MEŞRUTİYET DÖNEMİNDE MÜLKİYE MEKTEPLERİ

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USO DE SINAIS VISUAIS NA SELEÇÃO SEXUAL EM CALLITHRIX JACCHUS: MACHOS DE SAGUI ESCOLHEM FÊMEAS EXIBINDO CICLO OVULATÓRIO

D. G. R. de Oliveira1,2, M. B. C. Sousa2,3, M. E. Yamamoto4 e D. M. A. Pessoa1,2

1. Laboratório de Ecologia Sensorial, Universidade Federal do Rio Grande do Norte, Natal-RN, Brasil, 59072-970

2. Núcleo de Primatologia, Universidade Federal do Rio Grande do Norte, Natal-RN, Brasil, 59072-970

3. Laboratório de Endocrinologia Comportamental, Universidade Federal do Rio Grande do Norte, Natal-RN, Brasil, 59072-970

4. Laboratório de Etologia Humana, Universidade Federal do Rio Grande do Norte, Natal-RN, Brasil, 59072-970

Título curto: Machos de sagüi escolhem fêmeas férteis

Número de palavras: 5887

Número de figuras: 5

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RESUMO

Dentre os mamíferos, primatas exibem a maior quantidade de casos de dicromatismo sexual na coloração e melhor visão de cores. Em primatas do Novo Mundo, fêmeas podem ser tricromatas ou dicromatas enquanto machos são sempre dicromatas. Apesar do polimorfismo de fenótipos visuais, não existem estudos analisando função de sinais visuais nesse grupo. O presente estudo visa testar se sinais visuais são utilizados para a escolha de fêmeas reprodutivas. Foram coletadas fezes de seis fêmeas para quantificar a concentração de progesterona via EIA. Seis machos foram expostos a três pares de fêmeas constituídos por uma fêmea cíclica e uma acíclica através de um aparato de acrílico transparente. O comportamento dos animais foi anotado nesse período. A coloração de regiões da pele foi medida com um espectrofotômetro portátil e modelada para se inferir a forma como os diferentes fenótipos visuais enxergam os sinais de cor. Em comparação com o controle, os machos olharam mais para as fêmeas durante os períodos de manipulação experimental. A duração do olhar para fêmeas férteis foi sempre maior do que para as sem ciclo ovulatório. A locomoção dos machos na manipulaçãofoi maior que no controle somente durante o período periovulatório da fêmea, indicando maior excitação. O comportamento das fêmeas cíclicas se mostrou mais ativo do que o das acíclicas quanto à locomoção e quanto a toques na barreira de acrílico do aparato. Nenhum dos parâmetros de coloração se mostrou correlacionado com a escolha dos animais, mas a concentração de progesterona de fêmeas que ciclaram se correlacionou negativamente com a duração do olhar dos machos. Portanto, estes resultados sugerem que a coloração pode não ser um sinal utilizado pelos machos para a escolha das fêmeas, mas é provável que o comportamento delas o seja.

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ABSTRACT

Among mammals, primates exhibit the highest number of cases of sexual dichromatism and the best color vision. In New World primates, females can be trichromats or dichromats and males are always dichromats. Despite the polymorphism of vision phenotypes, there are no studies analyzing the function of visual signals in this group. The objective of this study is to test whether visual signals are utilized by males to select reproductive females. We collected feces from six females to analyze progesterone concentration by EIA. Six males were exposed to three pairs of females, each of which composed by a reproductiveand a non-reproductive female trough an apparatus built in transparent plexiglass. We monitored the behaviors of the animals in this period. The coloration of skin regions was measured with a portable spectrometer and modeled to infer the way different visual phenotypes see the color signals. Mmales looked more at females during the periods of experimental manipulation compared with the controls. Gaze duration directed to cycling females was always higher that to non- cycling females. Male locomotion during the experimental manipulation was greater than in the control only in the periovulatory period of the female, indicating increased excitement. Cycling females were more active than non cycling females regarding locomotion and touch of the plexiglass division. None of the coloration variables were correlated with the preference variables, but progesterone concentration of cycling females was negatively correlated with male gaze duration. These results suggest that coloration may not be a signal utilized by males in female choice, but it is probable that female behavior is involved.

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INTRODUÇÃO

A escolha de parceiros sexuais é influenciada por sinais visuais de coloração em muitas espécies (Darwin, 1871; Andersson, 1994; Snowdon, 2004). Alguns grupos animais já acumularam boa quantidade de informações nesse tópico (aves: Saetre et al., 1994; Aguilar et al., 2007 e peixes: Godin & Briggs, 1996; Amundsen & Forsgren, 2001). Em primatas, no entanto, ainda são poucas as informações disponíveis (Paul, 2002; Snowdon, 2004). Trabalhos geralmente enfocam a escolha pelas fêmeas, por ser o sexo mais seletivo, porém a escolha pelos machos pode ocorrer se as fêmeas diferem entre si em fecundidade e se os custos da reprodução para machos forem altos (Andersson, 1994).

Desde a criação do termo seleção sexual por Darwin (1871), peixes e aves se destacaram como grupos animais com grande aporte de pesquisas. Peixes lebistes (Poecillia reticulata) machos apresentam cores vibrantes utilizadas pelas fêmeas para selecionar o melhor parceiro sexual, porém essas mesmas características causam maior exposição a predadores tanto de machos quanto de fêmeas que os escolhem (Andersson, 1994, Godin & Briggs, 1996). Em outras espécies a coloração sexual está presente nas fêmeas, mesmo sem reversão dos papéis sexuais (Amundsen & Forsgren, 2001). Em aves a plumagem vistosa de machos pode ser utilizada na escolha pela fêmea (Saetre et

al., 1994) como um indicativo do estado nutricional (Inouye et al., 2001), nível de

infestação por parasitas (Hamilton & Zuk, 1982; Hill, 1990; Hill et al., 2004; Aguilar et

al., 2007) ou capacidade do macho em sobreviver com uma característica que é

desvantajosa (Zahavi, et al., 1975, Saino & Moller, 1997). A coloração sexual em fêmeas existe, mas é menos compreendida (Amundsen, 2000).

Para primatas, a ordem de mamíferos com sinais de coloração mais vistosos (Caro, 2005, Bradley & Mundy, 2008) e com melhor visão de cores (Jacobs, 2002,

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Surridge et al., 2003), ainda existem poucos estudos. Em um experimento em que fotos de faces de macacos resos (Macaca mulatta) foram digitalizadas e alteradas, de forma a realçar ou diminuir o seu tom de vermelho, mostrou-se que fêmeas preferem machos e fêmeas com a face mais avermelhada (Waitt et al., 2003; Gerald et al., 2007), mas que a cor não tem influência na preferência por filhotes (Gerald et al., 2006). Quanto à escolha de machos, a equipe mostrou que esses passam mais tempo olhando em direção aos traseiros mais avermelhados das fêmeas, não apresentando, contudo, preferência por faces mais avermelhadas (Waitt et al., 2006). Machos também olham mais em direção a fêmeas grávidas (Gerald et al., 2009). Cooper e Hosey (2003) utilizaram um método similar, alterando agora a cor da foto de forma geral e não somente o vermelho, para descobrir se as fêmeas escolhem machos mais coloridos nas subespécies de Eulemur

fulvus. As fêmeas de subespécies que possuíam dimorfismo sexual pronunciado com

relação à coloração da pelagem (dicromatismo de pelagem) olhavam fotos alteradas por mais tempo, enquanto que as que não exibiam dicromatismo de pelagem não apresentaram diferenças no tempo de observação das fotos. Em mandril, os machos com coloração mais forte possuem maior acesso sexual e de proximidade às fêmeas do grupo (Setchell, 2005). Geladas machos apresentam a coloração avermelhada do peito mais intensa no auge da idade reprodutiva (Bergman & Beehner, 2008). Mas em primatas do Novo Mundo nenhum trabalho foi realizado examinando preferência por sinais visuais.

Em geral, a escolha do parceiro sexual se dá por parte da fêmea, que tende a ser o sexo mais seletivo devido aos altos custos da reprodução. No entanto o macho pode apresentar seleção do parceiro quando a qualidade reprodutiva das fêmeas varia e quando os custos da reprodução aumentam (Andersson, 1994; McLennan, 1995). Em sagüi, o cuidado com a prole é dividido entre os membros do grupo, mas é maior para os machos do grupo (Yamamoto et al., no prelo). No grupo social destes primatas

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neotropicais, existem fêmeas que exibem ciclo hormonal completo e fêmeas que têm a reprodução suprimida pelas dominantes e não chegam a ovular (Barret et al, 1993; Abbott et al., 1998). Portanto, nas condições sociais em que vive o sagüi existe benefício para machos em selecionar a fêmea com que vai reproduzir.

Primatas do Novo Mundo têm uma visão diferente da encontrada em animais do Velho Mundo. Enquanto os últimos apresentam cones para comprimentos de onda curto (S), médio (M) e longo (L) e são, portanto, tricromatas (Jacobs, 2002), os primeiros possuem um polimorfismo de fenótipos visuais, com a fêmea podendo apresentar tricromatismo ou dicromatismo e o macho sendo sempre dicromata (visão semelhante à de um ser humano daltônico) (Jacobs, 2007). Tradicionalmente sugere-se que tricromatas têm vantagem durante o forrageio na detecção de frutas maduras ou folhas jovens (Caine & Mundy, 2000; Summer & Mollon, 2000a, b; Dominy & Lucas, 2001; Regan et al., 2001; Smith et al., 2001; Surridge et al., 2003; ; Perini et al., 2009) e dicromatas têm vantagem no reconhecimento de presas ou predadores camuflados na floresta (Saito et al., 2005; Caine et al., 2003; Regan et al., 2001; Morgan et al., 1992; Melin et al., 2007). Desta forma, por meio de seleção balanceadora, o polimorfismo visual de primatas neotropicais teria sido mantido. No entanto, estudos recentes sugerem um ajuste da sensibilidade espectral dos cones existentes à coloração da pele dos animais da mesma espécie e a evolução da visão de cores em um contexto sócio- sexual (Changizi et al, 2006, Fernandez & Morris, 2007). A sinalização por coloração em primatas do Novo Mundo deve ocorrer de forma diferente se for direcionada a machos ou a fêmeas por causa do polimorfismo de fenótipos visuais presente. O presente estudo pretendeu testar se machos de sagui apresentam preferência por fêmeas que ovulam em relação às que não exibem ciclo ovulatório e se essa diferença tem

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relação com a coloração das mesmas. Nossa hipótese é de que os machos olharão mais para fêmeas férteis, se orientando pela coloração da pele delas.

MATERIAL E MÉTODOS Sujeitos

Foram utilizados 12 saguis comuns (Callithrix jacchus), sendo seis machos e seis fêmeas adultas, do Núcleo de Primatologia do Departamento de Fisiologia da Universidade Federal do Rio Grande do Norte. Os animais receberam alimentação regular duas vezes por dia e tinham acesso livre a água para beber.

Cada animal foi mantido isolado em seu recinto, sendo separado de outro sagüi de sexo oposto ao seu, localizado na gaiola adjacente, por uma fina camada de madeira. Tal configuração permitiu à fêmea sentir o cheiro e escutar os sons de um macho e foi feita com a intenção de aumentar a chance de ela exibir ciclo ovariano regular. As fêmeas foram escolhidas a partir de um total de 10 fêmeas que tiveram o seu ciclo ovariano monitorado pela dosagem de progesterona nos meses de abril e maio de 2007. Para participarem do experimento foram selecionadas as únicas 3 fêmeas que estavam ciclando e mais 3 sem ciclo ovulatório .

Medidas hormonais

Durante três dias na semana (segundas, quartas e sextas) as fezes das fêmeas foram coletadas. Essa coleta se deu sempre no período de maior defecação, entre 5:30 e 9:00h da manhã (Castro & Sousa, 2005), de forma a evitar a variação circadiana na progesterona fecal (Sousa & Ziegler, 2008).

Cada amostra coletada foi armazenada em um tubo plástico de 3,0 ml, identificada e armazenada em gelo até ser levada ao freezer. As amostras foram

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analisadas no laboratório de Medidas Hormonais da Universidade Federal do Rio Grande do Norte. Primeiramente, se pesou 0,1 g da amostra de fezes e, em seguida, se realizou um tratamento com 5ml de etanol. Uma parte do volume foi retirada para solvólise ácida e extração por acetato, sendo depois ressuspendida em etanol e armazenada até a quantificação. Os ensaios de quantificação utilizaram um método de EIA validado (Sousa e Ziegler, 1998). Os coeficiente de variação dos ensaios para progesterona foram 3,96% para intra-ensaio e 12,24% inter-ensaios.

A existência de ciclo ovariano foi confirmada quando, após a apresentação de níveis basais de progesterona por três medidas consecutivas, os níveis de progesterona elevaram-se 1,5 vezes por quatro ou mais medidas consecutivas de acordo com método proposto por Ziegler e Sousa (2002) (Figura 1). O aumento na concentração de progesterona nas fezes ocorre de dois a quatro dias depois da ovulação. Antes da ovulação há, em média, oito dias de fase folicular e após, 19 dias de fase luteal, em um ciclo de 28 dias (Hearn, 1983). Para esse estudo determinamos como período periovulatório, ajustado para dosagem em fezes, o período de sete dias que compreende a ovulação (três dias antes e três depois do dia da ovulação), de acordo com método utilizado por Kendrick & Dixson (1983).

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Figura 1. Perfil hormonal das fêmeas analisadas. Eixo horizontal mostra os dias em relação ao dia da ovulação nos gráficos de fêmeas que estavam ciclando e no gráfico das fêmeas acíclicas os dias em ordem cronológica, com o dia 1 sendo 9 dias antes da ovulação da fêmea ciclando do mesmo par. Os pontos representam os três dias da semana em que houve coleta de hormônios enquanto a escala do eixo horizontal representa todos os dias do ciclo. Os gráficos em uma mesma altura representam um par de fêmeas utilizado no experimento. Linha tracejada indica dia provável de ovulação.

O ciclo ovulatório das fêmeas foi dividido em três períodos: periovulatório (po), progesterona alta (pa) (período em fase luteal) e baixa (pb) (período em fase luteal tardia ou fase folicular). Durante o período de progesterona alta a ovulação já ocorreu entre sete e 11 dias antes e no período de progesterona baixa a ovulação ainda irá ocorrer nos próximos seis a 12 dias.

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Testes de Escolha de Parceiros Aparato experimental

Foi utilizado um labirinto de acrílico composto por um corredor central (120 x 30 x 30cm) contíguo a duas câmaras (50 x 50 x 50cm) (Figura 2). De forma a se minimizar o estresse dos animais e encorajá-los a explorar o labirinto, o piso de todo o aparato foi feito em acrílico opaco de cor preta. As paredes e o teto de cada secção do aparato foram feitas em acrílico transparente. O teto do corredor central era de acrílico transparente com furos de 1mm de diâmetro para permitir a ventilação. Em cada uma das câmaras, a parede oposta ao corredor central também apresenta saídas de ar. As saídas de ar das câmaras e do corredor são posicionadas transversalmente de forma a dificultar a transmissão de sinais químicos entre as três secções. Abaixo do piso de cada câmara encontra-se uma gaveta de acrílico própria para o acondicionamento de pó de café, utlizado para absorver e mascarar o cheiro produzido pelas fêmeas. Três portinholas, localizadas nas placas superiores transparentes, permitiam um acesso independente às três secções do labirinto. A porção central do labirinto, o corredor, foi marcada com quatro linhas em posições diferentes que dividiram o corredor em quatro áreas de 20 cm e uma área central de 40 cm de comprimento (Figura 2).

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Figura 2. Desenho esquemático do aparato experimental construído, mostrando as dimensões de cada área.

Procedimento experimental

De forma a se minimizar a influência da captura e transferência para um ambiente novo sobre o repertório comportamental dos sujeitos estudados, estes foram inicialmente habituados a todo o procedimento de translocação e permanência no aparato experimental. As sessões de habituação foram repetidas até que o repertório comportamental dos animais mostrasse uma estabilização, sem variar os níveis de locomoção e vocalização entre as seções, o que variou de 9 a 18 sessões de habituação. Durante as sessões de habituação foram inseridos no labirinto um único macho ou duas fêmeas, uma em cada câmara, por vez.

Uma vez todos os animais habituados, foram iniciadas as sessões de teste. Cada sessão teve a duração de 22 minutos, com 2 minutos iniciais para adaptação do animal ao aparato experimental, 10 para observação do comportamento de machos e fêmeas na situação em que uma barreira visual impedia que eles se vissem (controle) e 10 para a observação do comportamento de machos e fêmeas com visualização livre (após a retirada da barreira visual). No início de cada sessão um macho foi colocado no centro do corredor e uma fêmea alojada em cada uma das câmaras. Em cada dia de z foram

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testados todos os machos e fêmeas, variando o macho a cada sessão e o par de fêmeas a cada duas sessões experimentais. Os machos foram privados de pistas químicas provenientes das fêmeas (que foram captadas pelo pó de café inserido embaixo das fêmeas), de forma a impedir que os primeiros acessassem o período reprodutivo das últimas por sinais olfativos utilizados por essa espécie (Ziegler et al, 1993 e Washabaugh & Snowdon, 1998).

Em cada sessão experimental os comportamentos e a utilização das diferentes porções do corredor pelos animais foram registrados por meio de filmagem (câmera de vídeo Canon HV10) e posterior análise com focal contínuo de 10 minutos. Registrou-se os comportamentos de locomoção, inatividade, duração do olhar do macho para cada fêmea, toques na barreira de acrílico separando dois animais, vocalização e autocatação (Tabela 1). Os comportamentos relacionados à reprodução, como marcação de cheiro, exposição de genitália, tongue flicking e lip smacking (Stevenson & Poole, 1976) (Tabela 1) também foram registrados.

A preferência do macho pela fêmea foi analisada através do posicionamento do macho dentro do corredor, da duração do olhar para as fêmeas e de toques feitos pelo macho no acrílico entre ele e cada uma das fêmeas.

Tabela 1. Lista dos comportamentos registrados e descrição de cada um.

Comportamentos Descrição Comportamentos Descrição

Locomoção Movimento de um lugar para outro usando todas as patas

Toques no acrílico

Encostar a palma da mão no acrílico mais próximo ou mais longe de certo animal Inatividade Animal acordado sem

exibir atividade

Vocalizações Emissão de sons pela boca Olhar Cabeça direcionada a

certo animal

Autocatação Esfregar o próprio pêlo Marcação de

cheiro

Esfregar a região genital ou esternal no substrato

Exposição de genitália

Animal se vira de costas e levanta a cauda

Tongue flicking Língua entra e sai da boca ritmicamente

Lip smacking Lábios se encostam e se afastam

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Medidas de coloração

Durante um mês, três medidas semanais foram tomadas da refletância das superfícies da face, da genitália e da barriga das fêmeas de sagüi. Durante a medição desses espectros os animais foram imobilizados com o auxílio de um tratador treinado e foram manipulados de forma a evitar estresse desnecessário.

Os espectros de coloração foram mensurados com auxílio de uma fibra óptica (R400-7-VIS/NIR) conectada a um espectofotômetro portátil USB 4000, acoplado a uma fonte luminosa LS1 de halogênio-tungstênio (os três da empresa Ocean Optics, Dunedin - FL, EUA) e a um notebook com o software SpectraSuite© (Ocean Optics, Dunedin - FL, EUA) instalado. As medidas de cada dia foram calibradas usando uma superfície com alta reflexão da luz em todos os comprimentos de onda visíveis, o pó de sulfato de bário, para o claro e o bloqueio total da luz para o escuro. As medidas foram feitas entre 400 e 700 nm em intervalos de 0,2 nm.

O espectro de irradiância da iluminação natural (ou iluminante) utilizado nos cálculos foi obtido com o espectofotômetro calibrado com um padrão de luz conhecido (LS1 - CAL; Ocean Optics, Dunedin, FL, EUA). O espectro foi medido com um corretor de cosseno (CC3, Ocean Optics) acoplado a uma fibra óptica (QP400-2- VIS/NIR, Ocean Optics, Dunedin, FL, EUA). O iluminante utilizado foi registrado dentro do aparato experimental em que se realizou o experimento.

Modelagem da coloração

Para analisar como os animais estão enxergando o estímulo mensurado utilizamos um modelo matemático criado a partir dos aspectos fisiológicos da visão do animal e das características espectrais da luz incidente. O primeiro passo nesse modelo é descobrir quanto de luz cada fotorreceptor está captando (captação quântica) e isso é

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feito multiplicando o espectro de refletância da luz nas superfícies medidas pela curva de sensibilidade dos cones na retina e pelo espectro do iluminante. O cálculo da