Do cognitive abilities vary under different thermal regimens in wall lizards (Podarcis bocagei)?

Abstract

Temperatura modifica severamente o panorama biológico, uma vez que todas as funções biológicas são invariavelmente dependentes da temperatura, sendo apenas possíveis dentro de um determinado intervalo térmico. Contudo, animais ectotérmicos, como os répteis, encontram-se num vínculo característico com as temperaturas do ambiente circundante. A grande maioria dos répteis são termorreguladores exímios, atingindo temperaturas ótimas com substancial rapidez através de estratégias comportamentais. Ainda neste contexto, é esperado que o comportamento de animais ectotérmicos seja termicamente otimizado para aumentar a aptidão dos mesmos. Como tal, cognição deverá estar incluída nesta otimização, isto é, a habilidade de um organismo em adquirir e processar opinião, de forma a interagir apropriadamente com o meio ambiente, deverá abranger o contexto térmico em animais ectotérmicos. No nosso estudo, procurámos determinar a relação entre a temperatura e cognição em répteis como organismo modelo, investigando assim a possibilidade de existirem diferentes programas cognitivos que acomodem diferentes cenários de temperatura corporal. Para tal, utilizámos a espécie de lagartixa Podarcis bocagei, que é um pequeno lagarto polimórfico. Desenhámos então duas experiências, nas quais os animais seriam testados para cognição sob a influência de dois regimes térmicos distintos, Frio e Quente (temperaturas de “basking” e completa atividade respetivamente). Primeiramente, num Teste Associação Aprendida, avaliámos o tempo passado perto da caixa de Petri colorida focal em conjunto com o número de interações primárias com a mesma, após treino prévio dos lagartos. Em seguida, num Teste de Preferência de Quantidades, dois pares distintos de quantidades de presas foram dadas aos lagartos para escolher, sendo registado o tempo em cada escolha. Os nossos resultados mostram alguma influência do tamanho corporal no tempo passado perto da caixa de Petri colorida focal, mas não se verificaram diferenças em relação ao regime térmico. Estes resultados sugerem que existe apenas um programa cognitivo machos de Podarcis bocagei que consegue colmatar as necessidades de diferentes contextos térmicos. Estas descobertas são interpretadas tendo em consideração Ecologia Funcional e “life history” do organismo modelo. São também discutidas perspetivas para futuros estudos de cognição em animais ectotérmicos.

Temperature deeply shapes the biological landscape since all biological functions depend on temperature and are possible only within a certain thermal interval. However, ectotherms such as reptiles, find themselves in a special bond with the external temperatures. Most reptiles are effective thermoregulators, attaining optimal temperatures at daringly substantial periods, by means of behavioural strategies. In this context, behaviour of ectotherms is expected to be thermally optimised to enhance fitness. This should include cognition, that is, the organism’s ability to acquire and process information to interact with the environment, which in ectotherms should include the thermal context. In our study we aimed to establish a link between temperature and cognition in a reptile model by investigating whether different cognitive programs exist to accommodate different body temperatures. To do so, we turned to the species of wall lizards Podarcis bocagei, a small and polymorphic lacertid. We devised two experiments in which the animals would be tested on cognition under two distinct thermal regimens, Cold and Hot (basking and full activity temperatures, respectively). First, in a Learned Association Test, we looked into the time lizards spent near the focus coloured Petri dish and the number of primary interactions (in previously trained lizards). Secondly, in a Prey Quantity Preference Test, two distinct pairs of prey item quantities were exposed for the lizard to choose, recording the time interacting with each choice. Our results indicate some influence of body size on time spent near the coloured focus Petri dish, but showed no differences in the thermal regimens. This suggests that a single cognitive program of male Podarcis bocagei is able to deal with different thermal contexts. These findings are interpreted considering the functional ecology and life history of the model organism. Perspectives for future cognition research in ectotherms are discussed.