Paula Rocha de Melo
Ritmo circadiano de atividade motora e distribuição
diária dos comportamentos afiliativos ao longo da fase juvenil em saguis (Callithrix jacchus).
Tese apresentada à Universidade Federal do Rio Grande do Norte para obtenção do título de Doutor em Psicobiologia.
Natal 2012
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Paula Rocha de Melo
Ritmo circadiano de atividade motora e distribuição diária dos comportamentos afiliativos ao longo da fase
juvenil em saguis (Callithrix jacchus).
Tese apresentada à Universidade Federal do Rio Grande do Norte para obtenção do título de Doutor em Psicobiologia.
Orientadora: Carolina Virgínia Macedo de Azevedo
Co-orientador: Alexandre Augusto de Lara Menezes
Natal 2012
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Ritmo circadiano de atividade motora e distribuição
diária dos comportamentos afiliativos ao longo da fase juvenil em saguis (Callithrix jacchus).
Paula Rocha de Melo
Setembro de 2012
Banca examinadora: _________________________________________________ Prof. Dr. Fernando Mazzilli Louzada Universidade Federal do Paraná, PR _________________________________________________ Profª. Drª Miriam Mendonça Morato de Andrade Universidade Estadual Paulista Júlio de Mesquita Filho, SP ___________________________________________________ Profª. Drº Arrilton Araújo Universidade Federal do Rio Grande do Norte, RN __________________________________________________ Profª. Drª Maria de Fátima Arruda Universidade Federal do Rio Grande do Norte, RN __________________________________________________ Profª. Drª Carolina Virginia Macêdo de Azevedo Universidade Federal do Rio Grande do Norte, RN
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Agradecimentos
À minha princesa, Anita, que por existir me faz a pessoa mais feliz do mundo.
Aos meus pais, Francisca e Deca, e ao meu irmão, Paulo, pelo incansável empenho em me auxiliar durante essa caminhada.
A meu marido e companheiro, Alex, por está sempre me apoiando e contribuindo para que mais essa etapa em nossas vidas seja concretizada.
À Carol, pois mesmo que eu escrevesse páginas e mais páginas de agradecimento ainda não seria suficiente para dizer o quanto eu sou grata e o quanto sua paciência, persistência e sabedoria contribuíram para meu crescimento pessoal e profisional. MUITO OBRIGADO CAROL.
Ao Professor Alexandre, por compartilhar comigo tantos conhecimentos.
Aos professores Fernando Louzada e Fátima Arruda, pelas sugestões feitas a este trabalho.
Aos meninos da inciação científica: Bruna, Camila, Deyse, Diego, Fernanda, Henrique, Kahena e Luis pela contribuição braçal a este trabalho. Destes, queria fazer um agradecimento especial a Henrique, que conduziu a coleta de dados durante minha licença maternidade e à Camila que esteve comigo nessa reta final.
A todos os professores do Departamento de Fisiologia, pela disponibilidade em tantas horas, nas quais foi preciso esclarecer algumas idéias.
Às minhas parceiras, Aline, Christina, Fabiana, Ivanise, Jane, Nicole, Maricele e Moa pelas horas de descontração e auxílio no decorrer deste trabalho.
Aos funcionários do Núcleo de Primatologia e do laboratório de medidas hormonais pelo apois técnico ao longo deste trabalho. Deste, gostaria de agrdecer especialmente a Antôno Barbosa, Tota, pelo apoio técnico e pelas demonstrações de carinho.
Aos saguis adolescentes Genilson, Geraldo, Florise, Floriano, Alma, Alisson, Amália, Amaro, Odara e Oboé e aos seus pais.
A Capes pelo apoio financeiro.
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ÍNDICE
1. INTRODUÇÃO 1
2. OBJETIVOS 16
3. OBJETIVOS ESPECÍFICOS 16
4. HIPÓTESES E PREDIÇÕES 16
5. METODOLOGIA GERAL 20
6. RESULTADOS 17
6.1 – Artigo 1 Socially adjusted synchrony in the activity profiles of common marmosets in light-dark conditions
27
6.2 – Artigo 2 – Caracterização do ritmo circadiano de atividade motora em saguis vivendo em grupo familiar
52
6.3 – Artigo 3 – Ritmo circadiano de atividade motora em saguis (callithrix jacchus) juvenis e sua relação com a puberdade
70
6.4 – Artigo 4 – Perfil diário dos comportamentos afiliativos em saguis juvenis vivendo em grupos familiares sob ciclo claro escuro artificial
95
7. DISCUSSÃO GERAL 111
8. CONCLUSÕES 115
9. REFERÊNCIAS GERAIS 116
10. ANEXOS
Anexo A – Distribuição diária da brincadeira entre saguis juvenis (Callithrix jacchus) mantidos em ciclo claro-escuro artificial
121
Anexo B - Actogramas 144
Anexo C – Perfis médios horários 155
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RESUMO A alocação temporal da fase ativa em relação ao ciclo claro e escuro (CE) modifica-se durante a puberdade em humanos, degus, ratos e rhesus. Em sagui, modelo animal utilizado em diversas pesquisas biomédicas, há evidências de um avanço no início da fase ativa e um aumento no total diário da atividade após a entrada na puberdade. Entretanto, como este aspecto foi avaliado em animais mantidos em condições ambientais naturais, não foi possível distinguir entre os efeitos da puberdade e da sazonalidade. Além disso, como a atividade motora é resultado dos diversos comportamentos nessa espécie, torna-se importante também caracterizar a distribuição diurna de outros comportamentos na fase juvenil. Com o objetivo de caracterizar o ritmo circadiano de atividade motora e o perfil circadiano dos comportamentos afiliativos em saguis, a atividade motora de 5 díades de juvenis entre o 4º e 12º meses de vida e seus respectivos pais foi registrada continuamente por actímetro. As famílias estavam vivendo sob ciclo CE artificial 12:12 h e temperatura e umidade constantes. A duração dos comportamentos de catação, proximidade e brincadeira social entre os juvenis foi registrada 2 vezes por semana, em sessões de 15 minutos a cada hora da fase ativa. Após a entrada na puberdade dos juvenis, observou-se que não houve modificações nos parâmetros do ritmo circadiano da atividade motora que fossem comuns a maioria dos animais. Apesar da ausência de modulação puberal, foi observado que os perfis circadianos da atividade têm sincronia mais forte entre os indivíduos de uma mesma família do que entre famílias diferentes, o que pode indicar que o ritmo circadiano de atividade motora foi modulado pela dinâmica das interações sociais. Em relação às faixas etárias, o total diário da atividade e a razão entre a atividade vespertina e matutina (AV/AM) foram maiores nos juvenis do que nos adultos, o que pode está associado a diferenças no sistema de temporização entre as faixas etárias. Além disso, o início das 10 h consecutivas de maior atividade (M10) ocorreu mais cedo nos machos adultos do que nos demais membros do grupo, provavelmente como forma de evitar a competição por recursos em uma das primeiras atividades do dia que é o forrageio. Ao longo da fase juvenil, houve um aumento no total diário da atividade que pode estar associado ao aumento da habilidade motora nos juvenis. Além do ritmo circadiano de atividade motora, o perfil diurno dos comportamentos de proximidade e brincadeira social foi semelhante entre o 5º e o 12º mês de vida dos juvenis, nos quais o intervalo entre 7-10 h da manhã apresentou os maiores valores da proximidade e os menores valores da brincadeira social. Por outro lado, a duração da catação apresentou uma distribuição semelhante aos adultos a partir do 8º mês, em que os maiores valores ocorreram no intervalo entre 11-14 h. Tendo em vista os resultados, os parâmetros do ritmo circadiano de atividade motora tiveram uma influencia maior dos fatores sociais do que puberais. Em relação à faixa etária, não houve modificações relacionadas à alocação da fase ativa em relação ao ciclo CE, mas no total diário da atividade, na razão AV/AM e no início do M10 é possível observar diferenças entre juvenis e adultos.
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ABSTRACT The temporal allocation of the active phase in relation to light and dark cycle (LD) changes during puberty in humans, degus, rats and rhesus. In marmosets, the animal model used in several biomedical researches, there is evidence of a delay at the beginning of the active phase and an increase in total daily activity after onset of puberty. However, as this aspect was evaluated in animals maintained in natural environmental conditions, it was not possible to distinguish between the effects of puberty and of seasonality. Furthermore, as motor activity is the result of different behaviors in this species, it is also important to characterize the diurnal distribution of other behaviors in juvenile stage. With the aim of characterizing the circadian rhythm of motor activity and the diurnal profile of affiliative behavior in marmosets, the motor activity of 5 dyads juveniles between 4 and 12 months of age and their parents was recorded continuously for actímetro. The families were maintained under artificial LD 12:12 h, constant temperature and humidity. The duration of grooming behavior, proximity and social play among juveniles was recorded 2 times a week in sessions of 15 minutes each hour of the active phase. Afetr onset of puberty in juvenile, it was observed that there was no change in the parameters of circadian motor activity rhythm which were common to most animals. Despite the absence of pubertal modulation, it was observed that the circadian activity profiles have stronger synchrony between individuals of the same family than that of different families, which may indicate that the circadian activity rhythm was modulated by the dynamics of social interactions. In relation to age, the total daily activity and the ratio between evening and morning activity (EA/MA) were higher in juveniles than in adults, which may be associated with differences in the circadian timing system between age groups. Furthermore, the onset of the 10 consecutive hours of higher activity (M10) occurred earlier in adult males than in other members of the group, probably as a way to avoid competition for resources in one of the first activities of the day that is foraging. During the juvenile stage, there was an increase in total daily activity that may be associated with increased motor ability of juveniles. In addition to the circadian activity rhythm, the daytime profile of proximity and social play behaviors was similar between the 5th and 12th month of life of juveniles, in which the interval between 7-10 h in the morning showed the highest values of proximity and lower values of play social. Moreover, the duration of the grooming showed a similar distribution to adults from the 8th month, wherein the higher values occurring at the interval between 11 – 14 h of day. Considering the results, the parameters of the circadian activity rhythm had a greater influence of social factors than puberty. In relation to age, there were no changes related to the allocation of the active phase in relation to the LD cycle, but total daily activity, the ratio AV/AM and the start of the M10 is possible to observe differences between juveniles and adults.
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1. INTRODUÇÃO
Os ritmos biológicos são modificações cíclicas e periódicas que acontecem nos seres
vivos (Aschoff 1981) e possibilitam uma melhor adaptação ao meio ambiente. Alguns ritmos
biológicos são conhecidos como circadianos, pois apresentam um período entre 20-28 h e
frequência de 1 ciclo a cada 24 h. Estes ritmos são gerados pelo sistema de temporização
circadiana (STC) que é coordenado por um marcapasso central em mamíferos, o núcleo
supraquiasmático (NSQ), que fica localizado no hipotálamo anterior, acima do quiasma óptico
e bilateralmente ao terceiro ventrículo (Klein et al. 1991; Moore 1993; Leak & Moore 2001;
Brandstaetter 2004). O NSQ é formado por um conjunto de osciladores distribuídos em duas
áreas, anatomicamente definidas como dorsomedial e ventrolateral, que recebem informações
fóticas e não-fóticas através de vias de entrada (Klein et al. 1991; Moore 1999; Shirakawa et
al. 2001; Brandstaetter 2004; Calvacante et al. 2006). As informações processadas no NSQ
coordenam diretamente os órgãos efetores ou o funcionamento de osciladores periféricos, que
podem estar localizados nos órgãos efetores (Klein et al. 1991; Leak & Moore 2001;
Brandstaetter 2004). Por sua vez, os osciladores periféricos podem retroalimentar o núcleo
supraquiasmático.
Na ausência de pistas temporais, condição conhecida como livre-curso, os ritmos
circadianos apresentam um período diferente de 24 h. Entretanto, as pistas temporais,
conhecidas como sincronizadores (Halberg et al. 1960) ou zeitgebers (Aschoff 1951), podem
atuar modulando a fase e o período do ritmo, de forma que se estabelece uma relação de fase
estável entre o ritmo e a pista que caracteriza o processo de sincronização. A sincronização
pode ocorrer através de dois mecanismos: arrastamento e mascaramento. No arrastamento, os
sinais temporais atuam sobre osciladores endógenos, ajustando o seu período e fase. Por outro
lado, no mascaramento, as pistas temporais atuam diretamente sobre a expressão do ritmo,
8
promovendo respostas reativas e rápidas (Aschoff 1999; Mrosovsky 1999). A maioria das
pistas temporais (zeitgebers) não só atuam no arrastamento, mas também podem mascarar os
ritmos circadianos (Aschoff 1999) e esses dois processos contribuem para o ajuste temporal: o
arrastamento favorecendo a antecipação às flutuações cíclicas do ambiente e o mascaramento
agindo no ajuste fino das respostas a estas condições (Marques & Waterhouse 1994,
Mrosovsky 1999, Golombek & Rosenstein 2010).
Tanto o processo de arrastamento como o de mascaramento depende da força que a
pista temporal (zeitgeber) exerce sobre o ritmo. Para a maioria dos mamíferos, o zeitgeber
mais forte é o ciclo de claro-escuro (CE). No entanto, os ritmos de algumas espécies também
são ajustados por outras pistas, tais como os ciclos sociais (Mistlberger & Skene 2004;
Favreau et al, 2009). Embora em ambiente natural, as pistas fóticas e sociais atuem de forma
simultânea no ajuste do ritmo às condições do ambiente, poucos estudos abordaram o efeito
dessa interação sobre o ritmo. Entre os poucos estudos, foi observado que a presença de um
coespecífico previamente sincronizado aumenta a potência espectral e a amplitude do ritmo
de temperatura em ratos Wistar (Cambras et al. 2011), e acelera a ressincronização do ritmo
circadiano de atividade para um novo ciclo CE em Octodon degus (degus - Goel & Lee 1995,
1996) e saguis (Mendes et al. 2008). Embora esses estudos abordem essa interação, os
animais foram mantidos sem contato físico com o co-específico, condição que pode ter
minimizado os efeitos sociais. Dessa forma, novos estudos em que a interação entre as pistas
fóticas e sociais seja observada em animais vivendo em seu contexto social, no qual as
interações sociais envolvem o contato físico, podem contribuir para evidenciar os fatores que
modulam a sincronização social.
A alocação temporal do ritmo em relação a uma pista temporal modifica-se entre a
infância e a idade adulta. O ciclo sono-vigília em humanos, por exemplo, apresenta uma
relação de fase com o ciclo CE diferente ao longo das fases do desenvolvimento. Em crianças
9
de 1 a 5 anos, o início da vigília e do sono ocorre logo após o nascer e pôr do sol,
respectivamente (Acebo et al. 2005) enquanto que na adolescência, há uma tendência a dormir
e acordar mais tarde do que na infância e na fase adulta, o que caracteriza um atraso de fase
(Andrade et al. 1993; Carskadon et al. 1993). Em relação aos adolescentes, os adultos têm
uma antecipação nos horários de dormir e acordar, sendo que algumas diferenças individuais
tornam-se mais evidentes nessa idade, tais como a preferência nos horários de dormir e
acordar conhecida como cronotipo. De acordo com o cronotipo, os indivíduos podem ser
classificados em matutinos, que preferem dormir e acordar cedo; vespertinos, que preferem
dormir e acordar tarde, e intermediários, que têm preferência por horários intermédiários para
dormir e acordar (Horne & Osterberg 1976). Em estudo mais recente, Martynhak et al. (2010)
sugerem a inclusão da categoria bimodal na classificação do cronotipo, em que os indivíduos
apresentam um padrão mais flexível nos horários de dormir e acordar e têm preferência em
realizar algumas atividades nos horários matutinos e outras nos vespertinos. Nos idosos, o
ciclo sono/vigília caracteriza-se por uma tendência a dormir e acordar mais cedo em relação à
fase adulta (Shirota et al. 2000; Carskadon et al. 1982).
Em relação à adolescência, as diferenças na relação de fase entre o ritmo e a pista
temporal não são exclusividades humanas, pois há evidências de que há um atraso de fase no
ritmo circadiano de atividade motora em outras espécies. Em degus (Tate et al. 2002;
Hagenauer et al. 2011a) e ratos (Hagenauer et al. 2011b) foi observado que em machos há um
atraso no início e no final da fase ativa dos animais púberes em relação aos pré-púberes. Além
do efeito sobre o início da fase ativa, observa-se que após a entrada na puberdade, o perfil
temporal da fase ativa que é caracterizado como bimodal na fase juvenil, torna-se
gradualmente unimodal até a idade adulta decorrente do aumento na atividade diurna em
degus (Hagenauer et al. 2011a) e da atividade noturna em ratos (Hagenauer et al. 2011b).
Estas mudanças na fase púbere em degus e ratos estão associadas ao efeito dos hormônios
10
gonadais sobre o STC, pois o atraso no início da atividade ocorreu apenas nos machos que
tiveram suas gônadas intactas em relação aos gonadectomizados, e nas fêmeas (Hummer et al.
2006; Hagenauer et al. 2011a;b).
Em primatas, Golub et al. (1996) relataram que em macaco Rhesus sob condições
semi-naturais, as fêmeas púberes (39 meses de idade) encerraram a atividade cerca de 1 h e 30
min mais tarde em relação às fêmeas pré-púberes (21 meses de idade). Entretanto, como os
autores não descartaram a possibilidade de uma modulação sazonal sobre o ritmo de atividade
motora, posteriormente, Golub et al. (2002) compararam os mesmos meses do ano antes e
depois da entrada na puberdade, confirmando que o atraso de fase é decorrente do processo de
maturação e não da sazonalidade. Semelhante ao que ocorre em humanos, machos adultos
dessa espécie apresentam cronotipos matutinos, intermediários e vespertinos de acordo com a
alocação temporal da fase ativa em relação ao ciclo CE (Masuda & Zhdanova 2010).
Diferente das espécies citadas anteriormente, observamos em estudo anterior que o
sagui (Callithrix jacchus) apresentou um avanço no início da atividade após a entrada na
puberdade, em condições semi-naturais. Entretanto, este resultado parece estar relacionado
mais a sazonalidade do que a puberdade uma vez que este parâmetro apresentou uma
correlação mais forte com o nascer do sol do que com a idade (Melo et al. 2010). Nesse
estudo, o único parâmetro que apresentou uma forte correlação com a idade foi o total diário
da atividade, que na maioria dos animais teve aumento após a entrada na puberdade (Melo et
al. 2010). Tendo em vista que nesse estudo houve influencia da sazonalidade sobre o ritmo
circadiano de atividade motora em saguis púberes, torna-se importante caracterizar esse ritmo
em animais púberes sob condições controladas de temperatura, umidade e iluminação para
evidenciar apenas os possíveis efeitos da puberdade.
Embora os efeitos da puberdade sobre a ritmicidade circadiana sejam bastante
estudados em várias espécies, os mecanismos endógenos que promovem esse atraso de fase
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ainda não foram caracterizados. Baseados nos 2 mecanismos que regulam o ciclo sono e
vigília em humanos: o mecanismo circadiano, que ajusta a vigília e o sono às fases de claro e
escuro, respectivamente, e o homeostático, que regula o aumento na propensão ao sono à
medida que o tempo de vigília aumenta (Borbély 1982), Carskadon et al. (2004) sugerem que
em adolescentes humanos estes mecanismos atuariam de forma diferente para a regulação do
ciclo sono-vígilia, o que poderia promover o atraso de fase.
No mecanismo homeostático, o aumento da propensão ao sono aconteceria mais
lentamente, retardando o início do sono. Como evidência para esta hipótese observa-se que
adolescentes humanos mais velhos têm uma acumulação na propensão ao sono ao longo do
dia mais lenta do que os mais novos (Jenni et al. 2005). Por outro lado, a taxa de dissipação da
pressão ao sono ao longo da noite não modifica ao longo da adolescência uma vez que se
observa que a redução na atividade de ondas lentas ao longo do sono não difere entre
adolescentes humanos mais novos e mais velhos (Tarokh et al. 2012).
Em relação ao mecanismo circadiano de regulação do sono em adolescentes humanos,
há duas hipóteses: na primeira, haveria um aumento no período endógeno (τ) durante a
puberdade, dificultando o mecanismo de arrastamento pelo ciclo CE com período de 24h e
aumentando a relação de fase entre o ritmo e o ciclo CE. Comparando os resultados de
estudos (Carskadon et al. 1999) que usaram protocolos semelhantes, observa-se que
adolescentes humanos têm τ mais longo (24,27 h) que indivíduos adultos (24,12 h). Na
segunda hipótese, Carskadon et al. (2004) propõem que haveria uma mudança na
sensibilidade do sistema de temporização circadiano à luz, que responde com avanços de fase
à incidência luminosa no início da fase ativa e atrasos, no fim desta fase. Diante disso, os
autores especulam que na puberdade haveria uma redução na sensibilidade do STC à luz no
início da manhã e um aumento à noite. Em humanos, adolescentes mais velhos são menos
sensíveis à luz no início da manhã que adolescentes mais jovens (Carskadon 2002).
12
Além dos mecanismos fisiológicos, os fatores sociais, tais como as atividades sociais
(tais como festas), o excesso de atividades extracurriculares, a diminuição da influência dos
pais nos horários de dormir e o uso equipamentos eletrônicos, tais como televisão,
computador e celular favorecem a manutenção da vigília por mais tempo (Carskadon 2002;
2011). Por outro lado, os horários escolares matutinos exercem uma forte pressão para acordar
cedo, suprimindo o final do sono durante a noite. Com isso, observa-se que durante a semana
o adolescente fica privado de sono e no final de semana há uma compensação de sono. Como
evidência de que os fatores sociais são potencializadores do atraso no início do sono, observa-
se que embora adolescentes com e sem acesso à energia elétrica em casa apresentem o atraso
de fase, os adolescentes com acesso a energia elétrica apresentam horários mais tardios de
dormir e acordar na semana e no final de semana em relação aos que não têm energia elétrica
em casa. Os autores sugerem que o acesso à energia elétrica torna possível a utilização de um
maior número de recursos tecnológicos que conseqüentemente, são atividades que encorajam
a vigília dos adolescentes (Louzada & Menna-Barreto 2004; Peixoto et al. 2009; Pereira et al.
2010). Além disso, o aumento da exposição à luz no final do dia dos adolescentes que tem
acesso à energia elétrica poderia contribuir para acentuar o atraso de fase.
Embora alguns estudos tenham sido realizados para testar estas hipóteses (Carskadon
1999; Acebo et al. 2003; Carskadon et al. 2004), realizar manipulações experimentais em
adolescentes podem ser muito difíceis devido à aceitação das condições experimentais por
parte dos adolescentes e dos próprios pais. Dessa forma, o avanço das pesquisas em outros
animais, principalmente em primatas que apresentam fase púbere mais longa do que os
roedores, torna-se importante para a descoberta e caracterização de modelos para o estudo da
puberdade, possibilitando fazer manipulações que contribuam para detecção dos mecanismos
envolvidos no estabelecimento do atraso de fase em adolescentes.
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Sagui como modelo experimental
O sagui é um pequeno primata diurno que vive em grupos de 3 a 15 indivíduos em
ambiente natural. Nos grupos predomina o sistema de acasalamento monogâmico (Stevenson
e Rylands 1988; Arruda et al. 2005), nos quais há apenas um par de reprodutores que exerce
dominância sobre os demais membros do grupo por meio de aspectos comportamentais. Além
disso, entre fêmeas a dominância também é exercida por meio de supressão da ovulação das
fêmeas subordinadas (Abbott et al. 1978). A gestação têm duração de aproximadamente 5
meses e anualmente pode ocorrer o nascimento de até duas proles, geralmente gêmeos.
Embora a reprodução tenha um alto custo energético para a fêmea, duas gestações anuais são
possíveis devido ao cuidado cooperativo da prole que envolve atividades relacionadas ao
transporte dos infantes e a transferência de alimento. No cuidado cooperativo, os animais
adultos dedicam mais tempo ao transporte dos infantes do que os subadultos e os juvenis
(Albuquerque 1994; Yamamoto e Box 1997).
De acordo com os critérios comportamentais e fisiológicos, Abbott et al. (2003) propôs
que até a idade adulta, os saguis passam por três estágios: infante (0-3 meses), juvenil (3-13
meses) e subadulto (13-18 meses). Os infantes são totalmente dependentes dos cuidadores
para transporte e alimentação. Até o 1º mês, estes passam 95% do tempo sendo transportados
pelos cuidadores e amamentados pela mãe (Yamamoto 1993). A partir do 1º mês ocorre
início da independência dos infantes. Durante o desmame, há uma redução do tranporte pelos
cuidadores e os animais começam a explorar o ambiente, saindo do dorso do cuidador e
alimentando-se de itens sólidos (Yamamoto 1993; Albuquerque e Arruda 1997). Nesse
momento, o cuidado envolve atividades tais como a transferência de alimento e a supervisão
dos infantes, principalmente nos momentos em que os mesmo começam a descer da árvore e
se locomover de forma independente (Hattori 2004).
14
Na fase juvenil, os animais não são mais transportados (Albuquerque 1994, Hattori
2004) e amamentados (Yamamoto 1993). Ao longo dessa fase, a supervisão dos animais mais
velhos diminui gradativamente e os juvenis se alimentam sozinhos de itens sólidos
(Yamammoto 1993). O comportamento de brincadeira social e solitária é muito freqüente
nessa fase e o irmão gêmeo é o principal parceiro social (Yamamoto 1993; Abbott et al.
2003). Embora os juvenis com 5 meses de vida sejam bastante ativos em função do aumento
na habilidade motora em relação ao estágio infante, eles gastam muito tempo próximos ou em
contato físico com os cuidadores (Yamamoto 1993). Do ponto de vista fisiológico, a
puberdade inicia 6 - 7 meses até aproximadamente 15-16 meses, com pequenas diferenças
entre os sexos. As fêmeas atingem a puberdade por volta dos 6 meses, com o 1º ciclo ovariano
acontecendo após de 1 ano de idade, enquanto que os machos tornam-se púberes mais tarde,
em torno dos 7 meses.
No estágio subadulto, os animais aprsentam aparência e tamanho dos adultos, mas
ainda são sexualmentes imaturos (abbott et al. 2003). Nos adultos, ocorre o estabelecimento
da dominância pelo par de reprodutores sobre os demais animais do grupo (Abbott 1978;
Arruda et al. 2005). Nessa fase, foi descrito que vários comportamentos afiliativos apresentam
variação na distribuição ao longo do dia, tais como a catação (Menezes et al. 1994; Azevedo
et al. 2001), proximidade e contato (Sousa & Pontes 2008). Além disso, a atividade motora
associada aos diversos comportamentos dessa espécie apresenta um ritmo circadiano (Erkert
1989; Menezes et al. 1993). A distribuição das frequências máximas desses comportamentos
ao longo do dia é caracterizada por picos de atividade próximos ao início e fim do dia em
campo (Castro et al. 2003) e em cativeiro (Menezes et al. 1993; Gonçalves et al. 2009). Em
campo, há uma intensa atividade de forrageio (Alonso & Langguth 1989) nos horários que
correspondem aos picos de atividade descritos nessa condição (Castro et al. 2003) e em
cativeiro (Menezes et al. 1993). Em torno do meio dia ocorre o descanso em animais mantidos
15
em vida livre (Castro et al. 2003) e em cativeiro (Menezes et al. 1993) e nesse horário é
descrito um aumento nos comportamentos de catação e proximidade entre os adultos
mantidos em cativeiro (Sousa & Pontes 2008) e de brincadeira entre os juvenis em vida livre
(Arruda comunicação pessoal).
Embora tenha sido descrito o perfil circadiano dos comportamentos afiliativos e da
atividade motora em indivíduos adultos, a distribuição diária dos comportamentos afiliativos
não foi investigada durante a fase juvenil. Em relação à atividade motora, alguns aspectos
desse ritmo foram abordados na fase juvenil. Esse ritmo estabiliza-se em torno dos 5 meses de
idade (Menezes et al 1996), sendo a fase ativa caracterizada por iniciar um pouco antes do
claro e terminar até 2 h antes do escuro para os animais juvenis (Melo et al. 2010) vivendo
sob condições semi-naturais; e adultos vivendo nesta condição (Menezes et al. 1993; 1998),
em campo (Castro et al. 2003) e em ciclo artificial de CE 12:12 (Erkert 1989; Gonçalves et al.
2009).
Na medida em que há evidências de modificações no ritmo circadiano de atividade
motora com a idade (Menezes et al. 1996; Melo et al. 2010) e a puberdade (Melo et al. 2010),
o sagui pode ser um modelo experimental para entender as modificações no sistema de
temporização circadiano durante a puberdade. Além disso, características como a diurnalidade
(Erkert 1989, Menezes et al. 1993), a curta duração do ciclo de vida em relação aos outros
primatas (Tardif et al. 2011) e a proximidade filogenética possibilitam inferir para humanos
os resultados obtidos em saguis. Entretanto, o estudo da ritmicidade circadiana em saguis
púberes envolve algumas questões: 1) os animais devem ser mantidos em ambiente de
iluminação, temperatura e umidade controladas, evitando que fatores sazonais interferiram
nos ritmos biológicos e impossibilitem a observação de um possível efeito da puberdade, 2)
embora os estudos demonstrem que a dinâmica familiar e a posição hierárquica podem
modular a expressão comportamental, os animais púberes não devem ser mantidos isolados
16
do seu contexto familiar, pois isso poderia comprometer o seu desenvolvimento (Dettling et
al. 2002), e 3) a comparação entre os parâmetros do ritmo circadiano de atividade motora de
animais púberes e adultos é essencial para confirmar se as mudanças observadas na puberdade
são decorrentes de uma transição para a idade adulta.
Considerando a possibilidade de abordar aspectos da ritmicidade circadiana de acordo
com as características desta espécie, torna-se importante investigar o ritmo circadiano de
atividade motora e o perfil circadiano de comportamentos afiliativos durante a puberdade para
entender o funcionamento do sistema de temporização circadiana nessa fase. A tese será
apresentada na forma de 4 artigos principais e 1 artigo em anexo.
2. OBJETIVO GERAL
Caracterizar o ritmo circadiano de atividade motora e o perfil circadiano dos
comportamentos afiliativos ao longo da fase juvenil em saguis vivendo em grupos familiares
sob ciclo claro-escuro 12:12 h.
3. OBJETIVOS ESPECÍFICOS, HIPÓTESES E PREDIÇÕES - Artigo 1:
Objetivo: Caracterizar a sincronização entre os perfis circadianos de atividade motora dos
indivíduos de grupos familiares mantidos sob ciclo CE 12:12 h, no início, meio e fim do
estágio juvenil dos filhotes.
Hipótese: A sincronia entre os perfis circadianos de atividade motora entre os indivíduos
do grupo difere entre as famílias, e entre os membros do grupo ao longo dos estágios da
fase juvenil.
P1: A sincronia é mais forte entre os perfis da atividade motora dos membros de uma
mesma família do que entre famílias diferentes.
17
P2: A sincronia entre os perfis da atividade dos juvenis em cada família são as mais fortes
dentro do grupo.
P3: Ao longo da fase juvenil, a sincronia entre os perfis da atividade dos juvenis diminui
associada a um aumento da sincronia entre os juvenis e os pais.
- Artigo 2:
Objetivo: Caracterizar o ritmo circadiano de atividade motora em saguis vivendo em
grupo familiar sob ciclo claro-escuro 12:12 h e condições de temperatura e umidade
controladas.
H1: Os parâmetros do ritmo circadiano de atividade motora diferem entre os juvenis e
seus respectivos pais.
P1: O início e o fim da fase ativa ocorrem mais tarde nos juvenis do que nos pais.
P2: O total diário da atividade, o total da atividade durante as 5 h de menor atividade (L5)
e a razão entre a atividade vespertina e matutina (AV/AM) apresentam maiores valores nos
juvenis do que nos pais.
P3: A fragmentação do ritmo medida pela variabilidade intradiária (IV) apresenta valores
maiores nos juvenis do que nos pais.
- Artigo 3:
Objetivo 1: Avaliar o ritmo circadiano de atividade motora em saguis no início da
puberdade vivendo em grupo familiar sob ciclo claro e escuro 12:12 h e condições
controladas de temperatura e umidade.
Hipótese: Os paramêtros do ritmo circadiano de atividade motora em saguis modificam-se
no início da puberdade:
18
No início da puberdade há:
P1: avanço no início e fim da fase ativa, sem modificações na duração da fase ativa.
P2: aumento no total diário da atividade e no total das 5 horas de menor atividade (L5), e
redução na fragmentação o ritmo (IV).
P3: aumento na razão da frequência da atividade vespertina em relação à matutina
(AV/AM).
Objetivo 2: Comparar o ritmo entre saguis adultos e juvenis em diferentes intervalos da
fase juvenil vivendo em grupo familiar sob ciclo claro e escuro 12:12 h e condições
controladas de temperatura e umidade.
Hipótese: Os parâmetros o ritmo circadiano de atividade motora modificam-se ao longo da
fase juvenil.
P1: O início e o fim da fase ativa atrasam ao longo da fase juvenil, ocorrendo mais tarde
que nos pais ao longo dessa fase.
P2: O total diário da atividade, o total da atividade das 5 h de menor atividade (L5) e a
razão entre a atividade vespertina e matutina aumentam ao longo da fase juvenil, sendo que
os juvenis apresentam maiores valores do que os pais durante toda a fase.
P3: A fragmentação do ritmo medida pela variabilidade intradiária (IV) diminui ao longo
da fase juvenil, com os juvenis apresentando valores maiores do que os pais nessa fase.
- Artigo 4:
Objetivo: Caracterizar a distribuição diária dos comportamentos afiliativos em saguis
juvenis em cativeiro sob condições de claro-escuro (CE) 12:12 h.
Hipótese: O perfil circadiano dos comportamentos afiliativos dos juvenis difere ao longo
da fase juvenil.
19
P1: A duração do comportamento de brincadeira entre os juvenis é maior no meio da fase
ativa, e essa distribuição não se modifica ao longo da fase juvenil.
P2: A duração da proximidade é maior no início e no fim da fase ativa, sendo que ao longo
da fase juvenil a proximidade diminui nesses horários em função de uma redução no total
diário da proximidade.
P3: A duração da catação realizada e recebida é maior nos horários do início da fase ativa
e ao longo da fase juvenil haveria uma modificação na distribuição diurna deste
comportamento em que a catação aumentaria em torno do meio da fase ativa e reduziria
nos demais horários.
20
5. METODOLOGIA Sujeito experimental e condições de manutenção
O experimento foi realizado em cinco famílias, compostas por uma díade de gêmeos
(4 ♀/♂ e 1 ♂/♂) e os seus respectivos pais (Tabela 1). As famílias foram mantidas em um
laboratório do Núcleo de Primatologia da UFRN sob ciclo claro-escuro 12:12 h (~350: ~8 lux
– acender das luzes: 07:00 h e apagar das luzes: 19:00 h) e condições controladas de
temperatura (27,3 ± 0,7°C) e umidade relativa do ar (58,2 ± 8,3 %). Cada família estava
alojada em uma gaiola medindo 1,2 m x 1,0 m x 1,0 m em uma sala com 2,95 m x 2,77 m x
5,70 m. As famílias estavam isoladas visualmente, mas com contato acústico e olfativo. As
famílias foram introduzidas na sala do experimento quando os filhotes completaram 3 meses e
15 dias e cada família permaneceu na sala do experimento em diferentes momentos. Mesmo
assim, foi registrada a presença simultânea de até 3 famílias em determinados momentos
(Tabela 1). As diferenças nos meses de coleta de dados foram devidas a diferenças nas datas
de nascimento dos juvenis. Cada gaiola continha uma caixa ninho (25 cm x 30 cm de x 21
cm), poleiros e balanços de madeira e de plástico.
A água estava disponível ad libitum. A alimentação foi disponibilizada na fase de
claro. No início da fase de claro, os animais receberam uma mistura nutricional (leite, ovos
cozidos, pão, banana e suplementos de vitaminas A, C, E e D). Depois, os resíduos de
alimentos foram substituídos por frutas, frango desfiado ou batata doce tropical de acordo
com um cardápio semanal. Além disso, os suplementos tais como goma arábica, granola, leite
condensado e insetos (Tenebrio molitor) foram adicionados a estas porções. A mistura
nutricional foi introduzida na gaiola entre 07:00 - 09:00 h e reabastecidas por frutas entre
13:00 h e 15:00 h. Entre 16:30 h e 18:00 h, alimentos que não haviam sido consumidos foram
21
removidos da gaiola. O experimento foi realizado em conformidade com as normas de
Pesquisa Animal da Universidade Federal do Rio Grande do Norte.
Tabela 1 – Composição das famílias e datas referentes à coleta de dados.
Família Animais Sexo Faixa etária
Data da coleta de dados
Data e idade da entrada na puberdade
1(F1) Genilson ♂ Juvenil
15/Jun/2009 a 15/Fev/2010
16/Set (7 meses) Geraldo ♂ Juvenil 02/Set (6 meses)
Giva ♀ Adulto Guará ♂ Adulto
2(F2)
Florise ♀ Juvenil
17/Set/2009 a 17/Mai/2010
09/Nov (5 meses) Floriano ♂ Juvenil 23/Dez (7 meses)
Flor ♀ Adulto Crivo ♂ Adulto
Francinilda ♀ Infante Francil ♂ Infante
3(F3) Alma ♀ Juvenil
04/Fev a 04/Set/2010
21/Jun (7 meses) Alisson ♂ Juvenil 15/Jun (7 meses) Andréia ♀ Adulto Fontes ♂ Adulto
4(F4) Amália ♀ Juvenil
07/Abr a 07/Dez/2010
25/Mai (5 meses) Amaro ♂ Juvenil *
Afrodite ♀ Adulto Ravi ♂ Adulto
5(F5)
Oboé ♀ Juvenil 10/Jun/2010 a 10/Fev/2011
09/Set (7 meses) Odara ♂ Juvenil 27/Jul (5 meses) Ozelita ♀ Adulto Zonta ♂ Adulto
* puberdade não identicada devido a problemas na dosagem dos andrógenos fecais.
Procedimentos experimentais
1 – Dados comportamentais
Atividade motora
A atividade motora de todos os animais da famíla foi monitorada continuamente por
meio de actigrafia (Actiwatch AW 16 modelo MINIMITTER, Mini Mitter Company, Bend,
22
Oregon, EUA, contendo 16 KB de memória on-board - anexos B e C), entre o 4º e o 12º mês
de vida do juvenil, ou seja, idade do juvenil de acordo com Abbott et al. (2003). O actímetro
foi colocado em um recipiente de plástico e posicionado no dorso dos 4 animais da família
(Mann et al. 2004 - Figura 1). O conjunto do recipiente plástico com actímetro pesava 23
gramas e era correspondente a no máximo de 10% do peso corporal dos juvenis. Os dados
foram totalizados a cada cinco minutos e transferidos a partir do actímetro para um arquivo
por meio do Mini Mitter ACTIWATCH Reader version 3.4 [Mini Mitter Company]. Os dados
brutos da atividade motora ao longo do dia e os perfis médios horários estão representados
nos gráficos em anexo (Anexos B e C).
Figura 1 – Localização do actímetro no dorso do animal (Foto: Kolodiuk 2009)
Comportamentos afiliativos
O registro dos comportamentos afiliativos de cada família ocorreu do 4º ao 11º mês de
vida dos juvenis e foi realizado 2 vezes por semana, em sessões de 15 minutos a cada hora
durante a fase ativa. Cada díade foi filmada por micro-câmeras (Seco mod. SC 201 A color)
23
localizadas em frente a cada gaiola. Através do método focal foi registrada a duração dos
comportamentos de proximidade-contato e brincadeira social entre os gêmeos, e de catação
(realizada e recebida) entre o juvenil e os demais membros da família. Como a ocorrência de
brincadeira social entre juvenis e adultos foi baixa, foram analisadas apenas as interações
entre os juvenis. Os comportamentos foram definidos conforme descrito no Quadro 2.
Quadro 1 - Descrição dos comportamentos observados
Comportamentos Descrição
Proximidade-contato
Manter-se próximo ao outro animal com distância menor que 20
cm ou em contato corporal, com exceção do contato entre as
caudas (Alencar 1995).
Brincadeira social
Sequência de movimentos repetitivos, incompletos, “exagerados”
e sem objetivo definido, tais como correr, pular, rolar com outro
indivíduo, perseguir o outro, pendurar em algum lugar de apoio ou
manipular objetos em um contexto de brincadeira, marcado por
início e fim (Stevenson & Rylands 1988).
Catação Manipulação da pele e do pêlo feito através das mãos, língua ou
dentes (Woodcock, 1978, Goosen, 1987).
2 – Dados hormonais
Para determinar os níveis de hormônios e caracterizar o início da puberdade, foram
coletadas fezes duas vezes por semana entre 07:00 - 09:00 h entre o 4º e o 12º mês de vida
dos juvenis. A concentração de esteróides fecais (progesterona e estrógenos em fêmeas, e
andrógenos em machos) foi medida utilizando o método imunoenzimático (ELISA)
desenvolvido por Munro et al. (1984) e modificado para uso em fezes de Sousa e Ziegler
(1998) no Laboratório de Medidas Hormonais da Universidade Federal do Rio Grande do
Norte. Machos foram considerados púberes quando o nível de andrógeno fecal atingiu 1,5
24
vezes o valor basal, permanecendo elevado por no mínimo 10 dias. O valor basal para cada
inidivíduo se refere à média dos valores das 3 amostras anteriores (~ 10 dias). O mesmo
critério foi adotado para os níveis de estrógeno e progesterona nas fêmeas (Melo et al. 2010;
Rêgo et al. 2011). Além disso, a ocorrência de ciclos ovarianos foi identificada em fêmeas, de
acordo com o critério adotado por Ziegler e Sousa (2002). Os coeficientes de variação intra-
ensaio para a progesterona, estrógenos e andrógenos foram de 0,86%, 0,26%, e 1,28%, e os
coeficientes de variação inter-ensaio foram 13,39%, 5,80%, e 4,08%, respectivamente.
Análise dos dados
Os dados brutos da atividade motora totalizados em intervalos de 5 min foram
transferidos dos actímetros para um arquivo de dados. A partir desses dados foram definidos
os seguintes parâmetros: o (a) início e (b) fim da fase ativa, determinados pelo programa El
Temps, (c) duração da fase ativa (α), obtida pela diferença entre o fim e o início da fase ativa;
o (d) horário de início das 10 h consecutivas de maior atividade (M10, Cayetanot et al. 2005);
a (e) razão entre o total da atividade nas 3 h consecutivas de maior atividade (M3) do
intervalo entre 15-21 h e o M3 do intervalo entre 5-11 h (AV/AM); o (f) total diário da
atividade, que corresponde à totalização da atividade ao longo das 24 h por dia; o (g) índice
de variabilidade intradiária (IV), que quantifica a fragmentação do ritmo circadiano de
atividade e repouso e foi calculada como a razão da média da raiz quadrada da primeira
derivada da série temporal pela variância populacional dos dados (Van Someren et al. 1999;
Cayetanot et al. 2005); o (h) valor total das 5 h consecutivas de menor atividade (L5,
Cayetanot et al. 2005) e o (i) horário de início do L5. A partir dos dados do início e fim da
fase ativa de cada animal foram calculadas as diferenças dos ângulos de fase entre o início da
fase ativa de um animal em relação ao demais da família (ψon) assim como entre fim de um
animal em relação demais (ψoff). Além desses parâmetros, foi calculada a correlação de
Pearson entre os perfis da distribuição da atividade motora na fase de claro e na de escuro de
25
cada indivíduo em relação aos demais de uma mesma família. A correlação entre os perfis por
fase do ciclo (claro e escuro) possibilita entender melhor a análise do efeito das interações
sociais.
Após a determinação dos parâmetros da atividade motora, foram identificados por
meio do “diagrama de caixa e bigodes” (box-plot) os valores discrepantes (outliers) para cada
parâmetro. Para evitar que valores atípicos interfiram na representatividade da amostra, os
valores discrepantes acima de 75% foram substituídos pelo valor do terceiro quartil, e os
abaixo de 25% foram substituídos pelo valor do primeiro quartil.
Em relação aos comportamentos afiliativos, houve a totalização da duração dos
comportamentos de brincadeira social, proximidade e catação realizada e recebida a cada hora
da fase ativa. Uma vez que houve uma baixa frequência e duração dos comportamentos a
cada hora do dia, inviabilizando a análise estatística por hora, somou-se os totais horários em
3 intervalos horários (7:00-10:59 h; 11:00 – 14:59 h; 15:00-18:59 h).
Os resultados obtidos serão apresentados na forma de artigo e de acordo com o
objetivo de cada artigo foi abordado um grupo de parâmetros que serão descritos de forma
resumida no quadro 3. As informações delhadas sobre a análise dos dados estão descritas em
cada artigo.
26
Quadro 2- Descrição resumida da análise dos dados em cada artigo.
Parêmetros analiasados Recorte temporal da série de dados Animais analisados e suas respectivas famílias
Artigo 1 Correlação entre os perfis diários da atividade, ψon e
ψoff.
15 dias no 5º, 8º e 11º meses de vida dos juvenis.
Juvenis e adultos em todas as famílias.
Artigo 2
Início e fim da fase ativa, α, início do M10, total diário da atividade, IV, Início e
total do L5.
30 dias no 11º mês de vida dos juvenis.
Juvenis e adultos (F2, F3, F4 e F5). A F1 foi excluída da análise, pois a díade de gêmeos era composta por
machos, o que inviabiliazava a aplicação do teste para comparação
entre os sexos.
Artigo 3
Foram utilizados os mesmos parâmetros do artigo 2, acrescentando a razão
AV/AM.
A partir do início da puberdade (dia 0) e foram comparados 3 intervalos: 10-40
dias antes da puberdade, 10-40 dias após a puberdade e 90-120 dias após a
puberdade.
O efeito da puberdade sobre o ritmo de atividade motora foi avaliado em 9 juvenis (exceto o juvenil macho
da F4).
A partir do 1º dia do 4º mês de vida dos juvenis foram selecionados 3 intervalos
de 30 dias (1º -30º; 60º - 90º e 145º-175º).
Juvenis e adultos (F3, F4 e F5). As demais famílias foram excluídas
devido a problemas na iluminação noturna durante a coleta de dados.
Artigo 4
Totais dos comportamentos de brincadeira social, proximidade, catação
realizada e recedida em 3 intervalos horários ao longo
da fase de claro.
Do 4º ao 11º meses de vida dos juvenis. Juvenis de todas as famílias.
27
6. RESULTADOS 6.1. Artigo 1:
Socially adjusted synchrony in the activity profile s of common marmosets in light-dark conditions
Paula Melo¹, Bruno Gonçalves¹,2, Alexandre Menezes¹ and Carolina Azevedo¹ ¹Laboratório de Cronobiologia, Departamento de Fisiologia, Universidade Federal do Rio Grande do Norte, Natal, RN, Brazil. 2 Instituto Federal Sudeste de Minas Gerais - Campus Barbacena, MG, Brazil. Corresponding author: Carolina V.M. Azevedo Departamento de Fisiologia – Centro de Biociências Universidade Federal do Rio Grande do Norte Caixa Postal 1511; CEP 59078-970. Natal/RN - Brazil Tel: +55 84 3215-3409 Fax: +55 84 3211-9206 E-mail: [email protected]
Running head: social synchrony in marmosets
* Artigo em revisão – Revista Choronobiology International – Qualis A2
ABSTRACT
Synchronized state of activity and rest might be attained by mechanisms of
entrainment and masking. Most zeitgebers not only act to entrain but also to mask
circadian rhythms. Although the light-dark cycle (LD) is the main zeitgeber of
circadian rhythms in marmosets, social cues can act as weaker zeitgeber. Evidence
on the effects of social entrainment in marmosets has been collected in isolated
animals or in pairs where activity is not individually recorded. To characterize the
synchronization between the daily activity profiles of individuals in groups under LD
conditions the motor activity of animals from five groups was continuously monitored
using actiwatches for 15 days during the 5th, 8th and 11th months of life of juveniles.
28
Families consisting of twins (4 ♂♀/1 ♂♂) and their parents were maintained under
controlled lighting (LD 12:12 h), temperature and humidity conditions.
Synchronization was evaluated through the synchrony between the circadian activity
profiles obtained from the Pearson correlation index between possible pairs of
activity profiles in the light and dark phases. We also calculated the phase angles
differences between the activity onset of one animal in relation to the activity onset of
each animal in the group (ψon). A similar procedure was performed for activity offset
(ψoff). By visual analysis, the correlation between the activity profiles of individuals
within each family was stronger than that of individuals from different families. A
mixed model analysis showed that within the group, the correlation was stronger
between twins than between twins and their parents in all families, except for the
family in which both juveniles were males. Because a twin is an important social
partner for juveniles, a sibling is likely to have a stronger influence on its twin’s
activity rhythm than other family members. Considering only the light phase, the
second strongest correlation was observed between the activity profiles of the
individuals in the reproductive pair. Regarding the parameters ψon and ψoff, the
juvenile/juvenile dyad had lower values than the other dyads, but these differences
did not reach statistical significance in relation to all dyads. Comparing the results of
the ψon and ψoff, and correlation indices, we suggest that the latter could detect
differences between the animals that were not observed in the results of the angle
phase differences. These differences could be related to changes that occur during
the active phase but not only in a particular phase, such as the temporal changes
during the activity phase that characterize unimodal or bimodal patterns. Based on
the differences in the correlations between individuals subjected to the same LD
routine, we suggest that social cues modulate the circadian activity profiles of
marmosets as a result of interactions between the animals within each group. Future
studies are necessary to characterize the mechanisms of synchronization that are
involved in this social modulation.
Keywords: circadian activity rhythm, social cues, marmoset, correlation, social synchronization
29
INTRODUCTION
The synchronized state of activity and rest of animals to day and night might
be attained by mechanisms of entrainment and masking (Mrosovsky, 1999). In an
entrainment process, temporal cues act on endogenous oscillators, adjusting the
period and phase. In masking, temporal cues act directly on overt rhythm, promoting
reactive and fast responses (Aschoff, 1999; Mrosovsky, 1999). The majority of time
cues (zeitgebers) not only act to entrain but also to mask circadian rhythms (Aschoff,
1999). These two processes contribute to temporal adaptation, i.e., entrainment
favors the anticipation to cyclical environmental conditions and masking acts as a
fine-tuning of the responses to these conditions (Marques & Waterhouse, 1994,
Mrosovsky, 1999, Golombek & Rosenstein, 2010).
The strongest zeitgeber for most rhythms in mammals is the LD cycle.
However, the rhythms of some species can also be adjusted by other zeitgebers,
such as cycles of food availability (Goldman et al., 2004), temperature (Aschoff &
Tokura, 1986; Palkova et al., 1999) and social cues (Mistlberger and Skene, 2004;
Favreau et al., 2009). Under natural conditions, social cues have a significant
influence on species that inhabit environments with limited access to LD cycles,
including bats living in caves (Marimuthu et al., 1981) and root voles under winter
snow (Korslund, 2006). Moreover, for species living under the influence of a natural
LD cycle, this influence is observed in the initial phases of development, where
cycles of the mother’s presence and absence can entrain the activity and resting
cycles of the pups of rabbits (Jilge, 1993), hamsters (Duffield & Ebling, 1998) and
mice (Viswanathan & Chandrashekaran, 1985).
The effects of social cues on rhythms in primates that exhibit complex social
organization are poorly understood (Mistlberger & Skene, 2004). The few existing
30
studies indicate that the free-running circadian activity rhythms of squirrel monkeys
(Saimiri sciureus) are not entrained by a donor synchronized to the LD cycle
(Sulzman et al., 1977). In marmosets, another diurnal primate, social cues are
considered a weaker zeitgeber than the LD cycle, given that sound-based contact
only entrained circadian motor activity rhythms among family members (Erkert &
Schardt, 1991). Furthermore, in a previous study, Erkert et al. (1986) observed social
masking, pseudo-splitting and relative coordination of circadian activity rhythms by
social cues. Investigations conducted in our laboratory found that under constant light
the circadian activity rhythm of marmosets showed relative coordination with the
natural LD cycle, possibly in response to the vocalizations of conspecifics maintained
in captivity outside the laboratory (Gonçalves et al., 2009; Silva, 2007).
Although in natural environments animals are subjected to photic, temperature
and social factors simultaneously, few studies have assessed the impact of the
interactions between photic and non-photic factors on circadian rhythms (Sulzman et
al., 1977; Erkert & Schardt, 1991; Gonçalves et al., 2009). The effect of this
interaction was observed in studies where the presence of a previously synchronized
conspecific increased the spectral power and amplitude of the circadian temperature
rhythm in Wistar rats (Cambras et al., 2011) and accelerated the resynchronization of
the circadian activity rhythm to a new LD cycle in degus (Goel & Lee, 1995, 1996)
and marmosets (Mendes et al., 2008).
Several investigations have analyzed the effects of social cues on rhythm in
isolated animals or in groups of animals where individual activity is not recorded
(Goel & Lee, 1995, 1996; Erkert & Schardt, 1991). However, in natural environments
the adjustment of individual behavior to that of social and sexual partners is essential
for group cohesion and mating (Favreau et al., 2009). Thus, the study of circadian
31
activity patterns in social conditions might contribute to the identification of factors
that influence the social synchronization process. In group conditions, this can be
examined through an evaluation of the synchrony between the circadian profiles of
motor activity. Nevertheless, assessing this activity in groups is challenging due to
difficulties in collecting individual data by actigraphy (Favreau et al., 2009). An
alternative tool is an actimeter, which can evaluate rhythm under constant
illumination and under conditions closer to those of natural environments, as seen in
rhesus monkeys (Golub et al., 1996) under controlled laboratory conditions, in
marmosets (Melo et al., 2010) and spider monkeys (Muñoz-Delgado et al., 2004)
living under semi-natural conditions and in Madagascan lemurs (Kappeler & Erkert,
2003; Erkert & Kappeler, 2004) and owl monkeys (Fernandez-Duque & Erkert, 2006;
Erkert et al., 2012) under natural conditions.
Marmosets live in groups of up to 15 individuals (Stevenson & Rylands, 1988).
Before they reach adulthood, the animals undergo three stages of development,
which are defined according to their behavioral and physiological aspects (Abbott et
al., 2003). In the first stage, the infants (0-3 months), usually twins, are completely
dependent and are cared for by all group members, although the mother is the
primary caregiver (Yamamoto, 1993). In the second phase, the juveniles (3-13
months) are physically independent but spend a substantial amount of time close to
or in physical contact with caregivers, primarily the father (Yamamoto, 1993).
Although the twin sibling is the main partner for social activities, such as play
(Yamamoto & Box, 1997), fighting in same-sex twins is a common form of
determining status differences within the group (Yamamoto, 1993), and future
dominant animals display lower cortisol levels than their siblings (Silva, 2002). In
male dyads, agonism and androgen levels are higher in future dominants (Silva,
32
2002). In the third stage, the subadults (13-18 months) have the size and
appearance of adults but are still sexually immature (Abbott et al., 2003). In the adult
phase (> 18 months), the dominance of the reproductive pair is established (one in
each group) by suppressing the behavioral and physiological aspects of subordinates
(Abbott, 1984).
Marmosets are diurnal and the active phase begins approximately 10 minutes
before lights on until approximately 2 hours before lights off under a 12:12 LD cycle
(Gonçalves et al., 2009). This pattern is similar to that observed in field (Castro et al.,
2003) and semi-natural environmental conditions (Menezes et al., 1993, 1998).
Because motor activity is modulated by other behaviors that exhibit circadian profiles,
such as grooming (Menezes et al., 1994; Azevedo et al., 2001), scent marking
(Nogueira et al., 2001; Melo et al., 2005) and proximity between animals (Souza &
Pontes, 2008), synchrony between motor activity profiles may indicate interactive
behaviors. According to King & Cowlishaw (2009), behavioral synchrony might
contribute to organization of the social group by: 1) improving foraging ability, given
that simultaneous foraging increases the information acquired on food quality and
location; 2) reducing predation risk because all group members must remain vigilant;
and 3) improving the chances of mating. The behavioral synchrony of baboons living
in a natural environment decreased with a higher number of fertile females and
increased with a greater number of pregnant animals (King & Cowlishaw, 2009).
The benefits of group life favor social organization in some species, including
in marmosets. As such, for these species it is important to characterize the
synchronization between the rhythms of individuals living in groups. This contributes
to an understanding of the factors that may modulate social synchronization and the
role of each individual in the synchronizing rhythms of other animals in the group.
33
Thus, the present study aimed to characterize the synchronization of the circadian
profiles of motor activity between marmosets living in family groups that were
maintained in an entraining LD cycle, at the beginning, middle and end of the juvenile
stages.
MATERIALS AND METHODS
The experiment was conducted using five families of marmosets consisting of
juvenile twins (four male/female dyads and one male/male) and their respective
parents in the Primatology Colony of Universidade Federal do Rio Grande do Norte.
The families were housed under controlled illumination, with LD 12:12 (light phase
~350: dark phase ~8 lux - lights on: 07:00 h and lights off: 19:00 h; digital photometer
MLM-1010 Minipa with data-hold function), an average temperature of 27.3 ± 0.7°C
and a relative air humidity of 58.2 ± 8.3%. Each family was housed in a cage that was
visually isolated from the other cages, but acoustic and olfactory contact was
permitted. Each family remained in the experimental room at different times, but in
some instances 3 families were in the room simultaneously (Table 1). The differences
between the times of permanence in the experimental room were due to differences
in the birth dates of the juveniles. All the cages (1.0 m length x 1.2 m width x 1.0 m
height) were placed in a room (2.77 m x 5.70 m x 2.95 m) and contained a nesting
box (25 cm x 30 cm x 21 cm), perches and plastic and wooden swings.
Table 1 – Months in which each family remained in the experimental room. Family Months of stay of animals in the experimental
room
1 June 2009 to February 2010
2 September 2009 to May 2010
3 February 2010 to September 2010
4 May 2010 to December 2010
5 June 2010 to February 2011
34
Water was available ad libitum, but food was only available during the light
time (L). At the beginning of the L phase, the animals received a nutritional mixture
(milk, cooked eggs, ground bread, and banana supplemented with vitamins A, C, E
and D). Afterwards, the food residue was removed and was replenished by fruit,
shredded chicken or sweet tropical potato according to a weekly menu. Moreover,
supplements such as gum arabic, granola, sweetened condensed milk and insects
(Tenebrio molitor) were added to these portions. The nutritional mixture was
introduced to the cage between 07:00 and 09:00 h and was replenished with fruit
between 13:00 and 15:00 h. Between 16:30 and 18:00 h, any food that was not
consumed was removed from the cage. The experiment was carried out in
accordance with animal research norms of the Federal University of Rio Grande do
Norte, the Brazilian Society of Neuroscience and Behavior and the International
Ethical Standards for Animal Biological Rhythm Research (Portaluppi et al., 2010).
Animal motor activity was monitored by actigraphy (Actiwatch AW 16 model-
MINIMITTER, Mini Mitter Company, Bend, Oregon, USA; containing 16 KB of on-
board memory) over 15 days during the 5th, 8th and 11th months of life of the
juveniles. The actiwatches were positioned in a plastic container on the animals’
backs (Mann et al., 2005). The plastic container with the actiwatch weighed 23 g,
which corresponds to less than 10% of the juveniles’ body weight. The raw data were
totaled every 5 minutes and were transferred from the actimeter to a data file via a
Mini Mitter ACTIWATCH Reader version 3.4 [Mini Mitter Company].
For the purposes of this study, we consider synchronization as a state of
stable phase relationship between the rhythms of the animals in a group or between
the rhythm of each animal and the LD cycle that might be attained by mechanisms of
35
entrainment and/or masking (Mrosovsky, 1999). Synchronization between the activity
profiles of the animals was evaluated using the Pearson Correlations between the
daily activity data of two individuals of the same family (dyad) per day. Because each
family was composed of four animals, daily correlations were obtained from six
dyads: juvenile 1/juvenile 2, juvenile 1/mother, juvenile 1/father, juvenile 2/mother,
juvenile 2/father, and mother/father. Two calculations were performed to permit better
understanding of the relationships of the animals’ activity profiles for each dyad: one
for L and one for D. Otherwise, analysis of the correlations of the activity profiles
during the complete LD cycle would have increased the correlation values between
all the animals, as their circadian rhythms were synchronized to the same cycle,
making it difficult to visualize social modulations during the active phase. In addition
to this analysis, we calculated the phase angles differences between the activity
onset of one animal in relation to the activity onset of each animal in the group (ψon).
This parameter consisted of the absolute value of the difference between the onsets
of the activity phase in the two animals of a dyad. For example, the ψon (mother/father)
corresponds to the difference between the onsets of the activity phase of the mother
and the father. A similar procedure was performed for activity offset (ψoff). The activity
onset and offset were calculated using the El temps (A. Díez-Noguera, Universitat de
Barcelona, Barcelona, 1999).
Analysis of the correlation indexes and the phase angles differences (ψon and
ψoff) was performed by the Center of Statistical Consulting (Consulest) at
Universidade Federal do Rio Grande do Norte. A linear mixed-effects model was
used to explain the variability in the correlations between animals. In the model, the
correlation indexes, ψon and ψoff were explained by the factors family, dyads, age,
phase of the day and day as numeric covariates, as well as their interactions (fixed
36
effects). For the ψon and ψoff analysis, the factor phase of the day was removed from
the model. The covariate day was included to control for the possible effect of
masking in explaining the correlation. Additionally, to address whether there was a
random effect for each dyad within each family, the random effect for age and phase
of day in the dyad within each family was included in the correlation index analyses.
The proposed model can be expressed as:
Yij = Xij β + Zi,j bi + Zijbij + εij,
bi ~ N(0; ψ), bij ~ N(0; σ2), εij ~ N(0; σ2I),
where Xij is the design matrix for the fixed effects, Zi; j and Zij are the design matrices
for the random effects, β is the vector of the coefficients associated with the
covariates and their interactions, bi is the random effect for the dyad and bij is the
random effect for the family within each dyad. εij are independent error terms. The
symbol N (µ;σ2) denotes a normal distribution with mean µ and variance σ2. Tukey’s
post-hoc test was applied in the presence of significant differences for all analyses
(p<0.05).
RESULTS
Using visual analysis, bimodal profiles were identified in all the animals,
although the bimodality was more evident in the juveniles than in the parents
(Figures 1 and 2). For families, there was greater similarity between the profiles of
the twins than among juveniles from different families, regardless of sex or age.
37
Figure 1 – A) Mean activity profiles of the dyads juvenile/juvenile and mother/father of families 2 and 3 in 5º, 8o e 11o months of age of juveniles. In each dyad the black line represents the male and the gray line the female. B) Mean activity profiles of juveniles of families 2 and 3 in the 5º, 8o e 11o months of age.
Time of day
5º 8º 11º
5º 8º 11º
B
5º 8º 11º
A
38
Figure 2 – Actograms of four animals of the family 3 representing the fifteen days of the motor activity recordings in each age.
Additionally, correlations between the activity profiles of individuals in each
family were stronger than for animals from different families (Figure 3). It can be
observed that juveniles show stronger correlations with their twins than with
individuals of the same age and sex from a different family.
0 6 12 18 24 0 6 12 18 24 0 6 12 18 24 0 6 12 18 24
Juvenile 1(♀) Juvenile 2(♂) Mother Father
5
8
11
Mon
ths
of a
ge o
f ju
ven
iles
Family 3
39
C
orrelation index
Animals
Ani
mal
sA B
Figure 3 - Correlation between the circadian activity profiles of the animals of all families in the light (A) and dark (B) phases. The darker color represents the strongest correlations and the lighter the weakest. Each animal is represented by a number - Family 1: 1 to 4; Family 2: 5 to 8; Family 3: 9 to12; Family 4: 13 to 16; Family 5 - 17 to 20. The two initial numbers of each family represent the juveniles and the two last ones are the parents.
The dyad juvenile/juvenile showed the strongest correlation across all of the
families (F(20,0) = 2.53, p > .05), with exception of family 1 (Tukey, p < .05 - Figure 5).
In the same manner, ψon and ψoff showed smaller values in all the families (ψon - F(20,
0) = .67, p > .05; ψoff - F(20, 0) = .39, p > .05), but these differences were only observed
in family 5 for ψon (juvenile/juvenile) in relation to ψon (juvenile 1/ father), ψon (juvenile 2/ father) and ψon
(mother/father) and in family 1 for ψoff (juvenile/juvenile) in relation to ψoff (juvenile 1/mother) and ψoff
(juvenile 2/ mother) (Tukey, p < .05).
40
0
15
30
5 8 11
Pha
se a
ngle
(m
in)
0
40
80
5 8 11
0,0
0,5
1,0
5 8 11 5 8 11
Cor
rela
tion
Months of age of juveniles
Juvenile 1/Juvenile 2
Juvenile 1/Mother
Juvenile 1/Father
Juvenile 2/Mother
Juvenile 2/Father
Mother/Father
Figure 4 - Mean (± standard deviation) of the ψon (A) and ψoff (B) of each dyad during the months of age of juveniles and of the correlations between the circadian activity profiles of each dyad during the months of age of juveniles in light (C1) and dark (C2) phases in all families. p<0.05
In spite of the interaction between family, dyad and age in the analysis of the
correlation indexes (F(40, 2030)= .99, p < .05) of ψon (F(40, 941)= 3.95, p < .05) and ψoff
(F(40, 941)= 2.68, p < .05), the values observed for the juvenile/juvenile dyads did not
change between ages in all the families (Tukey, p < ,05).
Based on the analysis of the interactions between families, dyads and LD
cycle phase (F(20, 2030) = .77, p > .05), the juvenile/juvenile correlation was stronger
than those of the other dyads only in the L phase, with no differences in relation to
the mother/father dyad in families 3, 4 and 5 (Tukey, p < .05 - Figure 5), which
showed the strongest correlations in the L phase (Tukey, p < .05 – Figure 4). In the D
phase, the juvenile/juvenile correlation was similar to other dyads for all the families
studied (Tukey, p > .05).
With regards to the LD cycle, the correlations were greater in the D phase
for all the families (F(4, 2030) = 3.67, p < .01 - Figure 5). However, when age was
41
included in the analyzed factors (F(8, 2030) = 20.54, p < .01), the correlations during
darkness were only stronger than those of the L phase in the 8th and 11th months in 4
families (Figures 5 - Tukey, p < .05). In addition, when assessing the interactions
between the factors of family, LD cycle phase and dyad (F(20, 2030) = .77, p > .05), the
correlations were greatest in the D phase in the juvenile 2/father dyads in the five
families and in the juvenile 1/father for four families (Figure 5 - Tukey, p < .05).
Co
rrel
atio
n m
ean
0
1
A
0
1
B
85 11 85 11 85 11 85 11 85 11
Months of age of juveniles
Family 1 Family 2 Family 3 Family 4 Family 5
Figure 5 - Mean (± standard deviation) of the correlations between the circadian activity profiles of each dyad during the months of age of juveniles in light (A) and dark (B) phases in all families. Linear mixed-effects model, p<0.05.
When comparing dyad correlations for all ages in the L and D phases (F(10,
2030) = 2.74, p < .01), the correlations for the juvenile/juvenile dyad were greater in the
light phase for all ages, while in the dark phase, this difference was only observed in
the 5th month (Tukey, p< .05 - Figure 3).
The effect of day as a covariate was not statistically significant (correlation
index - F(1, 2030) = .27; ψon - F(1,941) = 59.64 ψoff - F(1,941) = .38, p > .05). However, this
42
covariate showed an interaction with age (F(2, 2030) = 20.75, p < .01), as well as with
the phase of the day for the correlation index (F(2, 2030) = 17.15, p < .01).
DISCUSSION
Although the animals were subjected to the same LD cycle, significant
differences in the synchronization between the family profiles were more evident in
the light phase than in the dark phase. Additionally, by visual analysis, the synchrony
was stronger between the activity profiles of individuals from the same family than of
those from different families. Thus, we suggest that dynamic social interactions
between family members can modulate the synchronization between profiles. The
strongest synchrony between the profiles of different families in the dark phase may
be related to the resting behavior of the animals, which occurs predominantly during
darkness for this species (Menezes et al., 1993, 1998; Gonçalves et al., 2009). This
behavioral state favors increased recordings of zero activity levels in the animals,
which can contribute to apparent synchrony between all animals, regardless of the
social dynamics of each family.
In a natural environment, the LD cycle and social cues contribute to the
synchronization of rhythms with the environment. However, many studies do not
evaluate the interaction between social and photic cues in the expression of circadian
activity rhythms (Mistlberger & Skene, 2004). The observation of the impact of
interactions between photic and social cues on rhythms in LD conditions, as seen in
the present study, contributes to the identification of factors related to social
interactions, such as sex, age, hierarchical status and newborn offspring that
influence this mechanism.
43
With respect to the intragroup interactions, the strongest correlations
between the activity profiles and the smallest values of ψon and ψoff were recorded in
the juvenile/juvenile dyads, indicating that the motor activity profiles among juveniles
are modulated by those of their siblings during the light phase. This is an interesting
result, as marmosets typically produce twin offspring (Yamamoto, 1993; Abbott et al.,
1997) and as the sibling is a partner in activities, such as social play, thereby
increasing social interaction (Yamamoto & Box, 1997; Yamamoto, 1993; Albuquerque
& Arruda, 1997). Previous studies have found that among twin offspring, siblings
spend more time together and away from their parents, whereas in the case of single
offspring, the juvenile participates more in caregiving, thereby increasing social
interaction opportunities within the group (Ingram, 1977; Yamamoto & Box, 1997).
Moreover, the presence of several twin offspring within a group, as observed in
marmosets, enables the coexistence of animals of the same age, helping to reduce
dispersion and improve social synchrony, thereby facilitating group life.
As the correlation between activity profiles is stronger between twins, one
might be tempted to associate this synchrony to genetic characteristics. To the extent
that the endogenous rhythm period depends on the expression of genes in the
oscillators, genetic similarities between the twins may be reflected in period
expression. When oscillators are entrained by temporal cues, similarities in the period
become visible through phase relationships with the environment (Aschoff, 1979;
Roenneberg et al., 2003). In this sense, it has been observed that the chronotype of
humans, characterized by differences in preferred schedules for sleep and
wakefulness, is influenced by an endogenous period that has a genetic basis
(Roenneberg et al., 2003).
44
Even though genetic similarity influences the strong synchrony between
twins, this factor most likely does not act in isolation, as was observed in other
interactions in which strong correlations were found between unrelated individuals,
such as between father and mother, the pair that had the second strongest
correlation in the groups. Because this species has only one reproductive pair in the
group (Arruda et al., 2005), synchronization between the pair may be a result of their
proximity and increases the chances of reproduction.
In addition to genetic characteristics, another factor that could influence the
correlations is the age of the animals, i.e., the animals may undergo changes in the
expression of their rhythms that are related to ontogenetic changes. However, the
correlations were weak between the profiles of juveniles of the same age and sex
from different families. Therefore, although genetic and ontogenetic factors may
influence the synchrony observed in this study, we suggest that social cues inherent
to each family play an important role in the process. Additional studies are needed to
evaluate the effects of genetic, ontogenetic and social factors on social
synchronization in this species.
In relation to the mechanisms involved in social synchronization, the
periodic contact between conspecifics is a temporal cue that has been shown to
entrain circadian rhythms in bats (Marimuthu et al., 1981), dogs (Bovet & Oertli,
1974) and root voles (Korslund, 2006). However, these cues did not entrain the
circadian rhythms of squirrel monkeys (Sulzman, 1977) or hamsters (Davis et al.,
1987). Although it is possible to speculate that social cues promote entrainment in
species with complex social organization, including primates, few studies have been
conducted in these animals. In marmosets, sound contact promoted positive masking
(Erkert et al., 1986; Erkert and Schardt, 1991) and relative coordination (Erkert et al.,
45
1986; Silva, 2007; Gonçalves et al., 2009) between the circadian activity rhythms of
unrelated animals, such as reproductive pairs, whereas full entrainment was
observed only between parents and daughters (Erkert and Schardt, 1991). In
addition to kinship as important factor, it was observed that isolated social cues, such
as acoustic and visual contact, did not promote entrainment of the circadian rhythm
of motor activity in a pair of animals that had lived together for several years. Indeed,
entrainment occurred only after full social contact when the animals began to live in
the same cage. These results indicate that isolated social cues may not be strong
enough to promote entrainment and that a set of social cues, including physical
contact, may be required to promote full entrainment of the circadian timing system
(Silva, 2007).
Despite the evidence of social modulation on the profiles of motor activity
observed in this study, it is not possible to identify whether social cues act in
synchronization by mechanisms of masking, entrainment, or both. The interactions
between day and age, as well as between day and phase of day, in the analysis of
correlation may be due to the masking effects of social interactions on the activity
profiles that are modulated by social interactions. However, this is most likely not the
only or strongest effect because the factor day did not show statistical significance.
Although identification of the mechanisms of synchronization by social cues can not
be concluded by the experimental design of this study, we suggest that, in natural
conditions, the interactions between photic and social factors may be complementary
to the adaptation of an organism to the environment. In that manner, photic cues
would act to promote strong entrainment to the light dark cycle, while social cues
would act to promote fine-tuning of the entrainment of circadian rhythms to the
demands of the social dynamics of each group. Furthermore, even if social cues do
46
not directly promote entrainment it is possible that they modulate the expression of
rhythm via masking effects. The masking effects of social interactions on animal
activity could act by triggering an increase in animal exposure to light, indirectly
contributing to photic entrainment, or by eliciting arousal effects that would feedback
on endogenous oscillators (Mrosovsky et al., 1989; Mistlberger & Skene, 2004).
Additional studies are necessary to evaluate the mechanisms involved in the social
modulation observed in this work.
In addition to characterizing the mechanisms involved in the social
adjustment of activity profiles, future studies will have to identify factors related to the
social dynamics of the species that act to promote social synchrony among group-
living animals. Most chronobiology research addresses animals living in isolation or
living in pairs but individual activity is not recorded (Goel & Lee, 1995, 1996; Erkert &
Schardt, 1991), likely owing to the methodological difficulties in individual data
collection. In the present study, the use of an actiwatch allowed us to monitor motor
activity in group-living primates. Based on the activity records, social synchrony could
be assessed using the correlations between the activity profiles. The results of the
phase angle differences, which are commonly used in the literature, and of the
correlation analyses point in similar directions, but some differences were observed
only in the correlation indexes. Therefore, we suggest that the correlations between
the activity profiles could reveal differences in synchrony between individuals who
sometimes may not be noticed when using phase angle differences, as changes that
can occur in the active phase, but not only during a particular phase, such as
temporal changes during the activity phase that characterize unimodal or bimodal
patterns.
47
Given that analysis of the correlations between activity profiles may be a
way to assess social synchronization among group-living individuals, we observed
that synchrony generally varies between the profiles of individuals from different
families. Within the same family, the correlations are strongest between twins.
However, in the case of a same-sex twin sibling, the synchrony is weaker, possibly
due to competition for social status within the group (Yamamoto, 1993). Another
relevant fact is that the second strongest correlation was recorded between the
reproductive pair, which contributes to increased chances for reproduction. Thus, we
suggest that social cues modulate the circadian activity profile of marmosets
maintained in groups in light dark conditions. Future studies are necessary to
characterize the mechanisms of synchronization involved in this social modulation.
ACKNOWLEDGEMENTS
We would like to thank our graduate students Henrique James, Fernanda
Kolodiuk, Kahena Florentin, Luiz Cândido da Silva Júnior, Deyse Bezerra, Diego
Fernandes, Camila Bessa and Bruna Wanderley for assisting in data collection, Dr.
Fidel Ernesto Castro Morales (Consulest/UFRN) and Dr. Altay Alves Lino de Souza
for statistical support, Flávio Coutinho, Edinólia Câmara and Antônio Barbosa for
technical support at the Primatology Center of UFRN, and Dr. Maria de Fátima
Arruda for suggestions made during the investigation. We are also grateful to the
Federal Agency for the Support and Evaluation of Graduate Education (CAPES) and
the Research Support Foundation of Rio Grande do Norte (FAPERN) for financial
support.
Declaration of interest:
The authors report no conflicts of interest. The authors alone are
responsible for the content and writing of the paper.
48
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52
6.2. Artigo 2: CARACTERIZAÇÃO DO RITMO CIRCADIANO DE ATIVIDADE MOT ORA
EM SAGUIS VIVENDO EM GRUPO FAMILIAR
Paula R. Melo1, Bruno S. Gonçalves12, Alexandre A.L. Menezes1 and Carolina V.M.
Azevedo1
1Laboratório de Cronobiologia, Programa de Pós-graduação em Psicobiologia, Departamento de Fisiologia, Universidade Federal do Rio Grande do Norte, Natal, Brazil. 2 Instituto Federal Sudeste de Minas Gerais - Campus Barbacena, MG, Brazil
Título curto : circadian activity rhythm in marmosets
Corresponding author: Carolina Azevedo Laboratório de Cronobiologia Departamento de Fisiologia – Centro de Biociências Universidade Federal do Rio Grande do Norte Caixgc ewsa Postal 1511; CEP 59078-970. Natal/RN - Brazil Tel: +55 84 3215-3409 Fax: +55 84 3211-9205 E-mail: [email protected]
* artigo a ser submetido à Revista American Journal of Primatology – Qualis A2
53
RESUMO
Em saguis (Callithrix jacchus), a fase ativa inicia-se antes do claro e termina até duas horas
antes do escuro. Embora sejam animais sociais, o ritmo circadiano de atividade e repouso em
animais vivendo em grupo ainda não foi descrito nesta espécie. Para caracterizar o ritmo
circadiano de atividade motora do sagui vivendo em grupo familiar, a atividade de 16
indivíduos, distribuídos em 4 famílias, foi registrada continuamente por actímetros durante 30
dias. Cada família era composta pelo casal reprodutor e uma díade de gêmeos (♀/♂) com 11
meses de vida e foi mantida sob CE 12:12 h e condições de temperatura e umidade constantes.
ANOVA fatorial e Tukey foram utilizados para comparar os parâmetros do ritmo entre as
variáveis independentes: sexo, faixa etária (juvenil/adulto) e família. O início e fim da fase
ativa ocorreram mais cedo nos machos adultos do que nos demais membros da família apenas
na família 4 (Tukey, p<0,05). Por outro lado, observou-se que o horário do início das 10 horas
consecutivas de maior atividade (M10) ocorreu mais cedo nos machos adultos do que nos
demais membros do grupo em todas as famílias, com exceção da família 2. Além desse
parâmetro, o total diário da atividade foi maior nos juvenis do que nos adultos em todas as
famílias. O valor das 5 horas consecutivas de menor atividade (L5) e a fragmentação do ritmo
(IV) não apresentaram resultados comuns à maioria das famílias. A partir dos resultados
observou-se que o início e o fim da fase ativa foram modulados pela família, mas não por
sexo e faixa etária. Este resultado pode estar associado a diferenças individuais dentro do
grupo que podem ter efeito tanto sobre a dinâmica das interações sociais quanto na média
geral da família. Por outro lado, as diferenças no início do M10 e total diário da atividade
podem estar associadas ao sexo e a faixa etária. Em relação ao início do M10, parâmetro que
pode estar detectando o início do pico da atividade motora que coincide como o início do
forrageio em ambiente natural, essa diferença pode contribuir para diminuir a competição por
recursos entre o macho adulto e os demais membros do grupo. As diferenças no total diário da
54
atividade podem estar associadas a diferenças no repertório comportamental entre as faixas
etárias que podem modular o nível de atividade diária.
Palavras chaves: sagui, ritmo circadiano de atividade, família, sexo, idade.
INTRODUÇÃO
O sagui (Callithrix jacchus) é um pequeno primata neotropical pertencente à família
Callitrichidae bastante utilizado como modelo animal em pesquisas biomédicas devido a sua
proximidade filogenética com a espécie humana, o baixo custo de manutenção comparado
com primatas do Velho Mundo e a fácil adaptação ao cativeiro (Menezes et al. 1993; Abbott
et al. 2003; Tardif et al. 2006). Esses primatas vivem em grupos de até 15 indivíduos em
ambiente natural (Stevenson & Rylands 1988; Abbott et al. 2003), nos quais predomina o
sistema de acasalamento monogâmico (Arruda et al. 2005; Yamamoto et al. 2009), em que o
par de reprodutores exerce dominância sobre os subordinados por meio de supressão
reprodutiva (Abbott 1988, 1993; Yamamoto et al. 2009). As proles, geralmente gêmeos,
podem ser cuidadas por todos os membros do grupo embora os animais mais velhos sejam os
principais cuidadores (Yamamoto 1990; Arruda 1992; Abbott 1997; Tardif et al. 1993; 2006).
Até a idade adulta, o sagui passa por três estágios: infante (0-3 meses), juvenil (3-13 meses) e
subadulto (13-18 meses) definidos de acordo com aspectos comportamentais e fisiológicos
(Abbott et al. 2003).
Em saguis, primatas de hábito diurno, vários comportamentos, tais como catação
(Menezes et al. 1994; Azevedo et al. 2001), marcação de cheiro (Nogueira et al. 2001; Melo
et al. 2005), proximidade e contato (Sousa & Pontes 2008) apresentam variação ao longo dia.
Além disso, a atividade motora, associada aos diversos comportamentos dessa espécie,
apresenta um ritmo circadiano (Erkert 1989; Menezes et al. 1993) que na ausência de pistas
55
temporais, apresenta um período endógeno em torno de 23,3 ± 0,3 h, sem diferenças entre
machos e fêmeas (Erkert 1989).
Na presença do ciclo CE natural, o ritmo circadiano de atividade motora torna-se
estável em torno dos 5 meses de idade (Menezes et al. 1996) e a fase ativa de animais juvenis
(Melo et al. 2010) e adultos (Menezes et al. 1993; 1998; Castro et al. 2003) inicia pouco antes
do claro e o termina até 2 h antes do escuro, apresentando um perfil bimodal em função da
distribuição da atividade ao longo do dia. Nessa condição, há evidências de que a
sazonalidade modula a fase ativa, pois o perfil bimodal torna-se mais acentuado nos meses
mais quentes do ano, tanto em animais adultos (Menezes et al. 1998) como em juvenis (Melo
et al. 2010). Além disso, o início e o fim da fase ativa em animais juvenis estão
correlacionados positivamente com o nascer do sol (Melo et al. 2010). Como a sazonalidade
pode modular o ritmo de atividade motora em condições ambientais naturais, torna-se
importante avaliar esse ritmo em animais mantidos em ambiente com iluminação, temperatura
e umidade controladas a fim de evidenciar o efeito de outros fatores sobre a expressão da
ritmicidade circadiana, tais como a idade e o sexo.
Além do ciclo claro escuro (CE), pistas sociais também podem modular o ritmo
circadiano de atividade motora em saguis, como observado tanto sob condições de claro
constante (Erkert & Schardt 1991; Gonçalves et al. 2009) como sob claro-escuro 12:12 h
(Melo et al. submetido). Além disso, como há evidências de que o isolamento social pode
modular variáveis comportamentais (Johnson et al. 1996), principalmente no início do
desenvolvimento (Pryce et al. 2002; Dettiling 2002), sugerimos que a caracterização do ritmo
de atividade pode ser feita por meio do registro individualizado da atividade dos animais em
seu contexto social. Entretanto, poucos estudos avaliaram a atividade motora nesse contexto,
possivelmente devido à dificuldade metodológica em obter esse tipo de registro. Uma
ferramenta alternativa é o actímetro (Mann et al. 2004; Melo et al. 2010), que registra
56
individualmente a atividade motora. Quando utilizados em animais dentro do contexto de suas
interações sociais pode contribuir para identificar os fatores que podem modular a ritmicidade
circadiana, tais como sexo, faixa etária, posição hierárquica e nascimento de filhotes.
Embora essa espécie seja utilizada como modelo em diversas pesquisas e o ritmo
circadiano de atividade e repouso esteja bem caracterizado em cativeiro (Mann et al., 2004;
Melo et al., 2010; Menezes et al., 1993, 1996, 1998; Erkert, 1989, 1991; Gonçalves et al.,
2009; Mendes et al., 2008), ainda é desconhecido se existem diferenças nos parâmetros desse
ritmo associadas ao sexo e a faixa etária em saguis vivendo em grupos familiares sob
condições controladas de claro e escuro. Portanto, o objetivo desse estudo foi caracterizar o
ritmo circadiano de atividade motora em saguis vivendo em grupo familiar sob ciclo claro-
escuro 12:12 h e condições de temperatura e umidade controladas.
METODOLOGIA
O experimento foi realizado em quatro famílias, compostas por uma díade de gêmeos
(♀/♂) com onze meses de vida e os seus respectivos pais (Tabela 1), sendo que na família 1
havia uma outra díade de gêmeos com 5 meses de vida. As famílias foram mantidas em um
laboratório do Núcleo de Primatologia da UFRN sob ciclo claro-escuro 12:12 h (~350: ~8 lux
– acender das luzes: 07:00 h e apagar das luzes: 19:00 h) e condições controladas de
temperatura (27.3 ± 0.7°C) e umidade relativa do ar (58.2 ± 8.3 %). Cada família estava
alojada em uma gaiola medindo 1.2 m x 1.0 m x 1.0 m em uma sala com 2.95 m x 2.77 m x
5.70 m. As famílias estavam isoladas visualmente, mas com contato acústico e olfativo. Cada
gaiola continha uma caixa ninho (25 cm x 30 cm de x 21 cm), poleiro e balanços de madeira e
de plásticos.
57
Tabela 1 – Composição das famílias. Famíli
a Sexo Animais
Faixa etária
Data da coleta de dados
Nascimento dos juvenis
1(F1)
F Florise Juvenil
17/Abr a 17/Mai/2010
Maio 2009 M Floriano Juvenil Fr Flor Adulto Mr Crivo Adulto F Francinilda Infante
M Francil Infante
2(F2)
F Alma Juvenil 04/Ago a
04/Set/2010
Setembro 2009 M Alisson Juvenil
Fr Andréia Adulto Mr Fontes Adulto
3(F3)
F Amaro Juvenil 07/Nov a
07/Dez/2010
Dezembro 2009 M Amália Juvenil
Fr Afrodite Adulto Mr Ravi Adulto
5(F4)
F Oboé Juvenil 10/Jan a
10/Fev/2011
Fevereiro 2010 M Odara Juvenil
Fr Ozelita Adulto Mr Zonta Adulto
Mr – macho reprodutor; Fr – fêmea reprodutora; M - Macho não reprodutor; F - Fêmea não-reprodutora.
A água estava disponível ad libitum. A alimentação foi disponibilizada na fase de
claro. No inicio da fase de claro os animais receberam uma mistura nutricional (leite, ovos
cozidos, pão, banana e suplementos de vitaminas A, C, E e D). Depois, os resíduos de
alimentos foram removidos e repostos por frutas, frango desfiado ou batata doce de acordo
com um cardápio semanal. Além disso, os suplementos tais como goma arábica, granola, leite
condensado e insetos (Tenebrio molitor) foram adicionados a estas porções. A mistura
nutricional foi introduzida na gaiola entre 07:00 - 09:00 h e reabastecidos por frutos entre
13:00 h e 15:00 h. Entre 16:30 e 18:00 h, alimentos que não haviam sido consumidos foram
removidos da gaiola. O experimento foi realizado em conformidade com as normas de
Pesquisa Animal da Universidade Federal do Rio Grande do Norte e a Sociedade Brasileira de
Neurociências e Comportamento.
A atividade motora dos animais foi monitorada através de actigrafia (Actiwatch AW
16 modelo MINIMITTER, Mini Mitter Company, Bend, Oregon, EUA, contendo 16 KB de
58
memória on-board) por 30 dias. O actímetro foi colocado em um recipiente de plástico, e
posicionado no dorso do animal (Mann et al. 2004). O conjunto do recipiente plástico com
actímetro pesava 23 gramas e era correspondente a no máximo de 10% do peso dos juvenis de
corpo. Os dados brutos foram totalizados a cada cinco minutos e transferidos do actímetro
para um arquivo de dados por meio do Mini Mitter ACTIWATCH Reader version 3.4 [Mini
Mitter Company].
A partir da atividade motora foram definidos os seguintes parâmetros relacionados à
fase: (a) início e o (b) fim da atividade calculados pelo programa El Temps, (c) Duração da
fase de atividade (alfa), obtida pela diferença entre o fim e o início da atividade e a (d) horário
de início das 10 h consecutivas de maior atividade (M10). Além disso, foram definidos os
parâmetros relacionados à amplitude do ritmo: o (a) total diário de atividade, que corresponde
à totalização da frequência da atividade por dia; o (b) índice de variabilidade intradiária (IV),
que quantifica a fragmentação do ritmo de atividade e repouso e é calculado como a razão da
média da raiz quadrada da primeira derivada da série temporal pela variância populacional
dos dados; e o (c) valor total das 5 h seguidas de menor atividade (L5) (Van Someren et al.
1999; Cayetanot et al. 2005).
A análise de variância (ANOVA fatorial) foi utilizada para comparar os parâmetros do
ritmo circadiano de atividade motora em função da família, da faixa etária (juvenis e adultos)
e do sexo. Na presença de diferença estatisticamente significativa, foi aplicado o pós-teste
Tukey (p<0,05).
RESULTADOS
Caracterização dos parâmetros relacionados às fases do ritmo circadiano de atividade
motora
Todos os parâmetros do ritmo circadiano de atividade motora diferiram entre as
famílias (Início: F(3,421) = 12,6; Fim: F(3,421) = 65,8; Alfa; F(3,421) = 52,1; Início M10: F(3,421) =
59
10,77, p<0,05). A família 4 iniciou a fase ativa e apresentou o M10 mais cedo do que as
demais (Tukey, p<0,05), enquanto que as famílias 1 e 2 encerraram a fase ativa mais cedo e
tiveram alfas menores do que as famílias 3 e 4 (Tukey, p<0,05).
A análise da interação entre sexo e faixa etária, independente do fator família, indicou
que a fase ativa iniciou e terminou mais cedo nos machos adultos do que nos demais membros
da família (Início: F(2,420)=10,461; Fim: F(2,420)=15,36, p<0,05). Entretanto, com a inclusão do
fator família observou-se que este resultado é significativo apenas na família 4 (p<0,05).
Além disso, na família 3, o macho adulto termina a atividade mais cedo do que a fêmea
adulta.
Figura 1 – Médias (± desvio padrão) do início e fim da fase ativa de cada individuo em todas as famílias. Os números pares são os machos e os ímpares as fêmeas (F1 = Família 1: animais de 1 a 4; F2 = Família 2: animais de 5 a 8; F3 = Família 3: animais de 9 a 12 ; F4 = Família 4: animais de 13 à 16). Barra branca - representa a fase de claro.
O início do M10 nos adultos ocorre mais cedo do que nos juvenis (F(1, 426)=12,69; p <
0,05) e a análise da interação entre faixa etária, sexo e família (F(3, 426)=2,68; p<0,05) indicou
que nas famílias 1, 3 e 4, o macho adulto iniciou mais cedo do que os demais membros do
grupo (Tukey, p<0,05), exceto na família 4 em que não houve diferença entre o macho e a
fêmea adultos (Figura 2 - Tukey, p=0,35 – Anexos B e C).
F4
F3
F2
F1
Hora do dia
Ani
mai
s
F1
F2
F3
F4
60
Caracterização dos parâmetros relacionados à amplitude do ritmo circadiano de
atividade motora
No total diário da atividade, houve diferenças entre as faixas etárias, com os juvenis
apresentando maiores totais da atividade do que os adultos em todas as famílias (Figura 2;
Tukey, p<0,05), com exceção da fêmea juvenil da família 3 que não diferiu do macho adulto.
Em relação às diferenças sexuais, os machos juvenis apresentam maior total da atividade do
que as fêmeas juvenis (F(1, 421)=60,24; p<0,05), sendo que a análise da interação entre os
fatores sexo, faixa etária e família indicou que essa diferença ocorre apenas entre os juvenis
das famílias 3 e 4 (Figura 2, Tukey, p<0,05).
Embora os machos adultos tenham apresentado L5 menores do que os demais
membros da família (F(1, 425)=7,44; p<0,05), a análise da interação entre sexo, faixa etária e
família (F(3, 425)=7,57; p<0,05) indicou que esta diferença ocorreu em relação as fêmeas
adultas na família 4 e os juvenis na família 3. Em relação ao IV, os adultos apresentaram
valores maiores do que os juvenis (F(1, 426)=6,37; p<0,05). Entretanto, a análise da interação
entre família, faixa etária e sexo mostrou que esse resultado ocorre apenas entre os machos
adultos e juvenis da família 1 e a fêmea adulta e os dois juvenis da família 3 (Tukey, p<0,05).
61
Figura 2 – Médias (± desvio padrão) do início M10, Total diário da atividade, IV, total do L5 de cada indivíduo em todas as famílias. Cada letra representa um animal em cada família, a = juvenil fêmea, b = Juvenil macho, c = fêmea adulta, d = macho adulto. As indicações das letras na parte superior de cada barra representam diferenças significativas (p<0,05) ou tendência (*p<0,15) entre o animal representado na barra e os indicados em cada letra.
c
IV
Faixa etária
F1 F2 F3 F4
Iníc
io d
o M
10 (
h)
Tot
al L
5 T
otal
da
ativ
idad
e
5:00
7:00
9:00
Juve
nile
Adu
lt
Juve
nile
Adu
lt
Juve
nile
Adu
lt
Juve
nile
Adu
lt
0
270000
540000
Juve
nil
Adu
lto
Juve
nil
Adu
lto
Juve
nil
Adu
lto
Juve
nil
Adu
lto
FêmeaMacho
0
1
2
0
2300
4600
Juve
nil
Ad
ult
o
Juve
nil
Ad
ult
o
Juve
nil
Ad
ult
o
Juve
nil
Ad
ult
o
a*,b*,c
a,b*,c
a,b
c,d c,d
a,c,d
b,c
b
a
c
a,b,d
b
b,c,d
c,d
c
62
DISCUSSÃO
A fase ativa dos animais vivendo em grupo familiar nesse estudo iniciou e terminou
antes do acender e apagar das luzes, respectivamente, como observado em animais isolados
sob condições semi-naturais (Menezes et al. 1993) e sob condições de CE 12:12 h (Erkert
1989; Gonçalves et al. 2009). Embora tenha sido observado em trabalhos anteriores que o
isolamento do indivíduo pode modular variáveis comportamentais (Johnson et al. 1996),
principalmente no início do desenvolvimento (Pryce et al. 2002; Dettiling 2002), a relação de
fase entre o início e fim da fase ativa e o ciclo CE nesse estudo foi semelhante às demais
condições de alojamento.
Em saguis, a manutenção de uma relação de fase entre o início e fim da ativa e o
CE semelhante para todos os indivíduos pode ser considerada uma característica adaptativa
para a organização social dessa espécie, uma vez que animais deslocados temporalmente
poderiam isolar-se do grupo, tornando-se mais susceptíveis à predação. Além disso, nesse
estudo o início da fase ativa dos indivíduos ocorre numa faixa de tempo mais restrita e bem
mais próxima ao acender das luzes enquanto que o fim da fase ativa ocorre em horários mais
flexíveis e até 2 horas antes do apagar das luzes, semelhante ao que foi observado em estudos
anteriores realizados em condições semi-naturais (Melo et al. 2010). Alonso & Langguth
(1989) relataram que, em ambiente natural, o tempo total para a saída de todo o grupo da
árvore de dormir variava de 30 a 90s, apresentando uma forte correlação com o horário de
nascer do sol (Alonso & Langguth 1989; Melo et al. 2010). Por outro lado, para o fim da
atividade os animais deslocam-se para a árvore de dormir de maneira silenciosa e quando
próximo da árvore, alguns animais ficam forrageando e outros descansando, catando-se e
coçando-se até o momento em que todos se recolhem para dormir. Após o recolhimento,
ainda há um determinado nível de alerta, pois estímulos no ambiente podem induzir a saída
63
dos animais da árvore, fato que pode contribuir para proteção contra predadores
crepusculares.
Nesse trabalho, as diferenças entre as famílias observadas nos parâmetros
relacionados à fase do ritmo circadiano de atividade motora podem ser resultantes de
diferenças individuais em variáveis fisiológicas, tais como o cortisol (Galvão-Coelho et al.
2008), e comportamentais (Box 1975). Do ponto de vista estatístico, os valores em um
parâmetro para cada indivíduo determinam a média do grupo. Dessa forma, grupos nos quais
alguns indivíduos diferem bastante do restante do grupo, há um aumento do desvio e os
valores médios para o grupo não representariam amostra. Além disso, as diferenças
individuais podem ter um efeito direto nas interações sociais no grupo, em que um animal
pode influenciar a expressão do ritmo do outro e contribuir para que o ritmo seja semelhante
entre os indivíduos do grupo. As interações sociais podem ser consideradas fatores fortes na
modulação do ritmo, como evidenciado em um estudo anterior em nosso laboratório, em que
observamos que os perfis da atividade de animais do mesmo grupo são mais correlacionados
entre si do que perfis de animais de grupos diferentes (Melo et al. submetido). Em outras
espécies, há diferenças individuais na alocação temporal da fase ativa em relação ao ciclo CE
(Labyak et al. 1997; Masuda & Zhdanova 2010; Horne & Osterberg 1976). Entretanto, essas
diferenças na modulação do ritmo em grupo são desconhecidas.
As diferenças individuais podem ser resultado também de fatores tais como sexo,
idade e posto social dos indivíduos do grupo (Fragaszy 1990). Dessa forma, especula-se que
grupos de composição bastante heterogênea apresentem uma distribuição comportamental
diferenciada em relação aos grupos mais homogêneos. Além disso, eventos de natureza social
tais como o nascimento de filhotes podem promover mudanças nos padrões de atividade,
como redução no total diário de atividade em saguis juvenis (Melo et al. 2010) e a perda de
periodicidade na auto-catação de machos reprodutores (Azevedo et al. 2001). Entretanto,
64
nesse trabalho não foi observada diferença na expressão no ritmo de atividade motora
associada à família 2 que apresentava uma composição diferenciada devido à presença de
outros dois juvenis mais novos no grupo, com 4 meses de idade.
Diferente do observado para o início e fim da fase ativa, houve modulação do sexo
e da idade sobre o início do M10 de forma que o macho reprodutor inicia o M10 mais cedo do
que os demais membros da família. Como o início do M10 detecta o inicio das 10 horas
consecutivas de maior atividade, é provável que este parâmetro esteja detectando o início do
pico de atividade matutina que coincide com o horário do início do forrageio em campo
(Alonso & Langguth 1989). Como o início do M10 pode estar detectando o início do
forrageio, essa diferença entre o macho reprodutor e os demais membros do grupo pode estar
relacionada ao papel do macho em ambiente natural, pois o comportamento de vigilância e
exploração do ambiente em cativeiro é reflexo do ambiente natural, em que saguis podem
atuar como presa e predador (Tardif et al. 2006). Portanto, é provável que o macho esteja
exercendo um papel de liderança no grupo explorando o território para detectar os possíveis
predadores e os melhores locais antes dos demais para iniciar o forrageio.
Embora o macho adulto inicie o M10 antes que os demais membros do grupo
ressalta-se que nesse estudo cada família era composta por apenas um macho adulto, diferente
do que ocorre geralmente em ambiente natural, onde os grupos podem ter vários machos
adultos (Stevenson & Rylands 1988). Dessa forma, em estudos futuros a caracterização deste
parâmetro em grupos compostos por mais de um macho adulto pode contribuir para avaliar se
esta característica está associada apenas ao macho reprodutor ou a todos os machos adultos do
grupo.
Em relação ao total da atividade, observa-se que os juvenis são mais ativos do que
os adultos. Em trabalhos anteriores em nosso laboratório, observa-se que os juvenis
apresentam níveis elevados de atividade (Menezes et al. 1996; Melo et al. 2010),
65
provavelmente em função das diferenças no repertório comportamental de cada faixa etária.
Além do forrageio, que tem um impacto elevado sobre a movimentação do animal, no
repertório dos juvenis há predominância do comportamento de brincadeira que envolve
deslocamento do animal, enquanto que nos adultos, predominam comportamentos que
envolvem pouco deslocamento, tais como a catação (Yamamoto 1993).
A diferença entre as faixas etárias no total da atividade pode ter refletido em outro
parâmetro, o L5. Como o total da atividade é maior nos juvenis, o total da atividade
considerando às 5 horas de menor atividade (L5) nos juvenis ainda são maiores do que o total
da atividade nas cinco horas de menor atividade dos adultos. Em relação ao IV, que representa
fragmentação do ritmo, ou seja, o quanto o indivíduo alterna entre episódios de atividade e
repouso ao longo das fases de claro e de escuro, observou-se que os juvenis apresentaram um
maior IV que os adultos, mas esse resultado foi observado em apenas uma família. Mudanças
ontogênicas no IV foram observadas em outras espécies de mamíferos, em que a
fragmentação do ritmo é maior nos idosos do que nos adultos em roedores (Turek et al. 1995;
Richadson et al. 1982) e no prossímio Microcebus murinus (Cayetanot et al. 2005). Dessa
forma, em trabalhos futuros é interessante avaliar se existem diferenças na fragmentação do
ritmo ao longo da ontogênese em saguis.
A partir desses resultados podemos concluir que a relação de fase entre o ritmo de
atividade motora e o ciclo CE em saguis vivendo em grupo familiar é semelhante ao
encontrado em animais mantidos em condições semi-naturais e em ciclo artificial de CE 12:12
h. Em relação aos fatores analisados família, sexo e idade observou-se que o inicio e o fim da
fase ativa foram modulados pelo fator família enquanto que o início do M10 e total diário da
atividade apresentam diferenças que podem estar associadas ao sexo e a faixa etária. As
diferenças associadas a esses parâmetros podem ser importantes para adaptação do individuo
ao meio social e ecológico uma vez que possibilita a diminuição da competição por recursos e
66
aumento da proteção contra predadores no caso do M10, e aumento da interação
comportamental através da brincadeira social entre os gêmeos no caso do total diário da
atividade. Em relação aos parâmetros L5 e IV, não foram observadas diferenças que possam
ser associadas a nenhum dos fatores estudados.
67
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70
6.3. Artigo 3:
RITMO CIRCADIANO DE ATIVIDADE MOTORA EM SAGUIS ( Callithrix jacchus)
JUVENIS E SUA RELAÇÃO COM A PUBERDADE
Paula R. Melo, Bruno S. Gonçalves, Alexandre A.L. Menezes and Carolina V.M.
Azevedo
Laboratório de Cronobiologia, Programa de Pós-graduação em Psicobiologia, Departamento
de Fisiologia, Universidade Federal do Rio Grande do Norte, Natal, Brazil.
Financial support: CAPES, CTInfra/FINEP and UFRN
Corresponding author:
Carolina Azevedo
Laboratório de Cronobiologia
Departamento de Fisiologia – Centro de Biociências
Universidade Federal do Rio Grande do Norte
Caixgc ewsa Postal 1511; CEP 59078-970. Natal/RN - Brazil
Tel: +55 84 3215-3409
Fax: +55 84 3211-9205
E-mail: [email protected]
* artigo a ser submetido à Revista Journal of Biological Rhythms – Qualis B1
71
RESUMO
O estudo da ritmicidade circadiana durante a puberdade pode contribuir para entender os
mecanismos endógenos envolvidos no atraso de fase do ciclo sono e vigília em adolescentes
humanos. O sagui é usado como modelo animal em diversas pesquisas biomédicas, contudo a
expressão da ritmicidade circadiana durante a puberdade é pouco conhecida. Em um estudo
anterior, observamos que em saguis vivendo em condições semi-naturais, há um avanço no
início da fase ativa após a entrada na puberdade que apresenta uma correlação mais forte com
os horários do nascer do sol do que com a idade dos animais. Com o objetivo de avaliar o
efeito da puberdade sobre o ritmo circadiano de atividade motora e comparar esse ritmo em
saguis juvenis e adultos em diferentes intervalos da fase juvenil, a atividade motora de 5
díades de gêmeos (4 ♀/♂ e 1 ♂/♂) e os seus respectivos pais foi monitorada continuamente
por actímetros. As 5 famílias foram mantidas sob condições ciclo CE artificial de 12:12 h, e
umidade e temperatura constantes. Para identificar a entrada na puberdade dos juvenis, foram
realizadas coletas de fezes 2 vezes por semana para dosagem de esteróides fecais. A partir dos
resultados obtidos pela análise de variância para medidas repetidas, observou-se que a entrada
na puberdade promoveu mudanças nos parâmetros do ritmo circadiano de atividade, mas em
nenhum desses parâmetros as mudanças foram comuns a maioria dos animais, o que pode
indicar que a puberdade não modula o ritmo circadiano de atividade em saguis vivendo em
grupos familiares. Em relação às diferenças entre as faixas etárias, observou-se que o total
diário da atividade e a razão entre a atividade vespertina e matutina (AV/AM) foram maiores
nos juvenis do que nos adultos. Além disso, o início das 10 horas consecutivas de maior
atividade (M10) ocorreu mais cedo nos machos adultos do que nos demais membros da
família. Em relação ao início e fim da fase ativa, observou-se que os juvenis iniciam e
terminam a fase ativa mais tarde do que os adultos. Entretanto, estas diferenças não são
significativas na maioria dos intervalos da fase juvenil em cada família (Tukey, p<0,05).
Portanto, a partir destes resultados, sugerimos que as diferenças entre juvenis e adultos não
são evidentes no início e fim da fase ativa, que ocorrem associados aos horários de transição
do ciclo CE. Os animais deslocados temporalmente do grupo nessa fase poderiam tornar-se
mais vulneráveis a predação. Entretanto, as diferenças entre as faixas etárias seriam
evidenciadas no total diário da atividade, razão AV/AM e início do M10, parâmetros que
detectam mudanças ao longo da fase ativa e que podem ser modulados por diferenças na
distribuição diária dos comportamentos em saguis.
Palavras chaves: sagui, ritmo circadiano de atividade, puberdade, família
72
INTRODUÇÃO
A alocação temporal dos ritmos em relação ao ciclo claro-escuro (CE), principal pista
temporal nos mamíferos, pode ser marcada por mudanças ao longo do desenvolvimento. Em
relação à fase adulta, na qual a ritmicidade circadiana está bem estabelecida, a fase inicial do
desenvolvimento é marcada por ritmos com periodicidade ultradiana (Cambras & Díez-
Noguera 1988; Kleitman & Engelmann 1953; Parmelee 1961). Na outra ponta do
desenvolvimento, a senescência é caracterizada por modificações na expressão dos ritmos,
tais como o encurtamento do período endógeno (Lee et al. 2004; Van gool et al. 1987; Turek
et al.1995; Erkert 1989), avanço no início e fim da fase ativa (Richadson et al. 1982) e a
redução na amplitude (Dawson 1987; Richadson et al. 1982). Embora muitos estudos
considerem que uma vez estabelecida a ritmicidade circadiana na infância e que os ritmos não
se modificam até a senescência (Lee et al. 2004), há evidências de que há modificações na
alocação temporal dos ritmos em relação ao ciclo CE associadas à puberdade (Andrade et al.
1993; Carkasdon et al. 1993; Hagenauer et al. 2009). Em humanos, por exemplo, durante a
adolescência há uma tendência a dormir e acordar mais tarde do que na infância e na fase
adulta, o que caracteriza um atraso de fase (Andrade et al. 1993; Carskadon et al. 1993).
As mudanças de fase durante a puberdade não são exclusividade da espécie humana,
pois é possível observar mudanças de fase durante a puberdade nos ritmos circadianos de
atividade motora em rhesus (Golub et al. 2002), camudongos (Weinert et al. 1994; Weinert &
Waterhouse 1999), ratos de laboratório (McGinnis et al. 2007 Hagenauer et al. 2011b) e degus
(Hummer et al. 2007; Tate et al. 2002; Hagenauer et al. 2011); nos ritmos circadianos de
temperatura em camundongos (Weinert et al. 1994; Weinert & Waterhouse 1999) e ratos de
areia (Psammomys obsesus - Neuman et al. 2005); e de consumo de oxigênio em ratos de
areia (Neuman et al. 2005). Considerando apenas o ritmo circadiano de atividade motora,
observa-se que em rhesus (Golub et al. 2002), degus (Tate et al. 2002; Hummer et al. 2007) e
73
ratos de laboratório (McGinnis et al. 2007; Hagenauer et al. 2011b), o início da fase ativa
ocorre mais tarde nos animais púberes do que nos adultos, similar ao que ocorre para o ciclo
sono e vigília em adolescentes humanos (Andrade et al. 1993; Carskadon et al. 1993). A
relação entre o ciclo CE e a expressão do ritmo circadiano de atividade e repouso é utilizada
para caracterizar o cronotipo dos indivíduos em matutinos, que preferem dormir e acordar
cedo; os vespertinos, que preferem dormir e acordar tarde e os intermediários, que têm
preferência por horários intermédiários para dormir e acordar (Horne & Ostberg 1976).
Devido ao atraso de fase, os adolescentes apresentam uma tendência à vespertinidade em
relação às outras fases do desenvolvimento (Andrade et al. 1993; Carskadon et al. 1993).
Diferente das espécies citadas acima, em sagui, um pequeno primata diurno que
apresenta a fase púbere mais longa do que os roedores, a entrada na puberdade promoveu uma
mudança no ritmo circadiano de atividade e repouso no sentido de avanço de fase (Melo et al.
2010). Entretanto, como nesse estudo os animais estavam em condições ambientais semi-
naturais, esse avanço pode ter sido decorrente de uma modulação sazonal, na medida em que
o horário de início da fase ativa teve correlação mais forte com os horários do nascer do sol
do que com a idade. Nessa espécie, o efeito da sazonalidade sobre o ritmo também foi
descrito sobre a distribuição diurna da atividade, sendo o perfil bimodal mais acentuado nos
meses mais quentes do ano tanto em animais adultos (Menezes et al. 1998) como juvenis
(Melo et al. 2010). Portanto, para avaliar o efeito da puberdade sobre o ritmo de atividade
motora nesse primata é necessário isolar as pistas sazonais, mantendo os animais em
condições controladas de iluminação, temperatura e umidade.
O ritmo circadiano de atividade motora em saguis estabiliza-se em torno dos 5 meses
de idade (Menezes et al. 1996), sendo a fase a ativa caracterizada por iniciar um pouco antes
do claro e terminar até 2 h antes do escuro para animais juvenis (Melo et al. 2010) e adultos
(Menezes et al. 1993; 1998) vivendo em condições semi-naturais; e para animais adultos
74
vivendo em campo (Castro et al. 2003) e em ciclo artificial de claro e escuro 12:12 (Erkert
1989; Gonçalves et al. 2009).
Em relação às características sociais da espécie, o sagui vive em grupos de até 15
indivíduos em ambiente natural (Stevenson & Rylands, 1988), nos quais predomina o sistema
de acasalamento monogâmico (Arruda et al. 2005). Em cada grupo, o par reprodutor exerce
dominância por meio de supressão reprodutiva sobre os subordinados (Abbott 1988, 1993;
Yamamoto et al. 2009) e gera proles, geralmente de gêmeos, que podem ser cuidados por
todos os membros do grupo (Yamamoto 1990; Arruda 1992; Abbott 1997; Tardif et al. 1993;
2006). Até a idade adulta, o sagüi passa por três estágios definidos de acordo com os aspectos
fisiológicos e comportamentais por Abbott et al. (2003) em: infante (0-3 meses), juvenil (3-12
meses) e subadulto (13-18 meses). A puberdade em saguis inicia em torno de 6 meses nas
fêmeas e 7 meses nos machos, terminando em torno do 16 meses em ambos os sexos.
Além das características sociais, a proximidade filogenética com os humanos, o baixo
custo de manutenção e a fácil adaptação ao cativeiro (Menezes et al. 1993; Abbott et al. 2003;
Tardif et al. 2006) são peculiaridades que contribuem para que esta espécie seja um modelo
animal para diversas pesquisas na área biomédica (Abbott et al. 2003). Apesar de bastante
estudada, o efeito da puberdade sobre a ritmicidade circadiana ainda é pouco conhecido.
Dessa forma, esse trabalho tem duas propostas: 1) avaliar o ritmo circadiano de atividade
motora em saguis durante a entrada na puberdade e 2) comparar esse ritmo entre saguis
adultos e juvenis em diferentes intervalos da fase juvenil vivendo em grupo familiar sob ciclo
claro e escuro 12:12 h e condições controladas de temperatura e umidade.
75
METODOLOGIA
Sujeito experimental e condições de manutenção
O experimento foi realizado em cinco famílias, compostas por uma díade de gêmeos
(4 ♀/♂ e 1 ♂/♂) e os seus respectivos pais, sendo que durante a coleta de dados houve
nascimento de infantes na família 2, que passaram a integrar o grupo (Tabela 1). As famílias
foram mantidas em um laboratório do Núcleo de Primatologia da UFRN sob ciclo claro-
escuro 12:12 h (~350: ~8 lux – acender das luzes: 07:00 h e apagar das luzes: 19:00 h) e
condições controladas de temperatura (27,3 ± 0,7°C) e umidade relativa do ar (58,2 ± 8,3 %).
Cada família estava alojada em uma gaiola medindo 1,2 m x 1,0 m x 1,0 m em uma sala com
2,95 m x 2,77 m x 5,70 m. As famílias estavam isoladas visualmente, mas com contato
acústico e olfativo. As famílias foram introduzidas na sala do experimento quando os juvenis
completaram 3 meses e 15 dias e cada família permaneceu na sala do experimento em
diferentes momentos, mas em algumas épocas estiveram 3 famílias simultaneamente (Tabela
1). As diferenças no tempo de permanência na sala foram devidas a diferenças nas datas de
nascimento dos juvenis. Cada gaiola continha uma caixa ninho (25 cm x 30 cm de x 21 cm),
poleiros e balanços de madeira e de plástico.
A água estava disponível ad libitum. A alimentação foi disponibilizada na fase de
claro. No inicio da fase de claro, entre 07:00 h e 09:00 h, os animais receberam uma mistura
nutricional (leite, ovos cozidos, pão, banana e suplementos de vitaminas A, C, E e D).
Depois, entre 13:00 h e 15:00 h, os resíduos de alimentos foram substituídos por frutas, frango
desfiado ou batata doce tropical de acordo com um cardápio semanal. Além disso, os
suplementos tais como goma arábica, granola, leite condensado e insetos (Tenebrio molitor)
foram adicionados a estas porções nesse horário. No fim da fase de claro, entre 16:30 h e
18:00 h, alimentos que não foram consumidos foram removidos da gaiola. O experimento foi
76
realizado em conformidade com as normas de Pesquisa Animal da Universidade Federal do
Rio Grande do Norte e da Sociedade Brasileira de Neurociências e Comportamento.
Tabela 1 – Composição das famílias e datas referentes à coleta de dados.
Família Animais Sexo Faixa etária
Data da coleta de dados
Data e idade da entrada na puberdade
1(F1) Genilson ♂ Juvenil
15/Jun/2009 a 15/Fev/2010
16/Set (7 meses) Geraldo ♂ Juvenil 02/Set (6 meses)
Giva ♀ Adulto Guará ♂ Adulto
2(F2)
Florise ♀ Juvenil
17/Set/2009 a 17/Mai/2010
09/Nov (5 meses) Floriano ♂ Juvenil 23/Dez (7 meses)
Flor ♀ Adulto Crivo ♂ Adulto
Francinilda ♀ Infante Francil ♂ Infante
3(F3) Alma ♀ Juvenil
04/Fev a 04/Out/2010
21/Jun (7 meses) Alisson ♂ Juvenil 15/Jun (7 meses) Andréia ♀ Adulto Fontes ♂ Adulto
4(F4) Amália ♀ Juvenil
07/Abr a 07/Dez/2010
25/Mai (5 meses) Amaro ♂ Juvenil *
Afrodite ♀ Adulto Ravi ♂ Adulto
5(F5)
Oboé ♀ Juvenil 10/Jun/2010 a 10/Fev/2011
09/Set (7 meses) Odara ♂ Juvenil 27/Jul (5 meses) Ozelita ♀ Adulto Zonta ♂ Adulto
*puberdade não identificada devido a problemas na dosagem dos esteroides fecais
Procedimentos experimentais
A atividade motora dos animais foi monitorada continuamente através de actigrafia
(Actiwatch AW 16 modelo MINIMITTER, Mini Mitter Company, Bend, Oregon, EUA,
contendo 16 KB de memória on-board), sendo analisada em 3 intervalos de 30 dias ao longo
da fase juvenil (1-30; 60-90 e 145-175 dias). O actímetro foi colocado em um recipiente de
plástico e posicionado no dorso do animal (Mann et al. 2004). O conjunto do recipiente
77
plástico com actímetro pesava 23 gramas e era correspondente a no máximo de 10% do peso
corporal dos juvenis. Os dados foram totalizados a cada cinco minutos e transferidos do
actímetro para um arquivo por meio do software Mini Mitter ACTIWATCH Reader version
3.4 [Mini Mitter Company].
Para determinar os níveis de hormônios e caracterizar o início da puberdade, foram
coletadas fezes duas vezes por semana entre 07:00 h - 09:00 h entre o 4º e o 12º mês de vida
dos juvenis. A concentração de esteróides fecais (progesterona e estrógenos em fêmeas, e
andrógenos em machos) foi medida utilizando o método imunoenzimático (ELISA)
desenvolvido por Munro et al. (1984) e modificado para uso em fezes de Sousa e Ziegler
(1998) no Laboratório de Medidas Hormonais da Universidade Federal do Rio Grande do
Norte. Machos foram considerados púberes quando o nível de andrógeno atingiu 1,5 vezes o
valor basal e a fêmea, quando o nível de estrógeno e progesterona atingiu 1,5 vezes valor
basal, permanecendo elevado por no mínimo 10 dias (Melo et al. 2010; Rêgo et al. 2011).
Além disso, a ocorrência de ciclos ovarianos foi identificada em fêmeas, de acordo com o
critério adotado por Ziegler e Sousa (2002). Os coeficientes de variação intra-ensaio para a
progesterona, estrógenos e andrógenos foram de 0,86%, 0,26%, e 1,28%, e os coeficientes de
variação inter-ensaio foram 13,39%, 5,80%, e 4,08%, respectivamente.
Análise dos dados
A partir da atividade motora foram definidos os seguintes parâmetros: (a) início e (b)
fim da fase ativa, determinados pelo programa El Temps, (c) duração da fase ativa (α), obtida
pela diferença entre o fim e o início da fase ativa; o (d) horário de início das 10 h consecutivas
de maior atividade (M10); a (e) razão entre o total da atividade nas 3 h consecutivas de maior
atividade (M3) do intervalo entre 15-21 h e o M3 do intervalo entre 5-11 h (AV/AM); o (f)
total diário da atividade, que corresponde à totalização da frequência da atividade ao longo
das 24 h por dia; o (g) índice de variabilidade intradiária (IV), que quantifica a fragmentação
78
do ritmo circadiano de atividade e repouso e foi calculada como a razão da média da raiz
quadrada da primeira derivada da série temporal pela variância populacional dos dados (Van
Someren et al. 1999; Cayetanot et al. 2005); o (h) valor total das 5 h consecutivas de menor
atividade (L5) e o (d) horário de início do L5.
A análise de variância para medidas repetidas foi utilizada para comparar os
parâmetros da atividade motora das famílias 3, 4 e 5 entre as faixas etárias (juvenis e adultos)
e o sexo nos 3 intervalos da fase juvenil. Nessa análise, as famílias 1 e 2 foram excluídas
devido a problemas na iluminação noturna nos intervalos de dias selecionados, o que poderia
interferir nos parâmetros da atividade motora. Além disso, esse teste foi utilizado para
comparar os parâmetros do ritmo circadiano de atividade antes e depois do início da
puberdade em 9 juvenis (exceção do macho juvenil da família 4 devido a problemas na
dosagem dos andrógenos fecais). Nesta análise, o dia da entrada na puberdade foi considerado
como dia 0 e os dados coletados 10 dias antes e 10 dias depois desse dia foram removidos
para evitar que a instabilidade em torno da entrada na puberdade interferisse na análise. Dessa
forma, cada parâmetro do ritmo circadiano de atividade motora foi comparado nos seguintes
intervalos: 10-40 dias antes da puberdade, 10-40 dias depois da puberdade e 90-120 dias
depois da puberdade. Na presença de diferença estatisticamente significativa, foi aplicado o
pós-teste Tukey (p<0,05).
79
RESULTADOS
Efeito da puberdade sobre os parâmetros do ritmo circadiano de atividade motora
De uma forma geral, independente da fase da puberdade, todos os parâmetros
diferiram entre os juvenis (ver valores do F na tabela 2). A fase ativa iniciou mais cedo em
Geraldo (F1) (Tukey, p<0,05) e terminou mais cedo em Odara e Oboé (F5) em relação aos
demais juvenis (Tukey, p<0,05). Em relação ao total da atividade e ao L5, os menores valores
ocorreram em Genilson e Geraldo (F1), do que em Florise e Floriano (F2); Alma e Alisson
(F3) (Tukey, p<0,05).
Tabela 2 – Valores do F (ANOVA de medidas repetidas) de cada parâmetro da atividade motora ao longo das fases da puberdade (antes e depois da entrada na puberdade).
aGraus de liberdade; * (p<0,05)
Embora o início do M10, e o início e fim da fase ativa tenha ocorrido mais tarde após
a entrada na puberdade (Figura 1 - Tabela 2), na análise da interação entre as fases da
puberdade e os animais, essa diferença foi significativa apenas para Geraldo (F1) e Odara (F5)
(Figura 1 - Tukey, p<0,05). Além desses parâmetros, houve um aumento no total diário da
atividade e no L5, e uma redução no IV (Tabela 2). Entretanto, a análise da interação indicou
que houve significância apenas nos resultados do total diário da atividade para quatro animais
(Genilson, Florise, Floriano e Alma) e do L5 e do IV para um animal (Geraldo) (Figura 1 -
Juvenis a (8, 205)
Fases da puberdade a (2, 410)
Interação a(16, 410)
Início da fase ativa 10,10 * 7,11* 10,01*
Fim da fase ativa 2,96* 3,30* 7,31*
Alfa (αααα) 7,18* 1,53 4,04*
Total da atividade 21,31* 37,06* 3,79*
Razão AV/AM 5,80* 0,75 3,70*
IV 6,04* 12,54* 2,55*
L5 44,06* 12,10* 7,05*
Início do L5 3,98* 0,11 1,97*
Início do M10 5,54* 6,79* 5,48*
80
Tukey, p<0,05). Os demais parâmetros da atividade, razão AV/AM, α e início do L5 não
modificaram com a entrada na puberdade (Figura 1).
Figura 1 – Médias (± desvio padrão) do início, fim da fase ativa, razão AV/AM, total diário da atividade, início do M10, início do L5, IV e L5 dos juvenis em cada fase da puberdade. *p<0,05.
385
405
330
390
450
Antes Depois 10 Depois 90
1060
1160
1000
1070
1140
Antes Depois 10 Depois 90
0
500000
180000
380000
580000
Antes Depois 10 Depois 90
0,5
1,0
0,4
1,0
1,6
Antes Depois 10 Depois 90
6:43
7:40
5:00
7:00
9:00
Antes Depois 10 Depois 90
0
3000
100
2600
5100
Antes Depois 10 Depois 90
0,4
1,4
0,5
1,5
2,5
Antes Depois 10 Depois 90
22:04
22:33
19:00
22:00
1:00
Antes Depois 10 Depois 90
Iníc
io (
min
)F
im (
min
)A
V/A
MT
ota
l da
ati
vid
ad
e
Iníc
io d
o M
10
(h
)In
ício
do
L5
(h
)IV
L5
Genilson Geraldo Florise Floriano Alma
alisson Amália Odara Oboé Média
Fases da puberdade
Caracterização dos parâmetros do ritmo circadiano de atividade motora ao longo da
fase juvenil.
Na análise geral considerando as famílias 3, 4 e 5, o início (F(2, 694) = 20,11; p<0,05) e o
fim (F(2, 696) = 5,67; p<0,05) da fase ativa ocorreram mais tarde no 3º intervalo da fase juvenil
Genilson Geraldo Florise Floriano Alma
alisson Amália Odara Oboé Média
Antes Depois 10 Depois 90 Antes Depois 10 Depois 90
81
(Figura 2). Na análise da interação entre família, faixa etária e intervalos da fase juvenil (F(2,
694) = 0,73; p>0,05), os juvenis iniciaram a fase ativa mais tarde do que os adultos em todos os
intervalos nas famílias 4 e 5 embora essa diferença seja significativa apenas para o 3º
intervalo na família 5 (Figura 2; Tukey, p<0,05). Em relação ao fim da atividade, os adultos
terminaram a fase ativa mais tarde do que os juvenis apenas no 3º intervalo da família 5
(Figura 2 - F(2, 694) = 6,37; p<0,05).
O início do M10 (F(2, 620) = 0,77; p>0,05) e do L5 (F(2, 620) = 1,54; p>0,05) não diferiram
entre os intervalos da fase juvenil (Figura 2). Entretanto, na análise da interação entre sexo,
faixa etária e família, o macho adulto inicia o M10 mais cedo do que os demais membros da
família em todas as famílias embora essa diferença tenha sido significativa apenas para a
família 5 (Figura 3 - Tukey, p<0,05). Por outro lado, ao longo da fase juvenil, o 3º intervalo
apresentou os maiores valores do α e os menores valores do IV para ambas as faixas etárias
(Figura 2 - Tukey, p<0,05).
82
320
370
420
0-3
0
60
-90
14
5-…
0-3
0
60
-90
14
5-…
0-3
0
60
-90
14
5-…
0-3
0
60
-90
14
5-…
950
1050
1150
0-3
0
60
-90
14
5-…
0-3
0
60
-90
14
5-…
0-3
0
60
-90
14
5-…
0-3
0
60
-90
14
5-…
580
680
780
0-3
0
60
-90
14
5-…
0-3
0
60
-90
14
5-…
0-3
0
60
-90
14
5-…
0-3
0
60
-90
14
5-…
0,0
1,3
2,5
0-3
0
60
-90
14
5-…
0-3
0
60
-90
14
5-…
0-3
0
60
-90
14
5-…
0-3
0
60
-90
14
5-…
500
2300
4100
0-3
0
60
-90
14
5-…
0-3
0
60
-90
14
5-…
0-3
0
60
-90
14
5-…
0-3
0
60
-90
14
5-…
5000
305000
605000
0-3
0
60
-90
14
5-…
0-3
0
60
-90
14
5-…
0-3
0
60
-90
14
5-…
0-3
0
60
-90
14
5-…
0,0
0,8
1,50
-30
60
-90
14
5-…
0-3
0
60
-90
14
5-…
0-3
0
60
-90
14
5-…
0-3
0
60
-90
14
5-…
1140
1295
1450
0-3
0
60
-90
14
5…
0-3
0
60
-90
14
5…
0-3
0
60
-90
14
5…
0-3
0
60
-90
14
5…
700
850
1000
0-3
0
60
-90
14
5-1
75
0-3
0
60
-90
14
5-1
75
0-3
0
60
-90
14
5-1
75
0-3
0
60
-90
14
5-1
75
Início da fase ativa
Fim da fase ativa
α
Razão AV/AM
Total L5
Total diário da atividade
IV
Início do L5
Início do M10
Juvenil fêmea
Juvenil macho
Mãe
Pai
Intervalos da fase juvenil
min
min
min
AV
/AM
To
tal
To
tal
IVl
min
min
Família 3 Família 4 Família 5Média das
família s
Figura 2 – Médias (± desvio padrão) do início e fim da fase ativa; Alfa (α); Variação intradiária (IV); total do L5; total diário da atividade; razão AV/AM; início do L5 e do M10 de cada animal ao longo dos intervalos da fase juvenil separadamente por família e a média geral de todas as famílias. *p<0,05.
83
O total diário da atividade foi maior nos juvenis do que nos adultos ao longo dos
intervalos em todas as famílias. Além disso, o total diário da atividade dos juvenis aumenta ao
longo dos intervalos em todas as famílias (Figura 2 - F(4, 706)=4,17, p<0,05). Em relação ao
sexo, a análise da interação entre sexo, faixa etária e família indicou que os juvenis machos
foram mais ativos do que as fêmeas juvenis nas famílias 3 e 4 enquanto que nos adultos essa
diferença entre os sexos ocorreu apenas na família 3 (Figura 3 – Tukey, p<0,05).
Independente do intervalo da fase juvenil, o L5 (F(2, 308)=2,12, p>0,05) e a razão AV/AM (F(2,
308)= 0,46, p>0,05) foram maiores nos juvenis do que nos adultos em todas as famílias embora
no L5 essa diferença tenha sido significativa apenas para a família 4 (Figura 2 - Tukey,
p<0,05). Ao longo da fase juvenil, houve uma redução na razão AV/AM nas famílias 3 e 4 e
esta redução ocorre em tanto nos juvenis como nos adultos (F(4, 614)=1,36, p<0,05).
84
350
385
420
Fêmea Macho Fêmea Macho Fêmea Macho Fêmea Macho
Juvenil
Adulto
1000
1060
1120
Fêmea Macho Fêmea Macho Fêmea Macho Fêmea Macho
600
675
750
Fêmea Macho Fêmea Macho Fêmea Macho Fêmea Macho
0
1,5
3
Fêmea Macho Fêmea Macho Fêmea Macho Fêmea Macho
600
2300
4000
Fêmea Macho Fêmea Macho Fêmea Macho Fêmea Macho
80000
250000
420000
Fêmea Macho Fêmea Macho Fêmea Macho Fêmea Macho
0
1,5
3
Fêmea Macho Fêmea Macho Fêmea Macho Fêmea Macho
1140
1290
1440
Fêmea Macho Fêmea Macho Fêmea Macho Fêmea Macho
700
800
900
Fêmea Macho Fêmea Macho Fêmea Macho Fêmea Macho
Juvenil
adulto
Início da fase ativa
Fim da fase ativa
α
Razão AV/AM
Total L5
Total diário da atividade
IV
Início do L5
Início do M10
min
min
min
AV
/AM
To
tal
To
tal
IVm
inm
in
Sexo
Família 3 Família 4 Família 5Média das
família s
Figura 3 – Médias (± desvio padrão) do início e fim da fase ativa; alfa (α); Variação intradiária (IV); total do L5; total diário da atividade; razão AV/AM ; início do L5 e do M10 de cada sexo nas duas faixas etárias separadamente por família e a média geral de todas as famílias. *p<0,05.
85
DISCUSSÃO
Nesse estudo, as médias gerais em todos os parâmetros do ritmo circadiano de
atividade motora, com exceção da razão AV/AM, modificaram após o início da puberdade.
Entretanto, quando observado esses parâmetros em cada animal separadamente, as mudanças
não foram significativas na maioria dos animais. Apesar deste último resultado, houve um
atraso na média geral do início e do fim da fase ativa após a entrada na puberdade, semelhante
ao descrito para o fim da fase ativa em rhesus (Golub et al. 1996; 2002), início e fim da fase
ativa em degus (Tate et al. 2002; Hagenauer et al. 2011a) e em ratos de laboratório
(Hagenauer et al. 2011b), e início e fim da vigília em humanos (Andrade et al. 1993;
Carskadon et al. 1993). Em humanos, há evidências de que o atraso de fase na puberdade está
associado ao estágio de desenvolvimento puberal (Carskadon et al. 1993) e a influência de
fatores sociais (Carskadon 2011; Louzada & Menna-Barreto 2004; Pereira et al. 2010).
Manipulações experimentais em ratos e degus apontam para uma modulação da ritmicidade
circadiana relacionada à elevação dos hormônios gonadais na puberdade (Hagenauer et al.
2011a; b).
A ausência de uma modulação da puberdade comum a todos os juvenis estudados
pode estar relacionada ao efeito que outras pistas, tais como as sociais, podem exercer sobre o
ritmo de atividade motora. Em outro trabalho realizado em nosso laboratório, a dinâmica
familiar influenciou o ritmo circadiano de atividade motora de saguis uma vez que a
correlação entre os perfis diários da atividade de indivíduos da mesma família é mais forte do
que entre indivíduos de famílias diferentes (Melo et al. submetido). Como nesse estudo os
animais foram mantidos em grupo familiar, sugere-se que, mesmo nos animais sob influência
da puberdade, a dinâmica familiar pode modular a expressão da ritmicidade circadiana de
forma que o ritmo circadiano de atividade motora de cada indivíduo expressa-se de acordo
com o dos demais dentro da familia.
86
Além da influência dos fatores sociais, a ausência de uma modulação comum a todos
os animais pode estar associada ao recorte temporal feito no estudo. Embora a puberdade seja
identificada por um aumento nos níveis de hormônios esteróides circulantes no plasma, outras
mudanças fisiológicas e comportamentais durante a puberdade não se expressam num curto
intervalo de tempo. Em saguis, as fêmeas em torno dos 6 meses exibem elevações periódicas
nos níveis de estradiol, semelhante aos níveis encontrados em fêmeas adultas, mas a primeira
ovulação frequentemente não ocorre antes do primeiro ano de idade (Abbott et al. 2003). Em
machos, a puberdade ocorre em torno do 7º mês, mas a presença de espermatozóides nos
testículos não ocorre antes dos 10 meses de idade (Chandolia et al. 2006). Dessa forma, como
as mudanças durante a puberdade são gradativas e envolvem outras mudanças fisiológicas e
comportamentais mais tardias ao aumento dos hormônios esteróides, a avaliação do ritmo de
atividade durante as fases juvenil e subadulta poderia contribuir para avaliar se a ritmicidade
circadiana sofre modulações em fases mais tardias às observadas neste estudo.
Em relação à idade dos juvenis, embora a maioria dos parâmetros da atividade motora
tenha apresentado modificações, estas mudanças também foram observadas nos adultos e não
ocorreram na maioria das famílias, o que demonstra que estes resultados também podem estar
associados às interações na dinâmica familiar e não somente à idade. Diferente dos demais
parâmetros, o total diário da atividade aumentou ao longo dos intervalos apenas nos juvenis e
em todas as famílias, o que pode ser associado a um aumento da independência do animal
com a idade (Rêgo et al. 2011; Yamamoto 1993; Ximenes & Sousa 1993). Dessa forma, uma
série de comportamentos que afetam a movimentação dos animais, tais como o forrageio
(Yamamoto 1993) e a brincadeira (Bessa et al., submetido (Anexo A); Castro 2011), podem se
tornar mais frequentes e duradouros, elevando os níveis de atividade dos animais. Este
aumento no total diário da atividade ao longo da idade em saguis juvenis também foi
observado por Menezes et al. (1996) e Melo et al. (2010). Além disso, os níveis mais elevados
87
de atividade no juvenil do que no adulto podem estar associados a diferenças no repertório
comportamental de cada faixa etária. Além do forrageio, que tem um impacto elevado sobre a
movimentação do animal, no repertório dos juvenis há predominância do comportamento de
brincadeira que envolve deslocamento do animal, enquanto que nos adultos, predominam
comportamentos que envolvem pouco deslocamento, tais como a catação (Castro 2011;
Yamamoto 1993).
Em relação à faixa etária também foi observado que a razão AV/AM foi maior nos
juvenis do que nos adultos como reflexo dos juvenis apresentarem níveis mais elevados de
atividade no turno vespertino do que no matutino. De acordo com este critério, pode-se
sugerir que os juvenis seriam mais vespertinos do que os adultos. Estudos anteriores
observaram que o cronotipo, avaliado a partir dos horários de início e fim da vigília em
relação ao ciclo CE, apresenta uma tendência à vespertinidade em adolescentes (Andrade et
al. 1993; Carskadon et al. 1993), que diminui com a chegada da idade adulta. Modificações na
distribuição da atividade durante a fase ativa também foram observadas em degus e ratos, que
ao longo da idade passam de um perfil bimodal para o unimodal encontrado nos adultos
dessas espécies. No degus, este perfil unimodal é caracterizado pela concentraçãao da
atividade na fase de claro (Hagenauer et al. 2011a) e em ratos no escuro (Hagenauer et al.
2011b).
A distribuição da atividade ao longo da fase ativa em saguis apresenta um perfil
bimodal que pode ser resultado da expressão do sistema de temporização circadiano. De
acordo com o modelo de Pittendrigh & Daan (1976), a expressão do ritmo circadiano de
atividade seria regulada por 2 osciladores, um matutino que está relacionado ao nascer do sol
e um vespertino relacionado ao pôr-do-sol. Tendo em vista que nos saguis juvenis a atividade
vespertina foi mais elevada que a matutina, sugerimos que o oscilador vespertino teria um
efeito mais forte na expressão da ritmicidade circadiana da atividade motora do que o
88
matutino nessa fase do desenvolvimento. Na medida em que o animal aproxima-se da idade
adulta, o oscilador matutino se tornaria mais forte que o vespertino, tornando o perfil de
atividade semelhante ao encontrado no adulto. Martyanhak et al. (2010) sugerem que poderia
existir em humanos além dos cronotipos matutinos, vespertinos e intermediários, o cronotipo
bimodal que seria resultado de um fraco acoplamento entre os osciladores matutino e
vespertino. Em estudos futuros, torna-se importante avaliar em que momento ao longo da
ontogênese de saguis haveria uma mudança na relação entre os osciladores matutino e
vespertino que contribuiria para o estabelecimento do padrão do adulto.
Embora tenham sido observadas mudanças associadas ao total diário da atividade e a
razão AV/AM, o início e fim da fase ativa que marcam a alocação temporal em relação ao
ciclo CE, não diferiram entre as faixas etárias. Nas duas faixas etárias, observou-se uma
relação de fase positiva entre o início e o fim da fase ativa em relação ao início e fim da fase
de claro respectivamente, semelhante ao encontrado para animais adultos (Menezes et al.
1993) e juvenis (Melo et al. 2010) em condições semi-naturais; e para animais adultos em
condições naturais (Alonso & Langguth 1989; Castro et al. 2003) e em laboratório (Erkert
1989). Em outras espécies há diferenças na alocação temporal da fase ativa entre juvenis e
adultos que podem ser decorrentes de diferenças no STC em cada fase. Entretanto, em saguis
sugere-se que a existência de diferenças entre juvenis e adultos do mesmo grupo não seria
adaptativa para a organização social dessa espécie, uma vez que animais deslocados
temporalmente poderiam isolar-se do grupo, tornando-se mais susceptíveis à predação. A
marcação temporal promovida pelo ciclo CE, considerada a principal pista temporal em
saguis (Erkert & Schardt 1991), pode ter um efeito mais forte do que a puberdade, como
observado em estudo anterior realizado em nosso laboratório (Melo et al. 2010). No estudo
citado, houve um avanço no início da da fase ativa em saguis púberes vivendo em condições
semi-naturais que estava associado às variações sazonais no ciclo CE.
89
Apesar de haver uma relação de fase positiva tanto para o início como para o fim da
fase ativa existem diferenças associadas a estes parâmetros, sendo que o início da fase ativa
apresenta uma menor variação dia-a-dia enquanto que o fim é mais flexível, semelhante ao
encontrado em nosso estudo anterior (Melo et al. 2010). A menor variação dia-a-dia nos
horários de início da fase ativa e maior irregularidade dos horários de término podem estar
relacionadas a diferenças no acoplamento entre os osciladores matutino e vespertino e o ciclo
CE. Dessa forma, sugerimos que a menor variação dia-a-dia nos horários de início da fase
ativa poderia estar associada ao forte acoplamento entre o oscilador matutino e nascer do sol
enquanto que a maior irregularidade dos horários de término estaria associada a uma menor
força de acoplamento entre o oscilador vespertino e o pôr-do-sol, podendo contribuir para que
este oscilador seja modulado também por outras pistas, tais como as sociais. Além disso,
observa-se que como o fim da atividade ocorre até 2 horas antes do por do sol, é necessário
que os animais mantenham um determinado nível de alerta para evitar a predação mesmo
após o recolhimento na árvore de dormir.
Diferente do início e fim da fase ativa observou-se um efeito da faixa etária e do sexo
sobre o inicio do M10, sendo que o macho adulto inicia antes dos demais animais do grupo,
semelhante ao encontrado em trabalho anterior do nosso laboratório (Melo et al. em
preparação). Como o início do M10 detecta o início das 10 horas consecutivas de maior
atividade, é provável que este parâmetro esteja detectando o pico de atividade matutina que
coincide com o horário do início do forrageio em campo (Alonso & Langguth 1989). Desta
forma, ao anteciparem o início do forrageio, os machos poderiam detectar possíveis
predadores antes dos demais membros do grupo, fornecendo proteção para os filhotes.
Embora em cativeiro não ocorra predação e a competição por recursos seja menos acentuada,
o comportamento nessa condição é reflexo do que ocorre em ambiente natural (Tardiff et al.
2006).
90
Nesse estudo, o ritmo circadiano de atividade motora dos juvenis vivendo em grupo
familiar sob condições de CE 12:12 h não apresentou mudanças após entrada na puberdade
comuns a maioria dos animais dos grupos estudados, o que pode indicar que a puberdade não
é um evento fisiológico tão forte quanto à dinâmica familiar (Melo et al. submetido) na
regulação da expressão da ritmicidade circadiana da atividade nesta espécie. Tendo em vista
que a dinâmica familiar tem forte influência sobre esse ritmo, a ausência de diferenças entre
juvenis e adultos no início e no fim da fase ativa pode ser decorrente da manutenção da
coesão do grupo que contribui como mecanismo de defesa contra predadores nos horários de
transição do ciclo CE. Além da dinâmica familiar, no contexto natural, outros fatores, tais
como a sazonalidade, podem modular o ritmo de atividade motora em animais púberes (Melo
et al. 2010). Entretanto, foram evidenciadas diferenças entre as faixas etárias em parâmetros
que detectam mudanças ao longo da fase ativa, tais como a razão AV/AM e o início do M10,
e na amplitude do ritmo, tais como o total diário da atividade. Além de diferenças entre as
faixas etárias, o total diário da atividade foi o único parâmetro que apresentou um aumento
associado aos intervalos da fase juvenil em todas as famílias.
91
REFERÊNCIAS
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95
6.4. Artigo 4:
PERFIL DIÁRIO DOS COMPORTAMENTOS AFILIATIVOS EM SAG UIS JUVENIS VIVENDO EM GRUPOS FAMILIARES SOB CICLO CLARO ESCURO
ARTIFICIAL
Paula R. Melo, Bessa ZC, Alexandre A.L. Menezes and Carolina V.M. Azevedo
Laboratório de Cronobiologia, Programa de Pós-graduação em Psicobiologia, Departamento
de Fisiologia, Universidade Federal do Rio Grande do Norte, Natal, Brasil.
Financial support: CAPES, CTInfra/FINEP and UFRN
Corresponding author: Carolina Azevedo, Laboratório de Cronobiologia; Departamento de Fisiologia – Centro de Biociências - Universidade Federal do Rio Grande do Norte, Caixa Postal 1511; CEP 59078-970. Natal/RN - Brazil Tel: +55 84 3215-3409 Fax: +55 84 3211-9205 E-mail: [email protected] * artigo a ser submetido à Revista Animal Behaviour – Qualis B1
96
RESUMO
Em saguis, uma variação diurna foi observada em vários comportamentos, tais como catação
e proximidade. Entretanto, a distribuição diária dos comportamentos afiliativos ao longo da
fase juvenil ainda é desconhecida. Além disso, como esses comportamentos são modulados
pela idade, propomos que a distribuição diária dos comportamentos afiliativos seja modulada
pela idade do juvenil. Para descrever a distribuição diária dos comportamentos afiliativos em
saguis juvenis e os possíveis efeitos da idade sobre este perfil, a duração desses
comportamentos foi registrada 2 vezes por semana, em sessões de 15 minutos a cada hora da
fase ativa. Os comportamentos de catação, proximidade e brincadeira social foram avaliados
em 5 díades de juvenis gêmeos (4 ♀/♂ e 1 ♂/♂) entre o 4º e o 12º meses de vida, vivendo
com seus respectivos pais sob ciclo CE artificial 12:12 h e temperatura e umidade constantes.
A partir dos resultados, observou-se que no intervalo entre 7:00-10:00 h ocorreram os maiores
valores da proximidade e os menores valores da brincadeira social comparado aos demais
intervalos (11:00-14:00 h e 15:00-18:00 h). Além disso, não foi observada diferença na
duração da proximidade e da brincadeira entre os outros dois últimos intervalos horários. Essa
distribuição da brincadeira e da proximidade ao longo do dia foi semelhante em todas as
idades. Em relação à catação, os menores valores ocorreram entre 07:00 - 10:00 h do 4º ao 8º
mês de vida dos juvenis. A partir do 8º mês, os maiores valores da catação ocorreram no
intervalo entre 11:00 - 15:00 h, o que assemelha-se ao encontrado no indivíduo adulto. A
partir desses resultados, observou-se que há variação na distribuição dos comportamentos
afiliativos ao longo do dia, sendo que a distribuição da brincadeira e da proximidade não varia
ao longo da fase juvenil enquanto que a da catação modifica-se ao longo dessa fase.
Palavras chaves: sagui, comportamentos afiliativos, perfil circadiano, proximidade, brincadeira, catação.
97
INTRODUÇÃO
O sagui é um pequeno primata neotropical que vive em grupos que variam entre 3 e 15
indivíduos (Stevenson & Rylands 1988). O comportamento reprodutivo está baseado,
principalmente, na interação entre o macho e a fêmea reprodutores (Arruda et al. 2005). A
dominância sobre os demais membros do grupo é estabelecida por meio de mecanismos de
natureza comportamental, hormonal e feromonal entre fêmeas e apenas comportamental entre
machos (Abbott 1988, 1993; Yamamoto et al. 2009). A maioria dos nascimentos em campo e
cativeiro é de díades de gêmeos, que podem ser cuidadas por todos os membros do grupo
(Yamamoto 1990; Arruda 1992; Abbott 1997; Tardif et al. 1993; 2006). Segundo Abbott et al.
(2003), neste primata existem 5 estágios do desenvolvimento: infante (0-3 meses), juvenil (3-
13 meses), subadulto (13-18 meses), adulto (18 - 122 meses) e idoso (acima de 122 meses).
Em saguis, a fase juvenil é um momento de transição que compreende o intervalo
entre o desmame e a maturidade sexual (Abbott et al. 2003). Embora os juvenis sejam
bastante ativos em função do aumento na habilidade motora em relação ao estágio infante,
eles gastam muito tempo próximos ou em contato físico com os cuidadores (Yamamoto
1993). Além disso, nessa fase ocorre o aumento interação social entre os gêmeos, incluindo o
aparecimento do comportamento de brincadeira social, e aumento do comportamento de
catação envolvendo o juvenil e outros membros do grupo (Yamamoto 1993; Castro 2011).
Embora a ontogênese comportamental esteja bem descrita em saguis (Yamamoto 1993;
Abbott et al. 2003; Castro 2011), a distribuição desses comportamentos ao longo do dia é
desconhecida na fase juvenil.
Em indivíduos adultos, vários comportamentos importantes no estabelecimento e
manutenção de laços afiliativos, apresentam variação na distribuição ao longo do dia, tais
como a catação (Menezes et al. 1994; Azevedo et al. 2001), proximidade e contato (Sousa &
Pontes 2008). Além disso, a atividade motora, associada aos diversos comportamentos dessa
98
espécie, apresenta um ritmo circadiano (Erkert 1989; Menezes et al. 1993). Em campo, há
uma intensa atividade de forrageio (Alonso & Langguth 1989) nos horários que correspondem
aos picos de atividade descritos nessa condição (Castro et al. 2003) e em cativeiro (Menezes
et al. 1993). Além disso, o pico de atividade no final do dia precede uma elevação no
comportamento de contato observado em campo (Sousa & Pontes 2008). Em torno do meio
dia ocorre o descanso em animais mantidos em vida livre (Castro et al. 2003) e em cativeiro
(Menezes et al. 1993), e nesse horário é descrito um aumento nos comportamentos de catação
e proximidade entre os adultos mantidos em cativeiro (Sousa & Pontes 2008) e de brincadeira
entre os juvenis em vida livre (Arruda, comunicação pessoal).
Apesar dessa distribuição de atividades ao longo dia ser característica da espécie, nem
todos os membros do grupo atuam sincronicamente e os comportamentos podem ser
influenciados pelas características individuais (Box 1975) e pela dinâmica das interações
sociais de cada grupo (Nascimento 1997). Em saguis, modificações na dinâmica das
interações sociais, tais como o nascimento de filhotes, pode suprimir a expressão da
ritmcidade circadiana do comportamento de catação em animais cuidadores (Azevedo et al.
2001), reduzir o total da atividade motora em juvenis (Melo et al. 2010) e modular a
distribuição das atividades diárias do grupo (Nascimento 1997). Tendo em vista as evidências
de que há uma modulação da dinâmica das interações sociais sobre a expressão
comportamental dos animais, estudos realizados com animais vivendo em grupos familiares
podem contribuir para caracterizar a distribuição diurna dos comportamentos em um contexto
social mais próximo ao encontrado em ambiente natural e identificar os possíveis fatores da
dinâmica familiar que interferem na distribuição diurna dos comportamentos afiliativos.
Apesar de haver modificações na distribuição dos comportamentos afiliativos ao longo
da fase juvenil, o perfil da distribuição desses comportamentos ao longo da fase ativa ainda é
desconhecido nos juvenis. Como a fase juvenil é um momento de transição para a fase adulta,
99
é interessante entender como se estabelece a distribuição diária desses comportamentos ao
longo desta fase, comparando com o observado no padrão adulto descrito em estudos
anteriores (Menezes et al. 1994; Azevedo et al. 2001; Nogueira et al. 2001; Melo et al. 2005;
Sousa & Pontes 2008; Menezes et al. 1993). Além disso, caracterizar a variação diurna dos
comportamentos afiliativos ao longo da fase juvenil pode contribuir para entender a relação
entre a distribuição diária dos diferentes comportamentos, e consequentemente, o
desenvolvimento do padrão diário de atividade geral do animal. Portanto, o objetivo deste
trabalho foi caracterizar a distribuição diária dos comportamentos afiliativos em saguis
juvenis em cativeiro sob condições de claro-escuro (CE) 12:12 h.
METODOLOGIA
O experimento foi realizado em cinco famílias, compostas por uma díade de gêmeos
(4 ♀/♂ e 1 ♂/♂) e os seus respectivos pais. As famílias foram mantidas no laboratório do
Núcleo de Primatologia da UFRN, com ciclo claro escuro 12:12 h (~350: ~8 lux - acender
das luzes: 07:00 h e apagar das luzes: 19:00 h). A temperatura foi em média 27,3 ± 0,7°C e a
umidade relativa do ar foi 58,2 ± 8,3 %. Cada gaiola foi enriquecida com caixa ninho, poleiro,
balanços de madeira e de plástico.
100
Tabela 1 – Composição das famílias e datas referentes à coleta de dados.
A água estava disponível ad libitum. A alimentação foi disponibilizada na fase de
claro. No inicio da fase de claro, os animais receberam uma mistura nutricional (leite, ovos
cozidos, pão, banana e suplementos de vitaminas A, C, E e D). Depois, os resíduos de
alimentos foram substituídos por frutas, frango desfiado ou batata doce de acordo com um
cardápio semanal. Além disso, suplementos tais como goma arábica, granola, leite
condensado e insetos (Tenebrio molitor) foram adicionados a estas porções. A mistura
nutricional foi introduzida na gaiola 07:00 h - 09:00 h e reabastecida por frutas entre 13:00 h e
15:00 h. Entre 16:30 h e 18:00 h, alimentos que não foram consumidos foram removidos da
Família Animal Sexo Faixa etária
Data da coleta de
dados
Nascimento de infantes
1(F1) Genilson ♂ Juvenil
15/Jun/2009 a
15/Fev/2010
Geraldo ♂ Juvenil
Giva ♀ Adulto Guará ♂ Adulto
2(F2)
Florise ♀ Juvenil
17/Set/2009 a 17/Mai/2010
Floriano ♂ Juvenil
Flor ♀ Adulto Crivo ♂ Adulto
Francinilda ♀ Infante Nov/ 2009
Francil ♂ Infante
3(F3) Alma ♀ Juvenil
04/Fev a 04/Set/2010
Alisson ♂ Juvenil Andréia ♀ Adulto Fontes ♂ Adulto
4(F4) Amália ♀ Juvenil
07/Abr a 07/Dez/2010
Amaro ♂ Juvenil
Afrodite ♀ Adulto Ravi ♂ Adulto
5(F5)
Oboé ♀ Juvenil 10/Jun/2010
a 10/Fev/2011
Odara ♂ Juvenil Ozelita ♀ Adulto Zonta ♂ Adulto
101
gaiola. O experimento foi realizado em conformidade com as normas de Pesquisa Animal da
Universidade Federal do Rio Grande do Norte e a Sociedade Brasileira de Neurociências e
Comportamento.
O registro comportamental de cada família ocorreu do 4º ao 11º mês de vida dos
juvenis e foi realizado 2 vezes por semana, em sessões de 15 minutos a cada hora durante a
fase ativa. Cada díade foi filmada por micro-câmeras (Seco mod. SC 201 A color) localizadas
em frente a cada gaiola. Através do método focal foi registrada a duração dos
comportamentos de proximidade-contato e brincadeira social entre os gêmeos, e de catação
(realizada e recebida) entre o juvenil e os demais membros da família. Como a ocorrência de
brincadeira social entre juvenis e adultos foi baixa, foram analisadas apenas as interações
entre os juvenis. Os comportamentos foram definidos conforme descrito no Quadro 2.
Quadro 2 - Descrição dos comportamentos observados
Comportamentos Descrição
Proximidade-contato
Manter-se próximo ao outro animal com distância menor que
20 cm ou em contato corporal, com exceção de contato entre as
caudas (Alencar 1995).
Brincadeira social
Sequência de movimentos repetitivos, incompletos,
“exagerados” e sem objetivo definido, tais como correr, pular,
rolar com outro indivíduo, perseguir o outro, pendurar em
algum lugar de apoio ou manipular objetos em um contexto de
brincadeira, marcado por início e fim (Stevenson & Rylands
1988).
Catação Cuidado da pele e do pêlo feito através das mãos, língua ou
dentes (Woodcock, 1978, Goosen, 1987).
102
Análise dos dados
Os dados diários dos comportamentos foram distribuídos em 3 intervalos horários (7:00-
10:59 h; 11:00-14:59 h; 15:00-18:59 h). O somatório dos dados para cada indivíduo em
intervalos horários ocorreu devido a reduzida freqüência e duração dos comportamentos a
cada hora do dia, o que inviabiliza a aplicação de testes estatísticos. Além disso, a duração
dos comportamentos de catação realizada e recebida foi referente aos registros por indivíduo
enquanto que a brincadeira social e a proximidade foi referente à interação entre os gêmeos.
A análise dos comportamentos de proximidade e catação realizada e recebida foi feita por
meio da ANOVA de medidas repetidas com 2 fatores de repetição: “meses de vida” e
“intervalos horários”. Na proximidade, foi utilizado como variável independente “família” e
na catação “família” e “animal”. Na presença de diferença estatisticamente significativa foi
aplicado o pós-teste Tukey.
O comportamento de brincadeira social não apresentou uma distribuição normal, sendo
realizado o teste de Friedman para avaliar diferenças entre os intervalos horários e entre os
meses de vida dos juvenis incluindo ou não o fator família. As comparações posteriores entre
cada intervalo horário e entre cada mês de vida foram realizadas pelo teste de Wilcoxon. O
nível de significância foi de 95% para todos os testes.
RESULTADOS
Paralelamente à redução na duração dos comportamentos de proximidade/contato entre
os juvenis ao longo das idades observou-se um aumento na brincadeira de social e na catação.
As durações da brincadeira social (Figura 1 - Friedman Chi-squared = 7,43, Wilcoxon
p<0,05) e da catação foram menores nos primeiros meses, com o 4º mês tendo os menores
valores em relação aos demais, enquanto que a proximidade foi maior nos 3 primeiros meses
em relação aos 4 últimos. Apesar da brincadeira social, proximidade e catação apresentarem
103
diferenças ao longo dos meses, a análise por família separadamente indicou que essas
diferenças foram significativas apenas para uma família em cada comportamento (brincadeira
- F4; proximidade - F1; catação – F2).
Intervalos horários
0
25
50
0
1500
30007
-10
11
-14
15
-18
7-1
0
11
-14
15
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'
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25
50
0
1500
3000
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'
0
25
50
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1500
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'
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25
50
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0
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-14
15
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7-1
0
11
-14
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Duração da brin
cadeira social (seg) e da catação (seg)
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s
104
Figura 1 – Média dos comportamentos afiliativos ao longo do dia em cada mês de vida dos juvenis em todas as famílias.
Em relação aos intervalos horários, observou-se que no intervalo entre 7:00-10:00 h
ocorrem os maiores valores da proximidade e os menores valores da brincadeira social
comparado aos demais intervalos (11:00-14:00 h e 15:00-18:00 h). Além disso, não foi
observada diferença na duração da proximidade e da brincadeira entre os outros dois últimos
intervalos horários (Friedman Chi-squared = 46,24, Wilcoxon p< 0,05 – Figura 1). Essa
distribuição da brincadeira e da proximidade ao longo do dia foi semelhante em todas as
idades em cada família. Entretanto, na brincadeira houve exceções nos seguintes meses: 4º
mês em todas as famílias; 5º mês: F1, F3 e F5; 6º mês: F4; 7º mês: F3 e F4; 8º mês: F3; 9º
mês: F5; 10º mês: F2 e F4 e 11º na família 5 (Friedman Chi-squared: F1 = 6,36; F2 = 52,72;
F3 = 44.03; F4 = 26,19; F5 = 66,40; Wilcoxon p< 0,05; Figura 1) e na proximidade não
houve diferença estatisticamente significativa em nenhum dos meses (Tukey, p > 0,05).
Na distribuição da catação ao longo do dia, os menores valores da catação ocorreram
entre 07:00-10:00 h. Entretanto, a análise da interação entre família, intervalo horário e meses
de vida dos juvenis indicou que no 4º mês, as famílias apresentaram uma distribuição em que
o intervalo entre 15:00-18:00 h apresentou valores maiores do que os demais. Entre o 5º e o 7º
mês, a distribuição da catação ao longo dos intervalos variou entre as famílias (Figura 1) e a
partir do 8º mês, o intervalo entre 11:00-14:00 h apresentou os maiores valores, na maioria
das famílias.
Houve diferença entre os animais na catação realizada na família 1, na qual o Geraldo
realizou mais catação do que Genilson. Na catação recebida, não houve diferença entre os
animais.
105
DISCUSSÃO
Nesse estudo, os comportamentos afiliativos em saguis juvenis vivendo em famílias
sob condições CE 12:12 h apresentaram variação diurna, semelhante ao observado em
trabalhos anteriores para animais adultos na catação (Menezes et al., 1993; Azevedo et al.
1996) e na proximidade (Sousa & Pontes 2008) e para animais juvenis na brincadeira social
(Bessa et al. submetido – Anexo A ).
A distribuição diurna desses comportamentos em saguis juvenis foi caracterizada por
apresentar, no início da fase de claro, elevados níveis de proximidade e baixos níveis de
catação e brincadeira. Ao longo dos intervalos, a brincadeira e a catação elevam e a
proximidade diminui. Em relação à brincadeira social, a distribuição desse comportamento ao
longo do dia em saguis foi semelhante ao encontrado para juvenis de C. Penicillata em
ambiente natural (Cavalheiro 2008). A elevação da brincadeira encontrada no 2º intervalo
tende a coincidir com a fase de redução da atividade motora dos animais adultos encontrada
em ambiente natural (Moreira et al. 1991 e Castro et al. 2003) e em cativeiro (Menezes et al.
1993), e com o pico da catação (12 a 13 h) em ambiente natural (Alonso & Langguth 1989;
Castro et al. 1994) e em cativeiro (Menezes et al. 1993; Azevedo et al. 1996).
Os juvenis permaneceram mais tempo próximos um do outro no primeiro intervalo,
semelhante ao encontrado para saguis machos adultos em vida livre, em que os maiores
valores de proximidade ocorrem pela manhã (Sousa & Pontes 2008). Entretanto, no estudo
citado os valores elevados no turno matutino são decorrentes de valores elevados de
proximidade em torno do meio-dia (Sousa & Pontes 2008), diferente do observado em nosso
estudo em que a proximidade foi elevada no início do dia. Esta elevação no início do dia pode
estar associada à condição de cativeiro, pois em ambiente natural, o padrão comportamental
de “ficar parado”, “andar lento” e “forrageio” são mais frequentes nas 2 h que antecedem e
sucedem o recolhimento aos locais de pernoite (Camarotti & Monteiro-da-Cruz 1997). Dessa
106
forma, sugere-se que devido à atividade de forrageio ficar um pouco limitada em cativeiro
devido à disponibilidade do alimento e a restrição do espaço físico, o comportamento de ficar
parado próximo um ao outro pode se tornar mais frequente.
Em relação à catação, houve variações na distribuição ao longo do dia em função da
idade. Entre o 4º e 8º meses de vida dos juvenis, a catação não apresentou um perfil bem
definido e a partir do 8º mês, a duração da catação entre 11:00-14:00 h foi maior do que nos
outros intervalos, o que coincide com o encontrado em animais adultos. Nos adultos, os
maiores valores de catação ocorrem entre 8-12 h para animais vivendo em grupos familiares
em campo (Castro et al. 1997) e em cativeiro (Menezes et al. 1994, Azevedo et al. 1997) e
para saguis mantidos em casais em cativeiro os maiores valores ocorrem entre 10:00 – 11:00 h
(Mota et al. 1993). Os nossos resultados coincidiram com trabalhos anteriores, pois nos
estudos citados, os animais foram mantidos sob ciclo CE natural, e em nosso estudo houve
um deslocamento da fase de claro em torno de 2 h em relação ao ciclo CE natural, com as
luzes permanecendo acessas entre 7:00 – 19:00 h. Portanto, os horários em que se observa os
maiores valores da catação em estudos anteriores coincidiram com o encontrado em nosso
estudo, em que o intervalo entre 11:00 – 14:00 h apresenta os maiores valores da catação a
partir do 8º mês de vida dos juvenis. Como essa semelhança ocorreu apenas a partir do 8º
mês, sugere-se que a distribuição da catação torna-se mais semelhante aos indivíduos adultos
a partir dessa idade.
Considerando a distribuição dos comportamentos afiliativos ao longo dos meses, a
proximidade diminui e a brincadeira e catação aumentam. Resultados semelhantes foram
encontrados para a brincadeira e a catação dos juvenis em cativeiro (Castro 2011). Além
disso, Yamamoto (1993) observou que os comportamentos de proximidade e contato físico
são os principais tipos de interações entre os gêmeos entre 12 e 22 semanas de idade. Na
medida em que outros tipos de interações sociais são estabelecidos, tais como a catação e a
107
brincadeira, espera-se que a proximidade entre os juvenis torne-se menos frequente e
duradoura (Yamamoto 1993).
A catação realizada diferiu entre os animais da família 1, o que pode estar associado
ao fato de essa família ser a única composta por uma díade de juvenis machos. Esse resultado
é semelhante ao encontrado por Silva (2002), em que houve diferença nos níveis de interação
social (catação e contato) entre machos juvenis de uma mesma díade e os animais que
apresentaram os níveis mais elevados tenderam a se tornar animais dominantes quando
adultos. Dessa forma, sugere-se que o estabelecimento da dominância na idade adulta em
machos pode estar relacionada com as alianças estabelecidas por meio de interações sociais na
fase juvenil.
A partir dos resultados observados, os comportamentos afiliativos em saguis juvenis
apresentam uma distribuição diurna em que a proximidade ocorre mais no início do dia e os
comportamentos de brincadeira e catação ocorrem mais nos 2 últimos intervalos. A
distribuição diária dos comportamentos de brincadeira e proximidade é semelhante entre o 5º
e o 12º mês de vida dos juvenis e a distribuição da catação ao longo do dia torna-se
semelhante ao padrão encontrado no adulto a partir do 8º mês de vida, no qual a catação
torna-se mais frequente no intervalo entre 11:00 e 15:00 h, correspondente ao meio do dia em
animais em vida livre. Em trabalhos futuros, a caracterização desses comportamentos entre
todos os indivíduos da família e da relação temporal entre todos os comportamentos pode
contribuir para entender a organização temporal dos comportamentos afiliativos em animais
vivendo em grupo familiar.
108
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111
7. DISCUSSÃO GERAL
Nesse estudo, o ritmo circadiano de atividade motora foi observado sob diferentes
pontos de vista, sendo considerados fatores relacionados à vida em grupo, puberdade, faixa
etária e sexo. Do ponto de vista social, observou-se que a correlação entre os perfis diários da
atividade é mais forte entre os indivíduos de uma mesma família do que entre famílias
diferentes, o que pode indicar que a dinâmica das interações sociais modula o ritmo
circadiano de atividade motora de cada indivíduo de forma que ele expressa um ritmo
semelhante ao encontrado no grupo. Considerando as relações dentro de cada família, a forte
correlação na díade de gêmeos em relação às demais díades pode ser reflexo da importância
que o gêmeo tem como parceiro social do irmão, principalmente em atividades relacionadas à
sua faixa etária, tais como a brincadeira social. Apesar das evidências de que houve uma
modulação social sobre o ritmo de atividade motora, novos estudos são necessários para
identificar se esta modulação ocorre por mecanismos de arrastamento ou mascaramento.
O efeito que a dinâmica familiar exerce sobre o ritmo circadiano de atividade motora
pode ter refletido nas diferenças individuais observadas entre os animais púberes uma vez que
embora o animal esteja sendo influenciado pelo início da puberdade, há uma tendência à
expressão de um ritmo circadiano que é semelhante ao encontrado dentro da família. Dessa
forma, as mudanças observadas nos valores médios em cada parâmetro podem ser indicadores
de que a entrada na puberdade modula o ritmo circadiano de atividade motora. Entretanto,
nesse estudo, a puberdade pode não ter atuado como um fator isolado, mas esteve associada
ao efeito dos fatores sociais. Além dos fatores sociais, em condições seminaturais, o ciclo
claro e escuro teria um efeito mais forte que a puberdade, como observado em trabalho
anterior realizado em nosso laboratório, em que houve um avanço no início da fase ativa após
a entrada na puberdade em saguis, que estava mais correlacionado aos horários nascer do sol
do que aos efeitos da idade (Melo et al. 2010).
112
Além da influência dos fatores sociais, a ausência de modulação da puberdade comum
a todos os indivíduos pode estar relacionada ao recorte temporal desse estudo. Na medida em
que as mudanças durante a puberdade são gradativas e envolvem outras mudanças fisiológicas
e comportamentais mais tardias ao aumento dos hormônios esteróides, estas podem não ter
sido detectadas neste estudo. A avaliação do ritmo de atividade durante as fases juvenil e
subadulta poderia contribuir para avaliar se a ritmicidade circadiana sofre modulações em
fases mais tardias às observadas neste estudo.
Em relação à faixa etária, embora o início e o fim da fase ativa ocorram mais tarde nos
juvenis do que nos adultos, estas diferenças são muito sutis uma vez que não ocorre na
maioria das famílias. Este resultado pode indicar que diferenças nessas fases do ritmo
circadiano de atividade motora entre juvenis e adultos do mesmo grupo não sejam adaptativas
para a organização da vida em grupo, uma vez que os animais deslocados temporalmente
podem isolar-se do grupo, tornando-se mais susceptíveis à predação. Nesse sentido, sugere-se
que o início e fim da fase ativa foram modulados pelo ciclo CE e não por diferenças etárias
existentes no grupo.
Apesar de não haver diferenças no início e fim da fase ativa, pode-se observar que os
maiores níveis no total diário da atividade e na razão AV/AM ocorrem nos juvenis, podendo
estar relacionados à diferença no repertório comportamental e na distribuição dessas
atividades ao longo do dia, respectivamente. No caso do total da atividade, os elevados níveis
de atividade podem estar associados à realização de comportamentos como a brincadeira, que
envolve o deslocamento do animal, e é mais frequente nos juvenis do que nos adultos
(Yamamoto 1993; Castro 2011). Além disso, a brincadeira entre os gêmeos ocorre mais no
turno vespertino (Bessa et al. submetido; Melo et al. em preparação), o que provavelmente
pode ter contribuído para os elevados níveis de atividade nesse turno e resultaram em uma
razão AV/AM mais elevada nos juvenis.
113
Além disso, baseado no modelo proposto por Pittendrigh & Daan (1976), no qual a
expressão do ritmo circadiano de atividade seria regulada por 2 osciladores, um matutino que
está relacionado ao nascer do sol e um vespertino relacionado ao pôr-do-sol, sugerimos que a
atividade vespertina foi mais elevada do que a matutina nos juvenis devido a um efeito mais
forte do oscilador vespertino na expressão da ritmicidade circadiana da atividade motora
nessa fase do desenvolvimento. Dessa forma, os juvenis tenderiam à vespertinidade, assim
como ocorre em humanos (Andrade et al. 1993; Carskadon et al. 1993) e degus (Hagenaeur et
al. 2011a) na puberdade.
Ao longo da fase juvenil, observou-se um aumento no total diário da atividade que
pode ser reflexo do aumento no comportamento de brincadeira social e da redução no
comportamento de proximidade entre os juvenis observados nesse estudo. Estas mudanças
comportamentais ao longo da fase juvenil provavelmente estão associadas ao aumento da
habilidade motora e da independência do animal e foram semelhantes às encontradas em
trabalhos anteriores realizados em cativeiro (Castro 2011; Yamamoto 1993). Além disso,
como citado anteriormente o total da atividade é menor nos adultos, o que indica que em
determinado momento do desenvolvimento, provavelmente no estágio subadulto, a atividade
diminui aproximando-se do padrão do adulto. Dessa forma, novos estudos são necessários
para detectar em que momento ao longo da ontogênese ocorre uma redução da atividade
motora e na brincadeira social.
Apesar das mudanças observadas na proximidade e na brincadeira ao longo da fase
juvenil, a distribuição dos comportamentos de proximidade e brincadeira social ao longo dos
intervalos horários foi semelhante entre o 5º e 12º mês de vida dos juvenis. Em relação à
proximidade, o perfil diurno destes comportamentos torna-se semelhante ao encontrado em
adultos a partir do 5º mês. A distribuição diurna desses comportamentos em saguis juvenis foi
caracterizada por apresentar, no início da fase de claro, elevados níveis de proximidade e
114
baixos níveis de brincadeira. Ao longo dos intervalos horários, a brincadeira eleva e a
proximidade diminui.
Em relação à catação, houve variações na distribuição ao longo do dia em função do
mês de vida do juvenil. Entre o 4º e 8º meses de vida dos juvenis, a catação não apresentou
um perfil bem definido e a partir do 8º mês, a duração da catação entre 11:00-14:00 h,
correspondente ao meio do dia em animais em vida livre, foi maior do que nos outros
intervalos, o que coincide com o encontrado em animais adultos. Nos adultos, os maiores
valores de catação ocorrem 8:00-12:00 h para animais vivendo em grupos familiares em
campo (Castro et al. 1997) e em cativeiro (Menezes et al. 1994, Azevedo et al. 1997) e para
saguis mantidos em casais em cativeiro os maiores valores ocorrem entre 10:00-11:00 h
(Mota et al. 1993).
O ritmo circadiano de atividade motora de saguis vivendo em grupo familiar sob CE
artificial de 12:12 h foi modulado pela dinâmica das interações sociais, uma vez que a
correlação foi mais forte entre indivíduos da mesma família. Além do forte efeito das
interações sociais sobre o ritmo, o início da puberdade pode ter contribuído para a modulação
dos parâmetros do ritmo circadiano de atividade motora uma vez que os valores médios em
todos os parâmetros modificaram após o início da puberdade. Apesar de não haver
modificações na alocação temporal da fase ativa, os saguis juvenis apresentaram maiores
valores do total diário da atividade e da razão AV/AM. Em relação à variação na distribuição
dos comportamentos afiliativos ao longo do dia, observou-se que a distribuição diária da
brincadeira e da proximidade não varia ao longo da fase juvenil enquanto que a da catação
modifica-se ao longo dessa fase. Em trabalhos futuros, é necessário averiguar em que
momento da fase juvenil ou subadulta o sistema de temporização expressa o ritmo circadiano
de atividade motora com características semelhantes ao encontrado no indivíduo adulto.
115
8. CONCLUSÕES
� O ritmo circadiano de atividade motora foi modulado por fatores sociais uma vez que
a sincronia foi mais forte entre os perfis circadianos de atividade de indivíduos de
uma mesma família do que entre famílias diferentes. Além disso, há diferenças na
sincronia dentro de uma mesma família, sendo a correlação entre os perfis da
atividade dos juvenis a mais forte em todas as famílias analisadas.
� A alocação temporal da fase ativa em relação ao ciclo CE não difere entre saguis
juvenis e adultos. Por outro lado, o total diário da atividade, a razão AV/AM e o
início do M10 apresentaram diferenças que podem estar relacionadas à expressão do
sistema de temporização circadiano em cada etapa do desenvolvimento.
� Os parâmetros do ritmo circadiano de atividade motora modificaram após a entrada
na puberdade. Entretanto, houve diferenças individuais no ritmo circadiano de
atividade motora em resposta ao início da pubedade que provavelmente estão
associadas à forte influência dos fatores sociais sobre o ritmo.
� O perfil diurno dos comportamentos de proximidade e brincadeira social não difere
entre o 5º e o 12º mês de vida dos juvenis e foi caracterizado por apresentar no
intervalo entre 7-10 h da manhã, os maiores valores da proximidade e os menores
valores da brincadeira social. Por outro lado, a duração da catação a partir do 8º mês
apresenta os maiores valores no intervalo entre 11-14 h.
116
9. REFERÊNCIAS BIBIOGRÁFICAS
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121
10. ANEXOS Anexo A
ARTIGO ORIGINAL
Distribuição diária da brincadeira entre saguis juvenis (Callithrix jacchus) mantidos em
ciclo claro-escuro artificial
Título curto: Distribuição diária da brincadeira em saguis juvenis
Zoélia Camila M. Bessa, Paula R. Melo, Alexandre A.L. Menezes e Carolina V.M. Azevedo
Laboratório de Cronobiologia, Departamento de Fisiologia, Universidade Federal do Rio Grande do Norte, Natal, Brazil. Autor para correspondência: Carolina V.M. Azevedo Departamento de Fisiologia – Centro de Biociências Universidade Federal do Rio Grande do Norte Caixa Postal 1511; CEP 59078-970. Natal/RN Tel: 84 3215-3409 Fax: 84 3211-9206 E-mail: [email protected]
* artigo submetido à Revista A primatologia no Brasil
122
RESUMO
Em saguis foi observada a ritmicidade diária da atividade motora e de comportamentos, tais
como catação e proximidade. Estudos indicam que o comportamento de brincadeira modifica-
se ao longo da ontogênese, embora a distribuição diária deste comportamento seja
desconhecida. Com objetivo de caracterizar a distribuição diária da brincadeira durante a fase
juvenil, foi observado o comportamento de 5 díades de saguis (4 macho-fêmea; 1 macho-
macho), de 4 a 11 meses de idade. Cada díade foi mantida com os pais numa gaiola sob
condições de iluminação de 12h de claro (350 lux; luzes acessas das 07:00 às 19:00 h) e 12h
de escuro (8 lux). Episódios de brincadeira social e solitária de cada juvenil foram registrados
por uma microcâmera duas vezes por semana, em sessões de 15 minutos a cada hora durante a
fase ativa. A duração da brincadeira social foi maior em relação à solitária, sendo que esta
proporção entre as categorias da brincadeira apresentou variação entre os meses da fase
juvenil. Em todas as famílias, a duração da brincadeira social foi menor entre 07:00 e 10:59 h
do que nos dois últimos intervalos horários (11:00-14:59 e 15:00-18:59 h), com exceção do
quarto mês, em que não houve diferença entre os intervalos do dia. Portanto, foi possível
observar que os juvenis tendem a realizar mais brincadeira em determinadas fases do dia, que
corresponderiam aos momentos em que os adultos estariam em descanso, possibilitando o
comportamento de vigilância. Além disso, a concentração do comportamento em horários do
dia favorece a maximização do tempo destinado às demais atividades da espécie, contribuindo
para a adaptação do animal às condições ambientais.
Palavras-chaves: variação diurna, comportamento social, ontogênese, primata neotropical.
123
ABSTRACT
Daily distribution of play between juvenile marmosets (Callithrix jacchus) under
artificial light-dark cycle
In marmosets, motor activity and behaviors such as grooming and proximity show daily
rhythmicity. Studies indicate play behavior modifies along the ontogeny, although the daily
distribution of this behavior is unknown. To characterize the daily distribution of play during
the juvenile phase, we observed the behavior of five dyads of marmosets (four male-female,
one male-male), between the 4th and 11th months of age. Each dyad was held with parents in
outdoor cage under conditions of illumination of 12h of light (350 lux, lights on from 07:00 to
19:00) and 12h of dark (8 lux). Episodes of social and solitary play of each juvenile were
recorded by a microcamera twice peer week in sessions of 15 minutes every hour during the
active phase. The duration of social play was higher than the solitary, and this proportion
between the categories of play showed variation between the months of the juvenile phase. In
all families, the duration of social play is lower between 07:00 and 10:59 h than in the last
two hourly intervals (11:00 to 14:59 and 15:00 to 18:59 h) with the exception of the 4th
month, in which there was no difference between the intervals of the day. Therefore, it was
observed that juveniles tend to do more play at certain times of the day, which would
correspond to the times when the adults were at rest, allowing the vigilance behavior.
Furthermore, the concentration of the behavior in some times of the day favors the
maximization of the time for the other activities of the species, thus contributing to adaptation
of the animal to environmental conditions.
Key words: diurnal variation, social behavior, ontogeny, neotropical primate
124
INTRODUÇÃO
O sagui comum (Callithrix jacchus) é um pequeno primata neotropical
pertencente à família Callitrichidae, que apresenta uma organização social caracterizada por
grupos que variam de 3 a 15 indivíduos, compostos por um par de animais reprodutores e
outros não reprodutores que participam no cuidado à prole (ALONSO & LANGGUTH 1989,
STEVENSON & RYLANDS 1988, YAMAMOTO 1991). De acordo com os aspectos
comportamentais e fisiológicos desta espécie, são caracterizados 5 estágios do
desenvolvimento: infante (0-3 meses), juvenil (3-13 meses), subadulto (13-18 meses), adulto
(18 meses-10 anos e 2 meses) e idoso (acima de 10 anos e 2 meses) (ABBOTT et al. 2003).
Embora no início do desenvolvimento os filhotes sejam muito dependentes dos outros animais
do grupo, à medida que há o aumento da habilidade motora entre o segundo e o terceiro meses
de vida, alguns comportamentos começam a aparecer, tais como a catação e a brincadeira
(ALBUQUERQUE & ARRUDA 1997).
Além da influência ontogenética, e considerando que o sagui comum apresenta
hábito diurno, observa-se que a atividade motora (ERKERT 1989, MENEZES et al. 1993) e
vários comportamentos característicos desta espécie em cativeiro apresentam variação ao
longo do dia, tais como catação (MENEZES et al. 1994, AZEVEDO et al, 2001), marcação
de cheiro (NOGUEIRA et al. 2001; MELO et al. 2005), proximidade e contato (SOUSA &
PONTES 2008). Ao considerar a distribuição das frequências máximas de alguns
comportamentos ao longo da fase ativa em ambiente natural, observa-se que os animais
apresentam um padrão geral de atividade com predominância de diferentes comportamentos
ao longo das fases do dia, tais como a exploração de exsudato ocorrendo no início e no fim do
dia, o descanso ao meio dia e o forrageio no restante do tempo, enquanto os comportamentos
de catação e brincadeira podem ocorrer durante os momentos de descanso do animal adulto
(ALONSO & LANGGUTH 1989).
125
O comportamento de brincadeira é caracterizado por uma sequência de
movimentos rápidos, exagerados, repetitivos e incompletos sem objetivos definidos, que
auxiliam na definição da dominância hierárquica do grupo (THOMPSON 1988). Além de
favorecer ao desenvolvimento das habilidades físicas (THOMPSON 1988) e cognitivas
(BEKOFF 2001, BIBEN 1988) e a aquisição de padrões comportamentais (BEKOFF 2001),
atua como um processo de aprendizagem que está diretamente relacionado ao exercício das
competências sociais, à melhora da sobrevida do animal jovem e às suas habilidades
reprodutivas (BEKOFF 2001). Este comportamento pode ser classificado como brincadeira
solitária quando envolve a participação de apenas um indivíduo em movimentos rápidos,
manipulação de objetos ou partes do próprio corpo, ou social quando envolve a participação
de no mínimo dois indivíduos e ocorre através de padrões comportamentais como
perseguição, luta ou ambos (FAGEN 1983, OLIVEIRA et al. 2003).
Dentro do repertório comportamental de primatas, a brincadeira é um
comportamento que apresenta uma maior frequência e complexidade durante a puberdade,
tendo uma diminuição durante a fase adulta (LANCY 1980, POIRIER & SMITH 1974). O
declínio da brincadeira com a maturação do animal está relacionado ao momento em que o
animal começa a modificar o papel exercido na organização da vida em grupo (FAGEN
1993). Ao longo do desenvolvimento, esse comportamento pode ser modulado por fatores
externos, tais como disponibilidade e distribuição dos recursos naturais, composição do
grupo, características de território e existência de grupos vizinhos que podem favorecer a um
aumento ou diminuição da brincadeira (LANCY 1980, OLIVEIRA 2003, 2005, VENTURA
et al. 2003). Embora a brincadeira seja mais frequente entre indivíduos de mesma idade, pode
ser observada entre parceiros de idades diferentes e entre os adultos e filhotes do grupo,
favorecendo a socialização dos animais mais novos (ABBOTT et al. 2003).
126
Embora o perfil diário de vários comportamentos da espécie seja conhecido
(MENEZES et al. 1994, AZEVEDO et al. 2001, NOGUEIRA et al. 2001, MELO et al. 2005,
SOUSA & PONTES 2008, ERKERT 1989, MENEZES et al. 1993), o perfil da distribuição
da brincadeira ao longo do dia não foi descrito. Dessa forma, caracterizar a variação diurna da
brincadeira ao longo da ontogênese do animal auxiliará no entendimento de sua importância
para o desenvolvimento do padrão diário de atividade geral do animal, dos benefícios
oferecidos pela brincadeira para um desempenho mais eficiente das demais atividades
desenvolvidas dentro do grupo, bem como a sua caracterização diante das condições de
manutenção. Portanto, o objetivo deste trabalho foi caracterizar a distribuição diária da
brincadeira solitária e social em saguis juvenis em cativeiro sob condições de claro-escuro
(CE) 12:12 h.
METODOLOGIA
O estudo foi realizado em cinco famílias compostas por proles de gêmeos (família 1:
macho-macho; família 2 a 4: macho-fêmea) e os seus respectivos pais (Quadro 1). As famílias
foram mantidas num laboratório do Núcleo de Primatologia da UFRN, com CE 12:12 h
(~350: ~8 lux - luzes acessas: 07:00 às 19:00 h). A temperatura foi em média 27,3 ± 0,7 °C e
a umidade relativa do ar foi 58,2 ± 8,3%. Cada gaiola foi enriquecida com caixa ninho,
poleiro, balanços de madeira e de plástico, equipada com bebedouro contendo água disponível
ad libitum e comedouro. A alimentação foi colocada diariamente pela manhã, entre 07:00 e
9:00 h, sendo servida uma papa rica em proteínas com adição de suplemento alimentar, sendo
renovada no turno da tarde entre 13:00 e 15:00 h, momento em que foram servidas porções
diferentes em cada dia da semana (frutas, frango desfiado ou batata-doce). Outros
suplementos tais como goma arábica, granola, leite condensado ou tenébrio (Tenebrio
molitor) eram adicionados às porções diárias. O experimento foi conduzido de acordo com as
127
diretrizes para pesquisa em animais da Universidade Federal do Rio Grande do Norte, da
Sociedade Brasileira de Neurociência e Comportamento e do International Ethical Standards
for Animal Biological Rhythm Research (PORTALUPPI et al. 2008).
Quadro 1 – Composição das famílias durante a coleta de dados.
Mr – macho reprodutor; Fr – fêmea reprodutora; M - macho não reprodutor; F - fêmea não-reprodutora.
Procedimento experimental:
Inicialmente, os animais ficaram 15 dias em adaptação às condições do laboratório. O
registro do comportamento de cada díade foi realizado duas vezes por semana, em sessões de
15 minutos a cada hora durante a fase ativa, do 4º ao 11º mês de vida, obtendo um total de
oito dias para cada mês. Cada díade foi filmada por microcâmeras (Seco mod. SC 201 A
color) localizadas em frente de cada gaiola, a fim de que pudessem ser analisadas por um
Família Sexo Animais
Faixa etária
Duração da coleta de dados
Nascimento de infantes
1(F1)
F Genilson Juvenil 1 Junho/2009 a
Fevereiro/ 2010
Fev/2009 M Geraldo Juvenil 2 Fr Giva Adulto Mr Guará Adulto
2(F2)
F Florise Juvenil 1
Setembro/2009 a Maio/2010
M Floriano Juvenil 2 Fr Flor Adulto Mr Crivo Adulto F Francinilda Infante Nov/2009
M Francil Infante
3(F3)
F Alma Juvenil 1 Fevereiro/2010
a Setembro/2010
Set/2009 M Alisson Juvenil 2 Fr Andréia Adulto Mr Fontes Adulto
4(F4)
F Amaro Juvenil 1 Maio/2010 a
Dezembro/2010
M Amália Juvenil 2 Fr Afrodite Adulto Mr Ravi Adulto
5 (F5)
F Oboé Juvenil 1 Junho/2010 a
Fevereiro/2011
Fev/2010 M Odara Juvenil 2 Fr Ozelita Adulto Mr Zonta Adulto
128
observador para registrar em uma planilha a frequência e a duração do comportamento, assim
como também o tipo de brincadeira social ou solitária (Quadro 2).
Ao iniciar a observação do comportamento, foi considerado como término do
evento o intervalo de tempo após os 20 segundos de finalização do comportamento, em que o
animal estivesse envolvido com outros comportamentos, cessando a interação anterior.
Intervalos inferiores a 10 segundos seguidos por uma nova interação não foram considerados
como intervalos entre eventos, mas como fazendo parte de um único evento. O método
utilizado para as observações foi o de amostragem focal do comportamento (ALTMANN
1974).
Quadro 2. Descrição do comportamento de brincadeira de acordo com STEVENSON &
RYLANDS (1988).
Análise dos dados
Inicialmente, foi calculada a duração total da brincadeira solitária e social em cada
família e em cada idade, e posteriormente estes valores foram transformados em percentuais.
Nomenclatura Descrição
Brincadeira
Brincadeira Solitária
Brincadeira Social
- Sequência de movimentos repetitivos, incompletos,
“exagerados” e sem objetivo definido, tais como correr,
pular, rolar com outro indivíduo, perseguir o outro,
pendurar em algum lugar de apoio ou manipular objetos
em um contexto de brincadeira, marcado por início e
fim.
- Um único indivíduo brinca, sem interação com outros
indivíduos com ou sem utilização de objetos.
- Interação recíproca de movimentos característicos de
brincadeira entre dois ou mais indivíduos.
129
A proporção de brincadeira social em relação à solitária foi comparada em cada família e cada
idade pelo teste Qui-quadrado.
Os dados horários dos comportamentos foram totalizados em três intervalos com
duração de 4 horas (07:00-10:59 h; 11:00-14:59 h; 15:00-18:59 h). O agrupamento dos dados
em intervalos horários com duração de 4 horas foi realizado devido à frequência e duração
reduzidas do comportamento quando quantificado a cada hora do dia. Os dados obtidos a
partir dos registros da brincadeira social e solitária não apresentaram distribuição normal
(Kolmogorov-Smirnov, p>0,05) e a ocorrência da brincadeira solitária foi reduzida,
inviabilizando a realização de testes estatísticos mais específicos, sendo assim avaliada em
relação à ocorrência ao longo dos intervalos horários pelo teste não paramétrico binomial
utilizando o programa SPSS (PASW Statistics 18, 2009).
O comportamento de brincadeira social foi analisado pelo teste de Friedman para
avaliar diferenças entre os intervalos horários e entre os meses de vida dos juvenis incluindo
ou não o fator família. As comparações posteriores entre cada intervalo horário e entre cada
mês de vida foram realizadas pelo teste de Wilcoxon, utilizando o programa Statistica
(Statistic 8, 2007). O nível de significância utilizado em todos os testes foi de p < 0,05.
RESULTADOS
Análise percentual das categorias da brincadeira ao longo dos meses de vida dos juvenis
De forma geral, a brincadeira social predominou em relação à solitária em todos
os animais (Qui-quadrado, p < 0,05; Figura 1), exceto em um dos machos da F1 (animal 1) no
10° mês, e na fêmea da F3 no 4° mês, em que não foram verificadas diferenças entre as
categorias de brincadeira (Qui-quadrado p > 0,05). Além disso, comparando a proporção entre
as categorias da brincadeira ao longo dos meses entre as famílias, observa-se que apenas os
130
Idade
machos da F1 apresentaram uma proporção mais elevada da brincadeira social em relação à
solitária nos meses iniciais da fase juvenil, principalmente no 4º e 5º mês em relação ao 7º, 8º
e 10º mês (Qui-quadrado, p < 0,05; Figura 1). Por outro lado, a brincadeira social nas demais
famílias, que são compostas por díades de sexos diferentes, apresentou uma maior ocorrência
nos últimos meses, principalmente no 9º e 10º mês em relação ao 4º e 6º mês nos animais da
F3, na fêmea da F5 e no macho da F4 (Qui-quadrado, p < 0,05; Figura 1). Apesar de não ter
sido encontrado respaldo estatístico, este mesmo padrão pode ser visualizado na fêmea da F4
e no macho da F5.
Ocorrência da brincadeira solitária ao longo das horas do dia
A partir da análise visual da frequência da brincadeira solitária, observa-se uma
maior ocorrência do comportamento no segundo e terceiro intervalos horários do dia, sendo
que a sua distribuição ao longo dos intervalos horários é semelhante dentro dos animais de
uma mesma família. Além disso, visualiza-se uma maior ocorrência da brincadeira solitária
nas fêmeas do que nos machos, semelhante ao observado a partir da análise percentual da
duração da brincadeira solitária nos animais das famílias F2, F3, F4 e F5, embora diferenças
estatisticamente significativas tenham sido encontradas apenas em F3 e F5 (Qui-quadrado, p
< 0,05).
131
Figura 1: Porcentagem do tempo em brincadeira solitária e social ao longo dos meses da vida dos juvenis nas cinco famílias. Os dois gráficos da F1 correspondem a animais do sexo masculino, enquanto que na F2, F3, F4 e F5 o primeiro gráfico corresponde aos animais do sexo feminino e o segundo gráfico do sexo masculino.
F5
F4
F1
F3
F2
0
20
40
60
80
100
0
20
40
60
80
100
0
20
40
60
80
100
% T
emp
o
Idade
social solitária
0
20
40
60
80
100
4 5 6 7 8 9 10 11
0
20
40
60
80
100
4 5 6 7 8 9 10 11
0
20
40
60
80
100
0
20
40
60
80
100
0
20
40
60
80
100
0
20
40
60
80
100
0
20
40
60
80
100
132
Figura 2: Percentual de ocorrência da brincadeira solitária durante os 3 intervalos horários ao longo dos meses de vida dos juvenis das 5 famílias. Os dois gráficos da F1 correspondem a animais do sexo masculino, enquanto que na F2, F3, F4 e F5 o primeiro gráfico corresponde aos animais do sexo feminino e o segundo gráfico do sexo masculino.
0
0,2
0,4
0
0,2
0,4
F1
F3
F2
F4
F5
Idade
%
Fre
quên
cia
0
0,2
0,4
0
0,2
0,4
0,0
0,2
0,4
0,0
0,2
0,4
0
0,2
0,4
0
0,2
0,4
0,0
0,2
0,4
45
67
89
1011
0,0
0,2
0,4
45
67
89
1011
133
Duração da brincadeira social ao longo dos intervalos horários
Em relação aos intervalos horários (Figura 3), a duração da brincadeira social foi
menor no primeiro intervalo (07:00 e 10:59 h) em relação aos demais intervalos (11:00-14:59
h e 15:00-18:59 h) em todas as famílias (Friedman Chi-squared: F1 = 13,0; F2 = 12,0; F3 =
6,25; F4 = 7,0, p < 0,05; F5 = 4,0, p = 0,13). Além disso, não foi observada diferença na
duração da brincadeira entre os outros dois últimos intervalos horários (Friedman Chi-
squared = 46,24, Wilcoxon p< 0,05).
Figura 3 - Duração da brincadeira social (média + erro padrão) ao longo dos intervalos horários.
Duração da brincadeira social nos intervalos horários ao longo da idade em cada família
As famílias diferiram entre si, mas as maiores durações ocorreram nas famílias 2
e 4 (Kruskall-Wallis, p<0,05). Considerando apenas os meses de vida, a brincadeira social foi
menor no 4º mês, sendo que essa diferença foi significativa apenas em relação ao 5º, 6º, 8º e
10º mês de vida dos juvenis (Friedman Chi-squared = 7,43, Wilcoxon p<0,05). Entretanto,
quando observada a duração da brincadeira social ao longo dos meses em cada família
separadamente, observou-se que houve diferença entre os meses apenas na família 4, na qual
Dur
ação
da
brin
cade
ira s
ocia
l (s)
Intervalos horários
134
o 11º mês teve os menores valores (Friedman Chi-squared : F1= 6,16; F2 = 13,62; F3 = 4.04;
F4 = 19,71; F5: 3,83, Wilcoxon p< 0,05; Figura 4).
Tendo em vista a distribuição diária da brincadeira ao longo dos meses em cada
família, observou-se que entre 07:00-10:00 h a duração foi menor do que nos demais
intervalos em todos os meses (exceções: 4º mês em todas as famílias; 5º mês: F1, F3 e F5; 6º
mês: F4; 7º mês: F3 e F4; 8º mês: F3; 9º mês: F5; 10º mês: F2 e F4 e 11º na família 5).
(Friedman Chi-squared: F1 = 6,36; F2 = 52,72; F3 = 44.03; F4 = 26,19; F5 = 66,40;
Wilcoxon p< 0,05; Figura 4).
135
Figura 4 - Duração da brincadeira social (média + erro padrão) ao longo dos intervalos horários em cada idade por família.
Idade
F1
Dur
ação
hor
ária
da
brin
cade
ira s
ocia
l (s)
Duração m
ensal da brincadeira social (s)
F2 F3 F4 F5
136
DISCUSSÃO
A brincadeira social predominou em relação à brincadeira solitária na maioria das
idades em todas as famílias, sendo que a ocorrência desta relação entre as categorias da
brincadeira ao longo dos momentos da fase juvenil não foi simultânea entre a díade de
machos (família 1) e as díades de sexo diferentes (famílias 2 a 4). Esta predominância da
brincadeira social na vida em grupo foi encontrada por OLIVEIRA et al. (2003) e OLIVEIRA
(2005) em grupos de mico leões dourados, assim como por RESENDE & OTTONI (2002) em
Cebus apella e por PINHA (2007) em Cebus libidinosus, embora não tenha sido considerado
se esta relação modificava-se ao longo das idades como foi observado neste estudo. A alta
concentração encontrada para a brincadeira social deve estar relacionada ao seu importante
papel na interação, comunicação e cognição social dos indivíduos dentro de um grupo
(BEKOFF & ALLEN 1998, BEKOFF 2001), possibilitando o desenvolvimento de estratégias
que otimizem a vida (THOMPSON 1988).
Existe uma variação relacionada com a proporção entre os tipos de brincadeira,
caracterizada por uma maior duração da brincadeira social entre o meio e o fim da fase juvenil
em díades de sexos diferentes, enquanto que na díade de mesmo sexo as maiores durações
ocorrem no início do desenvolvimento do animal. Provavelmente, o fenômeno da ovulação
das fêmeas que antecipam a sua maturação em relação aos machos pode influenciar a
ontogênese dos tipos de brincadeira ao longo da fase juvenil nas díades de sexos diferentes.
Portanto, o sexo das díades dos juvenis pode influenciar quanto à preferência do tipo de
brincadeira ao longo da idade, sendo de grande relevância a realização de novas pesquisas
para avaliar o efeito do sexo sobre a distribuição dos tipos de brincadeira ao longo da idade,
ou até mesmo verificar se esta relação encontrada trata-se de uma variação relacionada à
dinâmica familiar. Além disso, como o referido estudo trata-se de um trabalho realizado em
ambiente de cativeiro, outros fatores podem estar atuando na duração das categorias da
137
brincadeira, tais como o número de parceiros disponíveis (OLIVEIRA et al. 2003) e a
qualidade do habitat e recursos disponíveis para interação (OLIVEIRA 2005).
A maior expressão da brincadeira solitária nas famílias de juvenis de sexos
diferentes em relação à família de juvenis de mesmo sexo pode estar associada à tendência
das fêmeas em apresentar mais brincadeira solitária em relação aos machos, conforme foi
encontrado em chimpanzés (GRANADOS & SOMMER 1995) e Cebus abella (SUOMI &
PAUKNER 2008). Provavelmente, esta expressão do comportamento das fêmeas pode estar
associada com as funções sociais exercidas dentro do grupo, tais como cuidado parental e
dominância social, em que a fêmea dominante pode influenciar a taxa de reprodução das
outras fêmeas do grupo por diversas maneiras, dentre elas a supressão fisiológica e a inibição
do comportamento sexual, dependendo das condições ecológicas e sociais em que o grupo
está inserido (YAMAMOTO et al. 2009, DIGBY & SALTZMAN 2009), fatores estes que
influenciam tanto a aquisição de alimentos quanto o seu sucesso reprodutivo dentro do grupo
(SILVA 2008). Por outro lado, o aumento da brincadeira nos machos das famílias 2 a 5 pode
ter sido influenciado pela observação dos movimentos realizados pelas fêmea, que pode estar
relacionado a uma ativação do sistema dos neurônios espelhos, caracterizados em primatas
humanos e não humanos (RIZZOLATTI et al. 2002, RIZZOLATTI & CRAIGHERO 2004,
RIZZOLATTI & DESTRO 2008), que são estimulados quando um animal observa ou repete
a mesma ação praticada por outrem (GALLESE & GOLDMAN 1998). Pesquisas
comparativas são necessárias para avaliar a distribuição da brincadeira solitária e a influência
da ação de um animal sob a expressão comportamental do outro nas interações sociais, tais
como a brincadeira.
A distribuição da brincadeira social e solitária ao longo do dia foi menos
frequente no primeiro intervalo do dia em relação aos dois últimos intervalos de atividade dos
138
saguis, semelhante ao encontrado para juvenis de C. Penicillata em ambiente natural
(CAVALHEIRO 2008).
O sagui comum em ambiente natural desperta próximo às 06:00 h e se recolhe
para o repouso em torno das 17:00h (STEVENSON & RYLANDS 1988, ALONSO &
LANGGUTH 1989, CASTRO et al. 2003). Neste estudo, em decorrência das condições de
manutenção dos animais no laboratório, os animais iniciavam a atividade às 07:00 h,
momento em que as luzes acendiam e finalizavam às 18:00 h, antes das luzes apagarem. No
entanto, nas duas condições de estudo, entre o despertar e o dormir há um intervalo de
aproximadamente 11 horas de atividade (ALONSO & LANGGUTH 1989, CASTRO et al.
2003), em que vários comportamentos ocorrem sincronizados com a fase de luminosidade. As
variações na ocorrência da brincadeira entre os intervalos horários podem estar relacionadas à
distribuição diária dos comportamentos observada nesta espécie em ambiente natural. No
primeiro intervalo da manhã há predominância da alimentação (ALONSO & LANGGUTH
1989, SILVA 2008), que poderia estar reduzindo a expressão da brincadeira. Por outro lado, a
elevação brincadeira no segundo intervalo tende a coincidir com a fase de redução da
atividade motora observada em animais adultos em cativeiro por MOREIRA et al. (1991),
MENEZES et al. (1993) e CASTRO et al. (2003), e com o segundo pico da catação (12 a 13
h) de animais adultos em ambiente natural (ALONSO & LANGGUTH 1989, CASTRO et al.
1994) e em cativeiro (MENEZES et al. 1993). Além disso, o último intervalo analisado
(15:00 e 18:59h) compreende a parte final do segundo pico de atividade e a redução na
atividade nos animais adultos observada antes do início do repouso (ALONSO &
LANGGUTH 1989). Esta coincidência de durações elevadas de brincadeira com os
momentos de descanso dos animais adultos do sagui comum em ambiente natural favoreceria
a possibilidade dos adultos “vigiarem” seus filhotes em interação (ALONSO & LANGGUTH
1989, STEVENSON & RYLANDS 1988), diminuindo os riscos de predação.
139
O arranjo de organização da brincadeira social foi mantido ao longo de quase
todos os meses, com exceção do 4° mês em todas as famílias, provavelmente pela menor
duração da brincadeira nesta idade, possivelmente relacionada a uma certa dependência em
relação aos adultos e a baixa capacidade de realização de movimentos mais complexos
(STEVENSON & RYLANDS 1988). No entanto, a duração do comportamento do 5° ao 11°
mês da fase juvenil na maioria das famílias manteve-se sem variação significativa, semelhante
ao que foi demonstrado por GOVINDARAJULU et al. (1993) para infantis de macacos do
Velho Mundo da espécie vervet (Cercopithecus aethiops sabaeus).
Outros fatores além da idade podem influenciar a duração da brincadeira entre os
intervalos horários e as características dos padrões comportamentais exibidos pelos animais
ao longo da fase juvenil. Então, apesar de ter sido encontrado nas famílias o padrão de
distribuição da brincadeira já discutido anteriormente, houve uma variação em relação em
relação à forma como ele foi distribuído dentro de cada família, provavelmente influenciada
pela dinâmica familiar dentro de cada família. Como por exemplo, as variações
interindividuais e entre as famílias podem interferir na predominância da brincadeira no
segundo e terceiro intervalo horário. Outros trabalhos discutem a existência das variações
intraespecíficas influenciando o perfil comportamental de algumas atividades da espécie,
como observado em catação (AZEVEDO et al. 2001), marcação de cheiro (MELO et al.
2005) e atividade motora (ERKERT 1989).
O padrão comportamental apresentado pela brincadeira foi coerente com o
encontrado em ambiente natural nesta espécie, com picos mais frequentes no meio e no fim da
fase ativa (STEVENSON & RYLANDS 1988, ALONSO & LANGGUTH 1989), coincidindo
com a ocorrência de alguns comportamentos dos animais adultos, tais como repouso e catação
(STEVENSON & RYLANDS 1988, ALONSO & LANGGUTH 1989), o que pode
maximizar o tempo destinado às outras interações sociais como também acompanhar os
140
comportamentos realizados pelos infantis, favorecendo a uma melhor adaptação do organismo
às condições ambientais as quais estão submetidos, assim como a expressão comportamental
da espécie. A análise do comportamento da brincadeira em saguis é um fator essencial para
entender as interações sociais mantidas dentro do grupo, o desenvolvimento do animal com o
avanço de sua capacidade física e como estas aptidões podem interferir no ritmo das demais
atividades exibidas pela espécie. Outros estudos sob a mesma condição de cativeiro devem ser
realizados para avaliar como o perfil diário da brincadeira se mantém nas fases posteriores à
fase juvenil, como também esclarecer se modificações na qualidade do ambiente e
composição do grupo pode alterar o perfil diário da brincadeira.
AGRADECIMENTOS:
Gostaríamos de agradecer aos estudantes de graduação Henrique James, Fernanda
Kolodiuk, Kahena Quevedo, Luiz Cândido, Deyse Bezerra, Diego Fernandes e Bruna
Wanderley pela colaboração na coleta de dados, a Flávio Coutinho, Edinólia e Antônio
Barbosa pelo suporte técnico no Núcleo de Primatologia da UFRN, ao Dr. Wall Hattori pelas
sugestões para a análise dos dados e à Profa.Dra. Maria de Fátima Arruda pelas sugestões
dadas durante o estudo. O estudo teve suporte financeiro da CAPES, CNPq e UFRN.
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144
Anexos B - Actogramas e perfis médios horários da série temporal da atividade motora ao longo das 24 h de cada animal. Espaços em branco devido a problemas na coleta de dados. As barras cinza representam os recortes utilizados na análise dos dados da puberdade e ao lado de cada gráfico estão indicados os intervalos referentes à análise dos dados ao longo de toda a fase juvenil. As setas indicam nascimentos de infantes. * representa problemas na iluninação noturna.
145
9/6
19/6
29/6
9/7
19/7
29/7
8/8
18/8
28/8
7/9
17/9
27/9
7/10
17/10
27/10
6/11
16/11
26/11
6/12
16/12
26/12
5/1
15/1
25/1
4/2
0 6 12 18 240 6 12 18 24
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Genilson Geraldo
Família 1
Dat
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Dia
s da
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s
*
146
9/6
19/6
29/6
9/7
19/7
29/7
8/8
18/8
28/8
7/9
17/9
27/9
7/10
17/10
27/10
6/11
16/11
26/11
6/12
16/12
26/12
5/1
15/1
25/1
4/2
0 6 12 18 240 6 12 18 24
0
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Y
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210
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Dat
a da
col
eta
de d
ados
Dia
s da
col
eta
de
dado
s
Dat
a da
col
eta
de d
ados
* Mãe Pai
Família 1
147
15/9
25/9
5/10
15/10
25/10
4/11
14/11
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4/3
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13/5
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Florise Floriano
Família 2
Dia
s da
col
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de
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s
*
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15/9
25/9
5/10
15/10
25/10
4/11
14/11
24/11
4/12
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24/12
3/1
13/1
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2/2
12/2
22/2
4/3
14/3
24/3
3/4
13/4
23/4
3/5
13/5
0 6 12 18 240 6 12 18 24
0
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Y0
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Mãe Pai
Dia
s da
col
eta
de
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s
Família 2
149
2/3
12/3
22/3
1/4
11/4
21/4
1/5
11/5
21/5
31/5
10/6
20/6
30/6
10/7
20/7
30/7
9/8
19/8
29/8
8/9
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28/9
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18/10
28/10
0 6 12 18 240 6 12 18 24
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200
210
220
230
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Alma Alisson
Família 3
Dia
s da
col
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de
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s
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2/3
12/3
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1/4
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1/5
11/5
21/5
31/5
10/6
20/6
30/6
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9/8
19/8
29/8
8/9
18/9
28/9
8/10
18/10
28/10
0 6 12 18 240 6 12 18 24
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Mãe Pai
Dia
s da
col
eta
de
dado
s
Família 3
151
11/4
21/4
1/5
11/5
21/5
31/5
10/6
20/6
30/6
10/7
20/7
30/7
9/8
19/8
29/8
8/9
18/9
28/9
8/10
18/10
28/10
7/11
17/11
27/11
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0 6 12 18 240 6 12 18 24
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Família 4
Amália Amaro
152
11/4
21/4
1/5
11/5
21/5
31/5
10/6
20/6
30/6
10/7
20/7
30/7
9/8
19/8
29/8
8/9
18/9
28/9
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240
Mãe Pai
Família 4
153
9/6
19/6
29/6
9/7
19/7
29/7
8/8
18/8
28/8
7/9
17/9
27/9
7/10
17/10
27/10
6/11
16/11
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Odara Oboé
Família 5
154
9/6
19/6
29/6
9/7
19/7
29/7
8/8
18/8
28/8
7/9
17/9
27/9
7/10
17/10
27/10
6/11
16/11
26/11
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16/12
26/12
5/1
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200
210
220
230
240
Mãe Pai
Família 5
155
Anexo C - Perfis horários da atividade motora para cada animal nas 5 famílias ao longo das idades. Hora do dia
Genilson Geraldo Mãe Pai
0
30000
60000
0
20000
40000
0
30000
60000
0
20000
40000
0
30000
60000
0
20000
40000
0
30000
60000
0
20000
40000
0
30000
60000
0
20000
40000
0
30000
60000
0
20000
40000
0
30000
60000
0
20000
40000
0
30000
60000
0 5 10 15 20 0 5 10 15 200
20000
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0 5 10 15 20 0 5 10 15 20
4
5
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7
8
9
10
11
156
0
30000
60000
0
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40000
0
30000
60000
0
20000
40000
0
30000
60000
0
20000
40000
0
30000
60000
0
20000
40000
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30000
60000
0
20000
40000
0
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60000
0
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40000
0
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20000
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0 5 10 15 20 0 5 10 15 200
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0 5 10 15 20 0 5 10 15 20
Hora do dia
Florise Floriano Mãe Pai
4
5
6
7
8
9
10
11
157
0
30000
60000
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40000
0
30000
60000
0
20000
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60000
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40000
0
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0
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60000
0
20000
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0
30000
60000
0
20000
40000
0
30000
60000
0
20000
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0
30000
60000
0 5 10 15 20 0 5 10 15 200
20000
40000
0 5 10 15 20 0 5 10 15 20
Alma Alisson Mãe Pai
Hora do dia
4
5
6
7
8
9
10
11
158
0
30000
60000
0
20000
40000
0
30000
60000
0
20000
40000
0
30000
60000
0
20000
40000
0
30000
60000
0
20000
40000
0
30000
60000
0
20000
40000
0
30000
60000
0
20000
40000
0
30000
60000
0
20000
40000
0
30000
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0 5 10 15 20 0 5 10 15 200
20000
40000
0 5 10 15 20 0 5 10 15 20
Amália Amaro Mãe Pai
Hora do dia
4
5
6
7
8
9
10
11
159
0
30000
60000
0
20000
40000
0
30000
60000
0
20000
40000
0
30000
60000
0
20000
40000
0
30000
60000
0
20000
40000
0
30000
60000
0
20000
40000
0
30000
60000
0
20000
40000
0
30000
60000
0
20000
40000
0
30000
60000
0 5 10 15 20 0 5 10 15 200
20000
40000
0 5 10 15 20 0 5 10 15 20
Hora do dia
Oboé Odara Mãe Pai
4
5
6
7
8
9
10
11