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Dummerstorfer Wissenschaftler analysieren das Wohlbefinden von Hausschweinen
Wissenschaftler am Leibniz-Institut für Nutztierbiologie in Dummerstorf (FBN) sind dem Wohlbefinden von Schweinen auf der Spur. Zentral ist dabei die Frage, wie dieses durch Emotionen und Stimmungen geprägt wird. Genau das untersucht gegenwärtig eine gerade am FBN etablierte Arbeitsgruppe „Nutztierethologie“ (Ethologie = vergleichende Verhaltensforschung) aus dem Forschungsbereich Verhaltensphysiologie unter der Leitung von Privatdozent Dr. Birger Puppe.
In einem neuartigen Ansatz wird dabei die Umwelt von Schweinen aus der Sicht eines Schweins und nicht aus der eines Menschen betrachtet. Diese Herangehensweise spielt wiederum eine wichtige Rolle, wenn es um Fragen des Tierschutzes und der tierartgerechten Haltung geht. Denn das Interesse an den Haltungsbedingungen von Nutztieren ist in den vergangenen Jahren immer mehr in den Fokus der Verbraucher gerückt (siehe HINTERGRUND). Im Rahmen der mehrjährigen Untersuchungen kommen moderne verhaltensbiologische und bioakustische Methoden kombiniert mit kognitionspsychologischen Ansätzen zum Einsatz.
Zum Wohlbefinden von Schweinen gehören sowohl die Befriedigung grundlegender Bedürfnisse wie Gesundheit, Nahrung und Wasser als auch gefühlsmäßige Komponenten. Dazu zählen wiederum die Vermeidung von negativem Stress und Leiden wie auch die Förderung positiver Emotionen und Stimmungen. In der Verhaltenswissenschaft und Neurobiologie werden Emotionen als komplexe Ereignisse betrachtet, die drei typische Komponenten beinhalten: (1) Verhalten, (2) Physiologie und (3) Kognition (Wahrnehmung und Informationsverarbeitung). Mit diesen drei in einander greifenden Komponenten setzt sich die Arbeitsgruppe beim Hausschwein intensiv auseinander.
Die erste Komponente, das (1) Verhalten, wurde unter anderem mittels einer Lautanalyse untersucht. Denn Schweine reagieren auf Stress, also beeinträchtigtes Wohlbefinden, mit Lauten. Diese wurden zum Teil mit eigens vom Forschungsbereich entwickelter Software untersucht. Den Ergebnissen zur Folge reagierten die Schweine auf ein und denselben unangenehmen Reiz unterschiedlich, abhängig davon, ob der Reiz erwartet oder unerwartet auftrat. Um zu visualisieren, ob und wie stark sich die Lauttypen des Schweins voneinander differenzieren, wurden künstliche neuronale Netze (Kohonen-Netze) eingesetzt. Auf diese Weise konnten unterschiedliche Stresssituationen (u.a. soziale Isolation), in denen Lautäußerungen aufgenommen wurden, farblich dargestellt und ihre Unterschiedlichkeit beurteilt werden. Durch diese Klassifikation von Lauten konnte sichtbar gemacht werden, dass Schweine Stressauslöser unterschiedlich bewerten. Die Lautgebung ist damit ein Indikator, der das Wohlbefinden der Tiere aufzeigt.
Die zweite Komponente der Emotionen, die (2) Physiologie, ist bei den Schweinen durch die Analyse der Herzfrequenz und deren Variabilität erfasst worden. Dazu wurde bei jungen Schweinen in so genannten Playbackversuchen (= Vortragen von akustischen Signalen, die von einem Tonträger abgespielt werden) gemessen, inwiefern diese auf artspezifische Stresslaute reagieren. Für zwei Minuten wurde den Haustieren arteigene Stresslaute oder ein bedeutungsloser Kontrollton vorgespielt. Während dieser Zeit sowie zwei Minuten davor und danach, nahmen die FBN-Forscher Herzfrequenz-Messungen vor und ermittelten das Verhalten (siehe Foto 2). Dabei konnte nachgewiesen werden, dass die Tiere zunächst eine Orientierung auf plötzlich auftretende Geräusche im Allgemeinen zeigten.
Des Weiteren unterschied sich die Reaktion auf arteigene Stresslaute von der Reaktion auf einen neutralen Kontrollton. Das weist wiederum daraufhin, dass Schweine die arteigenen Stresslaute anderes bewerten als allgemeine Geräusche.
Welche Auswirkungen Stressbelastungen auf das (3) subjektive Wohlbefinden (Kognition) haben, lässt sich jedoch mittels einer Lautanalyse oder durch die Messung der Herzfrequenz nicht immer eindeutig erfassen. Um dies jedoch genauer beleuchten zu können, untersucht die Arbeitsgruppe „Nutztierethologie“ unter der Projektleitung von Dr. Sandra Düpjan gegenwärtig die kognitiven Reaktionen beim Schwein. Dazu werden die in der Humanpsychologie bekannten, emotionsabhängigen Bewertungstendenzen (cognitive bias) analysiert. Es wird davon ausgegangen, dass ein Individuum in guter emotionaler Verfassung die Umwelt eher positiv bewertet, während negative Emotionen zu deutlich negativeren Bewertungen führten. Diese positiven oder negativen Bewertungstendenzen konnten englische Forscher bei der Laborratte als Folge guter oder schlechter Haltungsbedingungen nachweisen. Der Ansatz soll nun auf Schweine übertragen werden.
HINTERGRUND
In den vergangenen Jahren ist der weltweite Verbrauch von Schweinefleisch gestiegen. Allein in Deutschland wurden seit 2006 50 Millionen Schweine geschlachtet. Im seit 2002 auch im Grundgesetz verankerten Tierschutzgesetz heißt es, dass „aus der Verantwortung der Menschen für das Tier als Mitgeschöpf dessen Leben und Wohlbefinden zu schützen“ seien. Nur wenn es langfristig gelingt, zu erkennen, wie Nutztiere ihre (Haltungs-) Umwelt bewerten, ist es im Rahmen des Tierschutzes möglich, das Wohlbefinden und tiergerechtere Haltungsbedingungen zu fördern.
Die Gewährleistung einer möglichst tiergerechten Haltung steht, neben der Verbesserung von Wohlbefinden und Gesundheit landwirtschaftlicher Nutztiere, im Mittelpunkt sowohl der grundlagenorientierten als auch der angewandten Nutztierethologie. Die Arbeitsgruppe „Nutztierethologie“ am FBN erforscht unter Einbeziehung multidisziplinärer Ansätze das physische und psychische Anpassungsvermögen, die Bewältigungskompetenz sowie affektive Bewertungsmuster der Tiere in der Interaktion mit der Haltungsumwelt. Sie leistet damit unter anderem einen Beitrag zur Aufklärung haltungsrelevanter Anpassungs- und Bewertungsprozesse bei Nutztieren etwa beim Schwein, beim Rind und bei der Zwergziege.
Das Leibniz-Institut für Nutztierbiologie wurde 1993 als eine Stiftung öffentlichen Rechts gegründet und ist eine Einrichtung der Leibniz-Gemeinschaft. Zur ihr gehören zurzeit 86 Forschungsinstitute und wissenschaftliche Infrastruktureinrichtungen für die Forschung sowie drei assoziierte Mitglieder. Die Ausrichtung der Leibniz-Institute reicht von den Natur-, Ingenieur- und Umweltwissenschaften über die Wirtschafts-, Sozial- und Raumwissenschaften bis hin zu den Geisteswissenschaften. Leibniz-Institute arbeiten strategisch und themenorientiert an Fragestellungen von gesamtgesellschaftlicher Bedeutung. Bund und Länder fördern die Institute der Leibniz-Gemeinschaft daher gemeinsam. Die Leibniz-Institute beschäftigen etwa 16.100 Mitarbeiterinnen und Mitarbeiter, davon sind ca. 7.100 Wissenschaftler, davon wiederum 2.800 Nachwuchswissenschaftler. Näheres unter http://www.leibniz-gemeinschaft.de
Ansprechpartner
Leibniz-Institut für Nutztierbiologie (FBN)
Wilhelm-Stahl-Allee 2, 18196 Dummerstorf
Forschungsbereich Verhaltensphysiologie
Dr. Sandra Düpjan
M duepjan@fbn-dummerstorf.de
T +49 38208 68 817
T +49 38208 68 801 (Bitte Kontaktaufnahme bis Freitag, 07.01.2011 über Evelyne Hamel, Sekretariat)
F +49 38208 68 802
Wissenschaftsmanagement und Dokumentation
Dr. Norbert K. Borowy
T +49 38208 68 605
E borowy@fbn-dummerstorf.de
http://www.fbn-dummerstorf.de
http://www.leibniz-gemeinschaft.de
Foto 1 (FBN): Dem Wohlbefinden von Schweinen sind Forscher vom FBN auf der Spur.
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Foto 2 (Grafik, FBN): Spektrogramm von einem Stresslaut (links), rechts daneben Herzfrequenzverlauf ...
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Merkmale dieser Pressemitteilung:
Journalisten, Lehrer/Schüler, Studierende, Wirtschaftsvertreter, Wissenschaftler, jedermann
Biologie, Ernährung / Gesundheit / Pflege, Medizin, Tier / Land / Forst, Umwelt / Ökologie
überregional
Forschungsergebnisse, Kooperationen
Deutsch
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