As gargalhadas ultrassónicas das ratazanas

Muitos mamíferos jovens, e mesmo alguns não tão jovens quanto isso, gostam de brincar, incluindo mesmo criaturas que despertam sentimentos de alguma repugnância a muito boa gente. As ratazanas, mesmo aquelas com um ar tão sério como esta na imagem, também são danadas para a brincadeira. Aliás, gostam tanto disso que, em antecipação, soltam ultrassonoras gargalhadas. Não estou a inventar, trata-se de algo verificado em estudos científicos. O mais estranho nesta história é que a melhor maneira de conseguir que as ratazanas riam é fazer-lhes cócegas. [... ler mais]

Uma revisão do riso nas ratazanas é levada a cabo num artigo de Jaak Panksepp e Jeff Burgdor na revista Physiology & Behavior (ref1). Ora como é que foi descoberto este riso?

Quando avaliávamos os sistemas sensoriais que controlam os combates a brincar em ratazanas juvenis, notámos que a surdez tinha um efeito modesto na redução do comportamento de brincadeira. Isso sugeriu a possibilidade de que um qualquer tipo de comunicação sociovocal pudesse facilitar a apetência para brincar. Esse problema foi abordado por Brian Knutson no nosso laboratório, que foi o primeiro a monitorizar as vocalizações ultrassónicas de ratos jovens envolvidos em brincadeiras. Ele descobriu rapidamente uma grande abundância de gorgeios na banda dos 50-kHz durante este tipo de interação social.

Vocalizações deste tipo era emitidas também durante interações de âmbito sexual, e esporadicamente durante contactos agressivos, mas não com o nível observado durante os combates a brincar.

Depois de termos estudados os gorgeios nos 50 kHz induzidos pela brincadeira, e por recompensas, durante cerca de três anos, ocorreu-nos que essa ocorrência pudesse reflectir algum tipo de resposta semelhante ao riso. Durante a primavera de 1997, o primeiro autor veio ao laboratório e sugeriu ao segundo autor: «Vamos fazer cócegas a umas quantas ratazanas.» Isto foi feito prontamente com algumas ratazanas juvenis que tinham terminado uma experiência de brincadeira. Descobrimos imediatamente que a emissão das vocalizações dos 50-kHz mais que duplicaram os níveis que tinham sido observados durante as actividades de brincadeira que elas próprias tinham iniciado.

Adoro a frase que destaquei a negrito. As ratazanas podem mesmo desatar a rir só de saberem que lhes vão fazer cócegas:

É bem sabido que em crianças humanas se consegue condicionar uma resposta de riso com alguma facilidade. Se se fez cócegas com sucesso a uma criança pequena, consegue provocar-se um ataque de riso com ameaças simples do tipo «Coochi-coochi-coo» ou uma provocação como «foge foge que vou apanhar-te.» Uma resposta condicionada muito semelhante pode ser vista em ratos juvenis, agitando as mão como um estímulo condicionado anterior a cada ataque de cócegas.

As ratazanas aprendem mesmo a reconhecer as mãos brincalhonas: aproximam-se muito mais depressa, e gargalhando muito mais, de uma mão que já lhes fez cócegas, que de uma mão que só lhes fez festas. Os bichos gostam mesmo da coisa, chegando a percorrer labirintos, e a mover alavancas, para que lhes façam cócegas. É óbvio que encaram as cócegas como algo de positivo, uma recompensa.

Esta é uma daquelas coisas que pode ser feita em casa. Os autores referem no artigo que apresentaram um programa televisivo sobre este tema que despertou os instintos investigativos dos espectadores:

Gostaríamos de partilhar uma carta de uma fã na Califórnia que, por causa da sua experiência em fazer cócegas a uma ratazana, decidiu voltar à universidade para prosseguir trabalho em comportamento animal. «Após ver o especial no Discovery, decidi fazer a minha pequena experiência com a ratazana de estimação do meu filho, o Mindinho, um macho jovem. Ao fim de uma semana, o Mindinho estava completamente completamente condicionado a brincar comigo e de vez em quando emitia um guincho agudo que eu conseguia ouvir. Há quatro semanas que eu lhe tenho feito cócegas todos os dias, e agora, assim que entro no quarto, ele começa a morder as barras da gaiola e aos saltos como se fosse um canguru até que eu lhe faça cócegas. Ele nem sequer come, quando o alimento, a menos que eu lhe dê primeiro uma valente sessão de cócegas. Eu não fazia ideia que um rato pudesse brincar dessa maneira com uma pessoa! Ele empurra a minha mão, mordisca, lambe, rola ficando de costas, e expondo a barriguita para que lhe faça cócegas (é o que prefere), e dá patadas de coelho quando brinco com ele. É a coisa mais engraçada que vi até hoje, apesar de a minha família pensar que eu tinha enlouquecido até que lhes mostrei.»

Os leitores que possuam cobaias (que são ratazanas de estimação) poderão tentar algo semelhante em casa. Convém no entanto não abusar: se fizerem demasiadas cócegas as ratazanas emitem vocalizações na banda dos 22 kHz, indicativas de desagrado. Tal como o riso os nossos ouvidos não captam esses sons. Além disso, convém ter cuidado com cheiros, níveis de luz e comportamentos traumáticos para os animais. Eles podem não se mostrar muito receptivos se antes vocês tiverem estado a brincar com o gato da vizinha.

Os autores contrapõem à boa aceitação desta pesquisa junto do grande público um certo cepticismo junto da comunidade científica. Há boas razões para isso. Ao chamar a estas vocalizações riso estamos de certa forma a equipará-las ao riso das crianças humanas muito jovens, contudo, não é claro se estão envolvidos mecanismos neurofisiológicos semelhantes, e se há homologias neuronais entre o riso humano e o riso das ratazanas. Há muito trabalho a fazer nesse campo. Apesar de tudo há parecenças óbvias: trata-se claramente de um sinal de satisfação num contexto social.

Eu já tinha descrito um outro tipo de vocalizações supreendentes das ratazanas: elas cantam canções de amor comparáveis às das aves canoras. Quem quiser ouvir o fabuloso chilrear destes animais só tem que ir até esta contribuição anterior. Mas há muitos outros aspectos interessantes nestas criaturas. Por exemplo, parece que, tal como os humanos, as ratazanas possuem capacidades metacognitivas. O que é isso? Explicarei tudo na próxima contribuição.

Ficha técnica
Imagem retirada desta página da Wikimedia Commons.

Referências
(ref1) Jaak Panksepp, Jeff Burgdor (2003). Laughing rats and the evolutionary antecedents of human joy? Physiology & Behavior 79, 533-547. Laço DOI.

As mães que usam chicote para cuidar dos filhos

Após um pequeno interregno motivado pelo facto de estar em viagem e hospedado num hotel sem ligação internet nos quartos, eis-me de volta a casa e às contribuições regulares. Para celebrar o regresso às lides nada melhor que um extenso artigo sobre aranhas.

Esta criatura de ar ameaçador é uma aranha-chicote ou amblipigídeo. O primeiro par de patas encontra-se transformado num fino e longo orgão sensorial que usam para sondar as redondezas. Estes aracnídeos são predadores activos, recorrendo aos pedipalpos transformados em pinças para impalarem as suas presas. Na imagem podemos ver uma mãe e algumas das suas crias com sete meses. Esta é uma imagem algo pecular nos aracnídeos, na sua maioria predadores solitários que não hesitam em recorrer ao canibalismo. Em muitos dos parentes afastados desta Damon diadema, uma reunião deste tipo terminaria, de forma mais ou menos rápida, com um grupo de apenas um indivíduo. Algumas espécies de amblipigídeos parecem assim fazer parte do relativamente reduzido grupo de aracnídeos sociais e semi-sociais, isto é, que toleram os seus semelhantes durante períodos de tempo relativamente longos. [... ler mais]

A sociabilidade das aranhas-chicote é descrita num artigo de Linda S. Rayor e Lisa Anne Taylor na revista Journal of Arachnology (ref1). O estudo englobou uma outra espécie, Phrynus marginemaculatus, que se mostra na imagem abaixo.

Trata-se de uma mãe e suas crias de cerca de dois meses de idade. Para além das crias que se podem ver facilmente, há mais duas por baixo das patas esquerdas da mãe. As autoras do artigo explicam em que consiste o contacto social entre estes animais, durante quanto tempo dura, e qual a sua função. Numa tradução livre do resumo:

Ajuntamentos, interações prolongadas entre mães filhos e irmãos, e comportamentos sociais complexos, são extremamente raros entre os aracnídeos. Relatamos e quantificamos pela primeira vez associações prolongadas entre mãe filhos e irmãos nos Amblypygi, ajuntamentos activos, e interações tácteis frequentes de tipo amigável (tolerantes e não agressivas) em duas espécies: Phrynus marginemaculatus C.L. Koch 1840 (Phrynidae) e Damon diadema (Simon, 1876) (Phrynichidae).

As autores verificaram que se trata de animais bastante amigáveis, com os pequeninos a sondarem constantemente os irmãos e a mãe com os seus longos chicotes, e a manterem-se próximos deles. As autoras notaram algumas diferenças entre a duração desta tolerância nas duas espécies:

A sociabilidade é caracterizada pelo contacto frequente e pela tolerância, e pelo agonismo pouco frequente até à idade da maturidade sexual na D. diadema e durante a idade adulta na P. marginemaculatus.

Os comportamentos agonísticos são comportamentos de conflito. Esse tipo de interações começam a tornar-se frequentes nas D. diadema a partir dos 13 meses de idade (maturidade sexual). Nesta espécie os adultos são criaturas solitárias só se reunindo para os rituais de acasalamento. Na outra espécie, a P. marginemaculatus, os adultos continuam a dar-se bem uns com os outros, formando facilmente agregados com indivíduos de várias gerações.

As autoras tentaram verificar os benefícios/custos deste comportamento, em particular se teria algo a ver com a presença de predadores, só que aí enfrentaram algumas dificuldades inesperadas. O que fizeram foi colocar um pequeno lagarto insectívoro da espécie Anolis carolinensis junta às aranhas-chicote. O problema é que os aracnídeos não se mostraram intimidados pela presença do vertebrado, pelo contrário, aproximaram-se e sondaram-no activamente com os seus "chicotes". Isso foi verdade quer para os adultos de bom tamanho da Damon diadema,

quer mesmo para um minúsculo sub-adulto da Phrynus marginemaculatus com apenas seis milímetros de comprimento.

Embora um confronto directo não tenha resultado, foi possível intuir algo de forma mais indirecta. As autoras notaram que os animais reagiam fortemente a perturbações do seu ambiente, tais como sacudir os habitáculos durante alguns segundos. Eis aqui uma imagem de uma simpática família, com uma mãe e algumas das suas crias, com um mês e meio de idade, antes de uma dessas sacudidelas.

Eis uma imagem tirada logo a seguir a quinze segundos de agitação:

Podemos ver que os pequenitos se aproximam um dos outros e da mãe, com alguns deles escondidos debaixo dela. As autoras verificaram que o efeito era dependente da idade: quanto mais jovens maior era o efeito de aproximação dos animais. Verificaram ainda que, quando procediam a trasferências de habitáculo, uma das fêmeas com crias de sete meses tentou defender os jovens com posturas agressivas e com ataques aos investigadores. Eis o que as autoras concluem, ainda no resumo do artigo:

Examinámos do ponto de vista experimental os benefícios e custos potenciais que afectam os ajuntamentos: risco de predação, habitats preferidos, e disponibilidade das presas. Apenas o risco acrescido de predação diminuiu as distâncias entre os vizinhos mais próximos e levou a um aumento da vigilância maternal. Os indivíduos formavam agregados numa variedade de texturas de superfície e localizações que variavam de dia para dia, em vez de se juntarem apenas nos seus microhabitats preferidos. A manipulação da abundância de presas não mostrou efeitos na tendência para o ajuntamento.

Esta contribuição já vai longa e já foquei todos os pontos mais importantes do estudo, mas há um aspecto que não resisto a referir aqui. É que os pequenitos não partilham as presas. Pelo contrário, não hesitam em roubar a comida dos irmãos caso sintam a fome a apertar. Com efeito, tal como é referido pelas autoras no texto a meio do artigo:

Embora o roubo de presas fosse pouco comum quandos os animais estavam bem alimentados, observámos animais imaturos da D. diadema a roubarem comida uns dos outros após serem privados de alimentos durante apenas três dias. Em três ocasiões observámos indivíduos a roubarem com sucesso um grilo de um outro indivíduo. Em cada um desses casos, o indivíduo que roubou a comida voltou para o ajuntamento compacto com os seus irmãos e, consequentemente, a comida foi roubada de novo por um terceiro indivíduo.

Criaturinhas fascinantes. Os amblipigídeos manifestam um comportamento maternal que inicialmente é semelhante a alguns outros tipos de aracnídeos, como os escorpiões. As mães carregam os ovos numa bolsa, e após a eclosão as crias, quase imóveis e indefesas, agarram-se ao abdomén da mãe onde permanecem durante o primeiro estádio de desenvolvimento. Após um curto período de tempo as crias atingem um estádio em que podem movimentar-se livremente e em que abandonam o corpo da mãe. Ora, pelo menos nas espécies deste estudo, essas crias não se dispersam, apesar de móveis permanecem junto da mãe que não só não se alimenta delas, como ainda as protege. É esse o comportamento que é algo atípico nos aracnídeos. Devo no entanto referir que algumas espécies de aracnídeos possuem comportamentos de tipo social bastante complexo, vivendo em grupos alargados e cooperando na defesa, na construção de abrigos, e na captura de presas. As aranhas chicote são diferentes pois, como se viu, não cooperam em nada.

Alguns estudos anteriores tinham mostrado níveis variáveis de tolerância em várias espécies de aranhas chicote, o que este estudo mostrou foi um gregarismo voluntário e mantido de forma activa pelos indivíduos. As espécies usadas neste estudo são típicas da Florida (P. marginemaculatus) e da Tanzânia e Quénia (D. diadema). Há contudo treze espécies de aranhas chicote conhecidas no Brasil. Talvez mostrem o mesmo tipo de comportamento semi-social destas duas espécies. Na introdução do artigo as autoras referem mesmo um trabalho que indica que na espécie Heterophrynus longicornis, existente na Amazónia brasileira, os adultos são bastante tolerantes quanto à presença uns dos outros.

Ficha técnica
Imagem no início da contribuição retirada do comunicado de imprensa no Cornell Chronicle Online.

Referências
(ref1) Linda S. Rayor & Lisa Anne Taylor (2006). Social behavior in amblypygids, and a reassessment of arachnid social patterns. The Journal of Arachnology, Volume 34 Number 2 p399-421.

De Portugal à América é uma curta caminhada

A reconstrução do estegossauro, com uma só fila de placas, que mostrei na contribuição anterior, é pouco comum, a forma mais usual nas ilustrações antigas é o arranjo com duas filas de placas idênticas, patente nesta imagem de Charles Knight (1874-1953) para o livro Mighty Animals de 1912. Este é o estegossauro que recordo da minha infância. Notem os equívocos quanto ao número de placas e espigões que ainda subsistiam por esta altura. Os estegossauros eram parte de uma grande extensa família, os estogossaurídeos, com espécies espalhadas um pouco por todo o mundo. Os fósseis das espécies do género Stegosaurus, contudo, eram conhecidos apenas de algumas formações do oeste do América do Norte. Ora, recentemente, foi publicada a descrição de material desse género proveniente da Europa, mais exactamente de Portugal. Como é que eles foram lá parar? [... ler mais]

O artigo de Escaso e colegas que descreve a descoberta foi publicado na revista Naturwissenschaften (ref1). Numa tradução livre do resumo:

Mais de um século após a sua descrição original por Marsh em 1877, relatamos neste artigo a primeira evidência não controversa de um membro do género Stegosaurus fora da América do Norte. O exemplar consiste num esqueleto parcial do Jurássico Superior de Portugal, no que se segue considerado como Stegosaurus cf. ungulatus. A presença deste dinossauro com placas no registo do Kimmeridgiano Superior ao Tithoniano Inferior português, e níveis correspondentes da Formação de Morrison na América do Norte, reforça hipóteses prévias de uma relação de proximidade entre essas duas áreas durante o Jurássico Tardio. Esta relação é também apoiada por evidências geotectónicas que indicam elevada probabilidade de um corredor esporádico entre as massas terrestres da Terranova e da Ibéria. Em conjunto, a descoberta do Stegosaurus português e as inferências geotectónicas poderão fornecer um cenário com contacto episódico entre as faunas entre as massas terrestres do Atlântico Norte durante o período do Kimmeridgiano Superior ao Tithoniano Inferior (cerca de 148 a 153 milhões de anos atrás).

Ora a que se assemelhava esse Atlântico Norte 150 milhões de anos atrás? Na próxima contribuição mostrarei alguns mapas, nos quais se poderá ver que identificar a massa de terra correspondente a Portugal não é tão fácil como possa parecer. Até lá deixo-vos com um modelo de um estegossauro numa pose mais moderna, com a cauda horizontal e não caída como nas versões antigas, e com as placas em duas filas alternadas.


Esta versão é razoavelmente parecida com os estegossauros que apareceram num dos filmes da série Parque Jurássico, pelo que é com esta que os mais jovens estarão familiarizados.

Ficha técnica
Ilustração da autoria de Charles R. Knight (1874-1953) obtida a partir de www.copyrightexpired.com.
Modelo de estegossauro num parque polaco cortesia de Jakub Hałun, obtida desta página na Wikipedia Commons.

Referências
(ref1) Escaso F, Ortega F, Dantas P, Malafaia E, Pimentel NL, Pereda-Suberbiola X, Sanz JL, Kullberg JC, Kullberg MC, Barriga F (2006). New evidence of shared dinosaur across Upper Jurassic Proto-North Atlantic: Stegosaurus from Portugal. Naturwissenschaften, no prelo.

As placas que não aquecem

Esta imagem mostra o aspecto de uma reconstrução de Stegosaurus, da autoria do artista Charles Knight (1874-1953), retirada de uma revista Harpers de 1897. Esta visão é muito mais próxima da ideia que temos hoje do animal do que a "criatura das telhas", que mostrei numa contribuição anterior, embora se saiba hoje que o número de placas e de espigões na reconstrução acima está errado. Sabemos hoje em dia, mais de cem anos passados, muito mais sobre a osteologia destes animais, no que se refere a coisas como o crânio, esqueleto, número de placas e de espigões. Apesar disso, a função das placas continua a ser um verdadeiro quebra-cabeças. Pensou-se inicialmente que funcionariam como uma protecção, contudo, uma análise detalhada da sua estrutura interna, mostrou que eram demasiado frágeis para isso. Eram no entanto estruturas vascularizadas e alguns autores avançaram uma possível função de regulação térmica. Parece no entanto que não seriam muito eficientes como radiadores. Qual seria então a função dessas estruturas? Alguns autores sugerem que seriam essencialmente decorativas, para que membros de diferentes espécies se reconhecessem entre si. [... ler mais]

O trabalho de que vou falar é da autoria de Russell Main e colegas, que o publicaram na revista Paleobiology (2001). Vou poupar-vos à metade inicial do resumo, rica em termos técnicos difíceis de traduzir. Numa tradução livre do segundo parágrafo do resumo temos então:

A "canalização" das placas do Stegosaurus não aparenta ter sido feita para suportar um sistema de "radiador" de vasos sanguíneos internos que comunicassem com o exterior das placas e corressem ao longo das suas superfícies externas para devolverem sangue aquecido ou arrefecido ao interior do corpo. É possível que um sistema exclusivamente externo apoiasse essa função mas não existe evidência independente para isso.

Claro que possuindo apenas o esqueleto não se pode afirmar grande coisa quanto à existência de estruturas que não fossilizaram. Aquile que se conhece tinha as "ligações" de maneira errada para assegurar um fluxo eficiente e controlável de calor. Para que serviriam então todos esses vasos sanguíneos se não para trocas de calor?

Na verdade, muitas das características vasculares nas placas e espigões dos estegossauros reflectem aspectos estruturais de crescimento e produção de osso. As características vasculares da superfície muito possivelmente suportavam o crescimento ósseo e a sua remodelação, bem com o fluxo de sangue a uma cobertura de queratina.

Nesse trabalho os autores usam informação filogenética. Conhecem-se hoje em dia muitos animais aparentados aos estegossauros, e pode assim estudar-se a evolução e génese das estruturas dérmicas desses animais. Tudo começou com pequenas estruturas arredondadas ou ovóides que podiam alargar-se e cobrir partes do corpo ou projectar-se como relevo, ou ambas as coisas. Ora as características dos vasos sanguíneos das placas dos estegossauros não se mostram muito diferentes do que se observa nas estruturas a partir das quais evoluiram, e às quais não se atribuem funções de regulação térmica.

Quando as características gerais e de micro-estrutura das placas e espigões são encaradas no contexto filogenético, não surge um padrão claro de função termorreguladora, ambora um papel acessório não possa ser eliminado nalguma espécies em particular. Parece mais provável, como se observa noutros grupos de dinossauros, que a variação na armadura dérmica dos estegossauros estivesse ligada essencialmente à identificação e reconhecimento da espécie, talvez de forma secundária a exibições de carácter inter e intra-específico, e raramente a regulação térmica facultativa.

Enfim, o problema não está verdadeiramente resolvido, de certeza que continuarão a ser publicados artigos sobre este tema.

Ficha técnica
Ilustração da autoria de Charles Knight (1874-1953) obtida a partir de www.copyrightexpired.com.

Referências
(ref1) Russell P. Main, Armand de Ricqlès, John R. Horner and Kevin Padian (2005). The evolution and function of thyreophoran dinosaur scutes: implications for plate function in stegosaurs. Paleobiology v. 31; no. 2; p. 291-314. Laço DOI.

Uma história de amor antiga que não deve ser falada?

Esta imagem coloca lado a lado seres humanos e os nossos parentes mais próximos juntamente com as espécies de piolhos características de cada um. O senhor das barbas surge junto a duas espécies de piolhos, enquanto os nossos primos antropóides têm a seu lado apenas um dos sugadores de sangue. Os chimpanzés são parasitados por apenas uma espécie de piolho, o Pediculus schaeffi, de forma longa e arredondada. Os seres humanos são também parasitados por uma espécie de piolho do mesmo género, o Pediculus humanus, o vulgar piolho da cabeça. Os gorilas são por sua vez parasitados por piolhos da espécie Phtirus gorillae. Esse género parasita também os seres humanos, através da espécie Pthirus pubis, o piolho das zonas púbicas. É da sua forma achatada que vem o nome vulgar da criatura em português, que por sua vez entrou no falar popular como sinónimo de aborrecido. O Pthirus não parasita os chimpanzés nem o Pediculus os gorilas.

Os leitores mais atentos terão identificado o ser humano de barbas que surge na fotografia como sendo Charles Darwin. Esta contribuição não tem que ver com os piolhos do senhor Darwin mas sim com relações evolutivas entre hospedeiros e parasitas. Vou hoje falar de um estudo que investigou quando é que as várias espécies de piolhos dos seres humanos e dos grandes símios se separaram de um antepassado comum. Os resultados são no mínimo curiosos, levantando a possibilidade de que os nossos antepassados algo distantes não fossem insensíveis aos encantos dos gorilas. [... ler mais]

O trabalho em questão foi publicado num artigo da autoria de David Reed e colegas na revista BMC Biology. O objectivo do artigo não é apenas compreender as relações de parentesco mas também o que elas nos explicam sobre a evolução humana. Isso é explicado pelos autores na parte do resumo referente à motivação:

Sabe-se que os piolhos sugadores de sangue dos primatas atravessaram pelos menos 25 milhões de evolução conjunta com os seus hospedeiros. Por exemplo, os piolhos dos chimpanzés e os piolhos humanos da cabeça e do corpo partilharam um antepassado comum há aproximadamente seis milhões de anos atrás, uma divergência que é contemporânea com a dos seus hospedeiros. Numa situação em que os piolhos são muitas vezes altamente específicos dos hospedeiros, os seres humanos albergam dois géneros diferentes de piolhos, um que é partilhado com os chimpanzés e outro que é partilhado com os gorilas. Neste estudo, reconstruímos a história evolutiva dos piolhos dos primatas e inferimos os eventos históricos que explicam a distribuição corrente desses piolhos nos seus hospedeiros primatas.

A imagem que mostrei com o senhor Darwin, o chimpanzé, e o gorila inclui à esquerda a árvore filogenética dos parasitas, e à direita a árvore filogenética dos hospedeiros. Os piolhos de gorilas, humanos e chimpanzés estão de facto muito mais próximos uns dos outros que dos piolhos de outros primatas, que por sua vez estão mais próximos que os dos roedores. Mas para lá da reconstrução filogenética os autores do artigo queriam números, mais exactemente datas. Foi daí que veio a surpresa, que é explicada na parte do resumo dedicada aos resultados:

Análises filogenética e cofilogenéticas sugerem que os piolhos dos géneros Pediculus e Pthirus são ambos monofiléticos, e os grupos taxonómicos irmãos um do outro. A idade do antepassado comum mais recente das duas espécies de Pediculus estudadas concorda com idade prevista para a divergência dos hospedeiros (cerca de 6 milhões de anos), enquanto a idade do antepassado do Pthirus não. As duas espécies de Pthirus (Pthirus gorillae e Pthirus pubis) partilharam pela última vez um antepassado comum há cerca de 3 a 4 milhões de anos, o que é consideravelmente mais recente que a divergência entre os seus hospedeiros (gorilas e humanos, respectivamente), de aproximadamente 7 milhões de anos atrás.

Os piolhos púbicos humanos terão passado dos gorilas para os seres humanos há relativamente pouco tempo, e numa altura em que os antepassados dos gorilas actuais e humanos actuais eram já espécies separadas há muito tempo. A questão é como isso foi feito. Ora os piolhos púbicos humanos são passados, por exemplo, através do contacto sexual. Daí o título desta contribuição, inspirado na frase «Is this evidence of a Pliocene love that dare not speak its name?» que Carl Zimmer coloca numa contribuição no The Loom dedicada a este tema. Aconselho essa contribuição (em inglês) a quem estiver interessado neste tema. Os autores do artigo original respondem mesmo às questões dos leitores.

Voltando então à forma como os piolhos terão passado dos gorilas para os humanos. É possível que tenha a ver não com a paixão mas com um apetite de outra ordem. Por vezes os parasitas passam dos predadores para as suas presas. Os autores do estudo sugerem como possibilidade que os hominídeos tenham apanhado os piolhos púbicos ao consumirem carcaças de antepassados dos gorilas, há 3.3 milhões de anos atrás. É algo complicado pois os humanos dessa época não caçavam animais de grande porte. Outro possibilidade avançada pelos autores é que os humanos poderiam ocupar os "ninhos" que os gorilas construíam para dormir. Embora estas sejam possibilidades a ter em conta eu vejo no entanto alguns problemas: não se conhecem vestígios humanos dessas épocas das regiões hoje em dia ocupadas pelos gorilas. Por outro lado isso também não quer dizer muito, pois não se conhecem vestígios de gorilas dessa épocas, pelo que não se sabe por onde andavam e qual seria a sua diversidade.

A pista para conhecer melhor o que se passou repousará provavelmente no material genético dos piolhos púbicos humanos. Os piolhos da cabeça humanos existem em várias linhagens, que se separaram há milhões de anos. É possível que algo semelhante suceda nos piolhos púbicos, mas são precisos mais estudos deste tipo. Estes estudos podem dizer-nos coisas sobre aspectos humanos que não se conhecem do registo fóssil: os piolhos púbicos existem em zonas de pelagem algo esparsa, e isso pode ter implicações quanto à pelagem dos nossos antepassados. Os autores do estudo sugerem que os nossos antepassados de há 3.3 milhões de anos já tinham começado a perder o pêlo.

Referências
(ref1) David L Reed, Jessica E Light, Julie M Allen, and Jeremy J Kirchman (2007). Pair of lice lost or parasites regained: the evolutionary history of anthropoid primate lice. BMC Biology, 5:7. Laço DOI.

Os lagartos com telhado

Esta imagem é uma reconstrução da autoria de Frank Bond de um dos mais emblemáticos dinossauros. Foi retirada de uma obra de Charles Gilmore no United States National Museum Bulletin sobre o género Stegosaurus. Não, não se trata de um engano. Charles Gilmore faz um apanhado das várias reconstruções da criatura, e esta ilustração é na verdade fiel à primeira descrição de um estegossauro feita por Othniel Charles Marsh em 1877. Marsh pensou que as placas seriam uma espécie de escamas gigantescas sobrepostas umas às outras, como se fossem uma espécie de telhas. Aliás é daí que que vem o nome da criatura: Stegosaurus quer dizer "lagarto com telhado". [... ler mais]

Marsh percebeu rapidamente o seu erro, mas hesitou durante muito tempo em fazer uma reconstrução do animal. As placas teriam um arranjo vertical, mas onde e como colocá-las no corpo era uma questão delicada. Felizmente, em 1886, Marsh conseguiu recuperar um esqueleto articulado da espécie Stegosaurus stenops, que se mostra abaixo:

Eis aqui a reconstrução que Marsh publicou originalmente na revista American Journal of Science (ref2) em 1891, e que se assemelha bastante mais ao estegossauro a que estamos habituados:

Há no entanto algumas discrepâncias em relação ao que hoje se sabe do animal. Por exemplo, sabe-se hoje que o estegossauro tinha 17 placas no dorso, e que os espigões na cauda seriam apenas quatro e não oito como se vê nesta ilustração. Apesar disso não deixa de ser uma reconstrução notável, dado o carácter inusitado do animal. Como o próprio Marsh nota:

A série de placas verticais que se estendia acima do pescoço, ao longo do dorso, e durante mais de dois terços da cauda, é uma característica notável, que não poderia ter sido antecipada, e que dificilmente teria sido aceite se as placas não tivessem sido encontradas na posição.

O fascínio desta criatura não se esgotou mais de um século após a sua descoberta, pois a função exacta destas placas é ainda hoje uma questão debatida na literatura. Focarei esse tema na próxima contribuição.

Ficha técnica
Versões das duas primeiras imagens podem ser encontradas nas páginas da Linda Hall Library, na secção Paper Dinosaurs, 1824-1969.
Reconstrução de O.C. Marsh retirada desta página da Wikimedia Commons.

Referências
(ref1) Gilmore, Charles W. (1914). Osteology of the armored Dinosauria in the United States National Museum, with special reference to the genus Stegosaurus. Washington: Government Printing Office, 1914. Series: Smithsonian Institution. United States National Museum. Bulletin 89.
(ref2) Marsh, Othniel C. (1891). Restoration of Stegosaurus. American Journal of Science, series 3, vol. 42 (1891), pp. 179-181.

Os chimpanzés da idade da pedra

Este é Toubo Youode Eloi, um marfinense auxiliar do trabalho de campo de uma equipa de investigação que procura vestígios arqueológicos algures no Parque Nacional Taï, nas selvas da Costa do Marfim. Quando as escavações nas quais participou Toubo Eloi atingiram um nível de terreno correspondente a cerca de 4,300 anos atrás, os investigadores da equipa começaram a descobrir ferramentas de pedra de certa forma invulgares. O que estas ferramentas tinham de extraordinário é que eram demasiado grandes para mãos humanas. Embora invulgares como vestígio arqueológico esses utensílios assemelhavam-se de forma clara às ferramentas usadas por alguns habitantes não humanos da região. Esta escavação produziu os primeiros vestígios arqueológicos deixados por chimpanzés, milhares de anos atrás, numa época em que agricultores humanos não se tinham ainda estabelecido nessa região. [... ler mais]

Eis aqui um dos cientistas de expedição, Christophe Boesch, atarefado a escavar um dos achados arqueológicos:

Os resultados desta escavação foram publicados num artigo da autoria de Julio Mercader e colegas na revista Proceedings of the National Academy of Sciences (ref1). Numa tradução livre do resumo:

Pesquisa arqueológica na floresta tropical africana revela resultados inesperados na procura das origens da tecnologia hominóide. Os antigos locais de Panin na Costa do Marfim constituem a única evidência de comportamento pré-histórico de antropóides conhecida até à data em qualquer local do mundo. Trabalho arqueológico recente revelou pedras modificadas pelo uso, datadas por meios cronométricos a cerca de 4,300 anos atrás, alojando ainda vestígios vegetais sugestivos de prácticas dietárias de antigos chimpanzés. Os "Chimpanzés da Idade da Pedra" antecedem a chegada de comunidades de agricultores nesta parte da floresta tropical africana e sugerem que a cultura material percussiva possa ter sido herdada de um clado comum a chimpanzés e homens, e não inventada pelos hominíneos, ou que tenha surgido por imitação, ou que tenha resultado por convergência tecnológica independente.

Eis aqui alguns exemplos destas ferramentas, cujo peso pode chegar a cerca de 9 kg, e que mostram modificações com o uso como martelos. Este é um ponto convém sublinhar: estas ferramentas não foram fabricadas, trata-se de pedras escolhidas para essa tarefa, e transportadas de outras locais. Através do uso ganham muitas vezes uma forma característica que as torna facilmente identificáveis.

Não foram encontrados esqueletos associados às ferramentas, mas tudo aponta para que os utilizadores fossem chimpanzés. As ferramentas são demasiado grandes e pesadas para serem usadas confortavelmente por seres humanos. Os martelos de pedra humanos em geral não vão além de meio kg. Além disso, os vestígios das nozes encontradas com as ferramentas são de nozes que os chimpanzés consomem mas os humanos não. Trata-se de uma tarefa ainda executada por populações locais de chimpanzés e que é transmitida de mães para filhos. Demora qualquer coisa como 7 anos a aprender, pois combina o uso de grande força com suficiente destreza para partir a casca sem esmagar a noz no seu interior. A casca das nozes é duríssima, exigindo para alguma delas uma pancada com uma força de compressão superior a uma tonelada.

A descoberta é importante pois alguns autores diziam que o uso de martelos pelos chimpanzés seria recente na região e copiado da observação de comunidades de agricultores humanos. Este trabalho mostra que se trata de uma cultura transmitida ao longo de milhares de anos. Os autores sugerem que o uso de ferramentas percussivas (isto é, martelos) seria parte do reportório habitual do antepassado comum a humanos e chimpanzés. Mesmo que fosse esse o caso é claramente um comportamento cultural, aprendido e não de algo inato. Outras populações de chimpanzés vivendo em locais onde existem nozes semelhantes não usam martelos de pedra. O resultado importante deste estudo é que as populações de chimpanzés são capazes de manter tradições culturais durante longos períodos de tempo. Por outro lado, trata-se de um estudo que pode auxiliar os cientistas na interpretação de outros locais semelhantes.

Quanto ao tema do antepassado comum a homens e chimpanzés, há um trabalho recente com resultados surpreendentes, indicando que teria tal criatura teria existido há muito menos tempo do que se suspeitava. Falarei aqui desse trabalho em breve.

Ficha técnica
Imagens e alguma da inspiração para o texto retirados deste comunicado de imprensa cortesia da Universidade de Calgary.

Referências
(ref1)Julio Mercader, Huw Barton, Jason Gillespie, Jack Harris, Steven Kuhn, Robert Tyler, and Christophe Boesch (2007). 4,300-Year-old chimpanzee sites and the origins of percussive stone technology. PNAS 104: 3043-3048. Laço DOI

O rato que dura, e dura, e dura, e dura ...

Este animal, que de tão feio chega a ser atraente, é um bebé rato toupeiro nu africano, de seu nome científico Heterocephalus glaber. Com a vida social de uma formiga, com o controle de temperatura de um lagarto, os ratos toupeiros nus são realmente peculiares entre os mamíferos. Há um outro aspecto que os caracteriza e de que ainda não falei aqui: a sua extraordinária longevidade. É que estes animais duram, e duram, e duram ainda mais. Vivendo em cativeiro, a criaturinha da imagem pode viver durante quase mais trinta anos, se tudo lhe correr bem na vida. [... ler mais]

Um dos artigos que primeiro chamou a atenção para a notável duração destes roedores é da autoria de Paul Sherman e Jennifer Jarvis, e foi publicado na revista Journal of Zoology (ref1). Numa tradução livre do resumo:

A senescência é a deterioração fisiológica interna que acompanha a idade avançada. As hipóteses evolucionárias preveêm que as taxas de senescência deverão variar directamente com a mortalidade extrínseca e inversamente com a fecundidade. Nesse caso, os ratos toupeiros nus (Heterocephalus glaber) deveriam viver durante bastante tempo (ter uma senescência lenta) porque na natureza habitam tocas fortemente protegidas e, e fêmeas procrariadoras idosas fazem contribuições reproductivas desproporcionadas. Para além disso, o H. glaber tem uma taxa metabólica excepcionalmente baixa, o que pode reduzir o desgaste oxidativo. Mantivémos ratos toupeiros nus em cativeiro desde 1974. Relatamos aqui que indivíduos podem viver durante tempos muito longos: muitos estão vivos após mais de 20 anos e alguns têm 26 anos de idade (e continuamos a contar). Apesar de ainda não sabermos quanto tempo os ratos toupeiros nus conseguem sobreviver, ultrapassaram já a longevidades máxima de todas, excepto uma, das 156 espécies de roedores mantidas em cativeiro desde o nascimento até à morte.

A tal espécie que excede os 26 anos é o porco-espinho. Coloquei o ênfase a negrito na frase do desgaste oxidativo, uma tradução talvez demasiado directa do inglês oxidative stress. Talvez haja um termo mais apropriado, mas estou em viagem, não tenho nada à mão para consultar, e o meu cérebro comporta-se de modo estranho devido às diferenças horárias. Pois bem, eu destaquei essa frase porque estudos posteriores mostraram que se passa exactamente o contrário. Falarei nesse trabalho dentro de algum tempo. Para já chega de ratos toupeiros, farei uma pequena pausa neste tema, mas voltarei dentro de duas a três semanas.

Referências
(ref1) Paul W. Sherman and Jennifer U. M. Jarvis (2002). Extraordinary life spans of naked mole-rats (Heterocephalus glaber). Journal of Zoology, Volume 258, Issue 03, pp 307-311. Laço DOI

Quando há mais ratos a alimentar que mamas disponíveis é preciso esperar pela vez

Esta é uma fotografia da raínha de uma colónia de ratos toupeiros nus africanos, espécie cujo nome científico é Heterocephalus glaber. Como eu discuti na última contribuição sobre estas criaturas, estas raínhas passam o tempo a agredirem os seus subordinados para os manterem no seu lugar. A algo despótica soberana da imagem está em período de aleitamento, e a fotografia ilustra outra peculiaridade destes animais. No lado esquerdo da imagem conseguimos contar 6 mamas, e podemos admitir um número semelhante no lado direito. O que há de estranho nisso? Bem, são manifestamente poucas se pensarmos nos números heróicos de crias a que podem dar à luz. Se se lembram eu referi na última contribuição uma fêmea que deu à luz 27 ratinhos toupeiros. [... ler mais]

A relação entre o número de crias e o números de mamas dos ratos toupeiros nus é descrita num artigo de Paul Sherman, Stanton Braude, e Jennifer Jarvis na revista Journal of Mammalogy (ref1). Numa tradução livre do resumo:

Entre os mamíferos em geral, e entre os roedores em particular, os tamanhos médios das ninhadas são cerca de metade do número de mamas, e o tamanho máximo das ninhadas aproxima-se do número de mamas.

Os seres humanos seguem esta regra. O número típico das "ninhadas humanas" é um, com gémeos a aparecerem de vez em quando.

Os ratos toupeiros nus (Heterocephalus glaber: Bathyergidae) são excepções a ambas as generalizações. Ninhadas apanhadas no terreno tinham em média 11.3 jovens +- 6.2 SD (n = 82), e ninhadas nascidas em cativeiro tinham em média 11.4 +- 5.6 jovens (n = 190). De modo semelhante, números de mamas em fêmeas procriadoras eram em média 11.6 +- 1.1 (n = 43) no terreno e 11.5 +- 2.0 (n = 29) em cativeiro. O tamanho máximo das ninhadas foi de 28 no terreno e 27 em cativeiro, enquanto o número máximo de mamas foi de 15.

Mais surpreendente ainda, muitos ratos toupeiros nus não são simétricos nas propriedades mamárias.

Mais de metade dos machos e fêmeas em cativeiro ou apanhados na natureza tinham números diferentes de mamas nos dois lados dos seus corpos. Nem o número totoal de mamas nem as assimetrias nos números mamários diferia de forma significativa entre machos e fêmeas, nem entre procriadores e não procriadores. Não existia relação entre tamanhos das ninhadas e números de mamas ou assimetrias nos números mamários.

Ora o que sucede aos ratinhos "excedentários"?

As fêmeas procriadoras dos ratos toupeiros nus podem gerar e criar com sucesso ninhadas que são bastante maiores que o seu número de mamas porque, num nível próximo, os jovens amamentam-se à vez da mesma mama, e a um nível mais vasto, as fêmeas procriadoras são alimentadas e protegidas pelos outros membros da colónia, permitindo-lhes concentrar os seus esforços reprodutivos na gestação e no aleitamento.

Mais uma vez a generosidade dos ratos toupeiros só é equiparada ao seu mau feitio: os membros da colónia entretêm-se a dar tareia aos pequenitos, e talvez eu venha a falar nisso daqui a algum tempo. Os ratos toupeiros quebram ainda outra das regras típicas dos mamíferos, a esperança de vida, algo de que falarei amanhã.

Referências
(ref1) Paul W. Sherman, Stanton Braude, Jennifer U. M. Jarvis (1999). Litter Sizes and Mammary Numbers of Naked Mole-Rats: Breaking the One-Half Rule. Journal of Mammalogy, Vol. 80, No. 3, pp. 720-733. Laço DOI.

O Mundo do Hobbit: os antigos fabricantes de utensílios das Flores

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Embora os ossos do Homo floresiensis sejam as mais antigas ossadas humanas descobertas na ilha das Flores, esses não são os vestígios mais antigos deixados pelos seres humanos na ilha. Há indícios de que seres humanos estiveram na ilha há cerca de 840,000 anos atrás. As marcas dessa presença são ferramentas encontradas em vários locais da ilha, e das quais se pode ver um exemplo na imagem. As ferramentas mais antigas são importantes para o hobbit pois nos estratos onde foram encontrados os seus ossos foram também encontradas ferramentas de pedra. Alguns autores afirmaram que as ferramentas encontradas com o hobbit eram demasiado complexas e que deveriam ter sido feitas por humanos modernos. Mas será que os utensílios de Liang Bua são assim tão complexos, ou será que serão comparáveis aos vestígios muito mais antigos? [... ler mais]

O artigo que tenta responder a essa questão é da autoria de Adam Brumm e colegas e foi publicado na revista Nature (ref1). Numa tradução livre do resumo:

Na Bacia de Soa do centro das Flores, este da Indonésia, locais arqueológicos estratificados, incluindo Mata Menge, Boa Lesa e Kobatuwa, contêm artefactos de pedra associados com os restos fossilizados de Stegodon florensis, dragões de Komodo, ratos e várias outras espécies. Estes locais foram datados de 840,000 a 700,000 anos do presente. A autenticidade das ferramentas da Bacia de Soa e a sua proveniência foram demonstradas por trabalho prévio, mas para mitigar dúvidas que continuam a pairar descrevemos aqui o contexto, atributos e modos de produção de 507 utensílios escavados em Mata Menge.

Mata Menge é o local onde estava a ser escavada a presa de estegodonte que mostrei na contribuição anterior. Estes utensílios mais antigos não têm ossos humanos associados, mas dada a antiguidade não terão sido fabricados por humanos modernos, mas sim provavelmente por populações de Homo erectus.

Notamos também semelhanças específicas, e continuidade tecnológica aparente, entre os utensílios de pedra de Mata Menge e aqueles que foram escavados dos níveis do Pleistoceno Tardio na gruta em Liang Bua, 50 km para o oeste. Estes utensílios mais tardios, datados de 95,000 a 12,000 anos atrás, estão associados como os restos de um descendente anão de S. florensis, dragões de Komodo, ratos e de uma espécie de hominíneo de pequena estatura, Homo floresiensis, que possuía um cérebro com uma tamanho de aproximadamente 400 centímetros cúbicos.

Aqui é preciso ter alguma cautela com o que isto significa, pois estamos a falar de aproximadamente 35,000 gerações humanas. Este é um tempo elevado para qualquer tipo de continuidade directa. O que os autores mostram é semelhança nos métodos de fabrico e nos materiais usados. Isso significa que os utensílios de Liang Bua não são mais "avançados" que aqueles deixados pelos primeiros ocupantes da ilha:

A evidência de Mata Menge nega as afirmações de que os utensílios de pedra associados com o H. floresiensis são tão complexos que deverão ter sido produzidos por seres humanos modernos (Homo sapiens).

Na próxima semana falarei dos vestígios dos outros indivíduos encontrados em Liang Bua, e ainda das "guerras da microcefalia".

Referências
(ref1) Brumm A, Aziz F, van den Burgh GD, Morwood MJ, Moore MW, Kurniawan I, Hobbs DR, Fullagar R. 2006. Early stone technology on Flores and its implications for Homo floresiensis. Nature 441:624-628. Laço DOI.

O Mundo do Hobbit: o encolhimento dos elefantóides

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Nesta imagem o paleontólogo indonésio Iwan Kurniawan aplica uma solução para endurecer, evitando que se desfaça, o fóssil de uma presa de Stegodon florensis encontrada em Mata Menge, uma localidade na ilha indonésia das Flores. Os estegodontes eram animais já extintos parentes próximos dos elefantes; a presa acima é de um animal que terá morrido há cerca de 840,000 anos. Os elefantes actuais são bons nadadores e o mesmo aconteceria com populações de elefantóides já extintos, como os estegodontes. Estes animais invadiram por diversas vezes, a partir do continente asiático, as ilhas para lá da linha de Wallace, incluindo a ilha das Flores. [... ler mais]

Os relatos da descoberta do Hobbit indicam que os vestígios desse hominíneo estão associados a restos de estegodontes, nomeadamente Stegodon florensis, e a palavra estegodontes anões é lançada de vez em quando. Aqui confesso que estou confuso, pois formas verdadeiramente anãs existiram nas Flores mas extinguiram-se há já algum tempo. A minha referência é um artigo relativamente recente de Van den Bergh e colegas (ref1) que faz o ponto da situação relativamente aos elefantóides das Flores. Numa tradução livre do resumo:

Discutem-se descobertas recentes de vestígios fossilizados de Stegodon da ilhas das Flores (Nusatenggara, Indonesia). As descobertas confirmam descobertas anteriores dessa ilha. Um conjunto de fósseis do Pleistoceno Inicial , datado de 0.9 milhões de anos, contém a forma anã Stegodon sondaari em associação com Varanus komodoensis e restos de tartarugas gigantes.

O Varanus komodoensis é o nosso bem conhecido dragão de Komodo. Os estogodontes da espécie S. sondaari eram verdadeiramente minúsculos, embora provavelmente descendessem de populações asiáticas de grande porte. Estes estegodontes pesariam apenas qualquer coisa como 300 kg. A origem exacta da espécie é difícl de determinar. Apresenta alguns aspectos "primitivos" que sugerem que possa descender de formas que se conhecem em Java e Birmânia de 1.2 milhões de anos atrás. Estes animais desaparecem de forma abrupta nos estratos geológicos mais recentes que 0.9 milhões de anos, onde aparece uma outra espécie:

Uma jazida do Pleistoceno Médio descoberta em numerosas localidades e datada entre 0.85 a 0.7 milhões de anos contém a forma de tamanho grande a intermédio Stegodon florensis, o gigante Hooijeromys nusatenggara e V. komodoensis. Esta fauna está associada com humanos antigos tal como evidenciado pela ocorrência de ferramentas de pedra em várias localidades. Um crânio de um juvenil de S. florensis mostra que esta espécie está relacionada de perto com o grupo do S. trigonocephalus.

O Hooijeromys nusatenggara é uma espécie de rato gigante que não fazia parte das jazidas fósseis do período anterior. Restos das tartarugas gigantes anteriores também não são encontradas nesta fauna mais recente. O dragão de Komodo parece ter sido o único membro de porte razoável da fauna mais antiga a sobreviver e chegar inclusivamente aos nossos dias. A espécie de estegodonte mais recente, S. florensis, parece ter vindo do leste, pois o S. trigonocephalus é uma forma encontrada em Java. Alguns autores favoreciam uma origem vinda do Norte, a partir de estegodontes encontrados nas Celebes, mas a descoberta do primeiro crânio de S. florensis numa expedição entre 1996-1999 parece ter esclarecido a questão. A origem a partir de Java não deixa de ser notável devido às fortes correntes envolvidas na travessia entre as ilhas de Bali e Lombok, e entre Sumbawa e as Flores. Nenhum dos outros animais de grande porte originário de Java efectuou tais travessias sem ser transportado pelos seres humanos.

Algures entre 0.9 a 0.85 milhões de anos atrás uma fauna caracterizada por elefantóides minúsculos e tartarugas gigantes foi substituída por uma fauna com ratos gigantes e elefantóides de porte intermédio a grande. Os seres humanos deixaram vestígios pela primeira vez na ilha mais ou menos na época em que se dá a transição entre essas faunas. Na verdade trata-se de algo global, sentido noutras partes do mundo. Tratou-se de um período de grandes oscilações climáticas e com níveis oceânicos muito baixos. O facto de os estegodontes mais recentes não terem sofrido um processo de nanismo insular tão marcado como os anteriores sugere a presença de predadores na ilha, que poderiam ser os humanos, embora não se tenha encontrado evidências de abate de estegodontes pelos humanos durante esses períodos.

Esta população de estegodontes só se terá extinguido por volta de 12,000 anos atrás, pois foram encontrados com os hobbits na caverna de Liang Bua. Não foram ainda descritos, e tenho alguma curiosidade em saber se durante as centenas de milhares de ano em que estiveram na ilha terão ou não encolhido. É que o processo de nanismo noutras populações de elefantóides, em particular no Mediterrânio, mostrou ser extraordinariamente rápido, bastando uns poucos milhares de anos para elefantes de tamanho "normal" darem lugar a criaturinhas do tamanho de póneis.

Referâncias
(ref1) Van den Bergh, G.D., De Vos, J., Aziz, F., Morwood, M.J. 2001. Elephantoidea in the Indonesian region: new Stegodon findings from Flores. The World of Elephants, Proceedings of the 1st International Congress (October 16-20 2001, Rome): 623-627.

A beleza das criaturas feias

Para curar sentimentos de desânimo não há nada melhor que uma imagem destas criaturas deliciosamente feias, os ratos toupeiros nus africanos, de seu nome científico Heterocephalus glaber. Vivem em colónias que em média possuem em torno de 75 a 80 animais, embora possam ultrapassar os 290 indivíduos. São razoavelmente comuns nas zonas áridas do chamado Corno de África, vivendo na maior parte da Somália, Etiópia central e no norte e este do Quénia. Esta massa de corpos adormecidos são os membros de uma colónia, e a criatura maior por cima de todos os outros é a fêmea dominante da colónia, a rainha, que está grávida. No dia seguinte a esta fotografia ter sido tirada, esta fêmea deu à luz uma ninhada de 27 vigorosos ratinhos toupeiros. Algo que não deixa de ser surpreendente, dado o tamanho relativamente minúsculo destes animais. Os adultos capturados no estado selvagem têm comprimentos do corpo e cabeça entre os 103 e os 136 milímetros, a que se acrescenta uma cauda entre 32 a 47 milímetros. O peso médio é de 33 gramas, não excedendo em geral 70 gramas. As crias nascem com 1 a 2 gramas de peso, logo 27 pequerruchos é obra. [... ler mais]

Já que encontrei um artigo de 2002 de Jennifer Jarvis e Paul Sherman (ref1) que faz uma descrição sucinta, se bem que detalhada, destas criaturas, nada melhor que partilhar alguma da informação aqui neste blog. Quem estiver interessado em maior detalhe poderá consultar esse artigo, cuja referência é dada no final da contribuição. Vou fazer um apanhado de alguns aspectos interessantes destes animais, essencialmente ligados à estrutura social, fisiologia e alguns hábitos. Para terem uma ideia de escala dos bicharocos eis aqui uma imagem de um deles a passear sobre um ser humano:

Os ratos toupeiros vivem em tocas subterrâneas formadas por túneis e algumas câmaras mais largas, os "ninhos", que são hipóxicas (pobres em oxigénio) e hipercápnicas (com excesso de dióxido de carbono). Contrabalançam isso com uma grande afinidade sanguínea para o oxigénio e com níveis reduzidos de actividade. São animais pachorrentos mas nem sempre, quando toca a escavar são mesmo frenéticos. As tocas são construídas escavando com os dentes, não com as patas, e isso vê-se nos poderosos músculos das mandíbulas, que representam 25% da massa corporal do animal. A escavação é um processo de trabalho de equipa. Um animal escava e atrás dele há uma cadeia de outros animais que varrem os detritos até um animal de maiores dimensões que os lança para o exterior. Os montinhos resultantes, que se assemelham a cones vulcânicos são a única pista visível do exterior da existência da colónia. Quando escavam os ratos toupeiros não perdem tempo, trabalham muito depressa, lançando qualquer coisa como 13,6 kg de detritos por hora. É que o buraco por onde são lançados os detritos permite a entrada de cobras ou formigas e o animal que faz os lançamentos é particularmente vulnerável. Foi observado que num ano uma colónia de cerca de 90 indivíduos produziu cerca de 500 montinhos, correspondentes a qualquer coisa como 3,600 a 4,500 kg de solo e mais de dois km de túneis. Os ratos toupeiros vivem em terrenos duros e em geral escavam apenas após períodos de chuva que amolecem os terrenos, o que é mais uma razão para se despacharem.

Uma das características mais notáveis dos ratos toupeiros nus é que são poiquilotérmicos (de sangue frio), mantendo uma temperatura variável próxima da temperatura ambiente entre os 12-37ºC. Regulam a temperatura por mecanismos ectotérmicos, essencialmente por condução: aquecem-se indo para regiões das tocas mais próximas da superfície, logo aquecidas pelo Sol, arrefecem indo para regiões mais profundas. Uma das formas que os cientistas encontram para que os animais em cativeiro consigam manter-se a uma temepratura conveniente é colocar garrafas com àgua quente, como a qur se mostra na imagem abaixo, junta à qual eestá uma cria a aquecer-se.

Adaptados à vida em zonas desérticas estes animais não bebem água, obtendo os líquidos de bolbos e tubérculos que encontram durante as suas escavações. São herbívoros consumindo alimentos de relativamente baixa qualidade, mas possuem uma grande eficiência digestiva, ajudada em grande parte por microorganismos simbióticos que vivem no seu aparelho digestivo. Praticam também a auto-coprofagia, isto é, ingerem os próprios excrementos, algo bastante mais útil do que pode parecer à própria vista. Aparentemente não só aumenta a eficiência do processamento digestivo, como permite aos ratos toupeiros recuperar alguns dos simbiontes, e até ganhar algumas proteínas a partir de simbiontes que venham a ser digeridos. Já que estou a falar dos hábitos alimentares não resisto a mostrar mais uma imagem. Esta foto é fabulosa, o bicho é mesmo irresistivelmente feio, totalmente adorável.

A fêmea dominante numa colónia de ratos toupeiros nus controla o estatuto reprodutivo dos membros da colónia através do seu mau feitio. Apenas uma fêmea (ocasionalmente duas) e um a dois machos (ocasionalmente três) são sexualmente activos. O mecanismo de supressão é sociológico, através de dominância agressiva, não sendo mediado por pistas químicas (feromonas) da fêmea dominante. Quando encontra outros membros da colónia a raínha trata-os de forma bruta, empurrando-os ou passando-lhes por cima. Se por acaso ela morrer as fêmeas maiores começam a ovular e mantêm lutas ferozes que podem originar ferimentos e levar mesmo à morte. Entre os machos é a escolha da fêmea dominante, e não a agressividade entre machos, que decide quem se reproduz. Os que levam menos tareia da raínha são os sexualmente activos. Apesar de apenas uma fêmea procriar não é difícil manter o tamanho da colónia, pos são animais extraordinariamente prolíficos: as fêmeas podem dar à luz ninhadas a cada 76 a 84 dias. Uma fêmea capturada no estado selvagem, gerou mas de 900 crias nos onze anos em que foi mantida em cativeiro. Os pequenotes começam a trabalhar a sério na colónia bastante cedo, assim que são efectivamente desmamados com cinco semanas de vida. Eu referi atrás que estes animais são herbívoros, o que não é totalmente verdade, as crias que morram são consumidas.

Ficha técnica
Imagem do rato toupeiro a alimentar-se cortesia de Ltshears - Trisha M Shears, via Wikimedia Commons.
As segunda e tereceita imagens (c) 2003 Steve Baskauf retiradas das páginas da Bioimages.
Imagem no início da contribuição retirada do artigo abaixo.

Referências
(ref1) Jennifer U.M. Jarvis and Paul W. Sherman (2002). Heterocephalus glaber. Mammalian Species 706, pp 1-9.

Refrigeração de emergência

Esta ave magnífica é uma rola inca, da espécie Columbina inca. Contrariamente ao que o nome indica não é nativa das terras dos Incas: ocorre no sudoeste dos Estados Unidos, México, e ao longo da América Central até à Costa Rica. Sempre gostei do padrão das penas, que faz lembrar uma cobertura de escamas. Pode parecer estranho que um cientista que trabalhe com animais tão belos tenha dificuldade em falar sobre o que faz em conversas de salão mas, tal como referi na contribuição sobre os "disparos" dos pinguins, não é bem a criatura que se estuda, mas sim o que se estuda na criatura. O estudo de que vou falar hoje, tal como no caso dos pinguins, é sobre a questão do que fazer com uma cloaca. [... ler mais]

O estudo é de Ty Hoffman, Glenn Walsberg, e Dale DeNardo e saiu na revista Journal of Experimental Biology ontem. É um artigo fresquíssimo, e sem mais delongas eis aqui uma tradução livre do resumo:

Apresentamos a primeira evidência experimental de que uma ave é capaz de evaporar suficiente água da cloaca para que isso seja importante para regulação térmica. Medimos as taxas de evopuração originárias da boca, da pele, e da cloaca de rolas incas Columbina inca Lesson e de codornizes euro-asiáticas Coturnix coturnix Linnaeus. As pombas incas não mostraram nenhum aumento significativo na evoparação cutânea em resposta à redução da evaporação bucofaríngea. A evaporação cloacal nas rolas era desprezável a temperaturas ambientes de 30°, 35° and 40°C. Contudo, a 42°C, a repartição da evaporação total nas pombas era 53.4% cutâneo, 25.4% bucofaríngeo e 21.2% cloacal, com a evaporação cloacal libertando, em média 150 mW de calor. Isso contrasta com a repartição nas codornizes 32°C (a temperatura ambiente mais elevada suportada por esta espécie) era 58.2% cutânea, 35.4% bucofaríngea e 6.4% cloacal. Estes resultados sugerem que, para algumas aves, a evaporação cloacal pode ser controlada e serve como uma táctica de emergência importante para regulação térmica a temperaturas ambientes elevadas.

A experiência efectuada pelos investigadores tem alguns aspectos deliciosos, com requintes de malvadez. Para determinar a repartição das perdas de água, as rolas foram colocadas em câmaras de vidro com dois compartimentos, com um buraco para a cabeça da rola passar, por forma a que um compartimento media a água perdida pela boca, enquanto o outro media água perdida através da boca e da cloca. Onde é que entra a malvadez? Bem, para medir a água perdida apenas pela pele, Hoffman e a sua equipa selaram as cloacas das aves com cola e mediram então a humidade do compartimento com um higrómetro. Para medirem pele mais cloaca os autores retiraram os "selos" cloacais e repetiram as medições. Os animais sem os selos perdiam bastante mais água, e foi assim que os investigadores determinaram que a temperaturas muito elevadas as rolas ligavam o sistema de refrigeração nas suas cloacas.

Fascinante, até ler este artigo eu pensava que as aves libertavam calor apenas através da boca e da pele. Faz todo o sentido, a cloaca é grande e húmida, em tudo adequada para uma coisa destas, mesmo que pareça ser apenas um mecanismo de emergência. Deve dar muito jeito para trabalhar a horas a que os predadores estão menos activos, e para permitir aos animais alargarem o tempo em que procuram alimento. As rolas só precisam de uma fonte de água para manterem este sistema de arrefecimento a trabalhar em pleno. Contudo, como mostra o exemplo da codorniz, não basta ter uma cloaca, é preciso saber usá-la.

A questão que me ocorreu ao ler o artigo é como alguém se lembraria de fazer um estudo destes. O artigo de divulgação (ref2) que acompanha este artigo de pesquisa explica como tudo começou:

Quando Dale DeNardo viu um monstro de Gila a deambular no Deserto de Sonora com a cloaca projectada para fora do corpo, o fisiólogo da Arizona State University especulou que o animal poderia estar a libertar calor bem como dejectos da sua cloaca.

Esse estudo foi efectuado e publicado, e foi ele que deu a ideia a Ty Hoffman de fazer um trabalho semelhante para as aves. Os leitores regulares já estão a ver, é apenas uma questão de tempo até eu pescar esse artigo e falar aqui de cloacas de lagartos.

Ficha técnica
Imagem da rola inca cortesia de Alan D. Wilson, obtida aqui na NaturesPicsOnline.

Referências
(ref1) Ty C.M. Hoffman, Glenn E. Walsberg, and Dale F. DeNardo (2007). Cloacal evaporation: an important and previously undescribed mechanism for avian thermoregulation. Journal of Experimental Biology 210, 741-749. Laço DOI.
(ref2) Yfke Hager (2007). CLOACAL COOLING. J Exp Biol 2007 210: i. Laço DOI.

Planear para o dia de amanhã

A ave que surge na imagem a segurar uma bolota é uma gralha da Califórnia, da espécie Aphelocoma californica. São animais vistosos e constantement atarefados, constituindo provisões de alimentos que guardam em esconderijos. Ora esconder e recuperar estes alimentos exige uma certa capacidade de memorização por parte destas criaturas. Estas aves conseguem recordar que tipo de comida armazenaram, onde e quando o fizeram, e até que outras aves estavam a vê-las guardarem o alimento. Elas usam então essas memórias para recuperaram a comida e para a protegerem de outras aves. Isso em si já é notável, mas foi descoberto recentemente que estas aves possuem uma capacidade de planeamento que se julgava única aos seres humanos. Estes animais parecem ser capazes de compreenderem o conceito de futuro e de alterarem o seu comportamento em função das necessidades que antecipam. [... ler mais]

O artigo é recente, saiu na semana passada, é da autoria de Caroline Raby e colegas e foi publicado na revista Nature (ref1) . Numa tradução livre do resumo:

O conhecimento e o planeamento do futuro é uma habilidade complexa considerada por muitos como sendo unicamente humana. Nós não nascemos com ela; as crianças desenvolvem um sentimento do futuro por volta dos dois anos de idade e alguma habilidade de planeamento apenas por volta dos quatro a cinco anos de idade. De acordo com a hipótese de Bischof-Köhler apenas os humanos conseguem dissociar-se das suas motivações correntes e tomarem acção para necessidades futuras: outros animais são incapazes de antecipar necessidades futuras e quaisquer comportamentos orientados para o futuro que exibam são quer padrãoes de comportamento fixos quer guiados pelo seu estado de motivação corrente. As experiências descritas aqui testam se um membro da família dos corvídeos, a gralha da Califórnia (Aphelocoma californica), faz planos para o futuro. Mostramos que as gralhas fazem provisões para necessidades futuras, quer ao esconderem de forma preferencial comida num local em que aprenderam que vão ter fome na manhã seguinte, quer por armazenarem de forma diferenciada um alimento em particular num local em que esse tipo de alimento não irá estar disponível na manhã seguinte.

Aqui convém fazer um pequeno parêntesis para explicar em que é que consistiu a experiência. O dispositivo experimental encontra-se ilustrado na figura abaixo. Cada ave era alojada numa gaiola com três compartimentos A, B e C como se mostra na figura. Estes compartimentos podiam ser separados por divisórias transparentes ou deixados abertos em contacto com os outros.

Os autores executaram duas experiências. A primeira experiência envolveu oito gralhas, cada uma deleas testada durante uma semana. Das 9 da manhã às 5 da tarde de cada dia, a gralha tinha livre acesso a uma mistura nutritiva desfeita no comedouro no compartimento B, e tinha ainda acesso a ambos os compartimentos A e C. A comida era em seguida retirada durante 90 minutos e às seis e meia eram colocados pinhões desfeitos no comedoiro e as travessas de plástico com esconderijos eram colocadas nos compartimentos A e C. Durante a noite o animal não eram alimentado, e por volta das 7 da manhã era fechado nos compartimentos A ou C, em manhãs alternadas. Num desses compartimentos recebia um pequeno-almoço de pinhões desfeitos, no outro não recebia nada. Depois dessas duas horas voltava a rotina da 9 às 5, seguida dos pinhões desfeitos às seis e meia da tarde. Ao fim de seis dias, em que passaram três manhãs sem e três manhãs com pequeno-almoço os autores testaram finalmente a capacidade de planeamento. Nessa noite, de forma inesperada, colocaram 30 pinhões inteiros no comedouro, algo que os pássaros podiam guardar. Os pássaros podiam assim escolher entre comer imediatamente ou guardar comida nos compartimentos A e C para a manhã. Ora as gralhas guardaram cerca de três vezes mais pinhões no compartimento onde sabiam não haver pequeno almoço que no compartimento onde esperavam pequeno almoço.

A interpretação deste resultado é complicada pelo facto de se ter demonstrado, no caso de experiências com ratos, que estes aprendem a comer mais numa sala onde sabem que vão passar fome. Os ratos desenvolvem uma espécie reflexo condicionado à fome, não uma verdadeira projecção no futuro. Para mostrarem que não era isso que acontecia com as gralhas os autores elaboraram uma segunda experiência, muito semelhante à primeira, e que envolveu os oito pássaros da primeira experiência mais uma gralha que não tinha participado do primeiro teste. A diferença nesta segunda experiência era que das 7 às 9 da manhã as gralhas tinham direito a pequeno almoço quer ficassem no compartimento A ou C, só que a pequenos almoços distintos. Num compartimento recebiam biscoitos de cão desfeitos, no outro recebiam amendoins desfeitos. Os animais alternaram este regime durante 6 dias, recebendo às seis e meia da tarde uma mistura de biscoitos e amendoins desfeitos no comedouro do compartimento B. No sétimo dia foram então colocados no comedouro 15 biscoitos e 15 amendoins inteiros, algo que as gralhas podiam esconder. Ora o que os autores verificaram foi que as gralhas escondiam mais comida de cão no compartimentos dos amendoins e vice-versa. Isto é exactamente o contrário do que se esperaria de uma resposta condicionada, e evidência clara de planeamento. Não deixa de ser extraordinário que as gralhas não só planeiem o facto de terem comida sufiente como tentem balançar a comida por forma a terem uma dieta mais alargada. Os autores terminam o resumo com:

Os resultados descritos aqui sugerem que as gralhas podem planear espontaneamente para o amanhã sem referência ao seu estado de motivação corrente, desta forma desafiando a ideia de que esta é uma habilidade única dos humanos.

Mais adiante no artigo refere-se no entanto um ponto importante. Como não podemos falar com as gralhas não temos verdadeiramente forma de saber se o pássaro está de facto a projectar-se a ele mesmo na situação da manhá seguinte. Pode tratar-se daquilo a que os autores chamam "pensamento futuro semântico" em que a gralha toma uma acção de antecipação mas sem viajar mentalmente no futuro. Qualquer que seja a forma como as gralhas tomam as suas decisões, conseguem planear para pelo menos o dia de amanhã. Extraordinário.

Ficha técnica
Imagem da gralha no início da contribuição retirada da Wikimedia Commons.

Referências
(ref1) C. R. Raby, D. M. Alexis, A. Dickinson and N. S. Clayton (2007). Planning for the future by western scrub-jays. Nature 445, 919-921. Laço DOI.