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# La biologia# Comportamento e cognizione animale

Comportamenti notturni degli ungulati negli zoo

Uno studio rivela schemi nei comportamenti notturni degli ungulati e delle loro interazioni sociali.

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Studio sul ComportamentoStudio sul ComportamentoNotturno degli Ungulatie le dinamiche sociali degli ungulati.Approfondimenti sulle routine notturne
Indice

Lo studio di come gli animali si comportano di notte è importante per capire meglio le loro esigenze e migliorare le loro condizioni di vita, soprattutto nei zoo. Ci sono due gruppi principali di animali noti per le loro caratteristiche uniche: gli artiodattili (ungulati a dita pari) e i perissodattili (ungulati a dita dispari). Ci sono più di 250 tipi di questi animali, molti dei quali sono icone famose del paesaggio africano. Capire il loro comportamento è fondamentale per l'apprendimento scientifico e per migliorare la cura e il benessere degli animali. Sapere come si comportano gli animali può aiutare i custodi a fornire ambienti migliori e affrontare eventuali problemi legati allo stress.

Ricerche Precedenti

I ricercatori hanno studiato varie specie di ungulati per conoscere i loro comportamenti e routine quotidiane. Molti di questi studi si sono concentrati su attività che avvengono durante il giorno, ma è anche fondamentale capire cosa fanno questi animali di notte. Alcune specie, come le giraffe e gli elefanti, sono state osservate durante la notte, ma ci sono informazioni limitate su molti altri ungulati.

Un recente studio ha fornito nuove informazioni sui comportamenti notturni di diversi ungulati nei zoo europei. Osservando gli animali in cattività, i ricercatori possono raccogliere più dati rispetto a quelli che otterrebbero studiando animali selvatici. Con accesso a animali in un ambiente controllato, i custodi possono notare segnali di stress attraverso deviazioni comportamentali e affrontare questi problemi in modo più efficace.

Obiettivi e Approccio dello Studio

Questo studio amplia le scoperte precedenti sui comportamenti notturni. In particolare, analizza i cicli di sdraiamento, cioè i tempi che intercorrono tra quando un animale si sdraia e quando si rialza. Mentre molti animali adulti mostrano schemi regolari nel loro comportamento, alcuni animali giovani si comportano in modo diverso, spesso mostrando schemi erratici.

Lo studio pone diverse domande: Possiamo descrivere la coerenza comportamentale in questi animali? Gli animali giovani mostrano davvero comportamenti più irregolari rispetto agli adulti? Se due animali tendono a stare in piedi e sdraiarsi a orari simili, significa che sono sincronizzati? Inoltre, se un animale con una routine regolare è vicino a uno con una routine irregolare, quanto si allineano i loro comportamenti?

Per rispondere a queste domande, i ricercatori propongono un modello matematico per analizzare i comportamenti ritmici di questi animali. Il modello si concentra sui cicli di standing (il tempo trascorso in piedi) e analizza come si relazionano ai cicli di sdraiamento. Identifica vari schemi di durata in piedi e osserva come possono essere influenzati da interruzioni, come sdraiarsi brevemente prima di rialzarsi.

La Natura dei Cicli di Standing

I ricercatori hanno definito i cicli di standing come i periodi tra eventi in cui l'animale si alza in piedi. I cicli di standing possono rivelare dati importanti su come questi animali si comportano di notte. Alcuni mostrano un modello normale, mentre altri presentano schemi bizzarri, bimodali, con molti brevi periodi in piedi. Queste differenze hanno portato allo sviluppo di modelli matematici per analizzare i comportamenti.

Inizialmente, il modello Beta Normal (BN) supporta la descrizione di cicli di standing regolari basati su specifiche assunzioni. Questo modello funziona bene per animali con cicli di standing consistenti, ma non si applica a quelli che mostrano irregolarità, come quelli con un alto numero di brevi periodi in piedi.

Come soluzione, il modello Interrupted Beta Normal (IBN) consente interruzioni nei cicli di standing, tenendo conto di quando gli animali si sdraiano brevemente. Questo aggiustamento aiuta a spiegare perché alcuni animali sembrano comportarsi in modo irregolare anche se mantengono un ritmo regolare sottostante.

Analizzare la Sincronizzazione nel Comportamento Animale

Il passo successivo consiste nel capire come diversi animali potrebbero sincronizzare i loro comportamenti in piedi. Lo studio utilizza una versione sincronizzata del modello IBN, dove si presume che i tempi di standing di due animali si verifichino contemporaneamente. Questo è utile per esaminare coppie di animali e misura quanto si allineano i loro comportamenti in base alla distanza tra di loro nel zoo.

L'analisi ha coinvolto un vasto insieme di dati, osservando migliaia di notti da molti ungulati individuali. Le informazioni estratte da questi dati suggeriscono che gli animali, anche quelli che sembrano erratici, seguono effettivamente un modello regolare. Mostra anche che gli animali nello stesso recinto tendono a sincronizzare i loro comportamenti di standing e sdraiamento. Interessante notare che più gli animali sono vicini tra loro, più è probabile che si comportino in modo sincronizzato.

Inoltre, il modello facilita l'indagine delle differenze di tempi nei comportamenti di standing e sdraiamento tra animali giovani e adulti.

Raccolta Dati e Metodologia

Per questa ricerca, i dati sono stati raccolti da osservazioni video fatte con telecamere a visione notturna. Il comportamento di ciascun animale è stato classificato utilizzando un software specializzato. L'obiettivo era raccogliere dati su quanto tempo ogni animale stava in piedi e si sdraiava, che sarebbero stati poi utilizzati per analizzare vari schemi comportamentali.

Il modello Beta Normal iniziale definiva come erano distribuiti i tempi di standing e le frazioni di sdraiamento. Tuttavia, man mano che venivano aggiunti più dati, è diventato chiaro che molti animali avevano distribuzioni che non si adattavano bene a quel modello. Così, è stato introdotto il modello Interrupted Beta Normal per riflettere meglio le interruzioni osservate nei modelli di standing degli animali più giovani, catturando le loro tendenze a sdraiarsi brevemente prima di rialzarsi.

Risultati e Scoperte

L'analisi ha prodotto diversi risultati interessanti riguardo alla regolarità dei comportamenti animali. Gli animali giovani, spesso visti come più erratici, hanno effettivamente dimostrato un ritmo regolare quando i loro comportamenti sono stati esaminati sotto il nuovo modello. Inoltre, gli animali più giovani mostrano una maggiore probabilità di interrompere la loro fase di standing rispetto agli adulti, il che indica che potrebbero aver bisogno di pause più frequenti.

Lo studio ha anche esplorato come diversi animali sincronizzano i loro ritmi, rivelando un chiaro schema di coordinazione tra gli animali che condividevano un recinto. Animali più vicini insieme dimostravano un notevole grado di sincronizzazione nei loro comportamenti. Questo suggerisce che le interazioni sociali potrebbero giocare un ruolo nel modo in cui questi animali regolano le loro attività.

Schemi di Sonno

Lo studio ha esaminato i schemi di sonno, combinando i comportamenti di standing analizzati con i tempi di sdraiamento. È emerso che gli animali giovani tendevano a rialzarsi più tardi e a sdraiarsi prima rispetto ai loro omologhi adulti. Questo rivela una dinamica interessante all'interno delle strutture sociali animali, in particolare tra adulti e giovani.

Studio di Caso Individuale

Un particolare paio di animali è stato studiato in dettaglio per esplorare come i loro comportamenti di standing e sdraiamento cambiassero nel tempo. Un animale adulto ha condiviso il suo recinto con un animale giovane per diversi mesi, dopo di che è stato accoppiato con un subadulto. Il comportamento dell'adulto è cambiato significativamente in base al suo partner, indicando che gli animali adattano le loro routine in risposta ai comportamenti di quelli con cui sono ospitati.

I risultati hanno dimostrato che l'animale adulto ha mostrato un ciclo di standing più lungo quando era con l'animale giovane rispetto a quando era con il subadulto. Questo suggerisce che le dinamiche sociali hanno un impatto diretto sui comportamenti individuali degli animali.

Conclusione

I risultati di questo studio forniscono informazioni preziose sui comportamenti notturni degli ungulati nei zoo. Sviluppando e applicando il modello IBN, i ricercatori sono stati in grado di scoprire schemi sottostanti nei comportamenti che possono apparire irregolari in superficie.

I risultati supportano l'idea che gli animali giovani, sebbene sembrino meno regolari nelle loro routine, hanno effettivamente i loro schemi coerenti. Inoltre, l'importanza delle interazioni sociali e della prossimità tra gli animali illumina come diverse specie potrebbero coordinare le loro attività, portando a una migliore comprensione e miglioramento della cura degli animali nei zoo.

La semplicità del modello e la sua ampia applicabilità lo rendono uno strumento utile per futuri studi comportamentali su diverse specie, mentre la sua capacità di analizzare interazioni complesse apre possibilità per nuove ricerche nel comportamento e nel benessere animale.

Fonte originale

Titolo: Modelling coordinated nocturnal rhythms in ungulates

Estratto: 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.

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

Ultimo aggiornamento: 2024-09-15 00:00:00

Lingua: English

URL di origine: https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2024.09.13.612804

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

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

Modifiche: Questa sintesi è stata creata con l'assistenza di AI e potrebbe presentare delle imprecisioni. Per informazioni accurate, consultare i documenti originali collegati qui.

Si ringrazia biorxiv per l'utilizzo della sua interoperabilità ad accesso aperto.

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