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# Biologie# Comportement animal et cognition

Comportements nocturnes des ongulés dans les zoos

Une étude montre des tendances dans les comportements nocturnes des ongulés et leurs interactions sociales.

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L'étude de comment les animaux se comportent la nuit est super importante pour mieux comprendre leurs besoins et améliorer leurs conditions de vie, surtout dans les zoos. Deux grands groupes d'animaux connus pour leurs caractéristiques uniques sont les artiodactyles (ongulés à doigts pairs) et les périssodactyles (ongulés à doigts impairs). Il y a plus de 250 types de ces animaux, dont beaucoup sont des icônes bien connues du paysage africain. Avoir une bonne compréhension de leur comportement est nécessaire pour l'apprentissage scientifique et pour améliorer les soins et le bien-être des animaux. Savoir comment les animaux agissent peut aider les gardiens à offrir de meilleurs environnements et à régler les problèmes liés au stress.

Recherches Précédentes

Les chercheurs ont étudié différentes espèces d'ongulés pour en apprendre plus sur leurs comportements et routines quotidiennes. Beaucoup de ces études se sont concentrées sur les activités qui se déroulent durant la journée, mais il est aussi vital de comprendre ce que font ces animaux la nuit. Certaines espèces, comme les girafes et les éléphants, ont été observées la nuit, mais il y a peu d'infos sur beaucoup d'autres ongulés.

Une étude récente a donné des aperçus sur les comportements nocturnes de différents ongulés dans des zoos européens. En observant les animaux de zoo, les chercheurs peuvent rassembler plus de données que s'ils étudiaient des animaux sauvages. Avec des animaux dans un environnement contrôlé, les soignants peuvent voir des signes de stress à travers des écarts de comportement et traiter ces problèmes plus efficacement.

Objectifs et Méthodologie de l'Étude

Cette étude s'appuie sur des découvertes précédentes concernant les comportements nocturnes. Elle examine spécifiquement les cycles de couchage, qui sont les temps entre le moment où un animal se couche et celui où il se couche à nouveau. Bien que de nombreux animaux adultes montrent des motifs réguliers dans leur comportement, certains animaux plus jeunes ont des comportements différents, affichant souvent des motifs erratiques.

L'étude pose plusieurs questions : Peut-on décrire la constance du comportement chez ces animaux ? Les jeunes animaux montrent-ils vraiment un comportement plus irrégulier que les adultes ? Si deux animaux ont tendance à se lever et à se coucher à des moments similaires, est-ce qu'ils sont synchronisés ? Et si un animal avec une routine régulière est près d'un autre avec une routine irrégulière, dans quelle mesure leurs comportements se correspondent-ils ?

Pour répondre à ces questions, les chercheurs proposent un modèle mathématique pour analyser les comportements rythmiques de ces animaux. Le modèle se concentre sur les cycles de standing (le temps passé debout) et examine comment ils se rapportent aux cycles de couchage. Il identifie différents schémas de durées debout et regarde comment ils peuvent être affectés par des interruptions, comme se coucher brièvement avant de se lever à nouveau.

La Nature des Cycles de Standing

Les chercheurs ont défini les cycles de standing comme les périodes entre les événements de levée. Les cycles de standing peuvent révéler des données importantes sur comment ces animaux se comportent la nuit. Certains individus affichent un schéma normal, tandis que d'autres présentent des motifs bizarres, bimodaux, avec de nombreuses courtes périodes debout. Ces différences ont poussé au développement de modèles mathématiques pour analyser les comportements.

Au départ, le modèle Beta Normal (BN) soutient la description de cycles de standing réguliers basés sur des hypothèses spécifiques. Ce modèle fonctionne bien pour les animaux avec des cycles de standing consistants mais ne s'applique pas à ceux montrant des irrégularités, comme ceux avec un grand nombre de courtes périodes debout.

Comme solution, le modèle Interrupted Beta Normal (IBN) permet des interruptions dans les cycles de standing, prenant en compte quand les animaux se couchent brièvement. Cet ajustement aide à expliquer pourquoi certains animaux semblent se comporter de manière irrégulière même s'ils maintiennent un rythme régulier sous-jacent.

Analyser la Synchronisation dans le Comportement Animal

L'étape suivante consiste à comprendre comment différents animaux peuvent synchroniser leurs comportements debout. L'étude utilise une version synchronisée du modèle IBN, où les temps debout de deux animaux sont supposés se produire en même temps. C'est utile pour examiner des paires d'animaux et mesure à quel point leurs comportements s'alignent en fonction de la distance entre eux dans le zoo.

L'analyse a impliqué un grand ensemble de données, observant des milliers de nuits de nombreux ongulés individuels. Les infos tirées de ces données suggèrent que les animaux, même ceux paraissant erratiques, suivent en fait un schéma régulier. Cela montre aussi que les animaux dans le même enclos ont tendance à synchroniser leurs comportements debout et couchés. Étonnamment, plus les animaux sont proches l'un de l'autre, plus ils ont de chances de se comporter en synchronie.

De plus, le modèle facilite l'examen des différences de timing dans les comportements debout et couchés entre jeunes et adultes.

Collecte de Données et Méthodologie

Pour cette recherche, les données ont été compilées à partir d'observations vidéo prises avec des caméras de vision nocturne. Le comportement de chaque animal a été classé à l'aide de logiciels spécialisés. Le but était de rassembler des données sur combien de temps chaque animal est resté debout et s'est couché, ce qui serait ensuite utilisé pour analyser divers motifs comportementaux.

Le modèle Beta Normal initial a défini comment les temps de standing et les fractions de couchage étaient distribués. Cependant, à mesure que plus de données étaient ajoutées, il est devenu clair que beaucoup d'animaux avaient des distributions qui ne correspondaient pas bien à ce modèle. Ainsi, le modèle Interrupted Beta Normal a été introduit pour mieux refléter les interruptions observées dans les schémas de standing des jeunes animaux, capturant leur tendance à se coucher brièvement avant de se lever à nouveau.

Résultats et Conclusions

L'analyse a produit plusieurs résultats intéressants concernant la régularité des comportements animaux. Les jeunes animaux, souvent vus comme plus erratiques, ont en fait démontré un rythme régulier lorsqu'on a examiné leurs comportements sous le nouveau modèle. De plus, les animaux plus jeunes ont montré une plus grande probabilité d'interrompre leur phase de standing comparé aux adultes, ce qui indique qu'ils ont peut-être besoin de pauses plus fréquentes.

L'étude a également exploré comment les différents animaux synchronisent leurs rythmes, révélant un schéma clair de coordination parmi les animaux qui partageaient un enclos. Les animaux plus proches les uns des autres ont montré un degré significatif de synchronisation dans leurs comportements. Cela suggère que les interactions sociales pourraient jouer un rôle dans la manière dont ces animaux régulent leurs activités.

Schémas de Sommeil

L'étude a examiné les schémas de sommeil, combinant les comportements debout analysés avec les temps de couchage. Il a été constaté que les jeunes animaux se levaient souvent plus tard et se couchaient plus tôt que leurs homologues adultes. Cela révèle une dynamique intéressante au sein des structures sociales animales, en particulier entre adultes et jeunes individus.

Étude de Cas Individuelle

Une paire d'animaux spécifique a été étudiée en détail pour explorer comment leurs comportements de standing et de couchage ont changé au fil du temps. Un animal adulte partageait son enclos avec un jeune animal pendant plusieurs mois, après quoi il a été associé à un subadulte. Le comportement de l'adulte a beaucoup changé selon son partenaire, indiquant que les animaux adaptent leurs routines en réponse aux comportements de ceux avec qui ils sont logés.

Les résultats ont montré que l'animal adulte avait un cycle de standing plus long lorsqu'il était avec le jeune animal par rapport à quand il était avec le subadulte. Cela suggère que les dynamiques sociales ont un impact direct sur les comportements individuels des animaux.

Conclusion

Les résultats de cette étude fournissent des aperçus précieux sur les comportements nocturnes des ongulés dans les zoos. En développant et appliquant le modèle IBN, les chercheurs ont pu découvrir des motifs sous-jacents dans les comportements qui peuvent sembler irréguliers en surface.

Les résultats soutiennent l'idée que les jeunes animaux, bien qu'ils semblent moins réguliers dans leurs routines, ont en fait leurs propres motifs cohérents. De plus, l'importance des interactions sociales et de la proximité entre les animaux éclaire comment différentes espèces pourraient coordonner leurs activités, menant à une meilleure compréhension et amélioration des soins aux animaux dans les zoos.

La simplicité et l'applicabilité large du modèle en font un outil utile pour de futures études comportementales à travers différentes espèces, tandis que sa capacité à analyser des interactions complexes ouvre des possibilités pour de nouvelles recherches dans le comportement et le bien-être animal.

Source originale

Titre: Modelling coordinated nocturnal rhythms in ungulates

Résumé: Studying animal behavior is an important aspect of ethology and behavioral biology and a prerequisite to improving animal management in zoos. As the nocturnal behavior of many ungulate species is, in contrast to the behavior during daylight, poorly studied, a better understanding of nocturnal behavior is necessary to improve animal welfare. We analyse the nocturnal behavior of ungulates recorded in a large number of German and Dutch zoos. These animals show a switching between standing and lying phases, which can be associated with a certain degree of regularity. Interestingly, this regularity is not always captured in the simple length distributions of behavioral phases but shows in the autocorrelation and in the coordination of standing and lying across animals. Particularly, this phenomenon often occurs in younger animals. We provide an explanation to this phenomenon by proposing a stochastic model that can describe these processes. For individual behavior, regular standing cycles are assumed to be potentially interrupted by short lying phases, such that a regular background rhythm appears in the autocorrelation but not necessarily in the raw length distribution of the activity phases. For coordinated behavior, crosscorrelation functions allow to analyse the degree to which pairs of animals that are sharing the same stable box show a synchronization of their standing-lying rhythms. In the data set, our analyses suggest that indeed, baseline regularity does not seem to be reduced in younger animals. Instead, younger animals showed increased probabilities for interruption of standing phases by short lying phases. In addition, the coordination of the standing-lying rhythm between animals in the same box ranged up to 100% and decreased with the distance between boxes. We also found systematic delays between the standing activity of young and adult animals. Author summaryIn this paper, we investigate rhythms observed in the nocturnal behavior of a large number of ungulates housed in zoos. Motivated by the observation that younger individuals, in particular, exhibit irregular standing-lying cycles, we propose and analyze a mathematical model to describe the basic rhythms of the observed animals and quantify the regularity of their standing-lying behavior. Our model enables us to measure both the regularity and synchronization of behavior among individuals. The results suggest that even individuals initially perceived as highly irregular actually follow a strict base rhythm during the night, but single standing phases may be interrupted. Moreover, we observe that animals stalled together typically synchronize their behavior, particularly in the case of a dam and her calf.

Auteurs: Gaby Schneider, J. Ukrow, J. Gubert, M. Hahn-Klimroth, P. W. Dierkes

Dernière mise à jour: 2024-09-15 00:00:00

Langue: English

Source URL: https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2024.09.13.612804

Source PDF: https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2024.09.13.612804.full.pdf

Licence: https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/

Changements: Ce résumé a été créé avec l'aide de l'IA et peut contenir des inexactitudes. Pour obtenir des informations précises, veuillez vous référer aux documents sources originaux dont les liens figurent ici.

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