Bioacústica: A evolução que revolucionou a comunicação entre os seres vivos.


Série Ensaios: Aplicação da Etologia

Por Claudia Carolina de Faria, João André Martinson Salesbram & Marcelle Cirio Leite

Acadêmicos do Curso de Biologia



Bioacústica é o estudo dos sons emitidos pelos animais (Vielliard; Silva, 2006), o estudo desses sons são utilizados em diversos ramos da zoologia como fisiologia, biofísica, ecologia, etologia que estudam como os animais produzem e reagem aos sons e também como eles utilizam esse som para comunicação entre eles e a interação dos sons com o meio ambiente (Pereira, 2011). O uso da vocalização no dia-a-dia é antigo, sendo utilizando por caçadores na pré-história que imitavam o som produzido por determinado animal para atraí-lo e então predá-lo, essa prática ainda é mantida por tribos indígenas e caçadores da época atual (Vielliard; Silva, 2006). Algumas tribos indígenas desenvolveram instrumentos para auxiliar a reprodução do som de determinados animais(Sampaio et al. 2009).
Nos seres humanos a frequência audível varia entre 20Hz aos 20 kHz. Os sons produzidos pelos animais podem estar acima ou abaixo da frequência humana. Animais como baleias e elefantes utilizam sons em uma frequência abaixo da frequência audível dos humanos, a essa frequência dá-se o nome de infrassom, que são ondas de longa distância. Animais como morcegos e golfinhos produzem sons acima da frequência de onda perceptível aos humanos (20 kHz), essas ondas são chamadas de ultrassons  (Pereira, 2011). Técnicas foram adaptadas para a reprodução dos sons dos animais. Os ornitólogos criaram guias de campo sobre os sons produzidos pelas aves. No século XVII foi criado um método nomeado transcrição musical  que depois foi renomeado de “Zoophonia” por Hercule Florence (Vielliard; Silva, 2006).  Segundo Rose (2014) o estudo da bioacústica avançou a partir da década de 1960 com o surgimento dos gravadores portáteis que poderiam ser levados a campo. Recentemente o uso de software foi implantado para a análise das vocalizações gravadas (Vielliard 2000), e também o uso de hardware (Obrist et al. 2010). Os microfones e posteriormente os hidrofones também evoluíram conforme a necessidade. Para se estudar a vocalização de uma espécie ou determinado grupo é necessário a utilização de alguns aparelhos. O som é captado por um microfone (cuja escolha deste é fundamental pois determina as características da gravação como, frequência alta ou baixa, campo, sensibilidade de captação, e fidelidade no registro de variações temporais ou modulações) e armazenado em um gravador cuja especificações técnicas devem ser compatíveis com a capacidade do microfone. Para o registro de ultrassons é necessário um sistema que permite monitorar o sinal e um microfone com sensibilidade especial. (Vielliard; Silva, 2006 ).
Os insetos mais estudados são os grilos, esperanças (família Tettigoniidae), gafanhotos, cigarras. “Os insetos produzem sons mais altos em torno do 3 aos 4 kHz e dos 6 aos 8 kHz, através de estridulação (grilos e esperanças) ou por vibração de uma membrana rígida (cigarras)” (Pereira, 2011). A comunicação sonora é importante na biologia reprodutiva e no comportamento social de anuros. O canto de anúncio é feito pelos machos e contém informações espectrais ou temporais importantes para o reconhecimento específico dos indivíduos (Silva; Martins; Rossa-Feres, 2008). Isto vale também para as aves, cuja vocalização apresenta uma variabilidade individual baseada nas diferenças de desenvolvimento comportamental e de maturação (Silva; Silva, 2013).  Os cetáceos possuem visão limitada devido ao seu habitat, para compensar essa limitação, esses animais desenvolveram a comunicação acústica e canais auditivos altamente especializados, para adquirirem as informações do meio através do som. A vocalização pode ser em frequências muito baixas, no caso dos misticetos ( cetáceos com barbatanas) , ou em frequências muito altas, no caso dos odontocetos (cetáceos com dentes) (Pereira, 2011). Em morcegos e golfinhos um campo que vem ganhando destaque é o estudo da ecolocalização apresentada por esses animais. A ecolocalização consiste na capacidade que esses animais apresentam de identificar objetos no espaço através do som (Cunha 2011). Isso é possível pois eles são capazes de  gerar ondas sonoras de alta frequência (ultra-som), essas ondas se deslocam no meio, atingindo o obstáculo frente ao animal e voltam para ele que identifica a posição do obstáculo (Cunha, 2011).Segundo Cunha (2011) foi com base na ecolocalização dos morcegos e dos golfinhos que foi criado o sonar, que quer dizer navegação e mapeamento pelo som.
A bioacústica vem sendo muito utilizada para estudos comportamentais, podendo citar como exemplo de estudos realizados com animais, trabalhos que estão sendo realizados onde a frequência na comunicação dos cetáceos  é medida na presença e na ausência de barcos próximos e os pesquisadores estão avaliando a mudança que ocorre no comportamento desses animais quando as embarcações estão próximas a eles e como isso pode afeta-los. Muitos trabalhos são realizados com aves , onde o pesquisador analisa os diferentes tipos de vocalização da espécie, dependendo do comportamento apresentado por ela. Ainda no caso de trabalhos com aves, está sendo utilizada técnica de play-back. De uma maneira geral estudos comportamentais envolvendo a bioacústica vem sendo utilizados por pesquisadores de diversas espécies, sendo mais frequente nas aves, cetáceos, anuros, primatas, morcegos. Uma novidade bem interessante no campo da bioacústica é um aplicativo desenvolvido para celulares capaz de identificar aves através do canto, um desses aplicativos foi elaborado pelo Planeta Sustentável, da Editora Abril, com a colaboração da WWF Brasil (WWF-Brasil, 2010). O aplicativo tem seu foco principal nas aves da Mata Atlântica, e tem seu conteúdo baseado no livro Aves do Brasil, Uma Visão Artística -  do ornitólogo Tomás Sigrist (WWF-BRASIL, 2010).  Já nos humanos vários avanços vem surgindo com o aprimoramento das técnicas biocústicas. Uma  novidade nessa área é um chip criado por pesquisadores do Instituto de Tecnologia de Massachusetts com a colaboração da universidade de Harvard , o chip está sendo testado em porquinhos da índia e obteve resultados satisfatórios, o chip funciona utilizando a energia da cóclea (estrutura do ouvido) do próprio animal, porém necessita de mais estudos até que possa ser utilizado em humanos (Rocha, 2012).  Outra novidade são pulseiras que pela frequência dos batimentos cardíacos do indivíduo poderão ser utilizadas como senhas para carros, celulares entre outros (Castelli, 2013). Essa pulseira se chama Nymi e está sendo desenvolvida por uma empresa canadense, o funcionamento da pulseira consiste em o individuo pressionar o dedo sobre o sensor da pulseira por dois minutos, assim sua frequência cardíaca após esse tempo é identificada e gravada pela pulseira que a partir daquele momento reconhecerá somente aquele individuo (Castelli, 2013). No campo da Realidade Virtual o usuário acessa no computador, ambientes tridimensionais em tempo real e interage com ele. A experiência do usuário pode ser enriquecida pela estimulação do tato e da audição por exemplo. Esses estímulos são feitos por dispositivos específicos. Os equipamentos para geração de sons nos sistemas de Realidade Virtual são caracterizados por simular o modelo humano de audição. Na simulação os dois ouvidos captam ondas sonoras de todas as direções, são coletados pela concha do ouvido externo e são direcionadas para vários caminhos através do canal auditivo. O cérebro irá processar as características desse som, determonando o local exato da fonte sonora (Machado; Cardoso, 2006).
Nós formandos da Biologia concluímos que o estudo da bioacústica tem sido de muita importância científica pois através dele tem sido possível, entender melhor a comunicação dos animais, e assim compreender melhor aspectos de seu comportamento, da sua ecologia, de como eles interagem entre si e com o meio utilizando os sons.





Bancos de dados de sons:

O presente ensaio foi elaborado para disciplina de Etologia, baseando-se nas obras:

CASTELLI, I. Já pensou em desbloquear as senhas de smartphones com o batimento cardíaco? (2013). Disponível em: < http://www.tecmundo.com.br/biotecnologia/44127-ja-pensou-em-desbloquear-as-senhas-de-smartphones-com-o-batimento-cardiaco-.htm> Acessado em 02 de abril de 2014
CUNHA, L.P. A utilização da ecolocalização por morcegos. Trabalho de Conclusão do Curso de Licenciatura Plena em Física. Universidade Federal De Rondônia. JI-PARANÁ/RO, 2011.
FROMMOLT, K. H., BARDELI, R., CLAUSEN, M.International Expert meeting on IT-based detection of bioacoustical pattern. Federal Agency for Nature Conservation, International Academy for Nature Conservation (INA), Isle of Vilm. BfN-Skripten, 234: 29-42.

MACHADO, L. S., CARDOSO, A. Dispositivos de entrada e saída para sistemas de realidade virtual. In: TORI, R., KIRNER, C., SISCOUTO, R. Fundamentos e tecnologia da realidade virtual aumentada. Porto Alegre: SBC, 2006. p 39-50.

OBRIST, M. K., BOESCH, R. & FLÜCKIGER, P. F. (2008) Probabilistic evaluation of synergetic ultrasound pattern recognition for large scale bat surveys. In: Vielliard, J. M. E. (2000) Bird community as an indicator of biodiversity: results from quantitative surveys in Brazil. Anais da Academia Brasileira de Ciências, Rio de Janeiro, 72: 323-330.

PEREIRA, S. M. N. A influência da bioacústica na evolução da ciência em Portugal: Interface da bioacústica e monitorização da biodiversidade. (Mestrado em gestão e conservação de recursos naturais). Universidade técnica de Lisboa, Lisboa, 2011.

ROCHA, M. Ouvido cheio de energia (2012). Disponível em: < http://cienciahoje.uol.com.br/noticias/2012/11/ouvido-cheio-de-energia > . Acessado em 02 de abril de 2014

ROSE, J. Bioacústica facilita o monitoramento da fauna. Jornal da Universidade Federal do Pará, 2004. Ano XXVIII (117)<.http://www.jornalbeiradorio.ufpa.br/novo/index.php/2004/52-edicao-18/609-bioacustica-facilita-monitoramento-da-fauna> Acessado em 23 de março de 2014.

SAMPAIO, J.A; CASTRO, M.S; SILVA, F.O. Uso da cera de abelhas pelos índios pankararé no raso da Catarina, Bahia, Brasil. Arquivos do Museu Nacional, Rio de Janeiro, 67, (1-2), p.3-12, 2009.

SILVA, R. A., MARTINS, I. A., ROSA-FERES,D. C. Bioacústica e sítio de vocalização em taxocenoses de anuros de área aberta no noroeste paulista. Biota neotropical, 2008; 8 (3): 124-134. 

SILVA, R. L. M., SILVA, L. A. M., Vocalizações da Coruja-do-mato (Strix aluco): Uma análise bioacústica, 2013. (Mestrado em Biologia Aplicada)- Universidade de Aveiro, Portugal.

VIELLIARD, J., SILVA, M.L. A Bioacústica como ferramenta de pesquisa em Comportamento animal. 2006. Disponível em: < http://www.ufpa.br/lobio/Resumoscongressos/Bioacusticacomoferramenta.pdf > Acessado em 22 de março de 2014

VIELLIARD, J. M. E. (2000) Comunidade de aves como um indicador da biodiversidade: resultados de inquéritos de quantidade no Brasil. Anais da Academia Brasileira de Ciências, Rio de Janeiro, 72: 323-330

WWF-Brasil (2010). Aplicativo para iPhone reconhece aves da Mata Atlântica Disponivel em: http://www.wwf.org.br/?27182/Aplicativo-para-iPhone-reconhece-aves-da-Mata-Atlantica  . Acessado em 02 de abril de 2014