魚の福祉を評価するための優先テストのための標準化されたプロトコル
Summary
捕虜の動物の福祉を評価する基本的な側面は、動物が彼らが望むものを持っているかどうかを尋ねることです。ここでは、環境の豊かさの有無と水の流れへのアクセスに関してゼブラフィッシュ(Danio rerio)の住宅の好みを決定するためのプロトコルを提示します。
Abstract
動物福祉評価技術は、問題の動物の特定のニーズと希望を考慮に入れようとします。豊かさ(住宅環境における物理的な物体や特異性の追加)を提供することは、多くの場合、捕虜の動物に誰と何をやり取りし、どのように時間を費やすかを選択する機会を与える方法です。しかし、捕虜に見過ごされがちな水生環境の基本的な構成要素は、動物が身体運動に従事することを選択する能力です。魚を含む多くの動物にとって、運動は彼らの人生史の重要な側面であり、脳や行動の肯定的な変化を含む多くの健康上の利点を持うことが知られています。ここでは、捕虜動物の生息地の好みを評価する方法を紹介します。このプロトコルは、さまざまな水生種における様々な環境要因(例えば、砂利対砂を基質として、プラスチック植物対生植物、低流量対水の高流量)を見たり、陸上種との使用のために容易に適応させることができる。好みの統計的評価は、-1(回避)から+1(最も好ましい)に生息地をランク付けするJacobの好み指数を使用して行われます。この情報を使用して、動物が希望する場所を含む福祉の観点から何を望んでいるかを決定することができます。
Introduction
実験動物を飼育する方法を規定する規制は、明示的かつ明確に定義されています。実験動物ケア評価認定協会(AAALAC)インターナショナルは、研究動物と協力するすべての組織と機関を監督および管理し、種に適した畜産および住宅に関する具体的なガイドラインを設けています。例えば、ゼブラフィッシュの住居とケアに関するAAALACのガイダンスであるDanio Rerio1は、ゼブラフィッシュを飼育する際の濃縮(住宅環境における物理的な物体または特異性の追加)の使用を「強く奨励する」。ガイドは、「ゼブラフィッシュの生息地を模倣する人工植物や構造物を提供することで、動物が環境内で選択できるようになる」と述べています。
証拠は、エンリッチメントが空間情報2の処理に関与する脳の領域における新しいニューロン(神経新生)の成長を刺激し得ることを示唆し、これらの神経変化は学習能力3の強化に関連していると考えられている。神経新生と学習に対する豊かさの影響は、魚4、5、鳥6、爬虫類7、哺乳類8を含む様々な分類で広く研究されています。これらのタイプの研究は、脳と行動に対する豊かさの影響を理解するために重要であるが、彼らは別の上に特定の環境のための動物の特定の選択や好みを考慮していません。
捕虜の動物の福祉を評価する際に尋ねる基本的な質問は、動物が彼らが望むものを持っているかどうかです9.具体的な証拠を提供するこの質問を調査する方法は、私たちが彼らの主観的な好みを理解することを可能にする選択肢を動物に提供することです。例えば、ゼブラフィッシュが濃縮環境または平易な環境へのアクセスを好むかどうかを調査した2つの研究があり、両方の研究はエンリッチメント10、11を含む領域の好みを示している。しかし、ゼブラフィッシュは環境エンリッチメント12に無関心に見えることも示唆されているので、質問に対する答えは明らかに明確ではありません。動物の福祉に関連する好みのテストの別のアプリケーションは、豊かな環境の異なる側面が個々の動物が行う選択にどのように役割を果たすかを理解しようとすることにまで及びます。魚だけでも、異なる種類の富化は脳と行動に差異を及ぼし、人格特性13の個人差によってこの関係はさらに複雑である。さらに、優先試験は環境富化の比較研究に役立つ可能性がある。異なる魚種間でも、エンリッチメントは、攻撃性14、大胆さ15、移動16、リスクテイク行動17を含む多くの異なるタイプの行動に影響を及ぼすことを示している。
ジェイコブの嗜好指数は、住宅の好みを定量化するために頻繁に使用される統計的検定である18.Jacob の優先インデックスは、各生息地タイプに存在する動物の数に基づいて、各生息地の種類に対して、-1 (回避) から +1 (最も優先される) までの範囲の各生息地に値を割り当てます。ここでは、魚の住宅の好みを調査するためにヤコブの好み指数を使用し、水生環境の2つの重要な特性を評価する例を使用する方法を説明します: 1) 濃縮の有無;そして2)水の流れ19。しかし、このプロトコルは、さまざまな種や風景(水生および陸上など)を横断する様々な環境要因(例えば、基質としての砂利対砂、生きた植物、低対高水流)を見るために容易に適応することができる。
Protocol
Representative Results
Discussion
ここでは、さまざまな種類の生息地に対する魚の好みを調査できる実験的な設計を紹介します。優先テストで重要ないくつかの重要なステップは次のとおりです:1)異なる反復(例えば、外部の騒音や動き、実験者、水化学、光レベル)間で均一な条件が維持されていることを確認します。2)ゾーンが反復の間で回転し、かなりの量の水がバイアスを減らすためにテストの間に新鮮なサンプ水に置…
Divulgazioni
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
この研究は、ペンシルベニア州立大学の研究コラボレーションフェローシップとハック研究所、およびUSDA AES 4558によってサポートされました。研究は、動物のケアのすべての要件を遵守し、ペンシルベニア州立大学のプロトコルを使用します。IACUC No. 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 |
Riferimenti
- Reed, B., Jennings, M. Guidance on the housing and care of zebrafish, Danio rerio. AAALAC International. , 36 (2010).
- van Praag, H., Kempermann, G., Gage, F. H. Neural consequences of environmental enrichment. Nature Reviews Neuroscience. 1, 191-198 (2000).
- Oomen, C. A., Berkinschtein, P., Kent, B. A., Sakisda, L. M., Bussey, T. J. Adult hippocampal neurogenesis and its role in cognition. Wiley Interdisciplinary Reviews – Cognitive Science. 5 (5), 573-587 (2014).
- DePasquale, C., Neuberger, T., Hirrlinger, A. M., Braithwaite, V. A. The influence of complex and threatening environments in early life on brain size and behaviour. Proceeedings of the Royal Society B: Biological Sciences. 283 (1823), 1-8 (2016).
- Salvanes, A. G. V., et al. Environmental enrichment promotes neural plasticity and cognitive ability in fish. Proceedings of the Royal Society B: Biological Sciences. 280, 1-7 (2013).
- Barnea, A., Pravosudov, V. V. Birds as a model to study adult neurogenesis: bridging evolutionary, comparative and neuroethological approaches. European Journal of Neuroscience. 34 (6), 884-907 (2011).
- LaDage, L. D., et al. Interaction between territoriality, spatial environment, and hippocampal neurogenesis in male side-blotched lizards. Behavioral Neuroscience. 127 (4), 555-565 (2013).
- Kempermann, G. Why New Neurons? Possible Functions for Adult Hippocampal Neurogenesis. Journal of Neuroscience. 22 (3), 635-638 (2002).
- Dawkins, M. S. Using behaviour to assess animal welfare. Animal Welfare. 13, 3-7 (2004).
- Kistler, C., Hegglin, D., Würbel, H., König, B. Preference for structured environment in zebrafish (Danio rerio) and checker barbs (Puntius oligolepis). Applied Animal Behaviour Science. 135, 318-327 (2011).
- Schroeder, P., Jones, S., Young, I. S., Sneddon, L. U. What do zebrafish want? Impact of social grouping, dominance and gender on preference for enrichment. Laboratory Animals. 48 (4), 328-337 (2014).
- Matthews, M., Trevarrow, B., Matthews, J. A virtual guide for zebrafish users. Lab Animal. 31 (3), 34-40 (2002).
- Näslund, J., Johnsson, J. I. Environmental enrichment for fish in captive environments: Effects of physical structures and substrates. Fish and Fisheries. 17 (1), 1-30 (2016).
- Oliveira, K. V., Barreto, R. E. Environmental enrichment reduces aggression of pearl cichlid, Geophagus brasiliensis, during resident-intruder interactions. Neotropical Ichthyology. 8 (2), 329-332 (2010).
- Brydges, N. M., Braithwaite, V. A. Does environmental enrichment affect the behaviour of fish commonly used in laboratory work. Animal Behaviour Science. 118, 137-143 (2009).
- Ahlbeck Bergendahl, I., Miller, S., Depasquale, C., Giralico, L., Braithwaite, V. A. Becoming a better swimmer: structural complexity enhances agility in a captive-reared fish. Journal of Fish Biology. 90 (3), 1112-1117 (2017).
- Roberts, L. J., Taylor, J., de Leaniz, C. G. Environmental enrichment reduces maladaptive risk-taking behavior in salmon reared for conservation. Biological Conservation. 144 (7), 1972-1979 (2011).
- Jacobs, J. Quantitative measurement of food selection. Oecologia. 14, 413-417 (1974).
- DePasquale, C., Fettrow, S., Sturgill, J., Braithwaite, V. A. The impact of flow and physical enrichment on preferences in zebrafish. Applied Animal Behaviour Science. 215, 77-81 (2019).
- Bekoff, M. . Encyclopedia of Animal Rights and Animal Welfare, 2nd edition. , 53 (2009).
- Fraser, D., Nicol, C. J. Preference and motivation research. Animal Welfare. , 183-199 (2011).
- Franks, B. What do animals want. Animal Welfare. 28, 1-10 (2019).
- Blaser, R. E., Rosemberg, D. B. Measures of anxiety in zebrafish (Danio rerio): dissociation of black/white preference and novel tank test. PLoS One. 7 (5), 1-8 (2012).
