Эксперимент по приучению крупного рогатого скота к туалету провели немецкие и новозеландские ученые. Об этом сообщил научный журнал Current Biology.
Владельцы крупного рогатого скота знают, что многие животные сами, добровольно, без дополнительной дрессировки, всегда опорожняются в одном и том же углу своего стойла. Если, конечно, они содержатся не на привязи, а в помещении достаточно места, чтобы корова или бык могли по нему свободно перемещаться. Такие особенности поведения существенно облегчают работу по уборке коровника.
А можно ли целенаправленно научить теленка пользоваться «туалетом»? Таким вопросом задались исследователи из Института поведенческой физиологии, Института биологии сельскохозяйственных животных им. Лейбница, Института защиты животных и животноводства (Германия) и Школы психологии Оклендского университета (Новая Зеландия). Правда, с практической точки зрения их заботила не столько чистота фермы, сколько противодействие глобальному потеплению.
Считается, что крупный рогатый скот производит примерно 9,5% всех парниковых газов на нашей планете, внося, таким образом, свой вклад в глобальное потепление. Контролировать эти «выбросы» сложно, потому что они состоят из метана, который образуется в процессе пищеварения, а также из аммиака и прочих газов, выделяющихся при разложении мочи и экскрементов. Однако ученые в разных странах все-таки предлагают свои методы уменьшения «газообразования», связанного со скотом.
Например, есть исследования, показавшие связь количества выделяемого животными метана с качеством их кормов. Таким образом, изменив рацион, можно уменьшить производство газа организмом. В других экспериментах производят генно модифицированные бактерии, призванные лучше расщеплять пищу в кишечнике коров. Имеются и попытки отбирать для дальнейшего разведения животных, которые генетически запрограммированы на меньшее выделение метана.
А ученые из Германии и Новой Зеландии пошли другим путем: они хотят научить скот пользоваться специальными «туалетами». Благодаря этому, отходы жизнедеятельности не будут попадать на пастбище, в загон или на пол животноводческого помещения и, соответственно, разлагаться там. В туалетах все это можно будет легко собрать и утилизировать.
В своих экспериментах ученые решили проверить, могут ли телята контролировать свои рефлексы и произвольно сдерживать мочеиспускание. Изучив историю вопроса, они выяснили, что попытки научить животных этому уже были, но лишь частично увенчались успехом. В целом, в научной среде бытует мнение, что надежно приучить коров к туалету невозможно. Но исследователи обратили внимание на то, что раньше так же думали и о человеческих младенцах. Тем не менее, оказалось, что даже очень маленьких детей при помощи определенной методики можно приучить к горшку уже в первые месяцы жизни. Подобные методы решили применить и к телятам.
Впрочем, способы воздействия на животных с целью получить то или иное поведение известны давно. Главный – это положительное подкрепление, когда за определенное действие дается награда – лакомство, поглаживание и т.п. Его и решили использовать для обучения.
Для эксперимента отобрали 16 телят, которых индивидуально обучали пользованию туалетом с помощью трехэтапной процедуры. Телят, разделенных на две группы, поместили в специальные тренировочные помещения, в которых была зона ожидания, стартовый бокс с самозакрывающимися воротами для кормления, где телят готовили к тренировке, и сам туалет. На каждом объекте были установлены две камеры, которые фиксировали поведение животных.
На первом этапе обучение проходило непосредственно в уборной, где телят и содержали. За каждое мочеиспускание их вознаграждали едой. Интересно, что далеко не все подопытные одинаково реагировали на вознаграждение. Надежное понимание того, за что дают лакомство, сформировалось у 10 телят из 16.
На втором этапе телят выпустили из уборной, но они имели возможность самостоятельно заходить туда через ворота. Телятам продолжали давать лакомство за опорожнение в ней. В то же время, за мочеиспускание за пределами туалета животных в течение трех секунд обрызгивали прохладной водой, что вызывало у них неприятные ощущения. Таким образом, использовалось как положительное подкрепление (пища), так и отрицательное (обрызгивание).
11 телят из 16 хорошо поняли, что от них требуется, и быстро научились контролировать мочевые рефлексы. В среднем, в 77% случаев они заходили для мочеиспускания в уборную.
Но остальные пять телят так и не смогли надежно обучиться новому навыку. Это те телята, которые с самого начала плохо ориентировались на вознаграждение. Ученые предполагают, что их тоже можно обучить, но понадобятся дополнительные усилия и больше времени.
На третьем этапе телятам усложнили задачу. Поскольку при использовании пастбищ или обширных выгулов животным для посещения туалета может понадобиться пройти большее расстояние, такую ситуацию смоделировали в опыте. Между помещением, где находились телята, и уборной устроили более длинный переход. Вознаграждение, как и раньше, продолжали давать за пользование уборной.
Десять из 11 телят, которые соответствовали критерию обучения пользованию туалетом, продолжали последовательно использовать его и при увеличении расстояния до него. К концу опыта в 83% случаев мочеиспускание происходило в уборной. Экспериментаторы отмечают, что необходимы дальнейшие исследования, чтобы определить самое большое расстояние, на котором у крупного рогатого скота может сохраняться возможность контролировать мочеиспускание.
– Таким образом, наше исследование демонстрирует способность крупного рогатого скота проявлять внимание и добровольно контролировать рефлексы мочеиспускания, что увеличивает количество доказательств того, что непроизвольное, а также произвольное поведение животных поддается модификации с помощью вознаграждения, – уверены авторы эксперимента.
Также они считают, что опыт указывает на наличие у животных различных субъективных переживаний или аффективных состояний, которые не всегда доступны для наблюдения, но важны для понимания благополучия животных. Выявить их можно с помощью экспериментов, подобных проведенному.
– Примечательно, что телята показали уровень продуктивности, сравнимый с таковым у детей и превосходящий таковой у очень маленьких детей, – отмечают исследователи. – Успех нашего опыта, вероятно, объясняется двумя ключевыми факторами: установлением сильного контроля над рефлексом на основе вознаграждения в начале тренировки и быстрым развитием реакции на внутренние рефлекторные сигналы. Использование неприятного стимула после «ошибок» вне туалета, вероятно, также сыграло значительную роль, что привело к подавлению мочеиспускания на выгуле по сравнению с мочеиспусканием в уборной. Наши результаты являются оригинальными и открывают ранее нереализованную возможность использовать познавательные способности животных для решения насущных экологических проблем без ущерба для благополучия животных.
По мнению исследователей, большинство крупного рогатого скота можно обучить мочеиспусканию преимущественно в определенном месте, что позволяет разработать более эффективные методы сбора, обработки и утилизации мочи, чем это возможно в настоящее время с помощью одних только технических решений. Они подсчитали, что улавливание около 80% мочи крупного рогатого скота в уборных может привести к сокращению выбросов аммиака на 56%. Уменьшив благодаря этому загрязнение животноводческих помещений, можно сделать их чище, улучшив гигиену и благополучие домашнего скота при одновременном снижении загрязнения окружающей среды.
– Следовательно, умный рогатый скот может помочь в решении головоломки, касающейся убийства климата, – подводят итог авторы исследования.
Поділитись в соцмережах:
