Aluno de doutoramento em Biologia lidera investigação publicada na revista Animal Cognition

Pela primeira vez, chocos apresentam a capacidade de aprendizagem social

 olho de choco

Close-up de um olho de choco

Jorge Hernández Urcera

Os cientistas avaliaram o potencial de aprendizagem social antes da maturação neural (choco recém eclodido, até cinco dias) num teste standard de avaliação de aprendizagem e memória e exploraram ainda mais a plasticidade neural destes invertebrados, já que os chocos normalmente eclodem juntos.

Os resultados dos testes mostraram que os observadores precisaram de menos tempo e exibiram menos comportamento predatório do que os demonstradores. Em 70% dos casos, os observadores não atacaram o tubo em nenhuma tentativa. Adicionalmente, o facto de os animais verem ou não o estímulo antes de serem testados não fez diferença. Apesar do estado ainda imaturo das principais áreas cerebrais, os chocos recéns eclodidos são capazes de aprender através de emulação, um mecanismo cognitivamente mais complexo de aprendizagem social, sustentada num processo de "aprender o quê" em vez de "aprender como” e posteriormente executar tarefas cognitivamente muito exigentes (resultando na inibição do comportamento natural). Este processo ocorre num estágio da vida crítico, em que a possibilidade de contornar a prática de tentativa e erro para adquirir conhecimento do ambiente pode significar evitar situações em que o choco se tornaria a presa, conferindo uma vantagem evolutiva aos animais que incorporam informações fornecidas por outros indivíduos.

Chocos
Chocos recéns eclodidos no LMG
Fonte ES

A organização neural (partes do seu cérebro) dos chocos não está completamente desenvolvida até atingirem o estágio juvenil, aos 30 dias após a eclosão.

A aprendizagem pode ocorrer através de experiências próprias com o ambiente, com base na tentativa e erro. A aprendizagem social é uma forma mais complexa de adaptação ao ambiente e de aprendizagem através da experiência dos outros, por exemplo, por observação.

Fonte ES

Um grupo de investigadores da Ciências ULisboa a trabalhar no Laboratório Marítimo da Guia do Centro de Ciências do Mar e do Ambiente (MARE) conseguiu mostrar que chocos acabados de eclodir (até cinco dias) são capazes de ter uma aprendizagem social.

Esta verificação de aprendizagem social nestes invertebrados é bastante relevante, uma vez que os chocos são animais maioritariamente solitários. Os chocos também demonstram uma enorme flexibilidade mental com apenas cinco dias de eclosão; o que lhes pode permitir evitar situações negativas sem terem que recorrer à experiência própria, com base na tentativa e erro levando assim a uma melhor adaptação ao ambiente.

O estudo "Neurally underdeveloped cuttlefish newborns exhibit social learning" publicado o mês passado na revista Animal Cognition tem como primeiro autor Eduardo Sampaio, estudante de doutoramento em Biologia (ramo Etologia) e conta ainda com a colaboração de Catarina S. Ramos, Bruna L. M. Bernardino, Maela Bleunven, Marta L. Augustin, Érica Moura, Vanessa M. Lopes e Rui Rosa, orientador de Eduardo Sampaio.

Estudar as capacidades sociais destes animais e os pontos anatómicos e comportamentais em comum com os vertebrados pode aprofundar o conhecimento sobre a origem e a evolução de cognição complexa e inteligência no reino animal.

As comparações cognitivas entre invertebrados (cefalópodes) e vertebrados com tamanho similar de cérebro relativamente ao corpo (peixes, répteis e mamíferos) são ainda hoje alvo de intenso debate. Há uma profunda divergência evolutiva de 600 milhões de anos entre os dois ramos.

Este trabalho corresponde a um modelo de evolução convergente: os cefalópodes revelam um enorme potencial de neuroplasticidade e flexibilidade comportamental, recursos fundamentais para uma rápida adaptação a mudanças e situações novas na natureza.

Rui Rosa, professor do Departamento e Biologia Animal e investigador no LMG e MARE salienta a importância deste trabalho, liderado pelo seu aluno: “pela primeira vez, invertebrados tipicamente não gregários, neste caso, chocos, apresentam a capacidade de aprendizagem social e em toda a ‘árvore da vida animal’, tal só estava documentado em invertebrados verdadeiramente sociais (e.g. abelhas, formigas), e, claro, em vertebrados”, acrescentando que este resultado ainda é mais relevante na medida em que foi descrito num estado muito inicial da ontogenia (desenvolvimento), ou seja os organismos ainda não tinham o seu sistema nervoso completamente maturo.

Eduardo Sampaio iniciou o doutoramento na Faculdade em outubro de 2017, coincidindo com o período de início da bolsa da Fundação para a Ciência e a Tecnologia. Mais tarde, com a inclusão de um novo coorientador- Simon Gingins -, também ficou afiliado ao Max Planck Institute of Animal Behavior.

O trabalho de Eduardo Sampaio foca-se primariamente na exploração de cognição complexa em cefalópodes, e aspetos da caça colaborativa destes animais com peixes, como é o caso do movimento coletivo, sinalização interespecífica e cognição social. O jovem concluiu a licenciatura e o mestrado em Ecologia e Biologia Marinha no Instituto de Ciências Biomédicas de Abel Salazar da Universidade do Porto e atualmente é explorador da National Geographic Society. Na entrevista que se segue dá a conhecer outros pormenores da sua experiência académica.

“Novas descobertas podem ter um grande impacto na maneira como percecionámos e entendemos o mundo à nossa volta.”
Eduardo Sampaio

Eudardo Sampaio
Eduardo Sampaio

Porque escolheu esta área?

Eduardo Sampaio (ES) - Antes de decidir seguir um doutoramento, que envolve um grau alto de compromisso, quis experimentar várias bolsas de investigação em diferentes áreas científicas. Numa das últimas experiências comecei a trabalhar com o meu orientador atual – professor Rui Rosa -, que me deu a oportunidade de perseguir qualquer área para um doutoramento, desde que me sentisse particularmente interessado e desafiado. Assim, escolhi cognição e comportamento animal (com um foco em cefalópodes; um fascínio já antigo e também partilhado com o meu orientador) porque é uma área constantemente em evolução, em que novas descobertas podem ter um grande impacto na maneira como percecionámos e entendemos o mundo à nossa volta. No caso desta publicação mais recente, acrescentámos peso ao argumento que organismos filogeneticamente distantes e com uma estrutura cerebral muito diferente dos vertebrados, desenvolveram processos cognitivos similares, neste caso de forma a obter informação através de pistas sociais.

Como está a correr esta experiência?

ES - Está a ser um percurso exigente, mas muito recompensador. Decidimos integrar novas metodologias quantitativas, em experiências e no campo, que nos permitem analisar dados experimentais e eventos de história natural com uma resolução que até agora era rara. Para conseguirmos implementar estas técnicas, frequentei vários cursos e summer schools não só centrados em Biologia e Etologia clássica, mas em disciplinas em que tinha poucas bases científicas, como a Neurociência, Programação e Física. Paralelamente, tornei-me também explorador da National Geographic devido ao trabalho de campo focado em grupos constituídos por um polvo e vários peixes, em que existe caça colaborativa. Nestes grupos interespecíficos, estamos a analisar como as estratégias das diferentes espécies se complementam no ambiente natural, e descortinar quais as regras sociais e dinâmicas de teoria de jogos existentes. Tivemos colaborações importantes com outros institutos, tanto na teoria como na aplicação de conceitos, e no geral senti uma grande aprendizagem multidisciplinar ao longo do percurso. Tendo em conta os vários tópicos abordados e vivências durante o doutoramento, sem dúvida que tem sido uma experiência muito enriquecedora.

Eduardo Sampaio
Eduardo Sampaio

Que planos tem para curto/médio prazo?

ES - Neste momento, a um ano e alguns meses do fim do doutoramento, estou completamente focado em terminar os trabalhos que tenho em mão, porque sinto que apenas dessa forma conseguirei obter os melhores resultados. Tenho, no entanto, a certeza que no futuro quero continuar a fazer investigação na área de comportamento animal.

Scripta Manent. O que se escreve, fica, permanece. Leia o artigo "Cefalópodes e Inteligência: o Caso do Choco Social" da autoria de Eduardo Sampaio e publicado recentemente na National Geographic.

Ana Subtil Simões, Área de Comunicação e Imagem Ciências ULisboa
info.ciencias@ciencias.ulisboa.pt
Participantes do simpósio no grande auditório da Faculdade

O primeiro Simpósio Internacional de Catálise Homogénea aconteceu nos EUA há 44 anos. A vigésima segunda edição ocorreu este ano em Portugal, na Ciências ULisboa. A próxima edição está marcada para 2024, em Itália. Este importante acontecimento tem contribuído para o desenvolvimento da Catálise Homogénea. "É através da Catálise que a Química contribui de modo mais relevante para a sustentabilidade, nomeadamente em termos de economia energética e de matérias primas. Estima-se que atualmente ca. 90 % dos produtos químicos industriais recorrem a catalisadores na sua manufatura", escrevem os cientistas Armando Pombeiro, chair do XXII ISHC; e Kamran Mahmudov, M. Fátima Guedes da Silva, co-chairs.

graficos, lupa e oculos numa mesa

Maria Zacarias, investigadora do Centro de Estatística e Aplicações da Universidade de Lisboa, escreve uma crónica sobre a última edição do “Sê Investigador por Três Semanas”, na qual dá a conhecer a opinião de quem participou na iniciativa que durante três semanas, possibilitou que alunos de licenciatura e de mestrado pudessem trabalhar de perto com investigadores e observar a transversalidade da Estatística.

coelho-bravo

A equipa do projeto do Livro Vermelho dos Mamíferos, que está a trabalhar na revisão do estatuto de ameaça e estado de conservação destas espécies em Portugal, realizou uma “compilação inédita” de dados de ocorrências georreferenciados de mamíferos em Portugal Continental e nos Açores e Madeira.

pessoas sentadas a escrever ao computador e em post its

Decorreu de 11 a 15 de julho na Ciências ULisboa a WideHealth Summer School sob o tema “Human Factors in Pervasive Health”. O evento foi organizado pelo LASIGE, tendo acolhido participantes de toda a Europa.

rapariga no laboratorio

Já são conhecidos os resultados do Concurso de Projetos de I&D em Todos os Domínios Científicos de 2022, da FCT. Do total de projetos aprovados para financiamento, 33 contam com a participação da Ciências ULisboa.

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"Na Ciências ULisboa temo-nos esforçado ao longo dos anos para desenvolver um programa que trará uma semana inesquecível a estes jovens", escreve Ana Sofia Santos, monitora central do Verão na ULisboa, no artigo de opinião sobre o programa.

rapariga a rir

"A ideia de que o sentido de humor pode facilitar o ajustamento, a gestão e a regulação emocional parece ter bastante fundamento. Mas, como, onde e como entram os limites do humor nesta questão?", escreve Samuel Silva, psicólogo no GAPsi Ciências ULisboa.

Instalações do Quake

Os cientistas Susana Custódio e Luís Matias escrevem sobre o Centro do Terramoto de Lisboa, que nasceu de uma vontade de contar a fascinante história do sismo de 1755. A Faculdade e o IDL Ciências ULisboa são parceiros do Quake. 

mar

Novo artigo científico publicado na Frontiers in Marine Science alerta para a necessidade de uma visão global para o oceano no acordo internacional atualmente em elaboração no quadro das Nações Unidas. Artigo conta com a participação de dois professores e investigadores da Ciências ULisboa.

imagem ilustrativa do prémio

O Prémio DHFC 2021 foi atribuído a Daniele Molinini, investigador do CFCUL, membro do grupo de investigação Filosofia das Ciências Formais, Metodologia e Epistemologia.

Hugo Duminil-Copin

"Hugo Duminil-Copin é um físico-matemático que trabalha em teoria das probabilidades. Um daqueles que, durante os vinte últimos anos, regressou à fonte histórica de inspiração das matemáticas, a física teórica", escreve Jean-Claude Zambrini, professor do DM Ciências ULisboa, no ensaio dedicado ao matemático galardoado com a medalha Fields.

posters afixados

“Jovens investigadores” é o projeto da EBS Alfredo da Silva, no Barreiro, que permite aos alunos estabelecerem uma relação de proximidade com professores e investigadores do ensino superior, nomeadamente da Ciências ULisboa.

Pessoa a trabalhar na FCULresta

Já existem mais três miniflorestas plantadas na AML e muitas outras estão a germinar. “A FCULresta cumpre assim um outro objetivo, o de inspirar e apoiar a plantação de mais florestas urbanas biodiversas”, escrevem David Avelar, António Alexandre e Diogo Mendes.

June Huh

"O que motiva June Huh é a busca da beleza na Matemática, e a descoberta de ligações entre diferentes áreas desta disciplina", escreve Carlos A. A. Florentino, professor do DM Ciências ULisboa, no ensaio dedicado ao matemático galardoado com a medalha Fields.

Alina Shchepetkina com outra investigadora

A expedição South Atlantic Transect II (IODP 393) zarpou a 11 de junho de 2022 da Cidade do Cabo, na África do Sul, e tem uma duração de 61 dias. A equipa a bordo tem cientistas de várias partes do globo na expectativa de obter respostas para algumas questões apaixonantes e relacionadas com alterações nos ambientes da Terra durante os últimos 61 milhões de anos. Uma dessas cientistas é Alina Shchepetkina, investigadora do Instituto Dom Luiz da Ciências ULisboa.

Membros da direção da Faculdade, Conselho de Escola e Reitor da ULisboa

Luís Carriço, professor do Departamento de Informática e investigador do LASIGE, tomou posse como diretor da Ciências ULisboa, esta quarta-feira, dia 20 de julho, numa cerimónia que juntou vários membros da Faculdade e Universidade, na sala de atos, sita no edifício C6. A boa disposição imperou no ato solene, durante o qual os professores Margarida Santos-Reis, Hugo Miranda, Jorge Relvas, Maria João Gouveia e Pedro Almeida foram indigitados subdiretores da Faculdade.

ímanes moleculares

Nuno A. G. Bandeira, investigador do DQB e do BioISI Ciências ULisboa, escreve sobre um estudo, que constitui um marco na evolução do conhecimento e na busca de melhores materiais para aplicação na spintrónica e computação à escala quântica.

Foto do instrumento NIRPS

O espectrógrafo NIRPS, a sigla inglesa para Near-Infrared high resolution spectrograph, ou espectrógrafo no infravermelho próximo de alta resolução, cujo desenvolvimento e construção contou com a participação do Instituto de Astrofísica e Ciências do Espaço (IA), observa na banda do infravermelho, no Telescópio ESO de 3,6 metros do Observatório de La Silla, no Chile, complementando assim espectrógrafos como o HARPS e o ESPRESSO. 

fundo marinho

Novo artigo publicado na Nature Ecology and Evolution, por uma equipa de 30 investigadores de todo o mundo, da qual fazem parte dois investigadores portugueses com ligação à Ciências ULisboa, resulta da consulta prévia de cerca de 680 especialistas e outros profissionais ligados ao meio marinho.

Anfiteatro no C8 e paryicipantes do evento

"A Conferência Internacional Hi-Phi teve um sucesso muito para além do expectável e mostrou a vitalidade do diálogo entre a História e a Filosofia das Ciências", escrevem Ana Duarte Rodrigues e João L. Cordovil, coordenadores científicos respetivamente do CIUHCT e do CFCUL, na crónica sobre o importante acontecimento.

3 alunos no labotarório

Dois anos depois de um interregno, “Ser Cientista” está de volta de 25 a 29 de julho e propõe a jovens alunos que experimentem a “vida” de um investigador.

Pedreira

O mestrado em Geologia tem como objetivo formar profissionais com uma formação sólida em áreas chave das Ciências da Terra e que possam responder aos desafios da sociedade do século XXI. Artigo de opinião do Departamento de Geologia a propósito deste novo plano de estudos.

saída de campo da Geologia

A Faculdade tem um novo ciclo de estudos acreditado pela  Agência e Avaliação e Acreditação do Ensino Superior (A3ES), para substituição dos mestrados na área da Geologia com 90 ECTS. O novo mestrado em Geologia tem a duração de dois anos, com 120 ECTS.

Mesa com vários oradores no grande auditório da Faculdade

A sessão de abertura do 30th International Carbohydrate Symposium foi antecipada e presencial, tendo sido gravada em Ciências ULisboa, para ser apresentada internacionalmente a 10 de julho, primeiro dia do simpósio. A cientista Amélia Pilar Rauter, nesta crónica, descreve o que aconteceu nessa sessão, o antes e depois… O simpósio termina a 15 de julho e segundo a presidente da International Carbohydrate Organisation  serão apresentadas as invenções e descobertas mais recentes, muitas delas relevantes para a sociedade.

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Doze alunos do Clube Ciência Viva da Escola Secundária Padre António Vieira visitaram um dos laboratórios da Faculdade. A visita foi organizada pelo professor Octávio Paulo, orientada por dois alunos da Faculdade.

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