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Forschungsstelle
BLV
Projektnummer
2.96.05
Projekttitel
Social modification of early foraging in domestic chickens
Projekttitel Englisch
Social modification of early foraging in domestic chickens

Texte zu diesem Projekt

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Erfasste Texte


KategorieText
Schlüsselwörter
(Deutsch)
Geflügel, Legehennenküken, Ontogenese, soziales Lernen, Futtersuche, Pickverhalten, Tierschutz
Kurzbeschreibung
(Deutsch)
Federpicken' und ‚Kannibalismus' treten in Legehennenbeständen verbreitet auf und wurden in einer Vielzahl von Untersuchungen als tierschutzrelevante und wirtschaftlich bedeutende Verhaltensstörungen beschrieben. Obschon die aktuelle Umgebungssituation eines Tieres zweifellos zur Etablierung solcher chronischer und progressiver Störungen stark beiträgt, liegt deren Ursache vermutlich häufig in der frühen Ontogenese; bei Legehennen in der frühen Aufzuchtphase. Dieses experimentelle Forschungsprojekt soll Kenntnisse liefern über die Mechanismen, die zur Entwicklung des Pickverhaltens (Kontext Nahrungsaufnahme) führen. Es wird davon ausgegangen dass erfahrende Vögel (führende Glucken oder ältere Tutorküken) kanalisierend auf die Ausformung und Orientierung des Pickverhalten wirken.
Projektziele
(Deutsch)
Kenntnis der frühen Ontogenese von Legehennenküken und des Einflusses der Glucke auf die Ausformung des Verhaltens als kausale Grundlage für das Verständnis der Genese von Störungen des Verhaltens bei Legehennen.

Teil I und II: Sozialer Einfluss auf die Ontogenese der Futtersuchstrategien von Legehennenküken
Teil III: Sozialer Einfluss auf die Ontogenese des Pickverhaltens von Legehennenküken
Abstract
(Deutsch)
Das Verhalten eines Tieres kann Informationen beinhalten, die von einem anderen Tier bei seiner Interaktion mit der Umwelt genutzt werden können. Dies gilt insbesondere für Jungtiere. Der Informationstransfer wird durch adaptive soziale Mechanismen gefördert. In der kommerziellen Hühnerzucht unterscheidet sich die soziale Umwelt deutlich von der kleinen Familiengruppe unter Obhut einer Henne, in der Hühnerküken unter natürlichen Bedingungen aufwachsen. In den aus gleichaltrigen Tieren zusammengesetzten Grossgruppen treten verbreitet Verhaltensstörungen auf, wie z.B. das schädigende Bepicken des Gefieders von Artgenossen. Federpicken kann sich schon sehr früh in der Ontogenese ausbilden; es wird von verschiedenen Autoren in Zusammenhang mit den von der natürlichen Situation stark abweichenden und reduzierten Bedingungen der Nahrungssuche gebracht. Ziel der vorliegenden Untersuchung war, experimentell zu überprüfen, wie das Futtersuchverhalten von Küken während der ersten Tage nach dem Schlupf von der Henne und anderen Küken beeinflusst wird.
Bisher wurden bei der Erforschung sozialen Lernens bevorzugt das unerfahrene Beobachtersubjekt und das Aktorsubjekt (der Tutor) durch eine transparente Wand getrennt. In der vorliegenden Studie wurde ein weniger restriktiver Ansatz gewählt, der erlauben sollte, Mechanismen des sozialen Einflusses naturnah und dennoch kontrolliert zu untersuchen: Kleine Gruppen unerfahrener Küken (weisse "Lohman Selected Leghorn" Hybriden) konnten auf einer komplex strukturierten "Futterwiese" uneingeschränkt mit ihrem Tutor interagieren; sie konnten somit nicht nur über Beobachtung von Artgenossen, sondern ebenso auf der Grundlage eigener Erfahrung mit Futtererkundung lernen.
Insgesamt wurden drei Experimente durchgeführt. In den ersten beiden Experimenten zum sozialen Einfluss befanden sich in einer 20 m2 grossen Testarena zwei Typen kleiner Futterverstecke mit verschieden gefarbtem Futter. Im ersten Experiment wurde der Einfluss eines einzelnen Küken auf die Gruppe untersucht. Das Tutor-küken war drei Tage älter als seine Gruppenmitglieder und im Voraus darauftrainiert, von einem der beiden Futterverstecktypen zu fressen. Das Kontrollküken hingegen war nicht mit den Eigenheiten der Arena vertraut; es war entweder gleich alt wie seine Gruppenmitglieder oder drei Tage älter. Während der ersten acht Alterstage nach dem Schlupf wurde das Futtersuchverhalten von 32 Gruppen a je vier naiven sowie einem Tutor- oder einem Kontrollküken in je 15 Durchgängen a 30 Min. untersucht. Gruppen mit einem drei Tage älteren, aber bezogen auf die den Eigenheiten der Arena ebenso naiven Küken hatten den geringsten Erfolg bei der Futtersuche. Der Futtersucherfolg von Gruppen mit einem unerfahrenen und gleichaltrigen Küken war dem Erfolg der Gruppen mit erfahrenen Tutoren ähnlicher als dem Erfolg der Gruppen mit älteren und zugleich unerfahrenen Küken. Zur Untersuchung der Auswirkungen der oben beschriebenen experimentellen
Abtrennung des Tutors auf die Futtersuche der Küken in der "Futterwiese" wurde in einem Zusatzexperiment eine Tutorkammer in die Arena gestellt. Diese wurde bei einigen Gruppen nach Testbeginn geöffnet, um freie Inter-aktionen zwischen Tutor und unerfahrenen Küken zu ermöglichen. Die Küken der Gruppen, die den Tutor nur durch das Plexiglas beobachten konnten, entwickelten zwar eine Präferenz ftir den vom Tutor gefressenen Futtertyp, und sie entdeckten dieses Futter beim ersten Mal ebenso rasch wie die Küken der Gruppen, die uneingeschränkt mit dem Tutor interagieren konnten. Ein relativ grosser Anteil der vom Tutor getrennten Gruppen (drei von acht) entwickelte jedoch überhaupt kein erfolgreiches Futtersuchverhalten, und die erfolgreichen Gruppen zeigten in den nachfolgenden Durchgängen jeweils längere Latenzen, bis sie zu fressen anfingen als die Gruppen mit uneingeschränkten Tutorinteraktionen. Aus den Ergebnissen des ersten Experimentes wurde geschlossen, dass bei der experimentellen Untersuchung des sozialen Einflusses bei wenigen Tage alten Küken unterschieden werden muss zwischen (i) dem sozialen Einfluss auf die Präferenz von Futterpartikeln und (ii) dem sozialen Einfluss, wo Futter zu finden ist.
Im zweiten Experiment wurde die Methode beibehalten, jedoch wurden nun Küken- gruppen zusammen mit ihrer Henne getestet. Die Hennen waren darauf trainiert, von einern der beiden Futtertypen zu fressen. Die Futterpräferenz der Hennen übertrug sich auf die Küken, welche die Präferenz auch dann beibehielten, wenn sie ohne die Henne getestet wurden. Gegen Ende des Experimentes verbrachten die Küken mehr Zeit als ihre Hennen damit, abseits der bekannten Futterorte zu erkunden. Sie taten dies jedoch weniger ausgeprägt als die ohne Henne , gehaltenen Küken im ersten Experiment. Die Anzahl der durch die Henne initiierten Fressereignisse erreichte ihr Maximum gegen Mitte der ersten Woche nach dem Schlupf der Küken. Die Anzahl und der Anteil der durch die Küken initiierten Ereignisse stieg hingegen erst gegen Ende der ersten Woche signifikant an. Diese Änderungen in der Koordination der Futtersuche in der Gruppe scheinen synchron mit einem Phänomen zu verlaufen, welches in der Fachliteratur der sechziger und siebziger Jahre beschrieben wurde, und wonach das Erlernen des Typus eines Futterortes während der ersten Lebenswoche erleichtert sei. Aufgrund der vorliegenden experimentellen Befunde dürfte diese Phase erleichterten Lernens adaptiv zu sein, weil während dieser Zeit die Futtersuche von der futterkornpetenten Henne dominiert war.
Mit Bezug auf das während des dritten und fijnften Alterstages postulierte erleichterte Lernen wurde irn dritten Experiment überprüft, ob die Küken später Futterpartikel besser von anderen Partikeln unterscheiden, und ob sie später verstärkt auf den Futterorttyp des dritten und fünftens Alterstages reagieren, wenn sie während ihrer ersten Lebenswoche mit einer Henne statt mit einem Tutor- oder einem Kontrollküken zusammen gehalten wurden (pro soziale Gruppierung je 16 Gruppen à 6 naive Küken und Tutor bzw. Kontrollküken). Zur Untersuchung des Erlernens des Futterorttyps wurden den Kükengruppen Futtersuchschalen angeboten, die während Tag 1 1/2 und 7 anders gefärbt waren als während Tag 3 und 5. Die Partikelpräferenzen und die Präferenzen für den Typ des Futterortes wurden von Tag 9-11 mittels eines Testapparates untersucht, in dem sich verschiedene Partikelsorten auf Abteile verteilt hinter einer Glasscheibe befanden, und wo die verschieden gefärbten Futtersuchschalen gleichzeitig angeboten wurden. Die Küken der unterschiedlichen sozialen Behandlungsgruppen unter- schieden sich in ihren Partikelpräferenzen an Tag 9 und 11 vor allem bezüglich demjenigen Partikeltyp, der dem Futter am ähnlichsten sah (kleine Steinchen). Küken die zuvor mit einer Henne zusammen gehalten wurden, pickten weniger lange gegen Steinchen als Küken, die zuvor mit einem älteren und in der Futtersuche erfahrenen Tutor- oder mit einem gleichaltrigen Kontrollküken zusammen gehalten wurden. An Tag 11 reagierten die "Hennen-küken" und die "Tutorküken" häufiger als die "Kontrollküken" als Erstes aufdiejenigen Futtersuchschalen, die dem während des dritten und funften Alterstages erfahrenen Typ entsprachen. Aus diesen Befunden wurde geschlos-sen, dass bei wenige Tage alten Küken verschiedene Aspekte der Futtersuche durch unterschiedliche soziale Prozesse modifiziert werden, und dass diese Prozesse auf adaptive Weise mit der Koordination der Futtersuche in der natürlichen Gruppe abgestimmt sind.
Die vorliegende Studie erlaubte wesentliche Einsichten in die sozialen Mechanismen, die während der ersten Lebenstage von Küken bei der Ausprägung von Futtersuchstrategien wirken. Ihre Relevanz für die Klärung frühontogenetischer Ursachen fur Verhaltensstörungen in modernen Hühnerhaltungen könnte gesteigert werden, wenn zusätzlich geprüft würde, ob ohne Henne aufgezogene Küken stärker als "Hennenküken" auf bestimmte Partikeltypen reagieren, auch wenn diese erst später in ihrem Leben das erste Mal präsentiert werden, sowie wenn untersucht würde, ob Partikel im Gefieder der Artgenossen den Partikeltypen ähnlich sind, die von ohne Henne aufgezogenen Küken eher bepickt werden als von "Hennenküken". Weiter sollte auch abgeklärt werden, welche Formen der Belohnung fur das erleichterte Erlernen des Typs eines Futterortes in der ersten Lebens-woche nötig sind. Falls propriozeptive Reize wie das Zupfen an den Federn der Artgenossen als Belohnung ausreichen, und falls das erleichterte Lernen in der ersten Woche zu langanhaltenden Präferenzen fuhrt, dann sollte das Bepicken des Gefieders von Artgenossen bereits in der ersten Lebenswoche verhindert werden.
Abstract
(Englisch)
THESIS
Gaidon Gyula, 2001

PAPER 1:
SOCIAL INFLUENCE ON EARLY FORAGING OF DOMESTIC CHICKS (GALLUS GALLUS DOMESTICUS) IN A NEAR-TO-NATURE PROCEDURE
Based on: Gajdon, Gy. K., Hungerbühler, N. & Stauffacher, M. 2001.
Ethology 107, 913-937.

Abstract:
The aim of this study was to investigate the social influence of single chicks with different foraging experience on the behaviour of their group members during the first days after hatching. In contrast to the duplicate-cage procedure normally used in social learning studies, four naIve group members could freely interact with a tutor or a control chick in an enriched 20m2 test arena. This arena contained two types of food caches with differently coloured food. The tutor was three days older than its group members and trained to feed from one of the two food cache types, whereas the control chick was not experienced with the characteristics of the test arena and either of the same age or three days older than its group members. During the first 8 days after hatching, the foraging activity of 32 chick groups was tested in 15 trials per group. Groups with a three day older but inexperienced control chick had the least foraging success whilst groups with a naIve control chick of the same age compared more favourably with the groups with experienced tutors than with groups with an older control chick. In a second experiment, a tutor compartment was introduced into the test arena in order to compare a situation of unrestricted contact possibilities with the duplicate-cage procedure in which tutor and bystanders are separated by a Perspex divider. The tutor compartment was opened for some test groups, allowing free interaction between tutor and naIve chicks. Those chicks which could only watch the tutor through the Perspex developed a preference for the tutor's food type and discovered this food type as fast as the chicks of groups with unrestricted interactions. However, a relatively large proportion of groups (3 out of 8) did not develop successful foraging behaviour at all, whereas the successful groups showed longer feeding latencies during the subsequent trials than groups which had unrestricted contact with their tutor. This indicates an inhibiting effect of the duplicate-cage procedure. It is concluded that when testing chicks of a few days of age, a distinction should be made between (i) the social influence on food particle preferences and (ii) the social influence on learning where to find food. This is important for generalisations taken from duplicate-cage procedures without any environmental enrichment, as this restrictive setting only allows detection of food particle preferences.

PAPER 2:
EARLY FORAGING BEHAVIOUR OF DOMESTIC CHICKS WITH THEIR HENS IN A NEAR-TO-NATURE PROCEDURE
Based on: Gajdon, Gy. K. & Stauffacher, M. (submitted to Behav.).

Abstract:
In this study social influence and social dynamics in foraging behaviour of domestic chicks, Callus gallus domesticus, raised with a hen and tested in a large and enriched arena were investigated during the first eight days after hatching. Hens were trained to feed from one of two food types. Their food type preference was transferred to their chicks, and was maintained by them when tested without the hen. Towards the end of the experiment, chicks spent more time exploring apart from known food caches than their hen, but they did so to a more limited extent when compared with chicks raised without hen. The number of feeding events initiated by the hen reached its maximum towards the middle of the first week after hatching, whereas the amount and proportion of events initiated by the chicks themselves did not increase before the end of the first week. Possible learning processes indicated by these social dynamics are discussed.

FORAGING COORDINATION AND PREFERENCE FOR TYPE OF FOOD LOCATION AND PARTICLES IN NEONATAL DOMESTIC CHICKS, GALLUS GALLUS DOMESTICUS
Based on: Gajdon, Gy. K. & Stauffacher, M. (submitted to Anim. Behav.).

Abstract:
The aim of the present study was to investigate the development of neonatal chick's respon- siveness to foraging stimuli as a function of the social environment during the chick's first week of life. With respect to food discrimination, differences in pecking duration mainly referred to the type of particles most similar to food (stone particles) on days 9 and 11: chicks previously raised with a broody hen spent less time pecking at that type of particles than chicks which were either kept together with a three day older and foraging experienced tutor chick, or with a control chick of the same age as the other six group members. And with respect to food location preference, eleven days old 'tutor chicks' and 'hen chicks' first reacted to a larger extent to the type of foraging bowl they had experienced during age of 3 and 5 days than control chicks did. It is hypothesised that in chicks, modifications of foraging which depend on age and social environment are adaptive because they favour learning from foraging competent hens before chicks start to decrease their proximity to the hen at the end of the first week after hatching.


PRESENTATIONS

SHIFTING ATTENTION FROM QUESTIONS CONCERNING NAIVE ANIMALS TO QUESTIONS CONCERNING TUTORS - A TOPIC NECLECTED IN SOCIAL LEARNING?

Gyula Gajdon & Markus Stauffacher
Swiss Federal Institute of Technology ETH, Institute of Animal Science INW, Schwerzenbach, Switzerland


presented at: NAPOLI SOCIAL LEARNING CONFERENCE.# 2: June 30 - July 5, 1998:
SOClAL LEARNING AND CULTURAL TRANSMISSION: FROM INVERTEBRATES TO GREAT APES AND HUMANS. TOWARDS A BIOLOGICAL SYNTHESIS

Abstract:
Most studies in social learning mainly focused on the naive side of ihe bystander-tutor system. E. g. research was concerned to a great extent on which cognitive level an animal rnay learn from an other individual. An alternative yet equally important topic concerns the tutors. The neglect of their part in social learning is reflected by the fact that still few sudies are done on teaching. Concerning corrective intervening behaviour ('coaching') there might be a link between our poorness of knowledge about this form of teaching and the poorness of evidence for imitation. Common to both, imitation and coaching, is comparing of the perceived behaviour of a conspecific with the same or similar behaviour performed by self. Lack of evidence for imitation seems to show an insensitivity of the animals to exact behaviour performance in other companions. Why should they show this requsted sensitivity in coaching then? In fact, evidences for coaching are rare in animals. Research that investigates if animals even don't recognize the companion's mistakes would help to understand this lack of evidence. In addition, if even animals that already know a behaviour pattern don't recognize mistakes in same behaviour patterns of other animals, then further evidence is given that they are cognitivly overtaxed to irnitate.
Another question is: Which characteristics define the most effective tutors for which class of bystanders? Once best tutors are defined, experiments with such elite tutors only (as weIl as with elite bystanders only) rnay improve our knowledge about the possible range of social learning abilities in animals.

Copyright 1998 by Gyula Gajdon


SOCIAL INFLUENCE ON FOOD SEARCHING BEHAVIOUR OF DOMESTIC CHICKS IN A SEMINATURAL SETTING

G. K. Gajdon & M. Stauffacher
Swiss Federal Institute of Technology ETH, Institute of Animal Sciences INW, Schwerzenbach, Switzerland

presented at: NAPOLI SOCIAL LEARNING CONFERENCE # 2: June 30 - JuIy 5, 1998:
SOCIAL LEARNING AND CULTURAL TRANSMISSION: FROM INWERTEBRATES TO GREAT APES AND HUMANS. TOWARDS A BIOLOGICAL SYNTHESIS


Abstract:
The aim of this study was to investigate social influence in domestic chicks in a more naturalistic setting than in the laboratory studies which were done until now. For this purpose groups of five Leghorn White chicks were released twice daily for half an hour over 8 consecutive days in a large test arena (4x5 m). The floor of the arena was covered with wood chips in which srnall hoards of chicken crumbs of two different colours were hidden. Next to the food hoards were green or red structures according to the colour of the food nearby. All chicken groups consisted of four one day old naive chicks plus (1) one three days old tutor chick trained to eat one type of food close to a corresponding structure (treatments ,green' and ,red', 8 groups each) or (2) one three days old chick naive to food type and structure (8 groups) or (3) one naive one day old cliick (8 groups). Although the arena was new for all members, tutors of ,red' and ,green' found food first. The diet of these groups matched those of their tutors, even when tested without them after 4 trials. The uninformed tutors of treatment (2) lowered the feeding success of their groups even below the success of the control treatrnent (3).


UNRESTICTED CONTACT VERSUS DUPLICATE CAGE PROCEDURE:
A METHODOLOGICAL EVALUATION OF SOCIAL INFLUENCE ON FORAGING BEHAVIOUR IN DOMESTIC CHICKS

K. Gajdon, N. Hungerbühler & Markus Stauffacher
Swiss Federal Institute of Technology ETH, Institute of Animal Science INW, Schwerzenbach, Switzerland

presented at: ISAE CONFERENCE, LILLEHAMMER, AUGUST 17-21, 1999


Abstract:
In most studies on social learning of domestic chicks aged a few days, the tutor and the bystanders are separated by Perspex (duplicate cage procedure). This is done to ensure that the animals learn by pure observation only. In nature contact between chicks is unrestricted, longer lasting and space dimensions are more extended. The aim of this study was to investigate the effects of these differences on foraging behaviour. For this purpose 16 groups of 4-5 Leghorn White chicks were tested in an arena measuring 4 by 5 metres. The floor of the arena was covered with wood chips in which small hoards of chicken crumbs of two different colours were hidden. Next to the food hoards, which were separated by 1 metre, were green and red objects matching the colour of the food nearby. Chicks were tested 9 times in the arena between the age of 1 to 5 days. Each trial lasted half an hour. During trial 1 and 2 there was a duplicate cage compartment in addition in the arena. Chicks of treatment 'Restricted' could only observe a tutor feeding red food beside a red object in this compartment during the first 10 minutes of these trials, whereas the compartment was opened after one minute for chicks of treatment
'Free'. After 10 minutes the tutors were taken away and the compartment in treatment Fr was closed. The groups of treatment Fr were released with their tutors also in trial 4, 5, 7 and 8. The results are also compared with earlier experiments in the same arena. All groups, which developed a successful foraging behaviour in the arena, discovered food without their tutors and at new places within the first 3 trials. No group incorporated green food in their diet. This is a significant difference to earlier tested groups with no tutors at all. However, it is recorded that, in the trials in which all groups were tested without their tutors, it took even the successful groups of treatment Re significantly longer to find food than the groups of treatment Fr. This holds true until the end of the experiment. In relation to this point, treatment Re resembles more the groups of the earlier experiments with no tutors at all. Furthermore, 3 groups of treatment Re didn't develop a successful foraging behaviour in the arena. This was only recorded in earlier experiments with a foraging inhibiting tutor. Thus the duplicate cage procedure even prevented some groups to develop a successful foraging behaviour. It is concluded that there should be made a difference between social influence on particle preferences and social influence on learning where to find food when testing chicks aged a few days with a duplicate cage procedure. 
Publikationen / Ergebnisse
(Englisch)
Gajdon, G., Stauffacher, M., (1998): Shifting attention from questions concerning naive animals to questions conerning tutors - A topic neclected in social learning? Conference Poster, In: Proceedings of Napoli Social Learning conference # 2, June 30 - July 5, 1998: SOClAL LEARNING AND CULTURAL TRANSMISSION: FROM INVERTEBRATES TO GREAT APES AND HUMANS. TOWARDS A BIOLOGICAL SYNTHESIS

Gajdon, G., Stauffacher, M., (1998): Social influence on food searching behaviour of domestic chicks in a seminatural setting. Conference Poster, In: Proceedings of Napoli Social Learning conference # 2, June 30 - July 5, 1998: SOClAL LEARNING AND CULTURAL TRANSMISSION: FROM INVERTEBRATES TO GREAT APES AND HUMANS. TOWARDS A BIOLOGICAL SYNTHESIS

Gajdon, G.K., Hungerbühler, N., Stauffacher, M., (1999): Unrestricted contact versus duplicate cage procedure: A methodological evaluation of social influence on foraging behaviour in domestic chicks. SAE Conference, Lillehammer, August 17-21, 1999.

Gajdon, G.K., Hungerbühler, N., Stauffacher, M., (2001): Social influence on early foraging of domestic chicks (Gallus gallus) in a near-to-nature procedure. Ethology 107, 913-937.

Gajdon, G.K., (2001): Social modification of early foraging in domestic chickens, gallus gallus domesticus, Dissertation, ETH Zürich No. 14403.

Gajdon, G.K., Stauffacher, M. ( ): Early foraging behaviour of domestic chicks and their hens in a near-to-nature procedure. Anim. Behav.: submitted