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# Biologia # Neurociência

Peixe-zebra: Mestres do Movimento e do Equilíbrio

Entenda como os peixes-zebra mantêm o equilíbrio e se adaptam quando os sentidos estão comprometidos.

Samantha N. Davis, Yunlu Zhu, David Schoppik

― 6 min ler


Segredos de Como os Segredos de Como os Peixes Zebra Nadam Revelados perda sensorial na água. Saiba como os peixes-zebra se adaptam à
Índice

Os zebrafish são peixes pequenos que são frequentemente usados na ciência para entender como os animais se movem e controlam seus corpos. Eles são divertidos de assistir, pois nadam rapidamente na água, e se tornaram criaturas importantes na pesquisa. Neste artigo, vamos explorar como os zebrafish mantêm sua posição na água e o que acontece quando suas habilidades de natação são atrapalhadas.

O Mundo Estranho do Equilíbrio e Movimento

Como os humanos, os zebrafish precisam saber onde estão na água para nadar direito. Eles usam uma mistura de informações dos seus sentidos para se manterem estáveis. Esses sentidos incluem:

  1. Sistema Vestibular: Essa parte ajuda os peixes a perceberem movimentos como virar e inclinar.
  2. Propriocepção: Esse sentido diz aos peixes onde estão suas partes do corpo.
  3. Visão: Os peixes usam os olhos para ver onde estão e para onde querem ir.
  4. Linha Lateral: Esse é um sistema especial nos peixes que detecta mudanças no movimento da água ao redor deles.

Todos esses sentidos trabalham juntos para ajudar os zebrafish a nadar suavemente e controlar sua posição na água.

Nadando em Direções Diferentes

Os zebrafish podem se mover de várias maneiras dependendo do que querem. Por exemplo, se eles querem nadar para cima, podem inclinar seus corpos e se empurrar com as caudas. Se querem mergulhar, podem apontar suas cabeças para baixo e nadar assim. Esses movimentos são essenciais para pegar comida, evitar predadores e explorar seu ambiente.

A Bexiga Natatória: Um Dispositivo de Flutuação Peixe

Os zebrafish têm um órgão especial chamado bexiga natatória que os ajuda a controlar sua flutuabilidade. Esse órgão se enche de gás, permitindo que o peixe suba ou desça na água sem muito esforço. Quando os peixes enchem suas bexigas natatórias, eles ficam mais leves e podem flutuar confortavelmente na água.

O Que Acontece Quando Algo Dá Errado?

Às vezes, os peixes podem ter problemas que atrapalham sua capacidade de nadar e manter o equilíbrio. Por exemplo, se um peixe perde algumas das células especiais em sua linha lateral (vamos chamá-las de "sensores de água"), ele pode ter dificuldades para perceber mudanças na água ao seu redor. Isso pode ser causado pela exposição a substâncias prejudiciais, como sulfato de cobre.

Quando isso acontece, o peixe pode afundar mais do que o normal, ter dificuldade para nadar ou adotar posturas estranhas. A perda desses sentidos pode confundir o peixe sobre onde ele está na água, dificultando a natação.

Experimentando com Zebrafish

Cientistas realizaram experimentos com zebrafish para entender como eles se adaptam quando perdem seus sensores de água. Em um experimento, os pesquisadores danificaram intencionalmente as células da linha lateral dos zebrafish para ver como reagiriam. Eles fizeram isso expondo os peixes ao sulfato de cobre, que fez as células ciliadas da linha lateral morrerem.

Testando os Peixes

Para testar como os zebrafish se comportavam depois desse tratamento, os cientistas os colocaram em uma arena especial onde seus movimentos poderiam ser rastreados. Eles mediram com que frequência os peixes nadavam, quão alto conseguiam subir na água e como as posições de seus corpos mudavam quando tentavam nadar. Isso ajudou os pesquisadores a aprender mais sobre os padrões de natação dos peixes e como eles lidavam com os novos desafios.

As Dificuldades dos Zebrafish Tratados com Cobre

Depois do tratamento com cobre, os zebrafish mostraram algumas mudanças interessantes em seu comportamento de natação:

  1. Afundando Mais: Os peixes afundaram mais do que seus irmãos não tratados. Eles pareciam menos flutuantes, o que levou a uma natação com a cabeça para baixo.
  2. Natação Frequente: Para combater o afundamento, os peixes nadavam mais vezes, tentando se manter à tona.
  3. Posturas Estranhas: Eles adotaram posições com a cabeça para cima enquanto nadavam, possivelmente para adicionar um movimento para cima a cada sessão de natação.

Os pesquisadores descobriram que os zebrafish tratados com cobre nadavam de forma diferente no escuro em comparação com a luz. No escuro, eles confiavam mais nos movimentos do tronco para subir. No entanto, na luz, utilizavam suas nadadeiras de forma mais eficaz.

O Papel da Luz na Natação

Os experimentos também incluíram testes dos zebrafish em condições de luz. Os pesquisadores descobriram que a luz mudava a forma como os peixes nadavam. Quando expostos à luz, tanto os peixes tratados quanto os não tratados se moviam mais frequentemente, mas os peixes tratados com cobre subiam mais. Eles adaptaram suas estratégias de natação com base no feedback visual.

Estratégias Compensatórias em Ação

Os zebrafish mostraram diferentes estratégias para lidar com a perda de suas células da linha lateral:

  • No Escuro: Zebrafish tratados com cobre aumentaram suas rotações do tronco para subir. Eles confiaram mais nos movimentos do corpo para compensar a perda de equilíbrio.
  • Na Luz: Zebrafish usaram suas nadadeiras para ganhar altura enquanto nadavam. Eles combinaram o movimento do tronco com o movimento das nadadeiras para ajudar a se manter em equilíbrio.

Isso mostrou que os zebrafish mudam seus comportamentos de natação com base nas informações sensoriais do ambiente. Eles adaptaram suas estratégias dependendo de estarem na luz ou no escuro, destacando como os sentidos são importantes para o movimento.

Conclusão: A Importância dos Sentidos

Os zebrafish são criaturas fascinantes que dependem muito de seus sentidos para nadar e manter o equilíbrio na água. Quando um desses sentidos, como a linha lateral, é comprometido, os peixes enfrentam uma série de desafios. No entanto, eles mostram uma adaptabilidade notável mudando seus movimentos com base no que conseguem perceber.

Essa pesquisa não só fornece uma visão sobre como os zebrafish nadam, mas também enfatiza a importância da integração multisensorial nos animais. As descobertas feitas com os zebrafish podem levar a uma melhor compreensão do equilíbrio e do movimento em outras criaturas, incluindo os humanos. Quem diria que peixinhos pequenos poderiam nos ensinar tanto sobre como todos nós nos mantemos em pé no mundo?

Fonte original

Título: Larval zebrafish maintain elevation with multisensory control of posture and locomotion

Resumo: Fish actively control posture in the pitch axis (nose-up/nose-down) to counter instability and regulate their elevation in the water column. To test the hypothesis that environmental cues shape strategies fish use to control posture, we leveraged a serendipitous finding: larval zebrafish (Danio rerio) sink mildly after acute loss of lateral line hair cells. Using long-term (48 h) recordings of unrestrained swimming, we discovered that sinking larvae compensated differently depending on light conditions. In the dark, they swim more frequently with an increased nose-up posture. In contrast, larvae in the light do not swim more frequently, but do climb more often. Finally, after lateral line regeneration, larvae returned to normal buoyancy and swam comparably to control siblings. We conclude that larvae can switch postural control strategies depending on the availability of visual information. Our findings complement and extend morphological and kinematic analyses of locomotion. More broadly, by quantifying the variation in strategies our work speaks to the evolutionary substrate for different balance behaviors.

Autores: Samantha N. Davis, Yunlu Zhu, David Schoppik

Última atualização: 2024-12-20 00:00:00

Idioma: English

Fonte URL: https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2024.01.23.576760

Fonte PDF: https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2024.01.23.576760.full.pdf

Licença: https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/

Alterações: Este resumo foi elaborado com a assistência da AI e pode conter imprecisões. Para obter informações exactas, consulte os documentos originais ligados aqui.

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