En standardiseret protokol for præferencetest for at vurdere fiskenes velfærd

Summary

Et grundlæggende aspekt af vurderingen af dyrs velfærd i fangenskab er at spørge, om dyrene har, hvad de ønsker. Her præsenterer vi en protokol til bestemmelse af boligpræference i zebrafisken (Danio rerio) med hensyn til tilstedeværelsen/fraværet af miljøberigelse og adgang til vandstrømmene.

Abstract

Teknikker til vurdering af dyrevelfærd forsøger at tage hensyn til det pågældende dyrs særlige behov og ønsker. Berigelse (tilsætning af fysiske genstande eller konspecificeringer i boligmiljøet) er ofte en måde at give dyr i fangenskab mulighed for at vælge, hvem eller hvad de interagerer med, og hvordan de bruger deres tid. En grundlæggende del af vandmiljøet, der ofte overses i fangenskab, er imidlertid dyrets evne til at vælge at deltage i motion. For mange dyr, herunder fisk, motion er et vigtigt aspekt af deres livshistorie, og er kendt for at have mange sundhedsmæssige fordele, herunder positive ændringer i hjernen og adfærd. Her præsenterer vi en metode til vurdering af habitatpræferencer hos dyr i fangenskab. Protokollen kunne let tilpasses for at se på en række miljømæssige faktorer (f.eks. grus versus sand som substrat, plastplanter versus levende planter, lav strøm i forhold til høj vandstrøm) i forskellige akvatiske arter eller til brug med terrestriske arter. Statistisk vurdering af præference udføres ved hjælp af Jacobs præferenceindeks, som rangerer levestederne fra -1 (undgåelse) til +1 (mest foretrukne). Med disse oplysninger, kan det bestemmes, hvad dyret ønsker fra et velfærdsperspektiv, herunder deres foretrukne placering.

Introduction

Reglerne for, hvordan laboratoriedyr skal anbringes i fangenskab, er eksplicitte og veldefinerede. Association for Assessment and Accreditation of Laboratory Animal Care (AAALAC) International fører tilsyn med og forvalter alle organisationer og institutioner, der arbejder med forskningsdyr og har specifikke retningslinjer for arters passende opdræt og boliger. For eksempel, AAALAC’s vejledning om boliger og pleje af zebrafisk, Danio Rerio¹ “kraftigt tilskynder” brugen af berigelse (tilsætning af fysiske genstande eller konspecificeringer i boligmiljøet), når der huser zebrafisk i fangenskab. Guiden fortsætter med at angive, “Forudsat kunstige planter eller strukturer, der efterligner zebrafisk habitat tillader dyr et valg i deres miljø.”

Tyder på, at berigelse kan stimulere væksten af nye neuroner (neurogenese) i områder af hjernen er involveret i behandling af rumlige oplysninger^2,og det menes, at disse neurale ændringer er forbundet med øget indlæringsevne³. Virkningerne af berigelse på neurogenese og læring er blevet bredt undersøgt på tværsaf forskellige taxa, herunder fisk^4,5,fugle^6,krybdyr 7 , og pattedyr⁸. Selv om disse typer af undersøgelser er vigtige for at forstå virkningerne af berigelse på hjernen og adfærd, de ikke tager hensyn til de særlige valg eller præferencer dyr til et bestemt miljø frem for en anden.

Et grundlæggende spørgsmål, der skal stilles ved vurderingen af de dyrs velfærd i fangenskab, er, om dyrene har^det,de ønsker 9 . En måde at undersøge dette spørgsmål, der giver håndgribelige beviser er at give dyr med valg, der giver os mulighed for at forstå deres subjektive præferencer. F.eks. har to undersøgelser undersøgt, om zebrafisk foretrækker adgang til enten et beriget eller et almindeligt miljø, idet begge undersøgelser viser, at der er præference for områder, der indeholder berigelse^10,11. Det er imidlertid også blevet antydet, at zebrafisk synes ligeglad med miljøberigelse¹², så svaret på spørgsmålet er naturligvis ikke klart. En anden anvendelse af præferencetest i forbindelse med dyrevelfærd omfatter også forsøg på at forstå, hvordan forskellige aspekter af et beriget miljø spiller en rolle i de valg, et enkelt dyr træffer. I fisk alene, forskellige typer af berigelse har forskellige virkninger på hjernen og adfærd, og dette forhold kompliceres yderligere af individuelle forskelle i personlighedstræk¹³. Desuden kan præferencetest være nyttig til sammenlignende undersøgelser af miljøberigelse. Selv på tværs af forskellige fiskearter, berigelse har vist sig at have en effekt på mange forskellige typer af adfærd, herunder aggression¹⁴, dristighed^15,bevægelse^16,og risikovillighed adfærd¹⁷.

Jacobs præferenceindeks er en statistisk test, der bruges hyppigt til at kvantificere boligpræferencer¹⁸. Jacobs præferenceindeks tildeler hver enkelt levested en værdi baseret på antallet af dyr, der findes i hver naturtype på forskellige tidspunkter, hvor præferencevarierer fra -1 (undgåelse) til +1 (mest foretrukket). Her beskriver vi en metode til at bruge Jacobs præferenceindeks til at undersøge boligpræferencer i fisk og bruge eksemplet med at vurdere to vigtige karakteristika ved vandmiljøet: 1) tilstedeværelsen eller fraværet af tilsætning; og 2) strømmen af vand¹⁹. Protokollen kan dog let tilpasses for at se på en række miljømæssige faktorer (f.eks. grus versus sand som substrat, plastplanter versus levende planter, lav mod høj vandgennemstrømning) på tværs af forskellige arter og landskaber (f.eks. vandog terrestrisk).

Protocol

Den nuværende undersøgelse har godkendelse og opfylder alle krav i dyrepleje og brug protokoller pennsylvania State University; IACUC nr. 1. Opsætning af præferenceapparat Opnå godkendelse fra instituttets Animal Care Committee (eller tilsvarende organisation) for alle forsøgs- og opdrætsprocedurer, der involverer levende dyr, før forsøget indledes. Brug en eksperimentel tank lavet af uigennemsigtig hvid plast. Væggene mellem zonerne er lavet af grå akryl, der er…

Representative Results

Vi brugte præferencetesten til at undersøge boligpræferencer i zebrafisk givet et valg mellem varierende berigelse, herunder 1) plastplanter og sandet substrat; og 2) vandgennemstrømning. Disse blev opdelt i fire zoner: i) Beriget Kun; ii) Kun flow iii) Beriget og flow iv) Almindelig og en central arena, hvor maden blev leveret19. Zebrafisk viste den højeste præference for enriched and Flow zone, som var væsentligt anderledes end alle andre zoner (Beriget Kun, Flow Only, Plain, og Central A…

Discussion

Her præsenterer vi et eksperimentelt design, der giver os mulighed for at undersøge præferencer fisk til forskellige typer af levesteder. Nogle kritiske skridt, der er vigtige i præferencetest, omfatter: 1) at sikre, at ensartede forhold opretholdes på tværs af forskellige replikater (f.eks. eksterne lyde eller bevægelser, eksperimentator, vandkemi, lysniveauer); 2) at sikre, at zonerne roteres mellem replikater, og at en betydelig mængde vand erstattes med frisk sumpvand mellem test for at reducere skævheder 3)…

Materials

Artificial Aquarium Plants	Smarlin	B07PDZQ5M5
Artificial Seaweed Water Plants for Aquarium	MyLifeUNIT	PT16L212
Experimental tanks	United State Plastic Corporation	6106
Floating food ring	SunGrow	B07M6VWH9V
Flow meter	YSI	BA1100
Jager Aquarium Thermostat Heater	Ehiem	3619090
Master Water Quality Test Kit	API	34
SPSS Statistics for Macintosh	IBM	Version 25.0
Submersible Pump, SL-	Songlong	SL-381
TetraMin Tropical Flakes	Tetra	16106
Triple Flow Corner Biofilter	Lee's	13405
Video camera	Coleman	TrekHD CVW16HD
Windows Media Player (video software)	Microsoft	Windows Media Player 12