Ecofisiologia de Lagartos Renata Brandt Nunes Laboratório de Ecofisiologia e Fisiologia Evolutiva

O que é ecofisiologia ? diversidade fisiológica ambiente ecologia dos organismos

grupo não monofilético O que é um lagarto?   grupo não monofilético

Isto é lagarto! Callisaurus draconoides Delma australis   Callisaurus draconoides Delma australis Anniella pulchra

Isto não é lagarto! Amphisbaena alba Leptotyphlops dulcis   Amphisbaena alba Leptotyphlops dulcis Amphisbaena cegei Amphisbaena fuliginosa

Isto não é lagarto!

Terminologia pecilotermos x homeotermos TC constante em lagartos Cowles e Bogart 1944 terminologia inadequada

Cowles 1962: nova terminologia Mais apropriada, pois diz respeito à fonte de calor utilizada na regulação da temperatura Endotermos: fonte interna (metabolismo) Ectotermos: fonte externa (sol, rochas)

Cowles 1962: nova terminologia Mais apropriada, pois diz respeito à fonte de calor utilizada na regulação da temperatura Endotermos: fonte interna (metabolismo) Ectotermos: fonte externa (sol, rochas)

Cowles 1962: nova terminologia Mais apropriada, pois diz respeito à fonte de calor utilizada na regulação da temperatura Endotermos: fonte interna (metabolismo) Ectotermos: fonte externa (sol, rochas)

Mais terminologia! 2 estratégias para conseguir calor: Heliotermos: obtém calor da energia radiante do sol Tigmotermos: trocam energia térmica por condução com objetos no ambiente (como rochas aquecidas)

Mais terminologia! 2 estratégias para conseguir calor: Heliotermos: obtém calor da energia radiante do sol Tigmotermos: trocam energia térmica por condução com objetos no ambiente (como rochas aquecidas) 2 estratégias de regulação da temperatura: Termorreguladores: regulam ativamente TC, mantém diferença da TA Termoconformadores: TC é muito parecida a TA

...e por fim

Estudando Ecofisiologia Há duas abordagens: 1- Fenomenológica e integrativa: “Como a temperatura corporal afeta a habilidade locomotora, e por sua vez o sucesso de predação ou fuga de predador?” 2- Mecanicista, processo mais restrito (tecidual, celular e bioquímico) “Qual é a base mecânica para o padrão observado de performance locomotora?”

Diferença nas abordagens: Mais adequada para análises ecológicas da fisiologia: - Integra processos de todo o animal - Diretamente correlacionada com performance ecológica Efeito da temperatura no sucesso de fuga de predadores: - Corrida de Vel. X Vel. contração de fibras musculares? Funcionamento da parte = previsão ilusório do todo ex: fosfatase alcalina in vitro (T letais) Eliminar componente importantísimo do desempenho na natureza COMPORTAMENTO

Efeitos da Temperatura Variável fisiológica mais importante pois determina diretamente as demais variáveis que afetam o organismo

Efeitos da Temperatura Variável fisiológica mais importante pois determina diretamente as demais variáveis que afetam o organismo Como estudar? Fazer medidas do parâmetro estudado em diferentes TC

Efeitos da Temperatura Variável fisiológica mais importante pois determina diretamente as demais variáveis que afetam o organismo Como estudar? Fazer medidas do parâmetro estudado em diferentes TC Como mudar TC? Fornecer fonte de calor na T desejada e impedir a termorregulação comportamental

Efeitos da temperatura sobre parâmetros fisiológicos Relembrando o efeito Q10 Mudança de 10 oC =  2 ou 3 na taxa original - Nem todas as reações possuem a mesma sensibilidade térmica - Q10 pode ser diferente em intervalos de T diferentes para a mesma reação

série de reações químicas PRODUTOS = SUBSTRATOS Organismo série de reações químicas Integrar processos TC variável Q10  T  Viscosidade citoplasma Permeabilidade de membrana V transmissão de impulsos V e F contração fibras músculares Caos termorregulação

Temperatura x Desempenho Fisiológico

Termorregulação: controlando a destruição

Fisiologia da Termorregulação Estratégias utilizadas pra  custos e  benefícios da termorregulação  batimentos cardíacos  bombeamento do sangue  troca de calor

Desvios cardíacos

Forma e tamanho do corpo Animal Grande Animal Pequeno Inércia térmica Microsítios Térmicos Corpo alongado = Relação S/V alta =  resistência mudança T

COR Mudanças na cor do corpo =  de até 75% absorção cores escuras =  cores claras =   lagartos mais escuros nas zonas de  temperaturas controle de mudança de cor

Custos =  TC  TM  TMR  demanda alimento =  taxa locomoção

Custos  mudanças posturais =  TM

Custos e Benefícios  gastos diários custos benefício fisiológico benefício termorregulação

Seleção de Habitat: momento de discussão! altitude gradiente térmico padrão de distribuição latitude seleção de sítios de exposição ao sol tolerância termal? seleção de abrigos potenciais custos comportamento

Micro-habitat áreas mais quentes micro-habitats semelhantes = estratégias semelhantes  TC = TC semelhantes atividade nos períodos mais quentes

LAGARTOS DIURNOS desertos TA e TCM  X TA e TCM  tropicais mésicos saxícolas areia X arbóreas TA 

arbóreas TA  FLORESTAS? = recurso escasso

Investindo tempo na termorregulação alimentação corte postura de ovos termorregulação cuidadosa  tempo de atividade

condições ambientais flutuantes  distância sol/sombra  tempo gasto TAmbiental preferências termais condições ambientais flutuantes  distância sol/sombra pop montanas iguanios pop setentrionais lacertideos estações frias  tempo exposição ao sol

significância ecológica ou comportamental ? complexidade comportamental de lacertídeos europeus está inversamente relacionada à latitude TC influencia mecanismos fisiológicos envolvidos na fuga de predadores autotomia x agressividade

Alimentação  TC depois ingestão de comida?  velocidade processos enzimáticos  velocidade contrações musculares  TC períodos de escassez

Reprodução pistas ambientais estação reprodutiva aquisição fêmeas desempenho macho exibição comportamental sítio de postura TC sucesso de eclosão e sobrevivência dos filhotes

Ecofisiologia de ovos temperatura taxas de crescimento período de incubação desenvolvimento embrionário comportamento sexual comportamento termorregulatório

Substrato de incubação seco úmido ?  VO2  massa  VO2  massa casca ? Filhotes maiores Filhotes menores Morte do ovo  fitness  fitness

Ectotermo é legal: Vantagens da Ectotermia Pough (1980), resposta a tendência comum: ectotermia é um estado inferior a endotermia forma do corpo e fisiologia dos anfíbios e répteis é representativa de um estado inferior “The advantages of ectothermy for tetrapods”. The American Naturalist, 115(1): 92-115 Adaptações que facilitam a vida de baixa demanda energética

Ectotermo é legal: Vantagens da Ectotermia Pough (1980), resposta a tendência comum: ectotermia é um estado inferior a endotermia forma do corpo e fisiologia dos anfíbios e répteis é representativa de um estado inferior “The advantages of ectothermy for tetrapods”. The American Naturalist, 115(1): 92-115 Adaptações que facilitam a vida de baixa demanda energética

Ectotermos e tamanho corporal 80 % dos lagartos e 90 % das salamandras: adultos com massas menores que aquelas de tetrápodes endotermos Ser endotermo pequeno é custoso

Ectotermos e tamanho corporal TMR de ectotermos tetrapodes = 10 a 20% a de mamíferos e aves

Ectotermos e plasticidade morfológica Livres de restrições na conservação de calor Forma do corpo alongada comum entre ectotermos aumento do custo energético para manutenção da endotermia em animais que têm maior relação superfície/volume (S/V)

Ectotermos e plasticidade morfológica

Ectotermos e eficientes! Eficiência no aproveitamento da energia ingerida - Calor externo  Maior produção de biomassa Suportam situações periódicas de escassez - oxigênio, água ou alimento - uso de fontes sazonais - Coleonix e Heloderma

Ectotermos e eficientes! Eficiência no aproveitamento da energia ingerida - Calor externo  Maior produção de biomassa Suportam situações periódicas de escassez - oxigênio, água ou alimento - uso de fontes sazonais - Coleonix e Heloderma