Fisiologia Animal Comparada

MigraçõesMigrações

Sara de Brito Tavares

Ana Catarina da Silva Pereira Reis

Luís Miguel Barbosa dos Santos Magina

Migrações

Termo aplicado a movimentos ou "viagens" realizados por uma espécie animal, em particular, quer ocorram numa base periódica quer ocorram uma única vez durante toda a sua vida.

"A migração é um comportamento especializado envolvido na deslocação de um indivíduo no espaço." (Dingle, 1980).

O fenómeno da migração é basicamente uma resposta comportamental a vários parâmetros ambientais.

Este comportamento é iniciado por vários factores e inclui actividades como natação, alimentação, navegação, pilotagem (homing) e orientação, constituindo a última o tema principal deste trabalho.

Padrões de Migração

O padrão de migração parece estar relacionado com o das correntes:- Os estados jovens são levados passivamente pela corrente para a área de crescimento;- A migração de desova é realizada contra a corrente das áreas de alimentação para as de desova;- Os peixes, após a desova, retomam à área de alimentação a favor da corrente.

As migrações dos peixes mais velhos podem ser representadas pelo diagrama triangular com as áreas de desova (S), invernia (W} e de alimentação (F) nos vértices.

Sequência 1,2,3 – típica dos desovadores de Inverno e Primavera. Sequência 4,5,6 – típica dos desovadores de Verão e Outono. Sequência 4,3,1,6 – típica dos desovadores de Verão da Islândia.

Peixes AnadrómicosEstes peixes vivem no mar, mas migram para água doce para se

reproduzir. A sua adaptação às condições dos diferentes habitats são precisas, particularmente no que diz respeito à salinidade.

Peixes CatadrómicosOs peixes catadrómicos passam grande parte da sua vida em

água doce, migrando depois para o mar, onde se reproduzem.

Peixes OceanodrómicosEstes peixes, os mais comuns nos oceanos, vivem e migram

única e exclusivamente no mar. Distinguem-se uns dos outros apenas pelo método e extensão da sua migração.

Reacções dos peixes aos estímulosReacções dos peixes aos estímulos

KinesesKineses

variações não dirigidas da actividade locomotora devido a variações na intensidade de estimulação

podem ser expressas em termos de:- alterações na velocidade do movimento;- frequência de viragem;- magnitude do ângulo de viragem entre duas linhas de movimento.

klinokinesesklinokineses

alterações na frequência de viragem e no ângulo médio de viragem.

ortokineses ortokineses

alterações na velocidade de locomoção.

TaxiasTaxias

movimentos ou reacções direccionadas

Taxias purasTaxias puras

asseguram que o animal vai na direcção correcta

Padrão fixo de locomoçãoPadrão fixo de locomoção

o meio pelo qual o animal viaja na direcção correcta

O estímulo mínimoO estímulo mínimo

• varia com a condição fisiológica do peixe;• depende da velocidade do gradiente e da velocidade à qual a isolinha (linhas de igual intensidade de estímulos) e o peixe se movem relativamente um ao outro. Reacções a estímulos químicosReacções a estímulos químicos

os principais nervos envolvidos são o VII (facial), IX (glossofaríngeo) e o X (vago). O VII enerva os receptores gustativos da boca, o IX e o X enervam a região branquial. Alguns receptores químicos podem, no entanto, ser enervados por nervos espinais.

Reacções a estímulos térmicosReacções a estímulos térmicos

A temperatura pode actuar, num peixe, através de duas vias:- receptores sensoriais, e, portanto, pelo sistema nervoso central;- acção directa sobre o metabolismo.

Reacções à luzReacções à luz

Olho;área pineal;outras partes do diencéfalo; fotorrecepção dérmica.

Reacções às correntes de água

• Põe-se a hipótese de as correntes terem um papel importante na orientação e direcção do curso dos movimentos;

• O termo reotropismo é utilizado para descrever a reacção dos peixes às correntes.

• Fluxo linear de água, a velocidade constante• Fluxo de água linear, com acelerações• Fluxo curvilíneo da água a velocidade constante • Fluxo curvilíneo com acelerações angulares • Orientação para gradientes de velocidade • Orientação usando pistas eléctricas

Detecção de correntes de água

Pistas mecânicasPistas mecânicas

Pistas visuaisPistas visuais

Um peixe que esteja acima ou abaixo da reoclina, é capaz de ver partículas a mover-se

com velocidades relativas

Orientação

OrientaçãoOrientação

movimento de um animal numa dada direcção mesmo sem a ajuda de pistas sensoriais emanadas da terra natal

Pilotagem Pilotagem

processo pelo qual o peixe encontra e reconhece o seu rio natal através de um estímulo sensorial directo

NavegaçãoNavegação

mecanismo pelo qual um animal encontra a direcção para um determinado local:o animal tem a capacidade de modificar a sua direcção para esse ponto no espaço, mesmo que tenha sido afastado para um local que não lhe é familiar

Mecanismos de Orientação

Factores celestiais;

Campos magnéticos;

Correntes;

Olfacto;

Visão;

Salinidade;

Temperatura;

Acção direccional da inércia;

Procura ao acaso;

Maximização do conforto.

Orientação lunar

Factores Factores celestiaiscelestiais

Orientação solar

Azimute solarAzimute solar – variação do ângulo solar relativamente ao plano horizontal

AltitudeAltitude – variação do ângulo solar no plano vertical

Implica que o animal possua um relógio biológico sintonizado para as diferentes fases do ciclo lunar

Campos Campos magnéticosmagnéticos

criados pela passagem de correntes de água através do campo magnético da terra, e que são perpendiculares à direcção do fluxo de água

produzidos pelo corpo do peixe à medida que este nada através do campo magnético da terra

Campos eléctricos locais provocados pela topografia dos fundos

Campos eléctricos regionais provocados por processos magnéticos

Peixes activos

Peixes passivos

têm a capacidade tanto de produzir como de receber sinais eléctricos - exibem electrolocalização

só recebem sinais através de electrorreceptores

Correntes

Tidais

Oceânicas

• característica dominante da circulação;• produzidas por forças gravitacionais resultantes da atracção mútua da terra e lua;• determinantes e previsíveis;• os seus movimentos são mais marcados na plataforma continental do que em mar alto.

superficiaissuperficiais - produzidas pelo vento

de gradientede gradiente - de profundidade

• detectáveis através do sistema da linha lateral • apresentam certas características:

turbulência;diferenças de temperatura;gradientes de salinidade;variações de turbidez;

• podem fornecer pistas ou pontos de referência visuais ou tácteis.

Olfacto

provavelmente o primeiro mecanismo proposto para as migrações (Buckland.1880);

os peixes são dotados de um órgão olfactivo que apesar de simples tem uma sensibilidade elevada

A "hipótese odorífera” baseia-se no facto das características odoríferas do meio natal serem conferidas aos peixes

comunidade vegetalcomunidade vegetalconstituintes do soloconstituintes do solo

organismos aquáticosorganismos aquáticosferomonas feromonas

Série de critérios a que um composto odorífero deve obedecer de modo a poder ser usado como estímulo (Hasler, 1971):

3. Deve permanecer inalterado durante tantos anos quantos o peixe se ausentou do seu rio ou meio natal;

2. As mudanças de factores não devem ocorrer mais rapidamente do que a taxa de evolução de uma dada espécie;

3. A ocorrência das substâncias na água não deve ser cíclica uma vez que um peixe pode regressar em diferentes alturas do ano;

4. Os compostos devem ser específicos para uma dada espécie que regressa a uma determinada área, e não induzir na generalidade a migração de todas as espécies;

5. Os factores devem permanecer detectáveis, mesmo que ocorram alterações físicas, químicas ou biológicas drásticas, enquanto o peixe se encontra no mar.

Visão

importante para os comportamentos de agregação em cardumes;

para o reconhecimento do rio natal;

para a alimentação;

detecção de pistas ou marcas que possam ser utilizadas no processo de orientação.

a fisiologia visual de algumas espécies altera-se durante a migração e diferentes factores endócrinos funcionam como mediadores para várias alterações visuais

a retina dos peixes de água doce contém porfiropsinas e pigmentos visuais comuns, enquanto que os peixes marinhos apresentam rodopsina e chysopsina

as espécies migradoras requerem alterações visuais durante o seu percurso de modo a optimizar a sua acuidade visual

Salinidade

diferenças de salinidade da água podem ser um factor importante no mecanismo de orientação.

poderá ser útil na travessia estuarina ou no seguimento de diferentes frentes oceânicas.

existem evidências que o salmão do Pacífico consegue detectar diferenças na concentração do cloreto de sódio (Mclnemey, 1964).

o aumento do fotoperíodo parece estimular uma mudança nas preferências de salinidade em vários salmões do Pacífico (Baggemnan, 1959; Mclnemey, 1964; Otto and Mclnemey, 1970).

Salinidade média da superfície dos oceanos para o mês de Fevereiro

Temperatura

é um dos mais importantes factores responsáveis pelo início das migrações, sendo também provável que afecte os peixes durante a migração;

afecta os peixes indirectamente providenciando fontes de alimento ou aumentando a velocidade de natação.

O aumento da actividade metabólica, bem como da velocidade de natação ou natação prolongada, foi demonstrado para uma variedade de peixes, subindo as temperaturas até um máximo, a partir do qual há um declínio até valores térmicos tolerados (Beamish, 1978)

Temperatura média dos oceanos

Acção direccional da Inércia

Os animais podem orientar-se através de um tipo de navegação inercial, isto é, exibem uma diferença, em graus, igual a zero após fazerem numerosas viragens para a esquerda e para a direita, o que implica que eles possam detectar, bem como integrar, todas as acelerações durante a sua migração (Bariow, 1964)

baseada no labirinto do ouvido interno baseada no labirinto do ouvido interno

Procura ao acaso

Durante fases particulares da migração o peixe usa pistas apropriadas para se orientar podendo mudar para um tipo de busca ao acaso de outra série de pistas de modo a continuar a etapa seguinte da sua jornada. Patten (1964).

Maximização do conforto

• procura inconsciente de um ambiente que melhor se adapte ao estado fisiológico de um peixe

• à medida que o estado bioquímico e fisiológico do peixe se modifica durante o seu ciclo de vida, a procura de uma ambiente apropriado também se modificará

• dependendo do estado fisiológico de um peixe, serão determinados no início da migração, as rotas seguidas e as pistas utilizadas

O peixe pode tomar decisões inconscientes, em dados períodos do seu ciclo de vida, em relação ao ambiente desejado, tendo em conta vários factores:

-Temperatura;Temperatura;

-Salinidade;Salinidade;

-Disponibilidade de alimento;Disponibilidade de alimento;

-Oxigénio dissolvido;Oxigénio dissolvido;

- Pistas de orientação específicas.- Pistas de orientação específicas.

FIM