Ecolocação em Cetáceos
Lauana Lemos
Lilian Areal
Marcela Marega Imamura
Mariane Ferrarini Andrade
Marina Carmona Hernandes
INTRODUÇÃO
Ordem Cetacea
1. Subordem Archaeoceti
2. Subordem Mysticeti
3. Subordem Odontoceti
2. Baleia Jubarte
Fonte: http://www.conexaomergulho.com.br
1. Pakicetus
3. Golfinho rotador
Fonte: http://www.neoucom.edu/Depts/Anat/Pakicetid.html
Fonte:
http://iguinho.ig.com.br/canalnatureza/golfinh
o.html
INTRODUÇÃO
1.Morfologia externa
Fonte: http://www.conexaomergulho.com.br
INTRODUÇÃO
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 10- 18 meses e amamentação de 6 meses2 anos
INTRODUÇÃO
• 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
Fonte:
http://www.conexa
omergulho.com.br
INTRODUÇÃO
3. Sentidos
•
•
•
•
•
Audição
Visão
Toque
Paladar e olfato- menos desenvolvidos
Capacidade de orientação através do campo magnético
• Ecolocalização / Biosonar: Envolve a emissão de ondas ultrasônicas 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
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
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:
http://somefisica.blogspo
t.com/2010_09_16_archiv
e.html
INTRODUÇÃO
“Ecolocalização artificial”
Radar, Sonar e Aparelhos de
Ultra-sonografia
Fonte:
http://somefisica.blogspot.com/2010_0
9_16_archive.html
Prováveis habilidades de
Ecolocalização em outros mamíferos
Focas (Leptonychotes weddellii)
Baleias (Baleen Whales)
Roedor - Blarina
brevicauda
Fonte: http://profbiorenan.blogspot.com
Fonte:
http://www.buzzle.com/articles/bal
een-whales.html
Leopardo marinho (Hydrurga leptonyx)
Roedores Insetívoros
Fonte:
http://quiprona.wordpress.com
Fonte: http://www.divephotoguide.com
http://ecologyadventure2.edublogs.org/new-page/watershrew/
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
Fonte: site Só Fisica
ONDA
- ondas sonoras são longitudinais
- pressão, densidade do meio, temperatura e
mobilidade das partículas
- Reflexão do eco
- Sonar
ONDA
- 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
Fonte: google imagens
Fonte: google imagens
ONDA – ULTRA SOM
-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
Fonte: Blog baleia franca
Fonte:
http://sotaodaines.chrome.
pt/Sotao/golfinho.html
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: http://www.exploratorium.edu/theworld/sonar/sonar.html
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
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
Orelha Interna
•Sistema vestibular reduzido
Equilíbrio
• 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
• 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.
Órgãos envolvidos na ecolocalização em cetáceos
O Fenômeno da Ecolocação
• Emissão de ondas ultra-sônicas (150kHz)
• Detectar a forma, a distância e tempo
Órgãos envolvidos na Ecolocação
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.
Recepção dos Sons
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.
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.
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.
Outros animais
BACALHAU
ANCHOVA
ARENQUE
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)
http://www.biopesca.org.br/toninha.
html
•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.
- 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
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
http://www.google.com.br/imgres?q=golfinho+e+reco
mpensa
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
• 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
REFERÊNCIAS
AKAMATSU T. et. al. Comparison of echolocation behaviour between coastal and riverine
porpoises. Japan, 2006.
KETTEN, D. R. Structure And Function In Whale Ears, Bioacoustics
The International Joum.al ofAnimal Sound and its Recordi,'C, 1997, Vol. 8, pp. 103-135
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. 2009.
RIMSKAYA-KORSAKOVA L. K. AND DUBROVSKY N. A. Dolphins’ Echolocation Strategy of
Target Identification: Is It Determined by the Peripheral Auditory Encoding? . Andreev
Acoustics Institute, Russian Academy of Sciences,ul. Russia, 2005.
TEILMANN, J. et. al. Characteristics of echolocation signals used by a harbour porpoise
(Phocoena phocoena) in a target detection experiment, Aquatic Mammals 2002, 28.3, 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
OBRIGADA!