Ein standardisiertes Protokoll für Präferenztests zur Bewertung des Wohlbefindens von Fischen
Summary
Ein grundlegender Aspekt bei der Beurteilung des Wohlergehens von Tieren in Gefangenschaft ist die Frage, ob die Tiere haben, was sie wollen. Hier stellen wir ein Protokoll zur Bestimmung der Haltungspräferenz im Zebrafisch (Danio rerio) in Bezug auf das Vorhandensein/Fehlen von Umweltanreicherung und Zugang zum Fließen von Wasser vor.
Abstract
Die Techniken zur Bewertung des Tierschutzes versuchen, die spezifischen Bedürfnisse und Wünsche des betreffenden Tieres zu berücksichtigen. Die Bereitstellung von Anreicherung (das Hinzufügen von physischen Objekten oder Konspezifen in der Wohnumgebung) ist oft eine Möglichkeit, gefangenen Tieren die Möglichkeit zu geben, zu wählen, mit wem oder was sie interagieren und wie sie ihre Zeit verbringen. Ein grundlegender Bestandteil der aquatischen Umwelt, der in Gefangenschaft oft übersehen wird, ist jedoch die Fähigkeit des Tieres, sich für körperliche Bewegung zu entscheiden. Für viele Tiere, einschließlich Fische, ist Bewegung ein wichtiger Aspekt ihrer Lebensgeschichte, und ist dafür bekannt, viele gesundheitliche Vorteile zu haben, einschließlich positiver Veränderungen im Gehirn und Verhalten. Hier stellen wir eine Methode zur Bewertung der Habitatpräferenzen bei in Gefangenschaft gehaltenen Tieren vor. Das Protokoll könnte leicht angepasst werden, um eine Vielzahl von Umweltfaktoren (z. B. Kies versus Sand als Substrat, Kunststoffpflanzen versus lebende Pflanzen, geringer Durchfluss im Vergleich zu hohem Wasserfluss) in verschiedenen aquatischen Arten oder für die Verwendung mit terrestrischen Arten zu betrachten. Die statistische Bewertung der Präferenz erfolgt anhand des Jakobspräferenzindex, der die Lebensräume von -1 (Vermeidung) bis +1 (am meisten bevorzugt) einordnet. Mit diesen Informationen kann ermittelt werden, was das Tier aus Sicht des Tierschutzes, einschließlich ihres bevorzugten Standorts, will.
Introduction
Die Vorschriften, wie Labortiere in Gefangenschaft untergebracht werden sollen, sind explizit und klar definiert. Die Association for Assessment and Accreditation of Laboratory Animal Care (AAALAC) International betreut und verwaltet alle Organisationen und Institutionen, die mit Forschungstieren arbeiten, und verfügt über spezifische Richtlinien für artgerechte Haltung und Unterbringung. Zum Beispiel, Die AAALAC Guidance on the Housing and Care of Zebrafish, Danio Rerio1 “stark fördert” die Verwendung von Anreicherung (die Zugabe von physischen Objekten oder Konspezifischen in der Wohnumgebung) bei der Unterbringung von Zebrafischen in Gefangenschaft. Weiter heißt es in dem Ratgeber: “Die Bereitstellung künstlicher Pflanzen oder Strukturen, die den Lebensraum der Zebrafische imitieren, ermöglicht den Tieren eine Wahlmöglichkeit in ihrer Umwelt.”
Beweise deuten darauf hin, dass Anreicherung das Wachstum neuer Neuronen (Neurogenese) in Bereichen des Gehirns an der Verarbeitung räumlicher Informationen stimulieren kann2, und es wird angenommen, dass diese neuronalen Veränderungen mit verbesserten Lernfähigkeit verbunden sind3. Die Auswirkungen der Anreicherung auf Neurogenese und Lernen wurden in verschiedenen Taxa, einschließlich Fisch4,5, Vögel6, Reptilien7und Säugetiere8 . Obwohl diese Arten von Studien wichtig sind, um die Auswirkungen der Anreicherung auf das Gehirn und das Verhalten zu verstehen, berücksichtigen sie nicht die besonderen Entscheidungen oder Vorlieben von Tieren für eine bestimmte Umgebung gegenüber einer anderen.
Eine grundlegende Frage bei der Beurteilung des Wohlergehens von tieren in Gefangenschaft ist, ob die Tiere haben, was sie wollen9. Eine Möglichkeit, dieser Frage nachzugehen, die greifbare Beweise liefert, besteht darin, den Tieren Entscheidungen zu geben, die es uns ermöglichen, ihre subjektiven Vorlieben zu verstehen. So wurde beispielsweise in zwei Studien untersucht, ob Zebrafische den Zugang zu einer angereicherten oder einer einfachen Umgebung bevorzugen, wobei beide Studien auf eine Präferenz für Gebiete hinweisen, die eine Anreicherung enthalten10,11. Es wurde jedoch auch vorgeschlagen, dass Zebrafische der Umweltanreicherung gleichgültig erscheinen12, so dass die Antwort auf die Frage offensichtlich nicht eindeutig ist. Eine weitere Anwendung von Präferenztests im Zusammenhang mit dem Tierschutz erstreckt sich auf den Versuch zu verstehen, wie verschiedene Aspekte einer angereicherten Umwelt bei den Entscheidungen eines einzelnen Tieres eine Rolle spielen. Allein bei Fischen haben verschiedene Arten der Anreicherung unterschiedliche Auswirkungen auf das Gehirn und das Verhalten, und diese Beziehung wird durch individuelle Unterschiede in den Persönlichkeitsmerkmalen noch komplizierter13. Darüber hinaus könnten Präferenztests für vergleichende Studien zur Umweltanreicherung nützlich sein. Sogar über verschiedene Fischarten hinweg hat sich gezeigt, dass die Anreicherung einen Einfluss auf viele verschiedene Arten von Verhalten hat, einschließlich Aggression14, Kühnheit15, Fortbewegung16und Risikoverhalten17.
Jacobs Präferenzindex ist ein statistischer Test, der häufig zur Quantifizierung von Wohnungspräferenzen verwendet wird18. Der Jakobs Präferenzindex weist jedem einzelnen Lebensraum einen Wert zu, basierend auf der Anzahl der Tiere, die in jedem Lebensraumtyp zu unterschiedlichen Zeitpunkten vorhanden sind, wobei die Präferenz von -1 (Vermeidung) bis +1 (am meisten bevorzugt) reicht. Hier beschreiben wir eine Methode zur Verwendung von Jacobs Präferenzindex, um Die Haltungspräferenzen bei Fischen zu untersuchen, und verwenden das Beispiel der Bewertung von zwei wichtigen Merkmalen der aquatischen Umwelt: 1) das Vorhandensein oder Fehlen von Anreicherung; und 2) den Wasserfluss19. Das Protokoll könnte jedoch leicht angepasst werden, um eine Vielzahl von Umweltfaktoren (z. B. Kies versus Sand als Substrat, Kunststoffpflanzen versus lebende Pflanzen, niedriger und hoher Wasserdurchfluss) über verschiedene Arten und Landschaften (z. B. Aquarien und Terrester) zu untersuchen.
Protocol
Representative Results
Discussion
Hier präsentieren wir ein experimentelles Design, das es uns ermöglicht, die Präferenzen von Fischen für verschiedene Arten von Lebensräumen zu untersuchen. Einige wichtige Schritte, die bei Präferenztests wichtig sind, sind: 1) Gewährleistung, dass einheitliche Bedingungen über verschiedene Repliken hinweg aufrechterhalten werden (z. B. externe Geräusche oder Bewegungen, Experimentatoren, Wasserchemie, Lichtpegel); 2) sicherstellung, dass die Zonen zwischen Wiederholungen gedreht werden und eine erhebliche Meng…
Divulgations
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
Diese Arbeit wurde von einem Research Collaboration Fellowship und dem Huck Institute an der Pennsylvania State University sowie USDA AES 4558 unterstützt. Die Forschung entsprach allen Anforderungen der Tierpflege- und Gebrauchsprotokolle der Pennsylvania State University; IACUC-Nr. 46466.
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 |
References
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