Sítio Palmital, criatório de equinos da raça quarto de milha, deitado sobre a grama, e, sob a sombra de uma árvore, fecho os olhos e escuto vários sons dissonantes (vento, farfalhar de folhas, pássaros, etc) e, entre eles, o som melodioso de um pintassilgo, ao fundo, de diferentes relinchos. Penso então, que, poderíamos fazer as seguintes perguntas: Como os animais produzem sons? Que mecanismos usam para gerar esses sons? O que os estimulam a “cantar”? O que deflagra o comportamento de emissão de som? Será que eles aprenderam a cantar ou já nasceram sabendo? Ou seja, o comportamento é inato ou aprendido? Quais são os órgãos do corpo que expressam o comportamento? Quem controla esses órgãos? Talvez estas questões sejam perguntas típicas de quem busca compreender o mecanismo de organização do comportamento, ou seja, a etologia, e, tenha interesse em identificar os elementos estruturais e funcionais dos mecanismos de produção da vocalização, por exemplo.
Em todos os animais metazoários (pluricelulares) onde verificamos órgãos somáticos e viscerais, expressam se por atividades motoras: contração muscular (músculos) e secreção (glândulas). Esses órgãos por sua vez são controlados por tecidos especializados: o nervoso e o endócrino.
O sistema músculo-esquelético envolve-se na elaboração do movimento, e poderíamos citar dois padrões de comportamentos, para exemplificar: o salto de um equino e o movimento de elevação do antebraço humano, bem como o bater das asas do morcego, ali em cima!!!
O salto envolve principalmente dois tipos de músculos: os músculos flexores que ao se contraírem dobram as pernas e os músculos extensores que as esticam. Para dar o pulo, primeiro, o equino flete a perna e eleva o corpo e em seguida, contrai rápida e poderosamente os músculos extensores dos membros posteriores, aplicando uma força gerada contra o chão e lançando-se para frente. O nosso movimento cotidiano de elevar e abaixar o antebraço para as mais diferentes tarefas básicas também envolvem dois músculos de ação antagônica: os tríceps que os abaixam (extensão) e os bíceps que elevam (flexão). São movimentos simples, mas de grande valor adaptativo, que pode até mesmo, ser a diferença entre a vida e a morte para um equino na tentativa de fugir de um predador. Para que os órgãos efetuadores do corpo possam realizar movimentos e posturas é necessário a participação do Sistema Nervoso o qual levará em conta várias informações sensoriais na elaboração de comandos adequados para o sistema músculo-esquelético na execução de uma ação própria.
Num nível bem simplificado e generalizado, para que entendamos um comportamento (relação estímulo-resposta): o sistema nervoso central é formado por neurônios e as células da glia, genericamente denominados gliócitos (componentes celulares que dão estrutura e fazem a manutenção das células nervosas - os neurônios). Os neurônios, em suas variadas formas, são células altamente especializadas e exercem basicamente três tipos de funções: detecção dos estímulos (neurônios sensoriais), processamento das informações (neurônios associativos) e elaboração de comandos motores (neurônios motores). Ao provocar um estímulo tátil, uma simples mosca pousando no flanco de um equino, imediatamente manifestará uma resposta motora, trepidação da pele. Vejamos como essa simples manifestação se processa: ao trepidar a pele, o equino estará protegendo uma região de órgãos vitais (intestinos, rins, etc) contra potenciais estímulos lesivos, como picadas ou deposição de larvas. Em sua epiderme existem estruturas especializadas denominadas receptores sensoriais que fazem parte dos neurônios sensoriais e que detectam os estímulos mecânicos oriundos do meio externo (estímulos extrínsecos). Quando o estímulo mecânico interage com os receptores sensoriais convertem-no em impulsos nervosos que na verdade são sinais elétricos. Esses sinais elétricos são conhecidos como potenciais de ação e se propagam até os gânglios abdominais. Aqui a informação sensorial pode ser processada e transferida para os neurônios motores os quais inervam os músculos cutâneos abdominais (órgão efetuador). Os neurônios motores enviam impulsos nervosos para as fibras musculares e causam a contração do músculo, ou seja, trepidação da pele. O neurônio associativo por sua vez, ao ser influenciado pelo neurônio sensorial que inerva a cauda poderá influenciar um neurônio motor modulando ou regulando a atividade dos músculos cutâneos da cauda, fazendo-a balançar. Bom, e o sons...
Como ocorre a fonação (produção de som)?
A produção de sons é de grande relevância e faz parte de uma das formas de comunicação animal. Vejamos então a diversidade de mecanismos fonadores (que produzem sons) de algumas espécies:
O SISTEMA NERVOSO
De uma forma geral, entre os mamíferos, a laringe é uma estrutura primariamente associada à proteção dos pulmões, contra a entrada de líquidos e sólidos e, secundariamente, passou a exercer funções de fonação. Quando inalamos o ar, inspirando, o ar passa pelas cordas vocais (as pregas vocais são estruturas musculares que alinham-se paralelamente) que estão aberta e relaxadas, na laringe, e o ar enchem os pulmões. Durante a expiração, no caminho de volta, o ar passa por elas que estão fechadas e distendidas, vibrando-as. Não basta apenas o mecanismo de vibração, é necessária a ressonância, modulando o som. Vibrando-se a corda do violão sem a sua caixa acústica o som emitido não é amplificado, a caixa dos instrumentos musicais serve justamente para amplificar o sinal básico.
Uma criança tem uma voz aguda (alta) em relação ao adulto e, o homem emite sons mais graves do que a mulher. O que faz com que haja tais diferenças? Talvez aqui já tenhamos uma ideia da resposta, mas vamos lá. A criança possui pregas vocais menores e por isso gera sons com alta freqüência. Com a chegada da puberdade nos meninos, a testosterona (hormônio masculino) tem amplos efeitos somáticos, determinando o típico acabamento (fenótipo) masculino, agindo também nas pregas vocais, engrossando-as e fazendo-as vibrarem diferente, produzindo sons mais graves.
As aves possuem um sistema respiratório mais complexo e a produção de som ocorre numa estrutura denominada siringe, situada na porção inferior da traqueia e, formada por um conjunto de cordas cartilaginosas. A arquitetura e o tamanho variam entre os sexos (dimorfismo sexual) e claro da espécie. Nas aves, a própria siringe é uma caixa de som completa, diferentemente dos demais mamíferos em que a caixa necessita de estruturas ressonadoras. Outra particularidade notável é que aves podem cantar enquanto respiram e há espécies que cantam até 2 minutos contínuos.
Já os morcegos produzem sons na laringe e depois o emitem através do nariz ou abrindo a boca. Sua laringe possui músculos especialmente adaptados para a produção de ultra-sons (sons cuja freqüência os seres humanos não ouvem - veja mais em audição equina). Os morcegos emitem ultra-sons e captam os ecos por membranas mecano-receptoras sensoriais especiais, além da audição especializada. Assim, eles podem se orientar eficazmente em total escuridão, inclusive para caçar presas. Esse mecanismo de orientação é denominado ecolocalização.
Além da laringe ou da siringe, há outras formas de produção sonora. Os grilos machos cantam para atrair fêmeas para o acasalamento (comportamento reprodutivo). O mecanismo fisiológico para produzir o som envolve os mesmos músculos utilizados nos vôos. Os sons resultam da contração rítmica dos músculos que esfregam as asas uma sobre a outra, a atividade rítmica por sua vez é devido a impulsos nervosos rítmicos originados dos motoneurônios situados nos gânglios torácicos.
Como o som é ouvido?
No caso da espécie humana, em se tratando de sons da linguagem, os ouvidos captam os sinais acústicos (sinais mecânicos) e os transformam em impulsos nervosos (transdução sensorial). Em seguida os neurônios sensoriais enviam os impulsos nervosos até o cérebro onde são percebido e processado para compreensão. Ouvimos não apenas os sons produzidos pelos outros como os nossos próprios o que nos permite a modulação da altura, intensidade e duração.
O pequeno morcego insetívoro captura suas presas por meio da ecolocalização; enquanto procura a sua presa ele navega emitindo ultra-sons e ouvindo os sons refletidos. Conforme as frequências sonoras retornam, ele avalia o tamanho dos objetos e a distância em que se encontra. À medida que se aproxima do alvo, como uma mariposa, o morcego vai ajustando a freqüência e o intervalo entre os pulsos sonoros de modo que vai aumentando a precisão do mapeamento, para finalmente abatê-la em pleno vôo. O morcego utiliza o som para se orientar. E a mariposa? Ela teria algum mecanismo de se esquivar do predador? Sim, ela possui formas de defesa anti-predatória inusitado. As mariposas não se comunicam com membros da sua espécie por meio de ultra-sons, mas, possuem um par de ouvidos cujos tímpanos ressonam exatamente na faixa de freqüência de emissão de sons do seus predadores, possibilitando a detecção de perigo iminente. Imediatamente a mariposa reage com uma série de manobras aéreas, tentando frustrar a intenção do predador. As manobras interferem na freqüência de sons que voltam para o morcego, provocando uma possível interferência na informação. Evidentemente, nem um e nem o outro obtêm 100% de sucesso e se nada mais interferir, podem encontrar um equilíbrio dinâmico. Fala-se de co-evolução, numa relação: presa-predador, onde a compreensão sobre os mecanismos fisiológicos envolvidos explica como funcionam os mecanismos de captura e evasão da presa.
O grilo da espécie Telogryllus oceanicus também foge dos morcegos ao detectar os ultra-sons pelos sensores auditivos que estão situados em suas patas da frente. O grilo apresenta um comportamento denominado “fonotático” que conforme a freqüência do som captado, altera seu comportamento, pois enquanto voa, se ouvir sons em torno de 5Khz voa em frente, mas a 40Khz, muda de direção.
Vejamos agora o comportamento de captura de uma presa pelo sapo que envolve uma seqüência mais complexa de padrões motores. O sapo orienta-se visualmente para o alvo, de uma determinada dimensão, ejeta a língua, abocanha a presa e com as patas dianteiras, empurra a parte da presa que ficou de fora da boca. Em outras palavras, o estímulo externo que deflagra o comportamento de captura é essencialmente visual e altamente específico. Assim, se oferecermos uma minhoca morta ele não irá capturá-la; porém se oferecermos uma tira de papel com a forma de minhoca e movimentá-la dentro do seu campo visual, ele desencadeará toda a seqüência de como se caçasse uma presa autêntica. Assim, os estímulos que desencadeiam o comportamento de captura do sapo são visuais de um padrão básico quanto à forma e movimento do objeto dentro do seu campo visual. Esses estímulos visuais são os clássicos estímulos-sinais que foi demonstrado experimentalmente ao se lesar a área de projeção visual dentro do sistema nervoso central (SNC) do anfíbio, mais especificamente no mesencéfalo e no diencéfalo, onde o comportamento de captura foi impedido. Mas ao se estimular as células nervosas diretamente no SNC, mesmo na ausência da presa, o comportamento de captura foi desencadeado. Aqui é interessante quando falamos do equino e de ativarmos o "sistema medo", que relaciona-se comportamentalmente com esta área cerebral. Tais conhecimentos sobre o mecanismo de organização do comportamento alimentar proporcionaram aplicações práticas de como estimular o comportamento alimentar de rãs criadas em cativeiro, vibrando as rações balanceadas, ou ainda de como lidar com o sistema medo dos equinos.
