqncias de 100 a 200 kHz. Assobios com durao de 0,5 s em freqncias de 4 a 20 kHz.

Recepo dos Sons

Funcionamento ECO

O lapso temporal entre os estalidos permite ao golfinho identificar a distncia que o separa do objeto ou presa em movimento. Tambm permite saber a textura, a densidade e o tamanho do objeto ou presa.

Diferenas entre as OrdensOdontocetos - a cavidade do tmpano est isolado acusticamente do resto do crnio, de forma que cada ouvido possa detectar sons independentemente, determinando com isto a direo de onde provm.

Misticetos - possuem abertura auditiva externa (um canal em forma de S), fechada por um tampo de cera.

GenesPrestina - uma protena motora expressa em clulas ciliadas externas (CCE) de mamferos que confere sensibilidade e seletividade a sons de alta frequncia no sistema auditivo de mamferos.

Outros animaisBACALHAUARENQUEANCHOVA

Aquatic Mammals 2002, 28.3, 275284 Characteristics of echolocation signals used by a harbour porpoise (Phocoena phocoena) in a target detection experiment Jonas Teilmann1,5, Lee A. Miller1, Tim Kirketerp1, Ronald A. Kastelein2, Peter T. Madsen3, Bjarke K. Nielsen3 and Whitlow W. L. Au4Estudo realizado com um macho de Phocoena phocoena (Toninha)

Local- Harderwijk Marine Mammal Park and Waterland Neeltje Jans, HolandaObjetivo- Investigar a capacidade dos botos de detectar quantitativamente os alvos em intervalos diferentes e descrever os sinais usados para estas tarefa.http://www.biopesca.org.br/toninha.html

- Emitem cliques de alta e baixa frequncia para orientao e captura de presas- 16KHz-128KHz e cerca de 157dB- Intervalo de cliques varia entre 20-59ms

Configurao e procedimento experimental- Utilizao de um cerco de isolamento entre o animal e treinador- Monitoramento do animal por uma cmera- Repeties com objetos e em outras no- Deteco do objeto- procura de uma recompensa com treinador - No deteco- permanecia por 6 segundos em um aro e depois recebia recompensahttp://www.google.com.br/imgres?q=golfinho+e+recompensa

Gravaes AcsticasEsfera grande (7,62cm de dimetro) e esfera pequena (5,08cm) Diferentes distncias 12,14,16, 18 e 20 metrosMedindo os intervalos de tempo entre os cliques, o nmero de cliques e a energia destesResultados:Deteco da esfera grande em todas as repeties ( decaindo >16 metros) Detectou a pequena esfera nas repeties de 12 e 14m Menos cliques para avaliar a grande esfera

Intervalo entre os cliques manteve uma mdia em todas as sesses-60ms

Sinais menos intensos foram utilizados para avaliar a esfera grande

Diferena significativa entre a energia de cliques usados para a pequena esfera e quando nenhum alvo estava presente, independente da distncia

Pr-clique- mecanismo de som produzido pelo animal e no um reflexo do ambiente

AKAMATSU T. et. al. Comparison of echolocation behaviour between coastal and riverine porpoises. Japan, 2006.KETTEN, D. R. Structure And Function In Whale Ears, BioacousticsThe International Joum.al ofAnimal Sound and its Recordi,'C, 1997, Vol. 8, pp. 103-135PHILIPS J. D., et. al. Echolocation in the Rissos Dolphin, Grampus griseus: A preliminary reportROBLES, J. C. R. Ballenas, Delfines y otros Cetceos de Peru Uma Fuente de Informacin. Per, nov. 2009. RIMSKAYA-KORSAKOVA L. K. AND DUBROVSKY N. A. Dolphins Echolocation Strategy of Target Identification: Is It Determined by the Peripheral Auditory Encoding? . Andreev Acoustics Institute, Russian Academy of Sciences,ul. Russia, 2005.TEILMANN, J. et. al. Characteristics of echolocation signals used by a harbour porpoise (Phocoena phocoena) in a target detection experiment, Aquatic Mammals 2002, 28.3, 275284THOMAS,J.A. et. al. Echolocation in bats and dolphins, Chicago, 2004WHITLOW, W. L. AU. A Comparision of the Sonar Capabilities of Bats and Dolphins

REFERNCIAS

OBRIGADA!

*A ecolocalizao, tambm chamada de biosonar, uma capacidade natural, encontrada em golfinhos e morcegos, que detectam a posio e/ou distncia de objectos ou animais atravs de emisso de ondas ultra-snicas, no ar ou na gua, e anlise ou cronometragem do tempo gasto para essas ondas serem emitidas, reflectirem no alvo e voltarem fonte sobre a forma de eco.

*A partir do estudo da mesma, os seres humanos desenvolveram a ecolocalizao artificial, com o advento do radar, sonar e aparelhos de ultra-sonografia.

*

Cliques so gerados quando uma estrutura logo abaixo da bolha conhecida como "boca do macaco" cheira juntos. Que gera uma onda esfrica que irradia se transforma em uma onda plana direcional para a frente centrando-se medida que passa atravs de um "melo" gordura - uma lente acstica. Ento, o de som - muito alta-frequncia para um ser humano para ouvir - dispara na frente da baleia, e se ela atinge alimentos, como uma lula, uma parte refletida. A reflexo viaja pela as orelhas da baleia, atravs da sua mandbula. Mas o exame sugeriu uma rota mais importante sob o osso. Sacos de ar so perfeitos espelhos acsticos Ted Cranford Topo da cabea para a transmisso, parte inferior da cabea para o recebimento, um sistema puro. A parte de recepo de som parece ser muito complexo, envolvendo corpos gordos que o foco som e sacos de ar que refletem isso. "As baleias precisam ser capazes de isolar os ouvidos uns dos outros, a fim de manter o seu senso de direo, e uma das melhores maneiras de fazer isso atravs de sacos de ar." O uso de sacos de ar quase incrvel quando voc pensa que as baleias so mergulho to profundo como 2 km (1,2 milhas), onde a presso equivale a 20 megapascals (cerca de 200 atmosferas). "Colapso dos pulmes como mergulho, um mecanismo de defesa contra os danos da enorme disparidade de fora de gua de presso e presso do ar dentro; mas de alguma forma os sacos de ar canalizam o som, o que parece ser a chave para as baleias*A maior densidade da gua, comparada com o ar, faz com que os sons sejam transmitidos por distncias maiores neste meio. Os cetceos e pinpedes produzem uma grande variedade de sons, tanto dentro como fora dgua, que servem para comunicao,ecolocalizao e captura de presas. A maioria dos sons areos produzidos pelos pinpedes so gerados na laringe. As lontras produzem vocalizaes de baixas intensidade e freqncia, similares s dos pinpedes. Os sirnios produzem sons modulados de baixa freqncia (assobios), possivelmente se originando na regio frontal da cabea, similar s baleias. Estas ltimas, apesar de possurem uma laringe no apresentam cordas vocais, e se supe que a produo dos sons seja feita nos seios cranianos.

*A maior densidade da gua, comparada com o ar, faz com que os sons sejam transmitidos por distncias maiores neste meio. Os cetceos e pinpedes produzem uma grande variedade de sons, tanto dentro como fora dgua, que servem para comunicao,ecolocalizao e captura de presas. A maioria dos sons areos produzidos pelos pinpedes so gerados na laringe. As lontras produzem vocalizaes de baixas intensidade e freqncia, similares s dos pinpedes. Os sirnios produzem sons modulados de baixa freqncia (assobios), possivelmente se originando na regio frontal da cabea, similar s baleias. Estas ltimas, apesar de possurem uma laringe no apresentam cordas vocais, e se supe que a produo dos sons seja feita nos seios cranianos.

***emisso de ondas ultra-snicas, no ar ou na gua - 150 kHz, sob a forma de clicks ou estalidosdetectam a posio e/ou distncia de objetos ou animais anlise ou cronometragem do tempo gasto eco

*sons so gerados pelo ar inspirado e expirado atravs de um rgo existente no alto da cabea, os sacos nasais ou areosmelo - testa globosa dos golfinhos, e formado por lipdeos de baixa densidade, servindo como uma lente acstica para formar um feixe acstico focalizado ESPERMATCITOSom liberado para o ambienteEles emitem dois tipos de sons: pulsos (cliques) com durao de 0,001 a 0,1 s em freqncias de 100 a 200 kHz, usados para ecolocao e assobios com durao de 0,5 s em freqncias de 4 a 20 kHz, audveis a quilmetros e usados para comunicao com os demais indivduos da espcie.

*janela acstica localizada nas mandbulas, onde o osso excepcionalmente fino. Esta rea preenchida por um corpo gorduroso (lquido temperatura do corpo) que se liga diretamente aos ossos do ouvido mdio, o complexo timpno-peritico.Quando o som atinge um objeto ou presa, parte refletida de volta na forma de eco e captado por um grande rgo adiposo ou tecido especial no seu maxilar inferior ou mandbula, sendo os sons transmitidos ao ouvido interno ou mdio e da para o crebro. Grande parte do crebro est envolvida no processamento e na interpretao dessas informaes acsticas geradas pela ecolocalizao.

*Assim que o eco recebido, o golfinho gera outro estalido. Quanto mais perto est do objeto que examina, mais rpido o eco e com mais freqncia os estalidos so emitidos. O lapso temporal entre os estalidos permite ao golfinho identificar a distncia que o separa do objeto ou presa em movimento. Pela continuidade deste processo, o golfinho consegue segu-los, sendo capaz de o fazer num ambiente com rudos, de assobiar e ecoar ao mesmo tempo e pode ecoar diferentes objetos simultaneamente.A ecolocalizao dos golfinhos, alm de permitir saber a distancia do objeto e se o mesmo est em movimento ou no, permite saber a textura, a densidade e o tamanho do objeto ou presa.

*Existem genes associados com a ecolocalizao. Um deles o que codifica a prestina, uma protena motora expressa em clulas ciliadas externas (CCE) de mamferos que confere sensibilidade e seletividade sons de alta freqncia no sistema auditivo de mamferos. A seqencia dessa protena parece ter convergido com a do gene homlogo em morcegos, tendo se tornado ainda mais semelhante atravs da ao da seleo natural.

*A maioria dos peixes incapaz de ouvir ultra-som e, portanto, de se esquivar dos cetceos predadores (baleias, botos e golfinhos). As excees so o bacalhau (Gadus morrhua), capaz de detectar ultra-som ao redor de 38 kHz, e peixes clupeiformes (arenque, anchova e svel). Os mamferos so os vertebrados com sistema auditivo mais desenvolvido e complexo, os nicos com excelente audio de altas freqncias. Aparentemente essa habilidade surgiu pela necessidade de praticar predao noturna ou em guas turvas.

*