Publicação

Impact of anthropogenic noise on long-snouted seahorse behaviour and attraction to conspecific sounds

Detalhes bibliográficos
Resumo:	Nas últimas décadas, atividade humana tem-se intensificado, conduzindo a uma degradação significativa dos ecossistemas marinhos e costeiros e tendo um impacto negativo na biodiversidade global. Uma forma de alteração ambiental de origem antropogénica é a modificação do ambiente acústico através da poluição sonora. O ruído subaquático pode ser classificado em dois tipos: impulsivo e contínuo. O ruído impulsivo consiste em sons curtos e repentinos, tais como explosões ou canhões de ar sísmico, enquanto o ruído contínuo é gerado principalmente por atividades de navegação, comercial ou recreativa. Vários estudos demonstraram os efeitos do ruído antropogénico no comportamento, fisiologia e anatomia dos peixes, com implicações importantes para a conservação das espécies. Os ruídos fortes podem provocar a perda de audição, alterar os níveis hormonais e até causar danos físicos, podendo conduzir à morte. Mesmo ruídos de menor intensidade ou distantes podem mascarar sons biologicamente significativos, como a comunicação com conspecíficos ou a deteção de predadores, reduzindo temporariamente a sensibilidade auditiva e prejudicando a capacidade de detetar sinais acústicos. Os peixes possuem uma vasta gama de capacidades auditivas, sendo que a diversidade de frequências sonoras que conseguem detetar ultrapassa a de qualquer outro grupo de vertebrados. Ao escutarem o ruído ambiente na água, os peixes podem recolher informações biológicas importantes sobre a presença de conspecíficos e heteroespecíficos, bem como informações não biológicas. Os peixes teleósteos são provavelmente o maior grupo de vertebrados produtores de som, tendo desenvolvido uma grande variedade de mecanismos para gerar som e produzir vocalizações cruciais para interações sociais, como a seleção de parceiros e a defesa do território. Ao contrário de outros modos de comunicação, como os sinais químicos, visuais ou tácteis, o som permite a comunicação a longa distância e é particularmente eficaz em ambientes com pouca visibilidade. Os cavalos-marinhos, membros da família Syngnathidae, distinguem-se dos outros peixes teleósteos devido às suas caraterísticas anatómicas e fisiológicas únicas. Habitam normalmente em recifes de coral, florestas de mangais e prados de ervas marinhas, embora algumas espécies se encontrem em fundos arenosos ou lodosos abertos, bem como em estuários e lagoas. Estudos demonstraram que os cavalosmarinhos têm geralmente uma distribuição irregular, com baixas densidades populacionais, grande fidelidade ao local e pequenas áreas de distribuição. Estas caraterísticas, combinadas com a sua baixa capacidade de natação, limitam as suas hipóteses de encontrar habitats adequados. Para além disso, as suas caraterísticas reprodutivas - como a baixa fecundidade, a monogamia e o cuidado parental prolongado de pequenas crias - tornam-nos especialmente vulneráveis à sobrepesca e às perturbações ambientais. Mesmo pequenas migrações podem perturbar as ligações monogâmicas dos pares, ameaçando a continuidade das gerações. Infelizmente, muitas espécies de cavalos-marinhos já estão ameaçadas ou em risco devido a várias ameaças induzidas pelo homem, o que as torna espécies-bandeira importantes para os esforços de conservação. As preocupações globais com o comércio, a sobrepesca e a perda de habitat levaram à inclusão de muitas espécies de cavalos-marinhos em programas de conservação. Várias espécies constam da Lista Vermelha de Espécies Ameaçadas da União Internacional para a Conservação da Natureza e todo o género Hippocampus está protegido pelo Apêndice II da Convenção sobre o Comércio Internacional das Espécies de Fauna e Flora Selvagens Ameaçadas de Extinção, bem como por outras listas nacionais e internacionais de espécies ameaçadas. A produção de sons nos cavalosmarinhos foi referida em vários estudos ecológicos e comportamentais, nomeadamente durante a alimentação, a corte, a cópula, bem como em resposta a novos ambientes ou situações de stress. Os sons mais comuns que emitem são os “clicks” de curta duração e de banda larga de frequência. Os sinais com banda larga de frequência são uma forma eficaz de transmitir o som, uma vez que a zona costeira marinha apresenta desafios à propagação do som devido a obstáculos como estruturas subaquáticas, ondas e ruídos de fundo que podem refletir, enfraquecer ou mascarar as ondas sonoras. Os cavalos-marinhos geram estes clicks através de um mecanismo estridulatório que envolve o movimento de dois ossos da cabeça, o supraoccipital e o coronoide; este movimento é designado por “snick”, mas nem sempre produz som. O propósito dos clicks de alimentação ainda não é claro, uma vez que não parecem afetar o resultado. No entanto, tendo em conta as populações escassas de cavalos-marinhos, a ligação entre pares de cavalos-marinhos e as áreas de distribuição limitadas, estes clicks podem servir para assinalar a presença ou a localização de um indivíduo a um companheiro ou indicar potencialmente uma fonte de alimento. O presente estudo teve como objetivo investigar os efeitos do ruído antropogénico no comportamento da espécie Hippocampus guttulatus, particularmente a sua atividade e produção de sons durante a alimentação. Além disso, dado o conhecimento limitado do papel biológico da produção de som nos singnatídeos, este estudo também explorou as respostas dos cavalos-marinhos a sons conspecíficos (fonotaxia) através de experiências de reprodução de som, bem como o impacto da exposição prolongada ao ruído nestes comportamentos. A produção de som foi analisada através da medição da duração do som, pico da frequência e número de sons ocorridos. Relativamente aos padrões comportamentais, foram analisadas três categorias: 1) descanso, onde os animais permaneceram completamente imóveis ou com pequenas movimentações da cabeça; 2) atividades individuais, como pequenos ajustes na sua ancoragem, pequenos movimentos do corpo, comportamentos natatórios e comportamentos associados à alimentação e 3) atividades sociais, que inclui comportamentos de interação entre animais, com recurso ou não a agressão, entre animais do mesmo sexo ou de sexos diferentes. Adicionalmente, a resposta dos cavalos-marinhos a sons conspecíficos foi analisada através da sua escolha final, do seu número total de escolhas, do período que passaram em cada área de escolha e do seu tempo total de natação. Relativamente à sua produção sonora, observámos um precursor na maioria dos clicks produzidos que denominámos “scrappings”. O ruído antropogénico levou a um aumento significativo da duração do som dos scrappings e a uma diminuição significativa da duração do som dos clicks, bem como a uma pequena variação no pico da frequência dos clicks. Isto sugere que os cavalos-marinhos podem potencialmente ajustar a duração e o pico da frequência dos seus sons para contornar o ruído antropogénico. A exposição ao ruído também provocou uma diminuição significativa dos comportamentos de repouso dos cavalos-marinhos e um aumento dos seus comportamentos de atividade individual, nomeadamente movimentos lentos do corpo, no entanto a atividade social e os comportamentos a ela associados registados foram muito baixos e sem alterações significativas entre tratamentos. A longo prazo, este aumento de atividade devido a stress por causa de ruido antropogénico pode provocar uma necessidade crescente de energia e, por conseguinte, um aumento da necessidade de comida. A atração dos cavalos-marinhos por sons de alimentação conspecíficos não foi claramente identificada, pelo que não podemos concluir que sejam atraídos por eles ou que o ruído antropogénico tenha algum efeito. Os resultados deste estudo mostram que a duração e frequência dos sons produzidos por cavalosmarinhos foram afetados por exposição a breves ruídos de barco e a ruídos prolongados, algo que não foi estudado até agora. Para além disso, a exposição a ruido antropogénico provocou um aumento significativo de pequenos movimentos por parte dos indivíduos, possivelmente ligado a um aumento na produção de hormonas de stress e, portanto, causa um aumento da necessidade de energia, através de alimentação, e reduz a quantidade de tempo que os cavalos-marinhos permanecem em repouso.
Autores principais:	Coelho, Pedro Miguel Nascimento
Assunto:	Hippocampus guttulatus Ruído antropogénico Produção de som Comportamento Fonotaxia Teses de mestrado - 2024
Ano:	2024
País:	Portugal
Tipo de documento:	dissertação de mestrado
Tipo de acesso:	acesso embargado
Instituição associada:	Universidade de Lisboa
Idioma:	inglês
Origem:	Repositório da Universidade de Lisboa

Descrição
Resumo:	Nas últimas décadas, atividade humana tem-se intensificado, conduzindo a uma degradação significativa dos ecossistemas marinhos e costeiros e tendo um impacto negativo na biodiversidade global. Uma forma de alteração ambiental de origem antropogénica é a modificação do ambiente acústico através da poluição sonora. O ruído subaquático pode ser classificado em dois tipos: impulsivo e contínuo. O ruído impulsivo consiste em sons curtos e repentinos, tais como explosões ou canhões de ar sísmico, enquanto o ruído contínuo é gerado principalmente por atividades de navegação, comercial ou recreativa. Vários estudos demonstraram os efeitos do ruído antropogénico no comportamento, fisiologia e anatomia dos peixes, com implicações importantes para a conservação das espécies. Os ruídos fortes podem provocar a perda de audição, alterar os níveis hormonais e até causar danos físicos, podendo conduzir à morte. Mesmo ruídos de menor intensidade ou distantes podem mascarar sons biologicamente significativos, como a comunicação com conspecíficos ou a deteção de predadores, reduzindo temporariamente a sensibilidade auditiva e prejudicando a capacidade de detetar sinais acústicos. Os peixes possuem uma vasta gama de capacidades auditivas, sendo que a diversidade de frequências sonoras que conseguem detetar ultrapassa a de qualquer outro grupo de vertebrados. Ao escutarem o ruído ambiente na água, os peixes podem recolher informações biológicas importantes sobre a presença de conspecíficos e heteroespecíficos, bem como informações não biológicas. Os peixes teleósteos são provavelmente o maior grupo de vertebrados produtores de som, tendo desenvolvido uma grande variedade de mecanismos para gerar som e produzir vocalizações cruciais para interações sociais, como a seleção de parceiros e a defesa do território. Ao contrário de outros modos de comunicação, como os sinais químicos, visuais ou tácteis, o som permite a comunicação a longa distância e é particularmente eficaz em ambientes com pouca visibilidade. Os cavalos-marinhos, membros da família Syngnathidae, distinguem-se dos outros peixes teleósteos devido às suas caraterísticas anatómicas e fisiológicas únicas. Habitam normalmente em recifes de coral, florestas de mangais e prados de ervas marinhas, embora algumas espécies se encontrem em fundos arenosos ou lodosos abertos, bem como em estuários e lagoas. Estudos demonstraram que os cavalosmarinhos têm geralmente uma distribuição irregular, com baixas densidades populacionais, grande fidelidade ao local e pequenas áreas de distribuição. Estas caraterísticas, combinadas com a sua baixa capacidade de natação, limitam as suas hipóteses de encontrar habitats adequados. Para além disso, as suas caraterísticas reprodutivas - como a baixa fecundidade, a monogamia e o cuidado parental prolongado de pequenas crias - tornam-nos especialmente vulneráveis à sobrepesca e às perturbações ambientais. Mesmo pequenas migrações podem perturbar as ligações monogâmicas dos pares, ameaçando a continuidade das gerações. Infelizmente, muitas espécies de cavalos-marinhos já estão ameaçadas ou em risco devido a várias ameaças induzidas pelo homem, o que as torna espécies-bandeira importantes para os esforços de conservação. As preocupações globais com o comércio, a sobrepesca e a perda de habitat levaram à inclusão de muitas espécies de cavalos-marinhos em programas de conservação. Várias espécies constam da Lista Vermelha de Espécies Ameaçadas da União Internacional para a Conservação da Natureza e todo o género Hippocampus está protegido pelo Apêndice II da Convenção sobre o Comércio Internacional das Espécies de Fauna e Flora Selvagens Ameaçadas de Extinção, bem como por outras listas nacionais e internacionais de espécies ameaçadas. A produção de sons nos cavalosmarinhos foi referida em vários estudos ecológicos e comportamentais, nomeadamente durante a alimentação, a corte, a cópula, bem como em resposta a novos ambientes ou situações de stress. Os sons mais comuns que emitem são os “clicks” de curta duração e de banda larga de frequência. Os sinais com banda larga de frequência são uma forma eficaz de transmitir o som, uma vez que a zona costeira marinha apresenta desafios à propagação do som devido a obstáculos como estruturas subaquáticas, ondas e ruídos de fundo que podem refletir, enfraquecer ou mascarar as ondas sonoras. Os cavalos-marinhos geram estes clicks através de um mecanismo estridulatório que envolve o movimento de dois ossos da cabeça, o supraoccipital e o coronoide; este movimento é designado por “snick”, mas nem sempre produz som. O propósito dos clicks de alimentação ainda não é claro, uma vez que não parecem afetar o resultado. No entanto, tendo em conta as populações escassas de cavalos-marinhos, a ligação entre pares de cavalos-marinhos e as áreas de distribuição limitadas, estes clicks podem servir para assinalar a presença ou a localização de um indivíduo a um companheiro ou indicar potencialmente uma fonte de alimento. O presente estudo teve como objetivo investigar os efeitos do ruído antropogénico no comportamento da espécie Hippocampus guttulatus, particularmente a sua atividade e produção de sons durante a alimentação. Além disso, dado o conhecimento limitado do papel biológico da produção de som nos singnatídeos, este estudo também explorou as respostas dos cavalos-marinhos a sons conspecíficos (fonotaxia) através de experiências de reprodução de som, bem como o impacto da exposição prolongada ao ruído nestes comportamentos. A produção de som foi analisada através da medição da duração do som, pico da frequência e número de sons ocorridos. Relativamente aos padrões comportamentais, foram analisadas três categorias: 1) descanso, onde os animais permaneceram completamente imóveis ou com pequenas movimentações da cabeça; 2) atividades individuais, como pequenos ajustes na sua ancoragem, pequenos movimentos do corpo, comportamentos natatórios e comportamentos associados à alimentação e 3) atividades sociais, que inclui comportamentos de interação entre animais, com recurso ou não a agressão, entre animais do mesmo sexo ou de sexos diferentes. Adicionalmente, a resposta dos cavalos-marinhos a sons conspecíficos foi analisada através da sua escolha final, do seu número total de escolhas, do período que passaram em cada área de escolha e do seu tempo total de natação. Relativamente à sua produção sonora, observámos um precursor na maioria dos clicks produzidos que denominámos “scrappings”. O ruído antropogénico levou a um aumento significativo da duração do som dos scrappings e a uma diminuição significativa da duração do som dos clicks, bem como a uma pequena variação no pico da frequência dos clicks. Isto sugere que os cavalos-marinhos podem potencialmente ajustar a duração e o pico da frequência dos seus sons para contornar o ruído antropogénico. A exposição ao ruído também provocou uma diminuição significativa dos comportamentos de repouso dos cavalos-marinhos e um aumento dos seus comportamentos de atividade individual, nomeadamente movimentos lentos do corpo, no entanto a atividade social e os comportamentos a ela associados registados foram muito baixos e sem alterações significativas entre tratamentos. A longo prazo, este aumento de atividade devido a stress por causa de ruido antropogénico pode provocar uma necessidade crescente de energia e, por conseguinte, um aumento da necessidade de comida. A atração dos cavalos-marinhos por sons de alimentação conspecíficos não foi claramente identificada, pelo que não podemos concluir que sejam atraídos por eles ou que o ruído antropogénico tenha algum efeito. Os resultados deste estudo mostram que a duração e frequência dos sons produzidos por cavalosmarinhos foram afetados por exposição a breves ruídos de barco e a ruídos prolongados, algo que não foi estudado até agora. Para além disso, a exposição a ruido antropogénico provocou um aumento significativo de pequenos movimentos por parte dos indivíduos, possivelmente ligado a um aumento na produção de hormonas de stress e, portanto, causa um aumento da necessidade de energia, através de alimentação, e reduz a quantidade de tempo que os cavalos-marinhos permanecem em repouso.