Voz: a estranha semelhança entre humanos e gibões

Um novo estudo do Instituto de Investigação de Primatas da Universidade de Quioto (Japão) descobriu que os gibões (primatas pertencentes à família Hylobatidae) têm uma estrutura vocal muito parecida com a dos seres humanos.
Ao pé da letra, o que os cientistas descobriram foi que esses primatas têm técnicas de vocalização idênticas às dos sopranos (soprano é o nome do registro da voz feminina mais aguda, por cantores de ópera).

Os pesquisadores gravaram um certo chamado (canto) de gibões-de-mãos-brancas do Jardim Zoológico de Fukuchiyama, no Japão, em atmosfera normal e em atmosfera enriquecida com hélio.

Muitos de vocês sabem o efeito que o hélio tem na nossa voz: quando inalamos esse gás, por brincadeira, a nossa voz fica mais aguda, com um tom estridente. Isso acontece porque o hélio é menos denso que o ar, e aumenta as frequências de ressonância do trato vocal, sem alterar o som na sua fonte.

Os pesquisadores descobriram que a mesma coisa acontece com os macacos. Ao inalar hélio, a origem do som de uma chamada dos gibões, que ocorre na laringe, é separada das ferramentas vocais utilizadas para a modificar. Ou seja, humanos e gibões têm uma semelhança fisiológica incomum.
Essa semelhança é considerada incomum porque antes se pensava que a complexidade da fala humana era única entre os primatas. A fala humana requer variados sons suaves feitos pelos movimentos rápidos de tratos vocais, e os cientistas achavam que nosso discurso tinha evoluído através de modificações específicas em nossa anatomia vocal.
Porém, um chamado distintivo dos gibões usa a mesma mecânica vocal que cantores soprano, revelando uma semelhança fundamental com os seres humanos. A análise dos cientistas mostrou que os gibões têm um controle sobre a afinação de suas cordas e trato vocais que só é dominado por seres humanos muito habilidosos, ou seja, cantores de ópera profissionais.

Conclusão: os gibões podem manipular suas cordas vocais para produzirem sons. Mais: usam o mesmo mecanismo vocal que os cantores de ópera para obter sons mais agudos. “Isso nos dá uma nova apreciação da evolução do discurso em gibões, ao revelar que a fundação fisiológica da fala humana não é tão exclusiva”, afirma o principal autor do estudo, Takeshi Nishimura. [LiveScience, G1, P3]

Isso nos mostra como somos parecidos, mesmo que um pouco com todos os animais.

http://biologias.com/noticias/1269/voz-a-estranha-semelhanca-entre-humanos-e-giboes

ESA observa insetos perigosos a partir do Espaço

A Agência Espacial Europeia (ESA) está desenvolvendo um projeto para determinar com precisão a distribuição dos mosquitos na Europa, principalmente das espécies que podem ser transmissoras de doenças. O Vecmap tem como principal alvo a espécie Ochlerotatus Japonicus, que transmite a dengue e a febre de Chikungunya e que foi detectado pela primeira vez na Bélgica em 2002.O projeto combina dados de vegetação, temperatura e umidade do terreno e informação recolhida por satélites de observação.

As doenças transmitidas por mosquitos ou carraças estão tornando-se num problema de saúde pública na Europa, já que é muito difícil perceber como aparecem e de que forma podem proliferar, explica a ESA em comunicado.

Conhecer as condições, o lugar e a época da eclosão das larvas do mosquito, características que variam consoante as espécies, é uma forma de prevenção. O Vecmap é uma plataforma de software e serviços de suporte que simplifica a análise da distribuição dos mosquitos identificando habitats críticos a partir de dados recolhidos sobre o terreno e gerando mapas de risco.

Concretamente, os dados recolhidos sobre o terreno são introduzidos num telemóvel que marca a sua posição com o sinal dos satélites de navegação e os envia para uma base de dados centralizada. Esta permite que os investigadores acedam a uma grande variedade de gráficos e realizem procuras interactivas.
A consultora Avia-Gis está encarregada de coordenar o programa de erradicação do Ochlerotatus Japonicus da Bélgica, depois das autoridades terem estudado a análise de riscos preparada pelo instituto científico de Saúde Pública em que colaboraram especialistas do projecto Modirisk, que estuda a biodiversidade dos mosquitos.


Isso mostra como até no espaço estamos correndo perigo. Temos que ter cuidado em todos os lugares que estivermos.

http://biologias.com/noticias/1265/esa-observa-insectos-perigosos-a-partir-do-espaco

Programa de computador mimetiza evolução humana

Agência FAPESP – Árvores de Decisão são ferramentas computacionais que conferem às máquinas a capacidade de fazer previsões com base na análise de dados históricos. A técnica pode, por exemplo, auxiliar o diagnóstico médico ou a análise de risco de aplicações financeiras.

Mas, para ter a melhor previsão, é necessário o melhor programa gerador de Árvores de Decisão. Para alcançar esse objetivo, pesquisadores do Instituto de Ciências Matemáticas e de Computação (ICMC) da Universidade de São Paulo (USP), em São Carlos, se inspiraram na teoria evolucionista de Charles Darwin.

“Desenvolvemos um algoritmo evolutivo, ou seja, que mimetiza o processo de evolução humana para gerar soluções”, disse Rodrigo Coelho Barros, doutorando do Laboratório de Computação Bioinspirada (BioCom) do ICMC e bolsista da FAPESP.

A computação evolutiva, explicou Barros, é uma das várias técnicas bioinspiradas, ou seja, que buscam na natureza soluções para problemas computacionais. “É notável como a natureza encontra soluções para problemas extremamente complicados. Não há dúvidas de que precisamos aprender com ela”, disse Barros.

Segundo Barros, o software desenvolvido em seu doutorado é capaz de criar automaticamente programas geradores de Árvores de Decisão. Para isso, faz cruzamentos aleatórios entre os códigos de programas já existentes gerando “filhos”.

“Esses ‘filhos’ podem eventualmente sofrer mutações e evoluir. Após um tempo, é esperado que os programas de geração de Árvores de Decisão evoluídos sejam cada vez melhores e nosso algoritmo seleciona o melhor de todos”, afirmou Barros.

Mas enquanto o processo de seleção natural na espécie humana leva centenas ou até milhares de anos, na computação dura apenas algumas horas, dependendo do problema a ser resolvido. “Estabelecemos cem gerações como limite do processo evolutivo”, contou Barros.

Inteligência artificial

Em Ciência da Computação, é denominada heurística a capacidade de um sistema fazer inovações e desenvolver técnicas para alcançar um determinado fim.

O software desenvolvido por Barros se insere na área de hiper-heurísticas, tópico recente na área de computação evolutiva que tem como objetivo a geração automática de heurísticas personalizadas para uma determinada aplicação ou conjunto de aplicações.

“É um passo preliminar em direção ao grande objetivo da inteligência artificial: o de criar máquinas capazes de desenvolver soluções para problemas sem que sejam explicitamente programadas para tal”, detalhou Barros.

O trabalho deu origem ao artigo A Hyper-Heuristic Evolutionary Algorithm for Automatically Designing Decision-Tree Algorithms, premiado em três categorias na Genetic and Evolutionary Computation Conference (GECCO), maior evento da área de computação evolutiva do mundo, realizado em julho na Filadélfia, Estados Unidos.

Além de Barros, também são autores do artigo os professores André Carlos Ponce de Leon Ferreira de Carvalho, orientador da pesquisa no ICMC, Márcio Porto Basgalupp, da Universidade Federal de São Paulo (Unifesp), e Alex Freitas, da University of Kent, no Reino Unido, que assumiu a co-orientação.

Os autores foram convidados a submeter o artigo para a revista Evolutionary Computation Journal, publicada pelo Instituto de Tecnologia de Massachusetts (MIT). “O trabalho ainda passará por revisão, mas, como foi submetido a convite, tem grande chance de ser aceito”, disse Barros.

A pesquisa, que deve ser concluída somente em 2013, também deu origem a um artigo publicado a convite no Journal of the Brazilian Computer Society, após ser eleito como melhor trabalho no Encontro Nacional de Inteligência Artificial de 2011.

Outro artigo, apresentado na 11ª International Conference on Intelligent Systems Design and Applications, realizada na Espanha em 2011, rendeu convite para publicação na revista Neurocomputing.

Isto mostra que a tecnologia é aliada da ciência. Cada vez que a tecnologia avança contribui para a ciência.

http://biologias.com/noticias/1261/programa-de-computador-mimetiza-evolucao-humana

Cientistas desvendam o som 'grave' dos elefantes

Para produzir som os elefantes usam o mesmo mecanismo que os seres humanos e muitos outros mamíferos. Esta é a conclusão a que chegou um grupo de cientistas que pela primeira vez teve oportunidade de analisar a produção de som nestes animais.

Os elefantes comunicam entre si a grandes distâncias através de sons muito graves que estão abaixo da capacidade de audição do ouvido humano. Estes são catalogados como infra-sons, ondas sonoras extremamente graves, com frequências abaixo dos 20 hertz.

Os investigadores tinham já especulado sobre a classe de ressonância que se pode produzir de duas formas na laringe. A primeira teoria era que os elefantes utilizam o controlo neuronal para provocarem espasmos nos músculos da laringe, tal como fazem os gatos quando ronronam.

A segunda teoria era que os animais induzem um fluxo de ar constante que provoca vibrações nas cordas vocais, como sucede no caso dos humanos e em muitos outros mamíferos.

O grupo liderado pelo cientista Christian Herbstk, do Departamento de Biologia Cognitiva da Universidade de Viena, teve a oportunidade de testar as hipóteses quando um elefante morreu por causas naturais no jardim zoológico de Berlim.

Os investigadores observaram imagens a alta velocidade da laringe do elefante, entretanto removida, para comprovar se introduzindo um fluxo constante de ar as cordas vocais vibravam, isto, sem sinais nervosos.

A partir do som que se produziu, a hipótese do ronronar foi descartada. Além disso, com os princípios físicos observados, este tipo de sons produz-se por vibração das cordas vocais, tal como na maior parte dos mamíferos.

Isso é muito importante para que nós saibamos cada vez mais sobre os elefantes.

http://biologias.com/noticias/1258/cientistas-desvendam-o-som-grave-dos-elefantes

Detalhes da reprodução dos moluscos cefalópodes são revelados

Agência FAPESP – Em artigo de capa publicado no periódico Journal of Morphology, pesquisadores do Instituto de Biociências (IB) da Universidade de São Paulo (USP) descreveram detalhes até então obscuros do processo reprodutivo de moluscos cefalópodes, classe de animais marinhos a que pertencem os polvos, as lulas, as sépias e os náutilos.

A pesquisa foi feita com lulas da espécie Doryteuthis plei, coletadas no litoral de São Sebastião, em São Paulo, durante o doutorado de José Eduardo Amoroso Rodriguez Marian, com Bolsa da FAPESP, orientado pelo professor Osmar Domaneschi (in memoriam) e pela professora Sônia Godoy Bueno Carvalho Lopes.

“As lulas e os demais cefalópodes entram na fase reprodutiva no fim do ciclo de vida. Durante a cópula, os machos transferem seus gametas para as fêmeas por meio de um braço modificado conhecido como hectocótilo”, disse Marian.

Os espermatozoides são transferidos dentro de cápsulas chamadas espermatóforos, explicou o pesquisador. Essas estruturas são produzidas continuamente pelo macho quando ele atinge a maturidade sexual e ficam armazenadas no saco espermatofórico. A cada cópula, algumas dezenas de cápsulas são transferidas para as fêmeas.

“Já se conhecia esse processo, mas não se sabia por que os cefalópodes possuíam espermatóforos tão complexos. Para alguns autores, são as estruturas reprodutivas mais complexas do reino animal”, disse Marian.

Ao perceber a carência de trabalhos na área, Marian decidiu focar sua pesquisa de doutorado, que havia começado com tema mais amplo, no entendimento da estrutura e do funcionamento dos espermatóforos.

“Acreditava-se anteriormente que os machos desempenhavam um papel mais ativo na transferência de espermatozoides. Mas mostramos que o espermatóforo sozinho é capaz de se ancorar no corpo da fêmea, perfurar o tecido e se aderir a ele por meio da liberação de substâncias adesivas. Todo esse processo é autônomo, ou seja, realizado pelo próprio espermatóforo, e extracorpóreo”, explicou.

O espermatóforo tem três componentes principais, cada um deles com uma função diferente. “Além da massa espermática, que contém os espermatozoides, há o aparato ejaculatório, responsável pela ancoragem no corpo da fêmea e pela escarificação do tecido. Há ainda o corpo cimentante, estrutura que libera as substâncias adesivas”, disse Marian.

No artigo publicado no Journal of Morphology, Marian descreve em detalhes a chamada reação espermatofórica – processo durante o qual o aparato ejaculatório é projetado e a massa espermática e o corpo cimentante são liberados.

O tempo de duração desse fenômeno varia de acordo com a espécie. No caso das lulas estudadas, gira em torno de 30 segundos. “Mas, no caso do polvo gigante do Pacífico, cujo espermatóforo pode atingir um metro de comprimento, pode chegar a uma hora”, contou.

Para entender melhor cada etapa do processo, Marian, com auxílio de colegas do Centro de Biologia Marinha da USP, removeu os espermatóforos das lulas, engatilhou a reação espermatofórica vitro e observou o fenômeno sob as lentes do microscópio.

“O espermatóforo é uma cápsula alongada com cerca de um centímetro no caso da maioria das lulas. Em um dos ápices há um filamento. Quando esse filamento é tensionado, tem início a reação espermatofórica”, disse.

A pesquisa também deu origem a outras publicações. No periódico Acta Zoologica foi descrita uma análise morfológica detalhada do espermatóforo.

A constatação de que os espermatóforos tinham capacidade de perfurar o tecido das fêmeas rendeu um artigo no Journal of Molluscan Studies. Já na revista Papéis Avulsos de Zoologia foi publicado um outro artigo de revisão sobre o tema.

“Com base nas evidências que conseguimos reunir, desenvolvemos um modelo teórico para explicar o processo de implante de espermatóforos, fenômeno que permaneceu obscuro durante muito tempo”, contou Marian. Esse modelo foi divulgado em artigo no Biological Journal of the Linnean Society.

“Esses animais estão sempre nadando por meio de jato-propulsão e há muita turbulência na superfície de seus corpos. Isso, em teoria, dificulta a deposição de espermatóforos. O sistema de fixação por implante observado nos cefalópodes é eficiente a ponto de suportar a resistência imposta pelo modo de vida desses animais”, disse Marian.

Além do financiamento da FAPESP, o projeto contou com apoio do Programa de Apoio à Pós-Graduação (Proap) da Capes, da Pró-Reitoria de Pós-Graduação da USP, da American Malacological Society e da Houston Conchology Society.

A pesquisa recebeu quatro prêmios oferecidos por sociedades de malacologia – ramo da biologia que estuda os moluscos: American Malacological Society, Houston Conchology Society, Unitas Malacologica e Sociedade Brasileira de Malacologia.

Com esses detalhes podemos entender melhor a reprodução desses seres vivos.

http://biologias.com/noticias/1256/detalhes-da-reproducao-dos-moluscos-cefalopodes-sao-revelados