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Ecolocação em Cetáceos Lauana Lemos Lilian Areal Marcela Marega Imamura Mariane Ferrarini Andrade Marina Carmona Hernandes.

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2 Ecolocação em Cetáceos Lauana Lemos Lilian Areal Marcela Marega Imamura Mariane Ferrarini Andrade Marina Carmona Hernandes

3 Ordem Cetacea 1. Subordem Archaeoceti 2. Subordem Mysticeti 3. Subordem Odontoceti 1. Pakicetus Fonte: 2. Baleia Jubarte Fonte: 3. Golfinho rotador Fonte: o.html INTRODUÇÃO

4 1.Morfologia externa INTRODUÇÃO Fonte:

5 2. Características gerais Temperatura constante – 37°C Alimentação: peixes, crustáceos (camarões, Krill) e alguns vertebrados Órgãos reprodutores retraídos no interior do corpo Fêmeas com 2 sulcos ventrais- mamilos Gestação meses e amamentação de 6 meses- 2 anos INTRODUÇÃO

6 Ausência de pêlos na maioria do indivíduos e presença de folículos pilosos em fetos Distribuição em quase todos os oceanos Migrações para alimentação e reprodução Em geral são sociáveis e vivem em grupos INTRODUÇÃO Fonte: omergulho.com.br

7 3. Sentidos Audição Visão Toque Paladar e olfato- menos desenvolvidos Capacidade de orientação através do campo magnético Ecolocalização / Biosonar Ecolocalização / Biosonar: Envolve a emissão de ondas ultra- sônicas pelo animal, com foco através do melão, que atua como uma lente de aumento e concentra as ondas em um feixe único de som focado para frente; INTRODUÇÃO

8 ECOLOCAÇÃO -Sinais de objetos recebidos na mandíbula transmitidos ao ouvido médio e cérebro processado e interpretado -Relatado tamanho, forma, características, movimentos e distância de objetos ( percepção tridimensional) -Permite localizar, perseguir e capturar presas mesmo na completa escuridão INTRODUÇÃO

9 INTRODUÇÃO Ex: Morcego e Cetáceos Análise ou cronometragem do tempo gasto para as ondas serem emitidas, refletirem no alvo e voltarem à fonte sobre a forma de eco. Fonte: t.com/2010_09_16_archiv e.html

10 Ecolocalização artificial INTRODUÇÃO Radar, Sonar e Aparelhos de Ultra-sonografia Fonte: 9_16_archive.html

11 Prováveis habilidades de Ecolocalização em outros mamíferos Focas (Leptonychotes weddellii) Fonte: Leopardo marinho (Hydrurga leptonyx) Fonte: Baleias (Baleen Whales) Fonte: een-whales.html Fonte: Roedor - Blarina brevicauda shrew/ Roedores Insetívoros

12 ONDA ONDA -Pulso energético que se propaga através do espaço ou através de um meio (líquido, sólido ou gasoso). -Não transporta matéria. - Há, entretanto, oscilações sempre associadas ao meio de propagação. - podem ser longitudinais ou transversais - Alta frequencia X Baixa frequencia Fonte: site Só Fisica

13 - ondas sonoras são longitudinais - pressão, densidade do meio, temperatura e mobilidade das partículas -Reflexão do eco - Sonar ONDA ONDA

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15 -A velocidade de difusão do som é cinco vezes mais rápida na água do que no ar - Cetáceos e provavelmente Pinípedes produzem uma grande variedade de sons ONDA Fonte: google imagens

16 -divisões acústicas funcionais o Os sinais mais consistentes de odontocetos são usados na ecolocalização. o Com base no pico de espectros, existem dois grupos odontocetos ultra-sônica (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 o Baleias: - gemidos(200Hz) - chamadas (1KHz) - Canções ONDA – ULTRA SOM ONDA – ULTRA SOM Fonte: Blog baleia francaFonte: pt/Sotao/golfinho.html pt/Sotao/golfinho.html

17 Exemplo: Pseudorca crassidens – falsa baleia assassina produz picos bimodais de frequência entre 70 kHz Sinais usados por golfinhos na ecolocação de objetos imersos têm formado uma série de curtos pulsos (clicks) de frequência Fonte:

18 Orelha Externa Pavilhão auricular perdido ou vestigial Canais auditivos presentes mas com função discutida Em odontocetos: canal externo conectado com restos celulares e cerume sem conexão observável com a membrana timpânica ou ossos temporais Meato acústico externo ocluído Mysticeti cerume Odontoceti epitélio

19 Orelha Média Ossículos altamente mineralizados Articulação ossicular em ângulo reto aumenta rigidez Plexo venoso da mucosa bem desenvolvido equaliza a pressão na cavidade timpânica no mergulho Região timpânica não participa da formação do crânio melhor detecção direcional Fonte: google imagens

20 Orelha Interna Sistema vestibular reduzido Canais semicirculares menores que a cóclea Cóclea com 3½ ; Giro basal mais largo Lâmina espiral desenvolvida e membrana basilar delgada Transmissão através do tecido adiposo da mandíbula 2000 a 4000 células/mm no gânglio espiral (Corti) 3 vezes mais neurônios Importância da audição Equilíbrio

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22 Baleias Os odontocetos possuem o mais complexo sistema de produção e recepção de sons dos mamíferos marinhos Não apresentam cordas vocais, e se supõe que a produção dos sons seja feita nos seios cranianos.

23 Órgãos envolvidos na ecolocalização em cetáceos

24 O Fenômeno da Ecolocação Emissão de ondas ultra-sônicas (150kHz) Detectar a forma, a distância e tempo

25 Órgãos envolvidos na Ecolocação

26 Emissão de sons Pulsos (cliques) – 0,001 a 0,1 s em freqüências de 100 a 200 kHz. Assobios com duração de 0,5 s em freqüências de 4 a 20 kHz.

27 Recepção dos Sons

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29 Funcionamento – ECO O lapso temporal entre os estalidos permite ao golfinho identificar a distância que o separa do objeto ou presa em movimento. Também permite saber a textura, a densidade e o tamanho do objeto ou presa.

30 Diferenças entre as Ordens Odontocetos - a cavidade do tímpano está isolado acusticamente do resto do crânio, de forma que cada ouvido possa detectar sons independentemente, determinando com isto a direção de onde provém. Misticetos - possuem abertura auditiva externa (um canal em forma de S), fechada por um tampão de cera.

31 Genes Prestina - uma proteína motora expressa em células ciliadas externas (CCE) de mamíferos que confere sensibilidade e seletividade a sons de alta frequência no sistema auditivo de mamíferos.

32 Outros animais BACALHAU ARENQUE ANCHOVA

33 Aquatic Mammals 2002, 28.3, 275–284 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. Au4 Estudo realizado com um macho de Phocoena phocoena (Toninha) Local- Harderwijk Marine Mammal Park and Waterland Neeltje Jans, Holanda Objetivo- Investigar a capacidade dos botos de detectar quantitativamente os alvos em intervalos diferentes e descrever os sinais usados para estas tarefa. html

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

35 Configuração e procedimento experimental - Utilização de um cerco de isolamento entre o animal e treinador - Monitoramento do animal por uma câmera - Repetições com objetos e em outras não - Detecção do objeto- procura de uma recompensa com treinador - Não detecção- permanecia por 6 segundos em um aro e depois recebia recompensa mpensa

36 Gravações Acústicas Esfera grande (7,62cm de diâmetro) e esfera pequena (5,08cm) Diferentes distâncias 12,14,16, 18 e 20 metros Medindo os intervalos de tempo entre os cliques, o número de cliques e a energia destes Resultados: -Detecção da esfera grande em todas as repetições ( decaindo >16 metros) -Detectou a pequena esfera nas repetições de 12 e 14m - Menos cliques para avaliar a grande esfera

37 Intervalo entre os cliques manteve uma média em todas as sessões-60ms Sinais menos intensos foram utilizados para avaliar a esfera grande Diferença significativa entre a energia de cliques usados para a pequena esfera e quando nenhum alvo estava presente, independente da distância Pré-clique- mecanismo de som produzido pelo animal e não um reflexo do ambiente

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39 AKAMATSU T. et. al. Comparison of echolocation behaviour between coastal and riverine porpoises. Japan, KETTEN, D. R. Structure And Function In Whale Ears, Bioacoustics The International Joum.al ofAnimal Sound and its Recordi,'C, 1997, Vol. 8, pp PHILIPS J. D., et. al. Echolocation in the Risso´s Dolphin, Grampus griseus: A preliminary report ROBLES, J. C. R. Ballenas, Delfines y otros Cetáceos de Peru – Uma Fuente de Información. Perú, nov 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, 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, 275– 284 THOMAS,J.A. et. al. Echolocation in bats and dolphins, Chicago, 2004 WHITLOW, W. L. AU. A Comparision of the Sonar Capabilities of Bats and Dolphins REFERÊNCIAS

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