Veränderungen im Gruppenverhalten als Reaktion auf eine bevorzugte Umgebung spiegeln einen positiven Affekt wider

Scientific Reports Band 13, Artikelnummer: 10576 (2023) Diesen Artikel zitieren

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Wenn Tiere in ihrer bevorzugten Umgebung beobachtet werden, zeigen sie Verhaltensänderungen, wie z. B. eine Zunahme der Ruhezeiten oder eine Verringerung des Agonismus, was auf einen positiven Affekt und ein verbessertes Wohlbefinden schließen lässt. Die meisten Studien konzentrieren sich jedoch auf das Verhalten einzelner Tiere oder höchstens von Tierpaaren; Auch wenn sich bei in Gruppen lebenden Tieren positive Umweltveränderungen auf das Verhalten der Gruppe als Ganzes auswirken können. In dieser Studie untersuchten wir, ob das Erleben einer bevorzugten visuellen Umgebung das Schwarmverhalten von Zebrafischgruppen (Danio rerio) beeinflusst. Wir haben zunächst bestätigt, dass eine Gruppe ein Bild von Kies, das unter dem Boden eines Tanks platziert ist, im Vergleich zu einem einfachen weißen Bild bevorzugt. Zweitens beobachteten wir replizierte Gruppen mit oder ohne vorhandenes bevorzugtes (Kies-)Bild, um festzustellen, ob eine visuell angereicherte und bevorzugte Umgebung Veränderungen im Schwarmverhalten hervorrufen könnte. Wir fanden eine signifikante Wechselwirkung zwischen der Beobachtungszeit und den Testbedingungen, wobei Unterschiede im Schwarmverhalten eine zunehmende Entspannung widerspiegeln, die im Laufe der Zeit im Kieszustand allmählich auftritt. Die Ergebnisse dieser Studie zeigen, dass das Erleben einer bevorzugten Umgebung das Gruppenverhalten verändern kann, wodurch solche ganzheitlichen Veränderungen als potenzielle Indikatoren für positives Wohlergehen wertvoll werden.

Es wurde gezeigt, dass Tiere ihr Verhalten an den Umweltkontext anpassen, mit dem sie konfrontiert werden1, und diese Verhaltensunterschiede sind sowohl auf individueller als auch auf Gruppenebene offensichtlich2. Solche Verhaltensänderungen können durch soziale, ökologische und umweltbedingte Faktoren verursacht werden. Beispielsweise kann das soziale Umfeld wie die Gruppenzusammensetzung (dh die Anwesenheit oder Abwesenheit von Artgenossen oder Heterospezifika) und die Gruppengröße sowohl das individuelle Verhalten als auch die Interaktionen innerhalb von Gruppen (z. B. 3, 4, 5, 6) und aktuelle soziale Erfahrungen verändern beeinflussen den Persönlichkeitsausdruck7. Die Gruppendynamik kann außerdem durch den ökologischen Kontext beeinflusst werden, in dem die Tiere beobachtet werden. Es hat sich beispielsweise gezeigt, dass Gruppenzusammenhalt und -aktivität unterschiedlich sind, je nachdem, ob Tiere auf Nahrungssuche sind oder der Bedrohung durch Raubtiere ausgesetzt sind (z. B. 8). Schließlich kann eine Bereicherung der Umwelt, wie etwa die Einbeziehung physischer Strukturen, die Vergrößerung des verfügbaren Raums, die Bereitstellung von Möglichkeiten zur Nahrungssuche und sensorische Stimulation, umgesetzt werden, um positive Auswirkungen auf das Verhalten und das Wohlergehen von Einzelpersonen und Gruppen zu fördern9.

Bei Fischen beispielsweise haben Studien gezeigt, dass die strukturelle Komplexität zunimmt, etwa durch das Hinzufügen von Substraten (z. B. Kies, Sand), Pflanzen (künstlich oder lebend) oder anderen Merkmalen (z. B. Unterstände in Form von Rohren, Höhlen)10,11 kann aggressives Verhalten verringern12, Angst- und Stressreaktionen beeinflussen13 und die Erholung von Stresssituationen unterstützen14, siehe15 für eine Übersicht. Allerdings können auch andere Umweltmanipulationen die Gruppendynamik bei Fischen beeinflussen. Beispielsweise hat sich gezeigt, dass eine erhöhte Raumverfügbarkeit die Gruppendichte verringert, indem die Abstände zwischen den einzelnen Individuen vergrößert werden16, während ein vergleichsweise geringer Anstieg der Wassertrübung zu kleineren Gruppengrößen und geringeren Aktivitätsniveaus führen kann17 und eine schwache Wasserströmung die Aggression erhöhen und den Schwarmzusammenhalt verringern kann18. Insgesamt haben diese Ergebnisse wichtige Auswirkungen auf das Management und das Wohlergehen von in Gefangenschaft gehaltenen Tieren, da sie Einblick in die Verhaltensreaktionen von Tieren auf Umwelt-/Haltungsänderungen geben können, die zur Verbesserung des Tierwohls durchgeführt werden, und außerdem potenzielle Verhaltensindikatoren für Stress und Wohlergehen identifizieren können .

Interessanterweise haben Studien jedoch gezeigt, dass Tiere auch auf rein visuelle Veränderungen in ihrer Umgebung reagieren, ohne dass sich gleichzeitig ihre physische Struktur ändert. Beispielsweise wurde gezeigt, dass mehrere Fischarten dunkle Umgebungen gegenüber hellen Umgebungen bevorzugen19,20, während Zebrafische (Danio rerio) individuelle Vorlieben für blaue und grüne Umgebungen gegenüber roten und gelben Umgebungen haben21 – obwohl diese Ergebnisse heterogen sein können22. Präferenzen für achromatische horizontale, vertikale und quadratische Muster hängen von der genauen Größe der Musterelemente ab23. Möglicherweise von größerer ökologischer Bedeutung, haben Zebrafische auch eine Vorliebe für Bilder von Kies, die unter dem Testbecken platziert sind, und verbringen in einem Fach mit einem Kiesbild vergleichbar viel Zeit wie in einem Fach mit echtem Kies10.

In den meisten der oben genannten Studien wurde nur das individuelle Entscheidungsverhalten bewertet, und selbst wenn Gruppen getestet wurden (z. B. 10), lag der Schwerpunkt normalerweise nicht auf dem Schwarmverhalten. Bei sehr sozialen Arten können Veränderungen im Schwarmverhalten jedoch als flexible Reaktion auf unterschiedliche Umweltbedingungen angesehen werden8,17,18,24. Beispielsweise haben wir zuvor gezeigt, dass Zebrafische enger zusammenrücken, wenn sie einer neuartigen (negativ stressigen) Umgebung ausgesetzt werden, aber dazu neigen, sich auszubreiten, wenn sie sich daran gewöhnen24. In der aktuellen Studie wollten wir mithilfe des Zebrafisches als Modell testen, ob eine visuell angereicherte Umgebung Schwarmverhalten hervorrufen kann, das möglicherweise auf einen positiven Affekt und damit auf Wohlbefinden hinweist, d. h. ein Verhalten, das das Vorhandensein positiver und nicht nur das Fehlen negativer Erfahrungen widerspiegelt (zB25). Wir wollten zunächst bestätigen, dass Fischgruppen ein Kiesbild einem einfachen weißen Bild vorziehen, das unter dem Boden eines Aquariums platziert wurde, wie zuvor festgestellt10. Zweitens beobachteten wir replizierte Untiefen in einem Testbecken mit dem bevorzugten Bild (Kies) und verglichen ihr Schwarmverhalten mit replizierten Untiefen, die in einem Testbecken mit dem nicht bevorzugten Bild (einfaches Weiß) beobachtet wurden. Wir gingen davon aus, dass Gruppen, die mit dem bevorzugten Bild getestet wurden, im Vergleich zu Untiefen, die mit dem nicht bevorzugten Bild getestet wurden, Unterschiede im Schwarmverhalten aufweisen würden, die auf eine positive Erfahrung hinweisen würden.

Ausgewachsene Wildtyp-Zebrafische, die von einem heimischen Aquarienlieferanten (Aquatics to your Door, UK) bezogen wurden, wurden in gemischtgeschlechtlichen Gruppen von etwa 35 Fischen in der Wassersportanlage der University of Lincoln (UK) gehalten. Bei der Ankunft wurden die Fische nach dem Zufallsprinzip in nachgebildete, nicht angereicherte Lagertanks mit den Maßen 52 × 44 × 31 cm eingeteilt, die mit 35 l entchlortem und UV-sterilisiertem Wasser gefüllt waren. Das Wasser wurde auf einer konstanten Temperatur von 24 ± 1 °C gehalten, was mit den Temperaturen übereinstimmt, die Zebrafische in freier Wildbahn erleben, z. B.26, und die Photoperiode wurde auf einem 12:12-Hell-Dunkel-Zyklus (Ein: 6:00 Uhr) gehalten 18:00 Uhr, Aus: 18:00 Uhr) durch an der Decke angebrachte Leuchtstofflampen. Die Fische wurden täglich bis zur Sättigung mit aufgetauten Chironomid-Larven (Blutwürmern) gefüttert. Sie wurden vor Beginn der Studie mindestens drei Monate lang unter diesen Bedingungen gehalten. Zu diesem Zeitpunkt betrug ihre mittlere ± SD-Standardlänge 37,6 ± 1,96 mm. Diese Studie folgte den ARRIVE-Richtlinien27 und alle verwendeten Methoden entsprachen den ASAB-Richtlinien für die Verwendung von Tieren in der Forschung und erhielten die ethische Genehmigung der lokalen Institution durch das Research Ethics Committee der University of Lincoln (UID CoSREC211).

Um zu bestätigen, dass unsere Fischpopulation ein Becken mit einem Bild aus Kies unter dem Boden einem Becken mit einem Bild aus Kies unter dem Boden gegenüber einem weißen Bild vorzog, wie es zuvor für diese Art10 gezeigt wurde, replizierten Gruppen von Zebrafischen (insgesamt 7 unabhängige Gruppen mit 7 Fischen). pro Gruppe, wie in24, wurden in einem Zweikammer-Glastank mit den Maßen 45 × 25 × 25 cm (L × B × H) getestet, der bis zu einer Tiefe von 20 cm (22,5 l) mit kohlensäurehaltigem, entchlortem Wasser gefüllt war. Der Tank wurde in zwei Teile geteilt Gleichgroße Trennwände aus einer undurchsichtigen PVC-Schaumplatte mit einer 5 × 5 cm großen Öffnung in einer Höhe von 1,5 cm vom Boden des Beckens, damit sich die Fische zwischen den beiden Fächern bewegen können. In einem dieser Fächer befindet sich ein laminiertes Farbbild von Kies wurde unter den transparenten Boden des Tanks gelegt. Dieses Bild war das gleiche wie zuvor10, wurde jedoch wiederholt, sodass es unter den gesamten Bereich des Testtanks passte. Das andere Fach enthielt ein laminiertes Blatt einfaches weißes Papier. Die Bestellung Die Größe der Seite (linkes oder rechtes Fach), auf der das Kiesbild präsentiert wurde, wurde zufällig ausgewählt (mittels Münzwurf), um eine mögliche seitliche Ausrichtung des Fisches zu vermeiden. Der Testtank wurde durch eine weiße PVC-Platte, die etwa 10 cm von den Tankwänden entfernt angebracht war, optisch von benachbarten Tanks getrennt.

Vor Beginn der Versuchssitzung wurden sieben Fische zufällig aus demselben Haltungsbecken ausgewählt und zufällig einem der beiden Abteile zugewiesen, wobei vier Individuen in einem Abteil und die restlichen drei in dem anderen untergebracht wurden; Welche Seite die vier Fische erhielt, wurde nach dem Zufallsprinzip ausgewählt, so dass es im Durchschnitt keine anfängliche Bevorzugung einer bestimmten Seite gab. Anschließend wurden die Untiefen 60 Minuten lang mit einer über dem Versuchsbecken montierten Kamera gefilmt. Die Videoaufzeichnung begann unmittelbar vor dem Freilassen des Fisches und der Experimentator verließ den Raum innerhalb von 30 Sekunden. Jeder einzelne Fisch (und damit jede Gruppe) wurde nur einmal getestet. Um Präferenzen im Zeitverlauf zu quantifizieren, wurde der Anteil der Fische im Kompartiment mit dem Kiesbild aus dem aufgezeichneten Video in 30-s-Intervallen bestimmt.

Um mögliche Verhaltensunterschiede als Reaktion auf das bevorzugte Bild zu untersuchen, wurden replizierte Fischgruppen (insgesamt 30 unabhängige Gruppen mit 7 naiven Fischen pro Gruppe) in einen 45 × 25 × 25 cm (L × B × H) großen Versuchstank gegeben entweder das (bevorzugte) Kiesbild (n = 14 Gruppen, da eine Gruppe aufgrund eines Videofehlers ausgeschlossen werden musste) oder das (unbevorzugte) schlichte weiße Bild (n = 15 Gruppen). Ansonsten waren die Versuchsbedingungen identisch mit denen, die bei den Präferenztests verwendet wurden.

Nachdem die Fische vorsichtig in die Mitte des Testbeckens entlassen wurden, wurden die Schwärme die nächsten 60 Minuten lang mit der Overhead-Kamera gefilmt. Bilder wurden in 10-s-Intervallen aus dem Videomaterial extrahiert, und die zweidimensionale Position jedes einzelnen Fisches in einem Schwarm wurde manuell mithilfe eines speziell geschriebenen Matlab-Codes (MathWorks, Natick, MA)28 extrahiert und zur Berechnung der Schwarmdichte (a.) verwendet Die von uns zuvor gezeigte Metrik weist für jedes Bild auf akuten Stress bei Zebrafischen24) hin. Die Schwarmdichte wurde definiert als die Anzahl der sich assoziierenden Individuen dividiert durch die Gesamtzahl der möglichen Assoziationen innerhalb des Schwarms, wobei wir eine Assoziation als zwei Fische betrachteten, die sich innerhalb von zwei Körperlängen (doppelt die mittlere Körperlänge aller Fische im Schwarm) voneinander aufhielten andere24. Dieser Abstand liegt im Bereich der interindividuellen Abstände, die in freilebenden Schwärmen beobachtet werden29 und wurde bereits früher zur Charakterisierung sozialer Assoziationen bei Fischen verwendet30,31,32,33.

Alle Analysen wurden in R Version 4.0.4 (R Core Development Team) durchgeführt. Für den Präferenztest haben wir als Funktion der Zeit getestet, ob Fische das Kompartiment mit dem Kiesbild im Vergleich zu dem Kompartiment mit dem einfachen weißen Bild bevorzugen, indem wir ein nichtlineares Mixed-Effects-Modell angepasst haben (unter Verwendung der nlmer-Funktion im lme4-Paket34). bei dem die Antwortvariable (der relative Anteil der Fische im Kieskompartiment) mithilfe einer asymptotischen Funktion mit der Zeit in Beziehung gesetzt wurde. Die Gruppenidentität wurde als zufälliger Effekt zur Kontrolle wiederholter Messungen im Zeitverlauf einbezogen. Um zeitliche Präferenzänderungen zu beschreiben, haben wir mithilfe von Wald-Tests35 getestet, ob der Achsenabschnitt (der die anfänglichen Präferenzen darstellt) und die Asymptote (die die nachfolgenden Präferenzen darstellt) des nichtlinearen Modells signifikant vom Zufall abweicht (d. h. eine Präferenz von 0,5).

Für den Verhaltenstest testeten wir, ob sich die Schwarmdichte unterschied, wenn der Boden des Testbeckens das (bevorzugte) Kiesbild enthielt, verglichen mit dem (unbevorzugten) einfachen weißen Bild, indem wir ein allgemeines lineares Mischeffektmodell anpassten (unter Verwendung der Lmer-Funktion in). lme4-Paket) mit Untiefendichte als Antwortvariable und der Interaktion zwischen Zustand (weißer oder Kiesboden) und Zeit als Prädiktor. Die Antwortvariable wurde quadratwurzeltransformiert, um die Normalität der Modellresiduen sicherzustellen, und das Modell enthielt zufällige Steigungen nach Gruppen. Die Signifikanz der Interaktion wurde getestet, indem das vollständige Modell mit einem Nullmodell verglichen wurde, das nur die Haupteffektterme enthielt, und zwar unter Verwendung eines Likelihood-Ratio-Tests36, und die Normalität und Homoskedastizität der Residuen wurden visuell bestätigt37. Anschließend wurden ähnliche allgemeine lineare Mixed-Effects-Modelle verwendet, um die Wechselwirkung detaillierter zu untersuchen, indem für jede Bedingung separat Änderungen der Schwarmdichte im Laufe der Zeit getestet wurden.

Als die Fische gleichzeitig die Wahl zwischen zwei ansonsten identischen Kompartimenten hatten, eines mit einem schlichten weißen Bild darunter und das andere mit einem Kiesbild darunter, bevorzugten die Fische zunächst das weiße Bild (d. h. der Schnittpunkt im nichtlinearen Modell war deutlich niedriger als Chance: Schätzung ± SE, 0,23 ± 0,04; z = –6,64, p < 0,001), obwohl sich dies im Laufe der Zeit zu einer signifikanten und anhaltenden Präferenz für das Kompartiment mit dem Kiesbild änderte (d. h. die Asymptote im nichtlinearen Modell war signifikant). größer als der Zufall: Schätzung ± SE, 0,80 ± 0,02; z = 13,85, p < 0,001) (Abb. 1).

Anteil der Fische im Kiesraum als Funktion der Zeit (n = 7 Gruppen). Aus Gründen der Übersichtlichkeit zeigen die Datenpunkte den Mittelwert aller sieben Gruppen für einen bestimmten Zeitpunkt. Die durchgezogene Linie stellt die asymptotische Anpassung des nichtlinearen Mixed-Effects-Modells dar, die grauen Linien zeigen die Bootstrapping-Konfidenzintervalle von 95 % und die gestrichelte Linie zeigt zufällige Präferenzniveaus an.

Beim Vergleich des Schwarmverhaltens von Fischen zwischen den beiden unterschiedlichen Bedingungen (ein Kies oder ein einfaches weißes Bild unter dem Tank) wurde die Schwarmdichte signifikant durch die Wechselwirkung zwischen Bedingung und Zeit vorhergesagt (χ2(1) = 8,17, p = 0,004; Abb. 2). Während sich die Abschnitte insbesondere nicht signifikant voneinander unterschieden (d. h. es gab keinen anfänglichen Unterschied zwischen den Bedingungen: z = 0,83, p = 0,404), gab es im weißen Bildzustand (χ2( 1) = 4,07, p = 0,044) und eine signifikante Abnahme im Laufe der Zeit im Kiesbildzustand (χ2(1) = 4,18, p = 0,041).

Schwarmdichte als Funktion der Zeit im Kiesbodenzustand (durchgezogene Linien, n = 14 Gruppen) und im weißen Bodenzustand (gestrichelte Linien, n = 15 Gruppen). Die dicken schwarzen Linien kennzeichnen die Anpassung der linearen Mixed-Effects-Modelle und die grauen Linien die Anpassungen der Modelle für einzelne Gruppen.

In dieser Studie wurde untersucht, ob das Vorhandensein oder Fehlen einer bevorzugten Umgebung das Gruppenverhalten von Tieren beeinflussen kann. Erstens bestätigten die Ergebnisse, dass die Zebrafischgruppen das Vorhandensein eines Kiesbildes gegenüber einem einfachen weißen Bild bevorzugten. Zweitens wurden beim Testen von Gruppen in Tanks, die entweder das bevorzugte Kiesbild oder das nicht bevorzugte weiße Bild enthielten, Veränderungen in ihrer Schwarmdichte im Laufe der Zeit beobachtet, was eine erhöhte Entspannung im Kieszustand und eine erhöhte Angst im weißen Bodenzustand widerspiegelte.

Die Präferenz für das Kiesbild steht im Einklang mit den Erkenntnissen von Schroeder et al.10, die herausfanden, dass Zebrafische im Vergleich zu einem tatsächlichen Kiessubstrat ein ähnliches Maß an Präferenz für ein Bild von Kies unter ihrem Aquarium zeigen. Interessanterweise schienen die Fische in unserem Präferenztest zunächst das Kompartiment mit dem Kiesbild zu meiden, was sich an dem vergleichsweise geringen durchschnittlichen Fischanteil im Kieskompartiment während der ersten 10 Minuten erkennen lässt (Abb. 1). Wir vermuten, dass diese anfängliche Vermeidung wahrscheinlich auf die Neuartigkeit des Kiesbildes zurückzuführen ist, das ihnen zuvor noch nie begegnet war. Tiere in Präferenztests benötigen in der Regel auch eine Vorexposition oder eine umfassende Erfahrung mit einem bestimmten Reiz/einer bestimmten Umgebung, bevor eine Präferenz für diesen Reiz/diese Umgebung festgestellt werden kann38. Dennoch verbrachten die Fische nach dieser frühen Vermeidung die meiste Zeit in dem Fach mit dem Kiesbild, was darauf hindeutet, dass das Bild, nachdem es ihnen vertraut geworden war, bald konsequent bevorzugt wurde. Ergebnisse bei anderen Fischarten haben gezeigt, dass sie ein komplexeres Substrat (z. B. verschiedenfarbige Kieselsteine ​​oder Muschelstücke) einem einfachen Substrat vorziehen, das beispielsweise nur feinen Sand enthält (Roter Schnapper (Lutjanus campechanus)39; Dreistachliger Stichling ( Gasterosteus aculeatus)40). Dies deutet darauf hin, dass ein optisch heterogeneres und komplexeres Substrat für Fische von Vorteil sein könnte, möglicherweise als wirksamerer Hintergrund zur Vermeidung von Raubtieren (z. B. Zwerggrundeln (Heterandria formosa)41; Felsgrundeln (Gobius paganellus)42). Dies könnte entweder daran liegen, dass es einem natürlichen Substrat ähnelt (Zebrafisch43), oder daran, dass es das Becken dunkler oder tiefer erscheinen lässt (Zebrafisch44), was im Allgemeinen bevorzugt wird, da es als sicherere Umgebung wahrgenommen wird (Dreistachliger Stichling45). Obwohl es allgemeine Prinzipien geben kann, die auf verschiedene Arten übertragbar sind, ist es jedoch auch wichtig zu bedenken, dass es artspezifische und/oder individuelle/gruppenspezifische Präferenzen für bestimmte Merkmale der Anreicherung geben kann. Felsgrundeln bevorzugten beispielsweise den Hintergrund, da sie morphologisch am besten in der Farbanpassung waren42.

Im Anschluss an den Präferenztest stellten wir fest, dass bei der Unterbringung von Fischgruppen in einer Umgebung mit ausschließlich dem bevorzugten Kiesbild unter dem Beckenboden im Laufe der Zeit erhebliche Veränderungen in ihrem Schwarmverhalten beobachtet wurden. Es gab keinen anfänglichen Unterschied im Gruppenverhalten zwischen den Bedingungen (Schotter oder weißes Bild), höchstwahrscheinlich, weil es, wie im Präferenztest, eine anfängliche (ca. 10 Minuten) Verhaltensstressreaktion auf die neue Umgebung (Schotter) gab – nicht zuvor in ihren Fäkalientanks erlebt. Sobald sich die Fische jedoch mit der Umgebung vertraut gemacht hatten, zeigten sie eine Veränderung im Gruppenverhalten, die eine zunehmende Entspannung widerzuspiegeln schien, ähnlich der in unserer vorherigen Studie24, bei der sich das Gruppenverhalten änderte, als sich Gruppen an eine zunächst neue Umgebung gewöhnten. In der aktuellen Studie zeigten die Fische, die dem bevorzugten Kiesbild ausgesetzt waren, jedoch anschließend eine deutlich verringerte Schwarmdichte im Vergleich zu denen in der weißen Umgebung (was ebenfalls neu war und an die sie sich voraussichtlich gewöhnen würden). Dies deutet darauf hin, dass sie mit zunehmender Gewöhnung nicht einfach weniger ängstlich wurden, sondern dass sie eine „positive“ Verhaltensreaktion auf das Erleben des (bevorzugten) Kiesbodens zeigten.

Solche Veränderungen sind vergleichbar mit Studien, die zeigen, dass die bevorzugten Wohnumgebungen von Tieren (z. B. solche mit Pflanzen und Unterkünften) die Widerstandsfähigkeit fördern können, einschließlich der Erholung von Stresssituationen14 und/oder einer verringerten Verhaltensreaktion auf (negativen) Stress46, und spiegeln Forschungsergebnisse wider, die zeigen, wie die Umwelt ist Die Bereitstellung von Anreicherungsprodukten induziert den Verhaltensausdruck eines positiven Wohlergehens und nicht nur die Beseitigung/Reduzierung von Verhaltensindikatoren für negativen Stress (z. B. Laborratten47; Masthühner48). Es gibt jedoch Berichte über Ergebnisse, die bei der Gruppenreaktion auf Stress im Gegensatz zu unseren Ergebnissen stehen. Beispielsweise beobachteten Suriyampola et al.18 einen geringeren Zusammenhalt in Gruppen, wenn Zebrafische einem schwachen Wasserfluss ausgesetzt waren, und Powell et al.49 verzeichneten einen Rückgang des sozialen Zusammenhalts unmittelbar nach der Beckenreinigung. Dies deutet darauf hin, dass Gruppenreaktionen je nach Kontext variieren können, z. B. je nach Art, Art der Übermittlung und Zeitpunkt eines bestimmten Stressors sowie der Sensibilität gegenüber Valenz. Dies spiegelt die Variation in der Stressreaktion wider, die auch bei Einzelpersonen zu beobachten ist50 und unterstreicht die Bedeutung der Einbeziehung zusätzlicher Indikatoren neben Messungen des Gruppenzusammenhalts, um die Gesamtinterpretation zu erleichtern. Beispielsweise wurde festgestellt, dass Zebrafische in Abwesenheit von Stressfaktoren Fälle von „verstärktem Schwarm“ zeigen, die bei gleichzeitiger Verringerung des Agonismus und erhöhter Verhaltenssynchronität eher eine positive als eine negative emotionale Reaktion widerspiegeln können51. Die Reaktion einer Gruppe auf Stress kann auch durch ihr Geschlechterverhältnis oder ihre soziale Vergangenheit beeinflusst werden, wobei sich kürzlich gebildete Untergruppen bekannter Individuen (wie hier verwendet) anders verhalten als seit langem etablierte stabile soziale Gruppen (z. B. 18, 49).

Insgesamt unterstreicht unsere Studie die Auswirkungen, die einfache visuelle Manipulationen von Umweltfaktoren auf das Gruppenverhalten haben können, und bestätigt somit die Bedeutung der Bereitstellung von Anreicherungen für die Förderung eines guten Wohlbefindens und besserer Tiermodelle (z. B. 52, 53). Darüber hinaus wird betont, wie wichtig es ist, bei der Untersuchung von Verhalten und Wohlergehen ganzheitlichere Gruppenreaktionen zu berücksichtigen. Soziale Interaktionen sind für in Gruppen lebende Tiere von zentraler Bedeutung und sollten daher bei der Untersuchung des Tierschutzes berücksichtigt werden, da sie wertvolle Informationen in verschiedenen Kontexten liefern können, einschließlich der positiven und negativen Auswirkungen der Umwelt eines Tieres. Nimmt man beispielsweise die Ergebnisse der aktuellen Studie und von Kleinhappel et al.24 zusammen, scheint das Schwarmverhalten ein wertvolles Maß für Stress zu sein, das die affektive Valenz (d. h. positiv/negativ) – eine Schlüsselkomponente der Wohlfahrtsbeurteilung54 – mit negativ widerzuspiegeln scheint Dies führt zu einer höheren und positiven Wirkung zu einer geringeren Schwarmdichte. Erregungseffekte auf Gruppenverhaltensänderungen sollten daher ein zukünftiger Schwerpunkt sein, um festzustellen, ob Gruppenreaktionen (im Gegensatz zu individuellen oder dyadischen) Reaktionen auf Stress eine differenziertere Sensibilität ermöglichen können.

Alle in dieser Arbeit präsentierten Daten werden sofort nach Annahme in einem Open-Access-Repository verfügbar gemacht.

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Diese Arbeit wurde von den NC3Rs finanziert (NC/P001289/1).

School of Life Sciences, University of Lincoln, Lincoln, LN6 7DL, Großbritannien

Tanja K. Kleinhappel, Thomas W. Pike und Oliver HP Burman

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Alle Autoren haben zum Design der Studie beigetragen. TKK führte die Experimente durch und analysierte die Daten. Alle Autoren haben das Manuskript geschrieben und rezensiert.

Korrespondenz mit Oliver HP Burman.

Die Autoren geben an, dass keine Interessenkonflikte bestehen.

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Nachdrucke und Genehmigungen

Kleinhappel, TK, Pike, TW & Burman, OHP Veränderungen im Gruppenverhalten als Reaktion auf eine bevorzugte Umgebung spiegeln positive Auswirkungen wider. Sci Rep 13, 10576 (2023). https://doi.org/10.1038/s41598-023-37763-0

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Eingegangen: 10. März 2023

Angenommen: 27. Juni 2023

Veröffentlicht: 29. Juni 2023

DOI: https://doi.org/10.1038/s41598-023-37763-0

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