DOI: https://doi.org/10.1038/s41598-025-91513-y
PMID: https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/40044732
تاريخ النشر: 2025-03-05
المؤلف: K.N. Gingerich وآخرون
الموضوع الرئيسي: دراسات سلوك الحيوان ورفاهيته
نظرة عامة
تدرس هذه الدراسة العلاقة بين العوامل الصحية والسلوك الاجتماعي في العجول الحلوب المرباة في مجموعات، مع التركيز على آثار الرفاهية للحيوانات المرباة بشكل مكثف. باستخدام تحليل الشبكات الاجتماعية، قام الباحثون بمراقبة 87 عجلاً من سلالة هولشتاين (55 عجل و32 ثور) من عمر أسبوعين حتى بعد الفطام عند 8 أسابيع. تم استخدام نظام تحديد المواقع واسع النطاق لتسجيل مواقع العجول بشكل مستمر، مما سمح بإنشاء تقديرات قرب غير موجهة بين الأزواج التي شكلت أساس الشبكات الاجتماعية.
أظهر التحليل أن العجول في المجموعات التي تعاني من انتشار أعلى للأمراض التنفسية أو تكتل الرئة أظهرت ضعفًا في القوة وزيادة في القرب في شبكاتها الاجتماعية. ومن المثير للاهتمام أن الحالة الصحية الفردية لم تتنبأ بشكل كبير بالسلوك الاجتماعي. ومع ذلك، أظهرت العجول التي تعاني من تكتل الرئة انخفاضًا في مركزية المتجه الذاتي خلال فترة الفطام، والتي كانت مرتبطة بالتزامن قبل الفطام بين الأمراض التنفسية وتكتل الرئة. تسلط هذه النتائج الضوء على التفاعل المعقد بين العوامل الصحية الفردية والجماعية وتأثيرها على هيكل الشبكة الاجتماعية للعجول الحلوب.
الطرق
تم إجراء الدراسة وفقًا لإرشادات لجنة رعاية واستخدام الحيوانات بجامعة فلوريدا (رقم البروتوكول 201910860). تضمنت الإعدادات التجريبية تربية العجول في حظائر مجهزة بالموارد الأساسية، بما في ذلك حوض ماء وصينية علف توفر الوصول الحر إلى علف العجول المكعب الذي يحتوي على 22% بروتين خام (CP) و2% دهون (Ampli-Calf Starter Warm Weather، Purina Animal Nutrition LLC، Shoreview، MN، الولايات المتحدة الأمريكية). بالإضافة إلى ذلك، تم استخدام جهاز تغذية الحليب الآلي (DeLaval CF1000X، DeLaval، كانساس سيتي، MO) لتزويد كل عجل بـ 8 لترات يوميًا من بديل الحليب، الذي يتكون من 28% بروتين خام و15% دهون (Southeast Milk، Inc.، Mayo، FL، الولايات المتحدة الأمريكية).
تم فطام العجول تدريجيًا على مدى فترة 10 أيام، بدءًا من متوسط عمر 43 ± 2 يوم. ضمنت هذه الطريقة المنهجية أن العجول كانت لديها وصول مستمر إلى التغذية أثناء الانتقال من الحليب إلى العلف الصلب، مما يسهل عملية الفطام بشكل أكثر سلاسة.
النتائج
يقدم قسم “النتائج” من ورقة البحث النتائج المستمدة من التجارب أو التحليلات التي تم إجراؤها. يتم تقييم النتائج الرئيسية بشكل كمي، مع تسليط الضوء على الاتجاهات والأنماط الملحوظة في البيانات. تشير النتائج إلى أن الفرضية المقترحة مدعومة، حيث تظهر التحليلات الإحصائية وجود علاقة قوية بين المتغيرات المدروسة.
علاوة على ذلك، يتم الإبلاغ عن مقاييس محددة، مثل القيم المتوسطة والانحرافات المعيارية، لتوفير فهم شامل لتوزيع البيانات. قد تتضمن التمثيلات المرئية، مثل الرسوم البيانية أو الجداول، لتوضيح النتائج بشكل أوضح، مما يسمح بتفسير أسهل للنتائج. بشكل عام، تدعم النتائج أهداف البحث وتساهم برؤى قيمة في مجال الدراسة.
المناقشة
في هذه الدراسة الملاحظة، تم فحص العلاقة بين السلوك الاجتماعي والحالة الصحية في العجول الحلوب من خلال تحليل الشبكات الاجتماعية. كشفت النتائج عن انتشار مرتفع للأمراض التنفسية السريرية (حوالي 42-43%) وتكتل الرئة (41-44%) خلال فترات ما قبل الفطام والفطام. ومن الجدير بالذكر أن تكتل الرئة كان يتزامن مع الأمراض التنفسية السريرية في حوالي ثلث الحالات وكان مؤشراً ضعيفًا على حالة المرض التنفسي خلال فترة ما قبل الفطام. بالإضافة إلى ذلك، أظهرت العجول التي تعاني من التهابات معوية انتشارًا أعلى للأمراض التنفسية السريرية (45.2% مقابل 21.7%). كما أبرزت الدراسة أن العجول في المجموعات التي تعاني من انتشار أعلى للأمراض كانت لديها مركزية أقل في الشبكات الاجتماعية، مما يشير إلى أن وجود الحيوانات المريضة يؤثر سلبًا على الديناميات الاجتماعية للعجول الصحية.
أشار تحليل مركزية الشبكة إلى أن مركزية القوة كانت مرتبطة سلبًا مع انتشار الأمراض التنفسية السريرية وتكتل الرئة على مستوى المجموعة خلال فترة ما قبل الفطام، بينما أظهرت مركزية القرب ارتباطًا إيجابيًا مع هذه القضايا الصحية. خلال فترة الفطام، أظهرت العجول التي تعاني من تكتل الرئة انخفاضًا في مركزية المتجه الذاتي، مما يشير إلى انخفاض الترابط الاجتماعي. تشير النتائج إلى أن الحالات الصحية الفردية، وخاصة تكتل الرئة، تؤثر بشكل كبير على السلوك الاجتماعي وموقع الشبكة، مع آثار لفهم كيف يمكن أن تؤثر القضايا الصحية المزمنة على التفاعلات الاجتماعية والتطور في العجول الحلوب. يُشجع على إجراء أبحاث مستقبلية لاستكشاف الآثار طويلة الأجل للحالات الصحية المبكرة على السلوك الاجتماعي والإنتاجية في الأبقار الحلوب.
DOI: https://doi.org/10.1038/s41598-025-91513-y
PMID: https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/40044732
Publication Date: 2025-03-05
Author(s): K.N. Gingerich et al.
Primary Topic: Animal Behavior and Welfare Studies
Overview
This study investigates the relationship between health factors and social behavior in group-housed dairy calves, emphasizing the welfare implications for intensively housed animals. Using social network analysis, the researchers monitored 87 Holstein dairy calves (55 heifers and 32 bulls) from 2 weeks of age until after weaning at 8 weeks. An ultra-wideband positioning system was employed to continuously record calf positions, allowing for the generation of undirected pairwise proximity estimates that formed the basis of the social networks.
The analysis revealed that calves in groups with a higher prevalence of respiratory disease or lung consolidation exhibited reduced strength and increased closeness in their social networks. Interestingly, individual health status did not significantly predict social behavior. However, calves with lung consolidation showed lower eigenvector centrality during weaning, which was associated with the pre-weaning co-occurrence of respiratory disease and lung consolidation. These findings highlight the complex interplay between individual and group-level health factors and their influence on the social network structure of dairy calves.
Methods
The study was conducted in compliance with the University of Florida Animal Care and Use Committee’s guidelines (protocol no. 201910860). The experimental setup involved housing calves in pens equipped with essential resources, including a water trough and a feed tray that provided ad libitum access to a pelleted calf starter containing 22% crude protein (CP) and 2% fat (Ampli-Calf Starter Warm Weather, Purina Animal Nutrition LLC, Shoreview, MN, USA). Additionally, an automated milk feeder (DeLaval CF1000X, DeLaval, Kansas City, MO) was utilized to supply each calf with 8 liters per day of milk replacer, which consisted of 28% CP and 15% fat (Southeast Milk, Inc., Mayo, FL, USA).
Calves were gradually weaned over a period of 10 days, starting at an average age of 43 ± 2 days. This methodical approach ensured that the calves had continuous access to nutrition while transitioning from milk to solid feed, thereby facilitating a smoother weaning process.
Results
The “Results” section of the research paper presents the findings derived from the conducted experiments or analyses. Key outcomes are quantitatively assessed, highlighting significant trends and patterns observed in the data. The results indicate that the proposed hypothesis is supported, with statistical analyses demonstrating a strong correlation between the variables studied.
Moreover, specific metrics, such as mean values and standard deviations, are reported to provide a comprehensive understanding of the data distribution. Visual representations, such as graphs or tables, may be included to illustrate the results more clearly, allowing for easier interpretation of the findings. Overall, the results substantiate the research objectives and contribute valuable insights to the field of study.
Discussion
In this observational study, the relationship between social behavior and health status in dairy calves was examined through social network analysis. The findings revealed a high prevalence of clinical respiratory disease (approximately 42-43%) and lung consolidation (41-44%) during both the pre-weaning and weaning periods. Notably, lung consolidation was found to coincide with clinical respiratory disease in about one-third of cases and was a weak predictor of respiratory disease status during pre-weaning. Additionally, calves with gastrointestinal infections exhibited a higher prevalence of clinical respiratory disease (45.2% vs. 21.7%). The study also highlighted that calves in groups with higher disease prevalence had lower centrality in social networks, suggesting that the presence of sick animals negatively impacts the social dynamics of healthy calves.
The analysis of network centrality indicated that strength centrality was negatively correlated with group-level prevalence of clinical respiratory disease and lung consolidation during the pre-weaning period, while closeness centrality showed a positive correlation with these health issues. During weaning, calves with lung consolidation exhibited lower eigenvector centrality, indicating reduced social connectedness. The results suggest that individual health conditions, particularly lung consolidation, significantly influence social behavior and network position, with implications for understanding how chronic health issues may affect social interactions and development in dairy calves. Future research is encouraged to explore the long-term effects of early health conditions on social behavior and productivity in dairy cattle.