CC BY
113
УДК 59.006:599.742.71
ОБОГАЩЕНИЕ СРЕДЫ НЕКОТОРЫХ ПРЕДСТАВИТЕЛЕЙ СЕМЕЙСТВА КОШАЧЬИХ (FELIDAE) В ИСКУССТВЕННЫХ УСЛОВИЯХ
© Веселова Наталья Александровна
ассистент кафедры зоологии Российского государственного аграрного университета — МСХА им. К. А. Тимирязева
Россия, 127550, г. Москва, ул. Тимирязевская, 44 E-mail: [email protected] © Блохин Геннадий Иванович
доктор сельскохозяйственных наук, профессор, заведующий кафедрой зоологии Российского
государственного аграрного университета — МСХА им. К. А. Тимирязева
Россия, 127550, г. Москва, ул. Тимирязевская, 44
E-mail: [email protected]
© Соловьев Александр Александрович
доктор биологических наук, профессор, декан факультета агрономии и биотехнологии Российского государственного аграрного университета — МСХА им. К. А. Тимирязева Россия, 127550, г. Москва, ул. Тимирязевская, 49 E-mail: [email protected] © Гилицкая Юлия Юрьевна кипер ГУП «Ленинградский зоопарк»
Россия, 197198, г. Санкт-Петербург, Александровский парк, 1 E-mail: aleх[email protected]
В настоящей работе представлены результаты исследования влияния различных способов за-пахового (ольфакторного) обогащения среды на динамику поведения и уровень стресса тигров (Panthera tigris), ягуаров (Panthera onca), львов (Panthera leo) и снежных барсов (Uncia uncia) в искусственных условиях. Изучаемыми показателями были динамика основных форм активности животных (в том числе патологической) и уровень производных кортизола в пробах экскрементов, определяемый методом иммуноферментного анализа (ИФА). Исследования проводили на базе Московского и Ленинградского зоопарков.
Ключевые слова: тигр (Panthera tigris), ягуар (Panthera onca), лев (Panthera leo), ирбис (Uncia uncia), стресс, поведение, обогащение среды, иммуноферментный анализ (ИФА), искусственные условия.
ENVIRONMENT ENRICHMENT OF SOME FELINES (FELIDAE) IN CAPTIVITY
Natalia A. Veselova
assistant of the Department of Zoology, Russian Timiryazev State Agrarian University 44 Timiryazevskaya st., Moscow, 127550 Russia
Gennadiy I. Blohin
Doctor of Agricultural Sciences, Professor, Head of the Department of Zoology, Russian Timiryazev
State Agrarian University
44 Timiryazevskaya st., Moscow, 127550 Russia
Aleksandr A. Soloviev
Doctor of Biology, Professor, Head of the faculty of Agronomy and Biotechnology, Russian Timiryazev State Agrarian University 44 Timiryazevskaya st., Moscow, 127550 Russia
Gilitskaya Yuliya Yuryevna keeper, Lenindgrad Zoo
1 Alexandrovskiy park, Sankt-Petersburg, 197198 Russia
We present new data of studies of the effect of different ways olfactory environment enrichment on behavior and level of stress tigers (Panthera tigris), jaguars (Panthera onca), lions (Panthera leo) and snow leopards (Uncia uncia) in captivity. Indicators were dynamics of the main forms of activity of the animals (including pathological), and derivatives of cortisol levels in fecal samples which determined by enzyme-linked immunosorbent assay (ELISA). Investigations were carried out in the Moscow Zoo and in the Leningrad Zoo.
Keywords: tiger (Panthera tigris), jaguar (Panthera onca), lion (Panthera leo), snow leopard (Uncia uncia), stress, behavior, environment enrichment, enzyme-linked immunosorbent assay (ELISA), captivity.
Введение
В настоящее время большинство представителей семейства кошачьих (Felidae) относится к редким и исчезающим видам, внесено в Международную красную книгу и списки СИТЕС. В связи с этим возникает необходимость не только в охране этих животных в природе, но и в создании жизнеспособных и полноценных популяций в искусственных условиях, в частности, в зоопарках и питомниках. Однако наряду с поддержанием физического здоровья и репродуктивных функций этих животных необходимо сохранять и их естественный, эволюционно выработанный поведенческий репертуар. Для этого в практике зоопарков применяют комплекс мероприятий, получивший название «обогащение среды обитания» — любые изменения в окружении животных, способствующие улучшению их психического состояния [1]. Для оценки эффективности обогащения среды обычно анализируют динамику основных форм активности животных (включая ее патологические формы). Вместе с тем определение уровня стрессированности играет важную роль в исследовании поведения животных как для успешного содержания и разведения их в искусственных условиях, так и для оценки процессов, происходящих в природных популяциях. Таким образом, современные подходы к обогащению условий содержания животных предполагают как этологический, так и физиологический мониторинг состояния животного как до, так и во время, а также после применения различных методик обогащения среды.
Исходя из этого, нами были проведены исследования влияния различных способов ольфактор-ного (запахового) обогащения среды на состояние четырех представителей крупных кошачьих — тигров (Panthera tigris), ягуаров (Panthera onca), львов (Panthera leo) и снежных барсов (Uncia uncia) в Московском и Ленинградском зоопарках.
Материалы и методы
Исследования проводили с марта по август 2014 г. в Московском и Ленинградском зоопарках. Объектами исследования послужили взрослые особи четырех видов кошачьих — тигры (3 гол.), ягуары (2 гол.), львы (2 гол.) и снежные барсы (2 гол.). Животных содержали в схожих условиях вольерных комплексов; кормление осуществлялось согласно рационам, принятым в зоопарках.
Исследование проводили в три этапа, каждый из которых включал в себя три последовательных периода продолжительностью в 5 дней — период фоновых наблюдений, период обогащения среды и период контрольных наблюдений (постобогащение). В периоды обогащения среды в вольеры животных помещали холщовые мешки с навозом копытных, а также картонные коробки с нанесенными на них эфирным маслом кошачьей мяты и препаратом «Feliway», являющимся синтетическим аналогом секрета щечной железы домашней кошки.
В течение всего эксперимента за животными вели наблюдения методом «Временные срезы» [2] 60-минутными сессиями три раза в день (утром, днем и вечером). Продолжительность временного среза составила 30 с. Всего было проведено 1215 ч. наблюдений. Регистрировали следующие формы поведения: неактивное поведение (отсутствие двигательной активности); естественную двигательную активность (локомоции, манипуляции предметами, охотничье, исследовательское, игровое, пищевое, половое, социальное поведение, груминг), патологическую двигательную активность (стереотипное расхаживание). Отдельно регистрировали время, когда животные находились в укрытии.
Одновременно с наблюдениями ежедневно проводили сбор проб экскрементов от каждого животного для дальнейшей оценки уровня производных кортизола как индикатора степени стрессиро-ванности. Определение гормонального статуса проводили методом иммуноферментного анализа (ИФА). После сбора пробы помещали в отдельные пакеты, снабжали этикетками и замораживали. Подготовку проб проводили по стандартным методикам ИФА путем экстракции органическими растворителями [3] в лаборатории кафедры генетики, биотехнологии, селекции и семеноводства РГАУ-МСХА им. К. А. Тимирязева.
Для биометрической обработки данных применяли непараметрический Т-критерий Вилкоксона для связанных выборок и коэффициент корреляции Спирмена.
Результаты и их обсуждение
На рисунке 1 показана взаимосвязь динамики активности и уровня производных кортизола у тигров.
Рис. 1. Взаимосвязь динамики активности и уровня производных кортизола у тигров
В бюджете времени тигров преобладали неактивные формы поведения, которые занимали около 50 % бюджета времени. Естественная двигательная активность также менялась незначительно. В течение первого этапа обогащения, когда применяли масло кошачьей мяты, этот показатель был стабильным и не превысил 33 %. При внесении препарата «Feliway» наблюдался небольшой рост двигательной активности (на 2,8 %) по сравнению с фоновыми наблюдениями, во время постобогащения этот показатель продолжал увеличиваться и достиг 36,6 %. Вместе с тем в начале третьего этапа доля такой активности снизилась на 7,1 % а затем вновь возросла до 34,6 % и продолжала удерживаться на этом уровне до конца эксперимента. Патологическая активность тигров была невысокой и в течение эксперимента менялась незначительно. Время, когда животные находились в укрытии, было максимальным в период контрольных наблюдений в первом этапе обогащения среды и составило 20 %.
Снижение уровня кортизола наблюдалось при внесении масла кошачьей мяты, затем этот показатель возрос, после чего вновь снизился в ответ на применение препарата «Feliway». Затем этот показатель продолжал расти, пока не достиг своего максимума во время фоновых наблюдений третьего этапа обогащения. После внесения навоза копытных уровень кортизола уменьшился и продолжал снижаться до последнего периода контрольных наблюдений, во время которого был достоверно (Т = 7; р < 0,05) ниже фоновых значений.
Вместе с тем в течение всего эксперимента зависимость между динамикой двигательной активности и уровнем производных кортизола была положительной, но крайне слабой (гл = 0,51).
На рисунке 2 показана взаимосвязь динамики активности и уровня производных кортизола у ягуаров.
100 90 80 70 60 5 50 40 -30 -20 -10 -0
1
0,9 0,8 0,7 0,6 0,5 -- 0,4 -- 0,3 -- 0,2 -- 0,1 0
Фон Кошачья мята Постобогащение Фон
Р е!мтау Постобогащение Фон
Период
I I Естественная активность I I Патологическая активность
■ Кортизол
Рис. 2. Взаимосвязь динамики активности и уровня производных кортизола у ягуаров
В целом уровень неактивного поведения ягуаров был достаточно высоким и на протяжении всего эксперимента не опускался ниже 58 % от общего бюджета времени. Кроме того, при внесении всех аттракторов активное поведение увеличивалось по сравнению с фоновыми показателями, в среднем на 4,7 %, максимальный его рост (на 6,1 %) отмечался при использовании масла кошачьей мяты. В свою очередь патологическая активность снижалась во все периоды обогащения среды (в среднем на 8,1 %), при этом сильнее всего этот показатель сократился также при внесении масла кошачьей мяты. Однако во время контрольных наблюдений эффект последействия отмечался только в случае с препаратом «FeHway» (доля патологического поведения снизилась на 3,1 %), в двух других уровень патологической активности возвращался к фоновому.
В течение эксперимента до периода обогащения препаратом «Feliway» отмечалось снижение уровня кортизола, а затем его постепенный рост, особенно заметный при внесении навоза копытных (Т = 1,5; р < 0,05) и в последующий период контрольных наблюдений (Т = 7,5; р < 0,05). Вместе с этим достоверные отличия данного показателя наблюдались и в периоды внесения различных способов обогащения среды. Так, при использовании препарата <^е^ау» уровень кортизола был достоверно ниже (Т = 11,5; р < 0,05), чем при обогащении маслом кошачьей мяты, а при внесении навоза копытных — достоверно выше (Т = 1; р < 0,01), чем при использовании «Feliway». Также достоверные отличия (Т = 7; р < 0,05) отмечались между уровнем кортизола во время внесения масла кошачьей мяты и навоза копытных.
Кроме того, у обоих животных с увеличением доли естественного активного поведения увеличивался уровень кортизола. Что касается патологической активности, то в целом корреляция между этой формой поведения и уровнем кортизола была слабой отрицательной (г8 = — 0,21), однако на первом и третьем этапах эксперимента снижение уровня кортизола у обоих ягуаров сопровождалось уменьшением доли стереотипии. Вместе с этим на втором этапе исследования при постепенном сокращении патологической активности наблюдалось повышение уровня кортизола.
Рассмотрим взаимосвязь динамики двигательной активности и уровня производных кортизола у львов (рис. 3).
В течение всего эксперимента доля неактивного поведения львов также была высокой и в среднем составила 73,2 % от бюджета времени животных. Вместе с этим при внесении всех аттракторов уровень естественной двигательной активности возрос по сравнению с фоновыми наблюдениями (в среднем на 7 %), а максимальное его значение отмечалось при использовании навоза копытных и составило 24,4 %. После применения обогащения среды во время контрольных наблюдений эти показатели постепенно снижались. Что касается патологической активности, то применение всех запахов позволило снизить ее в среднем на 6 % по сравнению с фоновыми значениями. При этом наивысший уровень такого поведения отмечался в самом начале эксперимента (21,9 %), затем постепенно снижался и на момент завершения эксперимента составил 9,8 %. Самая низкая доля патологической активности (6,2 %) наблюдалась во время внесения навоза копытных.
С начала проведения эксперимента уровень кортизола у львов постепенно снижался и минимального своего значения достиг при внесении препарата «Feliway», после чего наблюдался незначительный рост этого показателя во время второго периода контрольных наблюдений. При этом при использовании как препарата <^е^ау» (Т = 3; р < 0,05), так и навоза копытных (Т = 5; р < 0,05) уровень кортизола был достоверно ниже, чем при внесении масла кошачьей мяты. Кроме того, достоверные (Т = 2; р < 0,05) различия наблюдались между значениями уровня кортизола во время первого и второго периодов фоновых наблюдений.
У львов отмечалась слабая отрицательная корреляция между динамикой естественной двигательной активности и уровнем кортизола. Снижение уровня кортизола провоцировало увеличение доли естественной активности, которое происходило при внесении элементов обогащения на всех этапах исследования. В целом зависимость между показателями патологического поведения и уровнем кортизола у львов была слабой (г8 = 0,49) в течение всего эксперимента. На первом и третьем этапах исследования корреляция между ними была положительной (г8 = 0,3), а на втором — отрицательной (г8 = — 0,5).
На рисунке 4 показана взаимосвязь динамики активности и уровня производных кортизола у снежных барсов.
] Естественная активность I_I Патологическая активность —А—Кортизол
Рис. 4. Взаимосвязь динамики активности и уровня производных кортизола у снежных барсов
На протяжении всего эксперимента уровень неактивного поведения снежных барсов был достаточно высоким, но колебался незначительно, за исключением периода внесения препарата «FeПway», во время которого этот показатель снизился на 20,2 % по сравнению с фоновыми наблюдениями. Вместе с тем при использовании всех аттракторов доля естественной активности исследуемых животных возрастала в среднем на 7,7 %. При этом максимальное увеличение доли такого поведения также отмечалось при обогащении среды препаратом «Feliway» (на 13 %). Уровень патологической активности ирбисов был невысоким и за все время эксперимента не превысил 7 %. Максимальное его значение отмечалось при внесении масла кошачьей мяты (6,4 %), а минимальное — при использовании препарата «Feliway» (1,2 %). Время, которое животные проводили в укрытии, впервые было зарегистрировано в период постобогащения на первом этапе эксперимента, и его доля составила 1,8 % от бюджета времени ирбисов. Затем этот показатель постепенно увеличивался и достиг максимального значения (14,2 %) при использовании препарата <^е^ау».
В начале эксперимента уровень кортизола у ирбисов постепенно снижался и минимального своего значения достиг во второй период постобогащения. После этого данный показатель постепенно увеличивался, а затем резко достоверно возрос во время последних контрольных наблюдений (Т = 5; р < 0,05). При этом стоит отметить, что отличия по уровню кортизола наблюдались между первым и вторым периодами фоновых наблюдений — во второй фоновый период этот показатель был достоверно (Т = 6; р < 0,05) ниже. Кроме того, при обогащении навозом копытных уровень кортизола был достоверно (Т = 5; р < 0,05) ниже, чем при обогащении маслом кошачьей мяты, однако внесение препарата «Feliway» не выявило статистически значимой разницы в данных показателях.
В целом у снежных барсов в Ленинградском зоопарке наблюдалась слабая положительная корреляция между динамикой двигательной активности и уровнем кортизола (г8 = 0,42).
Выводы
1. Максимальный уровень естественной двигательной активности у тигров и снежных барсов отмечался при внесении препарата «Feliway» (в среднем 34,6 и 18,1 % соответственно), у ягуаров — при внесении масла кошачьей мяты (23,2 %), у львов — при использовании навоза копытных (24,4 %).
2. У всех исследуемых животных, за исключением снежных барсов, отмечалось максимальное снижение уровня кортизола при внесении препарата «Feliway» (в среднем на 0,02 нмоль/л), а затем рост данного показателя в последующие периоды исследования.
3. Корреляция между естественной активностью и уровнем кортизола была положительной у всех исследуемых представителей семейства, кроме львов. Вместе с тем положительная зависимость между уровнем кортизола и патологическим поведением отмечалась у тигров, львов и ирбисов, в то время как у ягуаров она была отрицательной.
Литература
1. Веселова Н. А., Блохин Г. И., Гилицкая Ю. Ю. Анализ влияния ольфакторного обогащения среды на поведение некоторых представителей семейства кошачьих (Felidae) в искусственных условиях // Естественные и технические науки. 2013. № 6(68). С. 127-133.
2. Попов С. В., Ильченко О. Г. Руководство по исследованиям в зоопарках: методические рекомендации по этологическим наблюдениям за млекопитающими в зоопарках. М., 2008. 160 с.
3. Ткачева Е. Ю. Применение методов гормонального анализа в практике зоопарков // Научная работа в зоопарках: материалы школы-семинара ЕАРАЗА (Москва, 23-25 ноября 2010). М., 2012. С. 110-119.
References
1. Veselova N. A., Blokhin G. I., Gilitskaia Iu. Iu. Analiz vliianiia ol'faktornogo obogashcheniia sredy na po-vedenie nekotorykh predstavitelei semeistva koshach'ikh (Felidae) v iskusstvennykh usloviiakh [The analisys of influence of olfactory factor on the some representatives of Felidae in artificial conditions] Estestvennye i tekhnicheskie nauki. 2013. № 6(68). Pp. 127-133.
2. Popov S. V., Il'chenko O. G. Rukovodstvo po issledovaniiam v zooparkakh: metodicheskie rekomendatsii po etologicheskim nabliudeniiam za mlekopitaiushchimi v zooparkakh. Moscow, 2008. P.160
3. Tkacheva E. Iu. Primenenie metodov gormonal'nogo analiza v praktike zooparkov [Guidelines for research in zoos: guidelines for ethological observations of mammals in zoos] Moscow, 2012. Pp. 110-119.
