التفاعلات البيئية خلال الفطام في الفناء تؤثر على أداء العجول في اختبار انحياز الانتباه واختبار التعرف على الأجسام الجديدة
Environmental enrichment during yard weaning alters the performance of calves in an attention bias and a novel object recognition test

المجلة: Frontiers in Animal Science، المجلد: 5
DOI: https://doi.org/10.3389/fanim.2024.1364259
تاريخ النشر: 2024-03-27
المؤلف: Emily J. Dickson وآخرون
الموضوع الرئيسي: دراسات سلوك الحيوان ورفاهيته

نظرة عامة

تدرس هذه الدراسة آثار الإثراء البيئي على عجول اللحم خلال الفطام في الحظائر، مع التركيز على وظائفها البيولوجية وسلوكها وحالتها العاطفية. وجدت التجربة أن العجول فضلت الفرشاة على أنواع الإثراء الأخرى، مثل الحبل المعلق والكرة. أظهرت العجول المثرية سلوكيات تشير إلى زيادة القلق خلال اختبار انحياز الانتباه، بالإضافة إلى تقليل التفاعل مع الأشياء في اختبار التعرف على الأشياء الجديدة. في حظائرها المنزلية، شاركت هذه العجول في سلوكيات أكثر من الشرب والعناية. ومع ذلك، لم تُلاحظ اختلافات كبيرة في وزن الجسم أو مستخلصات الكورتيزول البرازية أو درجة حرارة الجسم الداخلية بين المجموعات المثرية ومجموعات التحكم، مما يشير إلى أن الوظائف البيولوجية لم تتأثر.

تشير النتائج إلى أنه بينما غير الإثراء البيئي بعض السلوكيات، تظل الآثار على رفاهية العجول غير واضحة. تسلط الدراسة الضوء على التحديات في تقييم الحالات العاطفية، حيث يمكن تفسير التغيرات السلوكية بطرق متعددة. هناك حاجة إلى مزيد من البحث لتحديد أي أنواع الإثراء تساهم في هذه التغيرات السلوكية ولتوضيح ما إذا كانت رفاهية العجول بشكل عام قد تحسنت أو تدهورت بسبب الإثراء. بالإضافة إلى ذلك، قد يكون الضغط الناتج عن الفطام وإعادة التجميع قد طغى على أي فوائد محتملة للإثراء المقدم.

مقدمة

تناقش مقدمة هذه الورقة البحثية مفهوم الإثراء البيئي، الذي يعزز الوظائف البيولوجية للحيوانات المحتجزة من خلال تحسين صحتها البدنية وتعبيرها السلوكي. هذا مهم بشكل خاص خلال الفترات المجهدة، مثل الفطام في الماشية، حيث تواجه العجول الصغيرة عدة ضغوط بما في ذلك التحديات الاجتماعية والتغذوية والنفسية. تسلط الورقة الضوء على أنه على الرغم من وجود أبحاث واسعة حول عجول الألبان، خاصة فيما يتعلق بالإثراء الاجتماعي، إلا أن هناك نقصًا ملحوظًا في الدراسات التي تركز على عجول اللحم خلال فترة الفطام.

يلخص المؤلفون النتائج من دراسات مختلفة تشير إلى أن الإثراء البيئي يمكن أن يؤدي إلى تقليل الأصوات، وزيادة التفاعلات الاجتماعية، وتحسين آليات التكيف في عجول الألبان. ومع ذلك، تظل الآثار على النمو وتناول العلف غير متسقة. في الماشية اللحمية، أظهرت الأبحاث السابقة أن الإثراء يمكن أن يعزز السلوكيات الاجتماعية ويقلل من السلوكيات المرتبطة بالتوتر، ومع ذلك، تفتقر الدراسات المماثلة خلال مرحلة الفطام. يهدف المؤلفون إلى دراسة آثار الإثراء البيئي على سلوك ورفاهية عجول اللحم خلال الفطام في الحظائر، مع افتراض أنه بينما قد تكون التغيرات الفسيولوجية ضئيلة، فإن الإثراء سيؤثر إيجابيًا على التفاعلات الاجتماعية ويقلل من مؤشرات التوتر.

الطرق

تحدد قسم “المواد والطرق” البروتوكول التجريبي المستخدم في الدراسة. يوضح المواد المحددة المستخدمة، بما في ذلك مصادرها وطرق إعدادها، بالإضافة إلى التصميم التجريبي، الذي يشمل الإجراءات المتبعة لضمان قابلية التكرار وموثوقية النتائج. تم هيكلة البروتوكول لمعالجة أسئلة البحث بشكل فعال، مع تضمين الضوابط والمتغيرات التي تعتبر حاسمة للتحليل.

بالإضافة إلى ذلك، قد يتضمن قسم الطرق تقنيات إحصائية مستخدمة لتحليل البيانات، مما يضمن أن النتائج قوية وإحصائيًا ذات دلالة. من خلال الالتزام بمعايير منهجية صارمة، تهدف الدراسة إلى تقديم رؤى موثوقة حول الظواهر قيد البحث، وبالتالي تساهم في المجال الأوسع من البحث.

النتائج

يقدم قسم “النتائج” من الورقة البحثية النتائج الرئيسية المستمدة من التجارب أو التحليلات التي أجريت. يسلط الضوء على الاتجاهات البيانية المهمة، والنتائج الإحصائية، وأي علاقات ملحوظة بين المتغيرات. غالبًا ما يتم توضيح النتائج من خلال الجداول أو الرسوم البيانية أو الأشكال، التي توفر تمثيلًا بصريًا وتساعد في تفسير البيانات.

قد يناقش القسم أيضًا آثار هذه النتائج فيما يتعلق بفرضية البحث أو الأهداف، مع التأكيد على كيف تساهم في المعرفة الموجودة. بالإضافة إلى ذلك، يتم الاعتراف بأي شذوذ أو نتائج غير متوقعة، مع تقديم تفسيرات محتملة لحدوثها. بشكل عام، يخدم هذا القسم لتأكيد منهجية البحث ويدعم الاستنتاجات المستخلصة في الأقسام اللاحقة.

المناقشة

في هذا القسم، يتم توضيح الاعتبارات الأخلاقية للدراسة، وإسكان الحيوانات، والتصميم التجريبي. البحث، الذي تمت الموافقة عليه من قبل لجنة أخلاقيات الحيوانات في CSIRO Agriculture، شمل 48 عجلًا مختلط الجنس من سلالة أنغوس، تتراوح أعمارهم حوالي 7 أشهر، مقسمة إلى مجموعات مثرية ومجموعات تحكم. شمل الإثراء فرشاة للماشية، وحبل سيزال، و”كرة خيل جولي ميغا” لتعزيز السلوكيات الطبيعية مثل العناية واللعب. أجريت التجربة في مختبر CSIRO FD McMaster في نيو ساوث ويلز، أستراليا، مع اهتمام دقيق بحجم الحظائر والظروف البيئية لضمان رفاهية الحيوانات.

تم إجراء الدراسة على مرحلتين بسبب الطين غير المتوقع في الحظائر، مما استلزم إعادة تجميع العجول. تم قياس تقييمات سلوكية مختلفة، بما في ذلك درجات الضغط وسرعة الطيران، قبل وبعد إعادة التجميع، وتم تحليل البيانات باستخدام نماذج التأثيرات المختلطة الخطية ونماذج الروابط التراكمية المختلطة. بالإضافة إلى ذلك، تم جمع مستخلصات الكورتيزول البرازية لتقييم مستويات التوتر، وتم استخدام اختبارات انحياز الانتباه واختبارات التعرف على الأشياء الجديدة لتقييم الوظيفة الإدراكية والحالات العاطفية. من المتوقع أن تسهم النتائج في فهم تأثير الإثراء البيئي على سلوك ورفاهية العجول.

Journal: Frontiers in Animal Science, Volume: 5
DOI: https://doi.org/10.3389/fanim.2024.1364259
Publication Date: 2024-03-27
Author(s): Emily J. Dickson et al.
Primary Topic: Animal Behavior and Welfare Studies

Overview

This study investigates the effects of environmental enrichment on beef calves during yard weaning, focusing on their biological functioning, behavior, and affective state. The trial found that calves preferred a brush over other enrichments, such as a hanging rope and a ball. Enriched calves displayed behaviors indicative of increased anxiety during an attention bias test, as well as reduced interaction with objects in a novel object recognition test. In their home pens, these calves engaged in more drinking and grooming behaviors. However, no significant differences were observed in body weight, fecal cortisol metabolites, or internal body temperature between enriched and control groups, suggesting that biological functioning remained unaffected.

The findings indicate that while environmental enrichment altered certain behaviors, the implications for calf welfare remain ambiguous. The study highlights challenges in assessing affective states, as behavioral changes could be interpreted in multiple ways. Further research is needed to determine which specific enrichments contribute to these behavioral changes and to clarify whether the overall welfare of the calves improved or deteriorated due to enrichment. Additionally, the stress from weaning and regrouping may have overshadowed any potential benefits of the enrichment provided.

Introduction

The introduction of this research paper discusses the concept of environmental enrichment, which enhances the biological functioning of captive animals by improving their physical health and behavioral expression. This is particularly relevant during stressful periods, such as weaning in cattle, where young calves face multiple stressors including social, nutritional, and psychological challenges. The paper highlights that while there has been extensive research on dairy calves, particularly regarding social enrichment, there is a notable lack of studies focusing on beef calves during the weaning period.

The authors summarize findings from various studies indicating that environmental enrichment can lead to reduced vocalizations, increased social interactions, and improved coping mechanisms in dairy calves. However, the effects on growth and feed intake remain inconsistent. In beef cattle, previous research has shown that enrichment can enhance social behaviors and reduce stress-related behaviors, yet similar studies during the weaning phase are lacking. The authors aim to investigate the impacts of environmental enrichment on the behavior and welfare of beef calves during yard weaning, hypothesizing that while physiological changes may be minimal, enrichment will positively influence social interactions and reduce stress indicators.

Methods

The section on “Materials and Methods” outlines the experimental protocol employed in the study. It details the specific materials used, including their sources and preparation methods, as well as the experimental design, which encompasses the procedures followed to ensure reproducibility and reliability of results. The protocol is structured to address the research questions effectively, incorporating controls and variables that are critical for the analysis.

Additionally, the methods section may include statistical techniques utilized for data analysis, ensuring that the findings are robust and statistically significant. By adhering to rigorous methodological standards, the study aims to provide credible insights into the phenomena under investigation, thereby contributing to the broader field of research.

Results

The “Results” section of the research paper presents key findings derived from the conducted experiments or analyses. It highlights significant data trends, statistical outcomes, and any observed relationships between variables. The results are often illustrated through tables, graphs, or figures, which provide visual representation and facilitate interpretation of the data.

The section may also discuss the implications of these findings in relation to the research hypothesis or objectives, emphasizing how they contribute to the existing body of knowledge. Additionally, any anomalies or unexpected results are acknowledged, with potential explanations offered for their occurrence. Overall, this section serves to validate the research methodology and supports the conclusions drawn in subsequent sections.

Discussion

In this section, the study’s ethical considerations, animal housing, and experimental design are outlined. The research, approved by the CSIRO Agriculture Animal Ethics Committee, involved 48 mixed-sex Angus calves, aged approximately 7 months, divided into enriched and control groups. Enrichment included a cattle brush, a sisal rope, and a ‘Jolly Mega Horse Ball’ to promote natural behaviors such as grooming and play. The experiment took place at the CSIRO FD McMaster Laboratory in New South Wales, Australia, with careful attention to pen size and environmental conditions to ensure animal welfare.

The study was conducted in two stages due to unexpected mud in the pens, necessitating regrouping of the calves. Various behavioral assessments, including crush scores and flight speed, were measured before and after regrouping, with data analyzed using linear mixed-effects models and cumulative link mixed models. Additionally, faecal cortisol metabolites were collected to assess stress levels, and attention bias and novel object recognition tests were employed to evaluate cognitive function and emotional states. The findings are expected to contribute to understanding the impact of environmental enrichment on calf behavior and welfare.