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ECOFISIOLOGIA:
ADAPTAÇÕES A AMBIENTES
EXTREMOS
Daniela Andrade Ventura & Thiago Matos
Prado
ECOFISIOLOGIA
Adaptações a Ambientes Extremos

Programa de Pós-Graduação em Diversidade Animal

Daniela Andrade Ventura
danidani.ventura@gmail.com

Thiago Matos Prado
thiagomatosprado@yahoo.com.br

Salvador, 2012
P
R
O
G
R
A
M
A
Ç
Ã
O
Mangue
Daniela Ventura e Thiago Prado
O que é manguezal?
Formações vegetais intertidais características de
zonas costeiras abrigadas das regiões tropicais e
subtropicais

Conjunto de espécies agrupadas devido às adaptações
morfológicas, fisiológicas e reprodutivas

Saenger, 2002
Onde estão os manguezais?

Tropicais e subtropicais
Diversidade
Saenger, 2002
Outras características ambientais
Substratos:
Lama
Areia
Cascalho
Corais

Renovação da água intersticial
(eliminação de toxinas)

Alta
produtividade

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• Ação das marés
– Água salgada (eliminação de plantas e animais dulcícolas)
– Flutuações periódicas nas condições físico-químicas
(estresse)

• Hipóxia
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• Morfológicas, fisiológicas e comportamentais

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• Espaço entre-marés, altitude, substrato.
Osmoconformadores x Osmoreguladores
Osmorregulação
• Homeostase iônica e osmótica
• Manter o interior controlado → proteger os
tecidos internos das grandes variações
ambientais
• Fatores determinantes do fluxo de substâncias
– Gradiente de concentração, área superficial e
espessura da membrana envolvida,
permeabilidade da membrana.
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•
•
•
•

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• A distribuição destes muitas vezes mostra um padrão
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Resistência à dessecação e salinidade em
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meio através do fechamento das valvas

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Um peixe diferente...

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Isolamento Térmico
Isolamento Térmico
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Controle da Perda De Calor
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das artérias para as
veias, evitando assim
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Willmer
O calor é transferido
das artérias para as
veias, evitando assim a
perda de calor
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Controle da Perda De Calor
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Regiões De Altitude Elevada

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Regiões De Altitude Elevada
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imprevisível

Hill 2012
Ambientes Desérticos
• E quais são os desafios?
Temperatura
ambiental
alta
Baixa
umidade
Falta de
água livre
Bradshaw 2003
Migração
Espécies independentes do
consumo de água

Espécies dependentes do
consumo de água

Willmer 2005; Hill 2012
Migração
Espécies independentes do
consumo de água

Espécies dependentes do
consumo de água

Willmer 2005; Hill 2012
ÁGUA METABÓLICA
C6H1206 + 6O2 --> 6CO2 + 6H2O
Water
balance in
a human
(2,500 mL/day
= 100%)

Water
balance in a
kangaroo rat
(2 mL/day
= 100%)

Ingested
in food (750)

Ingested
in food (0.2)

Ingested
in liquid
(1,500)

Water
gain

Derived from
metabolism (250)

Derived from
metabolism (1.8)

Feces (0.9)
Urine
(0.45)

Feces (100)
Urine
(1,500)

Water
loss

Evaporation (1.46)

Evaporation (900)
Hill 2012
ÁGUA PRÉ-FORMADA

Willmer 2005; Hill 2012
Isolamento Térmico
• Pelagem e plumagem grossas
– Barreira ao influxo de calor durante o dia
– Barreira à perda de calor durante a noite
– Reflexão da radiação solar

Hill 2012
Water lost per day
(L/100 kg body mass)

4

3

2

1

0
Control group
(Unclipped fur)

Experimental group
(Clipped fur)
Isolamento Térmico

Hill 2012
Controle Hídrico
• Habilidade em concentrar urina

Eckert et al. 2000; Hill et al. 2012
Pough 2008
Controle Hídrico
• Troca de calor nasal em mamíferos e aves
Willmer 2005
Controle Hídrico
• Excreção de excesso de sais

Pough 2008
Nasal salt gland

(a) An

albatross’s salt glands
empty via a duct into the
nostrils, and the salty solution
either drips off the tip of the
beak or is exhaled in a fine mist.

Nostril
with salt
secretions

Lumen of
secretory tubule

Vein
Capillary

(c) The

Secretory
tubule

Artery
NaCl

Transport
epithelium

Direction
of salt
movement

of several thousand
secretory tubules in a saltexcreting gland. Each tubule
is lined by a transport
epithelium surrounded by
capillaries, and drains into
a central duct.

Blood
flow

(b) One

Central
duct

Secretory cell
of transport
epithelium

secretory cells actively
transport salt from the
blood into the tubules.
Blood flows counter to the
flow of salt secretion. By
maintaining a concentration
gradient of salt in the tubule
(aqua), this countercurrent
system enhances salt
transfer from the blood to
the lumen of the tubule.
Produção de cera
Depressão Metabólica
• Anfíbios em desertos

Estivação em Cyclorana
australis com um fino casulo
de pele que reduz a perda de
água por evaporação.
Depressão Metabólica

Caatinga em Rio Grande do Norte

Pleurodema diplolistris
Profundidade em que os indivíduos de Pleurodema diplolistris foram
encontrados depois de 4, 6 e 9 meses após última chuva.
Pereira 2009
DEPRESSÃO METABÓLICA

Umidade relativa (%) e temperatura (°C) medidas a 40 e 80cm de produndidade
no solo do local onde foram coletados indivíduos de P. diplolistris durante 90
dias na estiagem de 2006
Pereira 2009
Depressão Metabólica
ESTIVAÇÃO
• Hipotermia controlada por períodos de vários
dias ou mais durante o verão
– Necessidades alimentares
– Necessidades de O2
– Necessidades de excreção

Dormência

Estresse hídrico
Hill 2012
Depressão Metabólica
ESTIVAÇÃO
• Protopterus aethiopicus

• Lepidosiren paradoxa

Peixe
pulmonado
africano

Peixe
pulmonado
sul-americano

Formação de
casulo

Não há casulo
Obrigado!
danidani.ventura@gmail.com
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