Projetos de docentes ou pesquisadores

Parecer da Comissão Científica

Projeto do CEBIMar

Dados do solicitante

Rafael Campos Duarte

Natureza do projeto

Projeto de docente ou pesquisador
Projeto de Pós-Doutorado

Pesquisadores ou docentes associados

Augusto Alberto Valero Flores

Recursos

Bolsa de Pós-Doutorado CAPES-PNPD
CAPES

Descrição do projeto

Mudança de cor e camuflagem em crustáceos bentônicos costeiros: ocorrência, pressões seletivas e função ecológica
05-08-2019
31-10-2023
A capacidade de mudar de cor é um processo bastante comum e importante para moldar a aparência dos animais e promover camuflagem na natureza. Entretanto, a relação entre esse processo e a obtenção de camuflagem na redução dos riscos de predação, além das pressões seletivas e os mecanismos evolutivos envolvidos, são normalmente explorados em grupos taxonômicos restritos. Crustáceos bentônicos são modelos biológicos interessantes para responder essas perguntas, uma vez que apresentam considerável variação de cor dentro e entre espécies, além de habitarem uma variedade de ambientes que possivelmente requerem distintas estratégias de camuflagem. Nessa proposta, eu irei explorar três questões principais sobre o processo de mudança de cor para camuflagem, usando caranguejos e camarões como modelos biológicos: (i) como o potencial de camuflagem e mudança de cor varia entre caranguejos que vivem em habitats de heterogeneidade cromática distinta e que provêm diferentes formas e estratégias de camuflagem? (ii) como potenciais variações na pressão de predação em bancos de macroalgas refletem na coloração e no potencial de camuflagem em duas espécies de crustáceos que vivem associados às macroalgas? (iii) como o processo de mudança de cor pode ser importante no ajuste da camuflagem e no consequente aumento da sobrevivência de camarões que vivem associados a bancos de macroalgas? Eu irei utilizar uma combinação de amostragens em campo e experimentos em campo e laboratório, usando métodos de análise de imagens e modelagem visual, para responder às questões propostas. O presente projeto tem o potencial de iniciar uma visão mais integrada sobre as implicações ecológicas e evolutivas da mudança de cor para camuflagem na natureza.
ecologia sensorial, coloração animal, modelos visuais, crustáceos, pressão seletiva, pressão de predação, variação intraespecífica, variação interespe
Módulo 1: Serão realizadas coletas em diferentes habitats costeiros ao longo do litoral norte de São Paulo (costões rochosos, praias de cascalho/pedra rolada e manguezais) para amostrar os caranguejos Panopeus americanus, Pachygrapsus transversus, Leptuca leptodactyla e L. uruguayensis. Transectos horizontais serão definidos, onde serão coletados manualmente todos os caranguejos encontrados, os quais serão fotografados (juntamente com os substratos) para obtenção da variabilidade cromática de cada espécie e substrato amostrado. As fotografias serão processadas para gerar valores de refletância nos canais de cor do espectro visível, os quais serão usados para calcular métricas de cor (brilho, saturação e matiz) e de padrão, através de uma análise de granularidade (energia total, energia proporcional e tamanho das marcas). A comparação entre as características de cor e padrão entre caranguejos e substratos fornecerá uma medida do quão bem camuflado cada indivíduo está com relação ao seu habitat de origem. Além disso, caranguejos das quatro espécies serão transportados até o laboratório, onde serão mantidos em substratos naturais de coloração clara ou escura por até 60 dias para avaliar a capacidade de mudança de cor de cada espécie.
Módulo 2: áreas distintas dentro do Canal de São Sebastião serão selecionadas para obter estimativas acuradas de predação por peixes em bancos de macroalgas utilizando experimentos de tethering, utilizando o caranguejo Epialtus bituberculatus e o camarão Hippolyte obliquimanus, que serão amarrados às macroalgas através de linhas de nylon. Adicionalmente, em cada local, serão coletadas amostras de macroalgas para obtenção de caranguejos e camarões que serão fotografados para aquisição de métricas de cor e camuflagem, baseando-se em valores de refletância e em estimativas derivadas de modelos visuais de peixes. Espera-se que a capacidade de camuflagem de ambas as espécies seja mais eficiente em ambientes caracterizados por maior intensidade predatória, uma vez que isso aumentaria as chances de sobrevivência dos indivíduos.
Módulo 3: Camarões H. obliquimanus serão coletados e utilizados em experimentos de mudança de cor em laboratório para testar a velocidade da mudança na presença ou não de pistas químicas liberadas por peixes predadores. Espera-se que os camarões expostos às pistas químicas ajustem sua coloração e se camuflem mais rápido que os camarões mantidos em condições controle. Adicionalmente, um segundo experimento em laboratório será realizado com o uso de camarões com diferentes níveis de camuflagem ao substrato, os quais serão expostos a um predador em diferentes tipos de macroalgas. Nesse experimento, será medida a taxa de predação sobre as fases transicionais onde a coloração dos camarões ainda não se ajustou à do substrato.
Módulo 1 (Agosto 2019 - Dezembro 2019) A1.1 Amostragem e fotografia dos caranguejos e dos diferentes substratos em ambientes bentônicos diversos no litoral de São Paulo (Agosto - Setembro). A1.2 Experimento de mudança de cor em laboratório com as espécies coletadas (Outubro - Dezembro).
Módulo 2 (Janeiro 2020 - Abril 2020) A2.1 Experimento de tethering em campo para obter estimativas da pressão de predação por peixes (Janeiro - Março). A2.2 Amostragem e fotografia dos camarões e caranguejos coletados nos mesmos locais definidos anteriormente (Fevereiro - Abril).
Módulo 3 (Novembro 2020 - Março 2021) A3.1 Amostragem dos camarões, algas e peixes (Novembro). A3.2 Indução da mudança de cor dos camarões em diferentes períodos de tempo em laboratório (Dezembro - Janeiro). A3.3 Experimento de predação usando cavalos-marinhos como predadores (Fevereiro - Março).

Solicitações

Laboratório para processamento das amostras (Módulos 1, 2 e 3).
Laboratório para montagem de aquários para experimento (Módulo 3).
Sala escura para fotografia dos caranguejos utilizados no experimen
Estereomicroscópio
Materiais para uso em campo (bandejas, baldes, pinças, fita métrica)
Caranguejos
Panopeus americanus
Pachygrapsus transversus
Leptuca leptodactyla
Leptuca uruguayensis
Epialtus bituberculatus

Camarões
Hippolyte obliquimanus

Macroalgas
Sargassum furcatum
G
Praia do Segredo
Praia do Cabelo Gordo
Praia de Barequeçaba
Baía do Araçá
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Não se aplica.
  • NEC_STRUCT
  • NEC_TECH_SUPP_COLLEC
  • NEC_VESSEL
  • Setembro
  • Outubro
  • Novembro
  • Dezembro
3
2