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Avaliando as Respostas ao Estresse em Pinguins-Reais

Estudo analisa como o estresse afeta a temperatura corporal dos pinguins-rei.

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Pinguins-rei Sob EstressePinguins-rei Sob Estresseem pinguins-rei estressados.Estudo revela mudanças de temperatura
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Medir como os animais selvagens reagem ao estresse é importante pra saber como eles se adaptam às mudanças no seu entorno. Uma maneira que os cientistas analisaram o estresse em animais é estudando suas frequências cardíacas, taxas de respiração e níveis hormonais quando eles são perturbados. O estresse também pode impactar a temperatura corporal de um animal, que pode ser medida usando câmeras especiais que capturam calor.

Recentemente, os cientistas começaram a usar mais a imagem térmica pra entender como animais selvagens e em cativeiro respondem ao estresse. Mas ainda não tá claro como dois sistemas chave no corpo (o eixo Simpático-Adrenal-Medular ou SAM e o eixo Hipotálamo-Pituitária-Adrenal ou HPA) afetam as mudanças de temperatura vistas nessas Imagens térmicas.

O eixo SAM reage rápido ao estresse, liberando hormônios que aumentam a frequência cardíaca e estreitam os vasos sanguíneos. Essa redirecionamento do fluxo sanguíneo ajuda a proteger órgãos importantes, mas pode também levar a um aumento da temperatura corporal e a uma queda na Temperatura da Superfície da pele. Por outro lado, o Eixo HPA reage mais devagar, liberando hormônios diferentes que ajudam o corpo a responder fornecendo energia e aumentando a atividade.

Ambos os sistemas podem trabalhar de forma independente ou juntos pra causar mudanças na temperatura corporal. O eixo SAM pode levar a uma queda imediata na temperatura da pele, enquanto o eixo HPA pode aumentar o metabolismo ao longo do tempo, possivelmente elevando a temperatura da pele.

Visão Geral do Estudo

Nesse estudo, os pesquisadores queriam ver como esses dois sistemas ativam as respostas ao estresse em pinguins-reis. Eles implantaram alguns pinguins com um hormônio que aumenta os níveis de estresse (corticosterona ou CORT) enquanto outros receberam um tratamento falso (placebo). Isso permitiu aos cientistas observar como esses hormônios afetaram as temperaturas superficiais dos pinguins antes e depois do estresse.

Comparando os dois grupos, os pesquisadores esperavam que os pinguins com o hormônio CORT tivessem temperaturas superficiais mais altas antes da captura, já que teriam níveis basais do hormônio de estresse. Porém, eles não esperavam nenhuma mudança de temperatura nos pinguins com CORT depois que passaram pelo estresse de manuseio, indicando que o hormônio CORT não influenciava a resposta de temperatura.

Área do Estudo e Espécies

O pinguim-rei é conhecido por suas temperaturas corporais variadas, com diferenças entre o calor central do corpo e as temperaturas de superfície. As penas grossas ajudam a isolá-los, e eles têm estruturas especiais nos vasos sanguíneos que gerenciam a perda de calor. Essas características são essenciais pra sobrevivência nas águas frias da Antártica.

O estudo ocorreu em uma grande colônia de pinguins na Ilha Possession no Arquipélago de Crozet. Os pesquisadores monitoraram 49 casais reprodutivos desde o período de acasalamento até o começo do inverno. Durante esse tempo, eles identificaram pinguins adultos e observaram seu comportamento durante a nidificação e a forragem.

Implantes de CORT e SHAM

Os pesquisadores dividiram os casais de pinguins, implantando fêmeas com implantes de CORT ou placebo. Os machos foram tratados da mesma forma em uma fase posterior. O procedimento envolveu capturar os pinguins de forma segura e inserir pequenos implantes sob a pele deles. Depois, esses pinguins foram monitorados pra perceber sinais de estresse ou problemas de saúde relacionados aos implantes.

Pra verificar a eficácia dos implantes, foram coletadas amostras de sangue pra medir os níveis do hormônio antes e depois do estresse de manuseio. Isso foi feito pra ver como o tratamento com CORT funcionou.

Coleta e Análise de Imagens Térmicas

Foram feitas imagens térmicas dos pinguins, incluindo seus olhos, bicos e ovos. Com a ajuda de uma câmera de imagem térmica, os pesquisadores capturaram fotos de como as temperaturas superficiais dos pinguins mudaram antes e depois do estresse de manuseio.

O objetivo era ver se havia diferenças significativas na temperatura relacionadas ao fato de um pinguim ter recebido o tratamento CORT ou o placebo. As imagens foram analisadas cuidadosamente pra garantir leituras de temperatura precisas, considerando fatores como temperatura ambiente e umidade.

Resultados: Temperaturas Superficiais dos Adultos

Os pesquisadores descobriram que o tipo de tratamento (CORT vs. placebo) não teve um impacto significativo nas temperaturas dos olhos ou bicos dos pinguins adultos. Porém, o estresse de manuseio em si afetou as temperaturas. Especificamente, a temperatura ao redor dos olhos aumentou após o manuseio, enquanto a temperatura do bico diminuiu.

Curiosamente, apenas as pinguins fêmeas mostraram um aumento significativo na temperatura dos olhos em resposta ao estresse de manuseio. Isso sugere que seus corpos podem responder de forma diferente ao estresse do que os machos, embora mais pesquisas sejam necessárias pra confirmar isso.

Resultados: Temperatura Superficial dos Ovos

Ao medir a temperatura superficial dos ovos dos pinguins, o tipo de tratamento não fez diferença notável. Isso significa que os níveis de estresse dos pais não pareceram afetar a incubação dos ovos. As temperaturas medidas estavam de acordo com o que se esperaria pra ovos saudáveis de pinguim.

Resultados: Temperaturas Superficiais dos Filhotes

Os resultados foram diferentes para os filhotes. Foi encontrado que filhotes cuidados por parceiros não implantados de pais tratados com CORT tinham temperaturas superficiais mais altas em comparação com aqueles cuidados por pais com implantes de CORT. Esse resultado inesperado sugere que parceiros não implantados podem ter compensado mudanças no comportamento de seus parceiros devido ao estresse.

Após o manuseio, as temperaturas dos olhos e bicos nos filhotes diminuíram, o que pode ser devido à maior necessidade de conservar calor corporal quando tirados de seu ambiente quente. Isso estava de acordo com as expectativas, já que filhotes são mais vulneráveis a mudanças de temperatura.

Discussão

As descobertas do estudo sugerem que CORT não desempenha um papel significativo na alteração das temperaturas superficiais em pinguins-reis adultos, tanto antes quanto depois do estresse de manuseio. Os protocolos de manuseio de estresse causaram mudanças notáveis na temperatura, indicando que o eixo SAM parece dirigir essas alterações.

Em contraste com estudos anteriores em outras espécies de aves que encontraram resultados diferentes, esse estudo destaca especificamente os pinguins-reis e como sua fisiologia única pode afetar as respostas de temperatura ao estresse. Os padrões surpreendentes observados, particularmente nos filhotes, merecem mais investigação pra entender como o estresse parental pode influenciar comportamentos de cuidado e o bem-estar dos jovens pinguins.

Conclusão

Essa pesquisa aprofunda nossa compreensão de como o estresse afeta os animais selvagens, particularmente em termos de mudanças de temperatura. Ao focar nos pinguins-reis, o estudo mostra o provável papel preponderante do eixo SAM em influenciar essas respostas. As descobertas levantam questões importantes sobre como dinâmicas familiares e estresse podem afetar futuras gerações, tornando essa uma área rica pra mais exploração.

Direções para Pesquisas Futuras

Futuros estudos devem se concentrar em examinar os eixos SAM e HPA pra obter mais insights sobre como as respostas ao estresse se manifestam nos animais e afetam seu comportamento e fisiologia. Investigar outras espécies juntamente com os pinguins-reis pode ajudar a esclarecer como diferentes condições ambientais influenciam as respostas ao estresse em vários contextos.

Em vista das mudanças climáticas e outras pressões ambientais, entender a resiliência animal e as estratégias de enfrentamento será crucial pra preservar as populações de vida selvagem e garantir sua sobrevivência em um mundo em rápida mudança.

Fonte original

Título: Surface temperatures are influenced by handling stress independently of corticosterone levels in wild king penguins (Aptenodytes patagonicus)

Resumo: Assessing the physiological stress responses of wild animals opens a window for understanding how organisms cope with environmental challenges. Since stress response is associated with changes in body temperature, the use of body surface temperature through thermal imaging could help to measure acute and chronic stress responses non-invasively. We used thermal imaging, acute handling-stress protocol and an experimental manipulation of corticosterone (the main glucocorticoid hormone in birds) levels in breeding king penguins (Aptenodytes patagonicus), to assess: 1. the potential contribution of the Hypothalamo-Pituitary-Adrenal (HPA) axis in mediating chronic and acute stress-induced changes in adult surface temperature, 2. the influence of HPA axis manipulation on parental investment through thermal imaging of eggs and brooded chicks, and 3. the impact of parental treatment on offspring thermals response to acute handling. Maximum eye temperature (Teye) increased and minimum beak temperature (Tbeak) decreased in response to handling stress in adults, but neither basal nor stress-induced surface temperatures were significantly affected by corticosterone implant. While egg temperature was not significantly influenced by parental treatment, we found a surprising pattern for chicks: chicks brooded by the (non-implanted) partner of corticosterone-implanted individuals exhibited higher surface temperature (both Teye and Tbeak) than those brooded by glucocorticoid-implanted or control parents. Chicks response to handling in terms of surface temperature was characterized by a drop in both Teye and Tbeak independently of parental treatment. We conclude that the HPA axis seems unlikely to play a major role in determining chronic or acute changes in surface temperature in king penguins. Changes in surface temperature may primarily be mediated by the Sympathetic-Adrenal-Medullary (SAM) axis in response to stressful situations. Our experiment did not reveal a direct impact of parental HPA axis manipulation on parental investment (egg or chick temperature), but a potential influence on the partners brooding behaviour. HighlightsO_LIExperimental increase in corticosterone does not affect king penguins surface temperature C_LIO_LIAcute handling stress increases eye but decreases beak surface temperature in adults C_LIO_LIAcute handling decreases both eye and beak surface temperatures in young chicks C_LIO_LIParental corticosterone treatment does not affect egg surface temperature during incubation C_LIO_LIChicks brooded by non-implanted partners of corticosterone parents are warmer than chicks brooded by others adults. C_LI

Autores: Agnes Lewden, C. Ward, A. Noiret, S. Avril, L. Abolivier, C. Gerard, T. L. Hammer, E. Raymond, J.-P. Robin, V. A. Viblanc, P. Bize, A. STIER

Última atualização: 2024-03-16 00:00:00

Idioma: English

Fonte URL: https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2023.06.16.545254

Fonte PDF: https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2023.06.16.545254.full.pdf

Licença: https://creativecommons.org/licenses/by-nc/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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