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O cavalo-marinho macho está equipado com uma bolsa na parte ventral, ou virada para a frente, do lado da cauda. Ao acasalar, a fêmea deposita até 1.500 ovos na bolsa do macho. O macho transporta os ovos durante 9 a 45 dias até que os cavalos marinhos surjam completamente desenvolvidos, mas muito pequenos. As crias são então libertadas na água, e o macho volta a acasalar muitas vezes em horas ou dias durante a época de reprodução.
Courtship
Antes da reprodução, os cavalos marinhos podem cortejar durante vários dias. Os cientistas acreditam que o comportamento do cortejo sincroniza os movimentos dos animais e os estados reprodutivos, para que o macho possa receber os ovos quando a fêmea estiver pronta para os depositar. Durante este tempo, eles podem mudar de cor, nadar lado a lado segurando as caudas ou agarrar o mesmo fio de capim-marinho com a cauda, e rodar em uníssono no que é conhecido como uma “dança de pré-dança”. Eles eventualmente se envolvem em uma “verdadeira dança de cortejo” que dura cerca de 8 horas, durante as quais o macho bombeia água através da bolsa de ovos em seu tronco, que se expande e se abre para mostrar seu vazio. Quando os ovos da fêmea atingem a maturidade, ela e seu companheiro soltam qualquer âncora e sobem de focinho em popa, para fora da grama do mar, muitas vezes em espiral à medida que se levantam. Eles interagem por cerca de 6 minutos, lembrando o namoro. A fêmea então nada até a manhã seguinte, e o macho retorna para sugar a comida pelo focinho. A fêmea insere seu ovipositor na bolsa de criação do macho e deposita dezenas a milhares de ovos. Enquanto a fêmea liberta os seus ovos, o seu corpo adelgaça enquanto ele incha. Ambos os animais afundam de novo no capim marinho e ela nada para longe.
Fases do cortejo
Cavalos marinhos exibem quatro fases de cortejo que são indicadas por claras mudanças de comportamento e mudanças na intensidade do acto de cortejo. A fase 1, a fase inicial do namoro, normalmente ocorre no início da manhã, um ou dois dias antes da cópula física. Durante esta fase, os potenciais companheiros brilham em cores, tremem e exibem vibrações corporais rápidas de lado a lado. Estas exibições são realizadas alternadamente pelo cavalo marinho macho e pela fêmea. As fases seguintes, 2 a 4, acontecem sequencialmente no dia da cópula. A fase 2 é marcada pelo apontamento da fêmea, um comportamento em que a fêmea levanta a cabeça para formar um ângulo oblíquo com o seu corpo. Na fase 3, os machos também começarão o mesmo comportamento pontiagudo em resposta à fêmea. Finalmente, o macho e a fêmea subirão juntos repetidamente para cima numa coluna de água e terminam na cópula a meio da água, na qual a fêmea transferirá os seus ovos directamente para a bolsa de criação do macho.
Fase 1: Corte inicial
Este comportamento inicial de cortejo tem lugar cerca de 30 minutos após o amanhecer de cada dia de cortejo, até ao dia da cópula. Durante esta fase os machos e as fêmeas permanecerão separados durante a noite, mas após o amanhecer eles se reunirão em uma posição lado a lado, alegrarão, e terão um comportamento de cortejo por cerca de 2 a 38 minutos. Há repetidas trepidações recíprocas. Isto começa quando o macho se aproxima da fêmea, brilha e começa a tremer. A fêmea seguirá o macho com sua própria exibição, na qual ela também brilhará e tremerá cerca de 5 segundos depois. Enquanto o macho treme, ele vai girar seu corpo em direção à fêmea, que então vai girar o corpo dela para longe. Durante a fase 1 as caudas de ambos os cavalos marinhos são posicionadas dentro de 1 cm um do outro no mesmo porão-rápido e ambos os seus corpos são angulados ligeiramente para fora do ponto de fixação. No entanto, a fêmea vai deslocar o seu local de fixação da cauda, fazendo com que o par faça um círculo em torno do seu ponto de fixação comum.
Fase 2: Apontar e bombear
Esta fase começa com a fêmea a iniciar a sua postura de apontar, inclinando o seu corpo em direcção ao macho, que simultaneamente se inclinará para fora e tremerá. Esta fase pode durar até 54 minutos. A fase seguinte é um período de latência (normalmente entre 30 minutos e quatro horas), durante o qual os cavalos marinhos não apresentam comportamento de corte e as fêmeas não são brilhantes; os machos normalmente apresentam um movimento de bombeamento com o seu corpo.
Fase 3: Apontar – apontar
A terceira fase começa com as fêmeas a brilharem e a assumirem a posição de apontamento. Os machos respondem com a sua própria exibição de brilho e apontamento. Esta fase termina com a partida dos machos. Normalmente dura nove minutos e pode ocorrer de uma a seis vezes durante o cortejo.
Fase 4: Ascensão e cópula
A fase final do cortejo inclui 5-8 episódios de cortejo. Cada cortejo começa com o macho e a fêmea ancorados na mesma planta a cerca de 3 cm de distância; normalmente eles estão de frente um para o outro e ainda são de cor brilhante da fase anterior. Durante o primeiro ataque, seguindo o comportamento de frente, os cavalos marinhos subirão juntos de 2 a 13 cm numa coluna de água. Durante a subida final a fêmea vai inserir o seu ovipositor e transferir os seus ovos através de uma abertura na bolsa de criação do macho.
Fertilização
Fertilizaçãourante a fertilização em Hippocampus kuda a bolsa de criação ficou aberta durante apenas seis segundos enquanto ocorria a deposição dos ovos. Durante este tempo a água do mar entrou na bolsa onde os espermatozóides e os óvulos se encontram no meio da água do mar. Este ambiente hiperosmótico facilita a activação dos espermatozóides e a sua motilidade. A fertilização é portanto considerada como sendo fisiologicamente ‘externa’ dentro de um ambiente fisicamente ‘interno’ após o fechamento da bolsa. Acredita-se que esta forma protegida de fertilização reduz a competição de espermatozóides entre os machos. Dentro da Syngnathidae (tubarões e cavalos marinhos) a fertilização protegida não foi documentada nos tubarões mas a falta de diferenças distintas na relação entre o tamanho dos testes e o tamanho do corpo sugere que os tubarões também podem ter desenvolvido mecanismos para uma fertilização mais eficiente com redução da competição espermática.
Gestação
Os óvulos fertilizados são então embutidos na parede da bolsa e ficam rodeados por um tecido esponjoso. O macho fornece os óvulos com prolactina, a mesma hormona responsável pela produção de leite em mamíferos grávidos. A bolsa fornece oxigênio, assim como uma incubadora de ambiente controlado. Embora a gema do ovo contribua para a nutrição do embrião em desenvolvimento, os cavalos marinhos machos contribuem com nutrientes adicionais, como lipídios ricos em energia e também cálcio, para permitir que eles construam seu sistema esquelético, secretando-os na bolsa de criação que são absorvidos pelos embriões. Além disso, também oferecem proteção imunológica, osmoregulação, troca de gases e transporte de resíduos
Os ovos eclodem então na bolsa, onde a salinidade da água é regulada; isto prepara os recém-nascidos para a vida no mar. Ao longo da gestação, que na maioria das espécies requer duas a quatro semanas, o seu companheiro visita-o diariamente para “saudações matinais”.
Nascimento
O número de crias libertadas pelos machos é em média 100-1000 para a maioria das espécies, mas pode ser tão baixo quanto 5 para as espécies mais pequenas, ou tão alto quanto 2.500. Quando os alevins estão prontos para nascer, o macho os expulsa com contrações musculares. Ele normalmente dá à luz à noite e está pronto para o próximo lote de ovos pela manhã, quando o seu companheiro regressa. Como quase todas as outras espécies de peixes, os cavalos marinhos não alimentam as suas crias após o nascimento. Os bebés são susceptíveis aos predadores ou às correntes oceânicas que os lavam dos locais de alimentação ou a temperaturas demasiado extremas para os seus corpos delicados. Menos de 0,5% das crias sobrevivem até à idade adulta, o que explica porque é que as crias são tão grandes. Estas taxas de sobrevivência são na verdade bastante elevadas em comparação com outros peixes, devido à sua gestação protegida, fazendo com que o processo valha o grande custo para o pai. Os ovos da maioria dos outros peixes são abandonados imediatamente após a fertilização.
Papéis produtivos
Reprodução é energeticamente cara para o macho. Isto põe em questão o porquê da inversão do papel sexual. Num ambiente onde um parceiro incorre em mais custos energéticos do que o outro, o princípio de Bateman sugere que o menor contribuinte assume o papel do agressor. Os cavalos marinhos machos são mais agressivos e por vezes “lutam” pela atenção feminina. Segundo Amanda Vincent do Projecto Cavalo Marinho, apenas os machos lutam com a cauda e estalam a cabeça um contra o outro. Esta descoberta levou a um estudo mais aprofundado dos custos energéticos. Para estimar a contribuição direta da fêmea, os pesquisadores analisaram quimicamente a energia armazenada em cada ovo. Para medir a carga sobre os machos, foi utilizado o consumo de oxigénio. No final da incubação, o macho consumiu quase 33% a mais de oxigénio do que antes do acasalamento. O estudo concluiu que o gasto energético da fêmea durante a geração dos ovos é o dobro do dos machos durante a incubação, confirmando a hipótese padrão.
Por que o cavalo marinho macho (e outros membros da Syngnathidae) carrega a prole durante a gestação é desconhecido, embora alguns pesquisadores acreditem que isso permite intervalos mais curtos entre partos, resultando, por sua vez, em mais descendentes. Dado um número ilimitado de parceiros prontos e dispostos, os machos têm o potencial de produzir 17% a mais de descendentes do que as fêmeas em uma estação de reprodução. Além disso, as fêmeas têm “time-outs” do ciclo reprodutivo 1,2 vezes mais longos do que os machos. Isto parece ser baseado na escolha do parceiro, mais do que na fisiologia. Quando os ovos da fêmea estão prontos, ela deve colocá-los em poucas horas ou ejetá-los na coluna d’água. Fazer ovos é um custo enorme para ela fisicamente, uma vez que eles representam cerca de um terço do seu peso corporal. Para se proteger contra a perda de uma ninhada, a fêmea exige um longo cortejo. As saudações diárias ajudam a cimentar a ligação entre o par.
Monogamia
Embora os cavalos marinhos não sejam conhecidos por acasalarem para toda a vida, muitas espécies formam laços de par que duram pelo menos até à época de reprodução. Algumas espécies mostram um maior nível de fidelidade de acasalamento que outras. No entanto, muitas espécies trocam prontamente de companheiro quando a oportunidade surge. H. abdominalis e H. breviceps demonstraram reproduzir-se em grupos, não mostrando preferência contínua pelo acasalamento. Muitos mais hábitos de acasalamento das espécies não foram estudados, portanto não se sabe quantas espécies são realmente monógamas, ou quanto tempo esses laços realmente duram.
Embora a monogamia dentro dos peixes não seja comum, ela parece existir para alguns. Neste caso, a hipótese de protecção do acasalamento pode ser uma explicação. Esta hipótese afirma, “os machos permanecem com uma única fêmea devido a factores ecológicos que tornam os cuidados parentais dos machos e a protecção dos descendentes especialmente vantajosos”. Como as taxas de sobrevivência dos cavalos marinhos recém-nascidos são tão baixas, a incubação é essencial. Embora não esteja provado, os machos poderiam ter assumido este papel devido ao longo período que as fêmeas necessitam para produzir os seus ovos. Se os machos incubarem enquanto as fêmeas preparam a próxima ninhada (que corresponde a um terço do peso corporal), podem reduzir o intervalo entre as ninhadas.