本文发表于《大众科学》的前博客网络,反映了作者的观点,不一定代表《大众科学》的观点。
我的老师们在安排教室座位表时,会努力将好朋友分开。他们的想法是,如果我们不被朋友分散注意力,就会更专注于课程。奶牛也倾向于被彼此隔离,但这实际上可能会使它们处于不利地位。小牛与母牛分离,单独饲养,直到它们断奶,大约在六到八周大时。奶农这样做是因为似乎单独管理奶牛比成群管理更容易。
但科学研究表明,生命早期的群居生活可以减少与断奶相关的痛苦。这很有直觉意义:社会性物种需要社会互动,不仅是为了茁壮成长,甚至可能仅仅是为了生存。不仅仅是人类儿童在隔离中长大时会受苦。在实验室里,像老鼠这样的社会性动物,在认知发展测试中的表现比那些在小老鼠家庭中长大的同类要差。
不列颠哥伦比亚大学的动物福利研究员Charlotte Gaillard想知道,像老鼠一样,奶牛是否也能从生命早期的群居生活中获益,从而促进认知发展。在研究文献后,她发现没有研究直接评估过幼年奶牛的认知能力,作为群居或隔离饲养的函数。研究的缺乏也许是因为牲畜通常主要被认为是功能性的,作为牛奶或肉、皮革或劳力的提供者。她的研究于本周发表在PLoS ONE上。
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这些实验都是在4到8周大的单独饲养或群居饲养的小牛身上进行的,非常简单明了。在一项测试中,教会奶牛将黑色方块或白色方块与食物奖励联系起来。一旦它们证明已经形成了这种联系,并且可靠地选择从正确的喂食器进食,奖励结构就会被交换。如果最初白色方块与奖励相关联,那么现在黑色方块就是。奶牛需要多长时间才能重新学习这些关联?这种类型的测试衡量一种称为“逆转学习”的认知技能。
在第二项测试中,奶牛被放置在一个装有陌生物体(一个塑料红色箱子)的围栏中。研究人员测量了小牛检查和与物体互动的意愿,例如通过嗅、舔或推它,以及它们对物体感到厌烦的速度。毕竟,塑料红色箱子不应该长时间保持令人兴奋。即使对奶牛来说也是如此。
结果和测试一样,也非常简单明了。最初,没有一只小牛在学习将颜色与奖励联系起来时遇到困难。但相似之处也到此为止。与群居饲养的同类相比,隔离饲养的小牛在逆转学习任务中遇到了更大的困难。虽然单独饲养的小牛最终确实成功完成了任务,但它们平均需要额外进行六次试验才能达到研究人员设定的成功标准。Gaillard认为,群居小牛可能已经学会了更具行为灵活性。“单独饲养的动物的僵化可以解释为生活在更可预测环境中的结果;社会接触将变异性引入环境,而没有这种复杂性长大的动物可能不太能够应对它,”她说。通过将她的发现置于其他研究的背景下,她假设与群居小牛相比,隔离饲养的小牛的前额叶皮层可能实际上有发育不良的脑组织,或者前额叶皮层与大脑其他区域之间的互联性降低。
当涉及到新物体任务时,不同饲养方式的影响更加明显。成对饲养的小牛最终对红色浴盆感到厌烦,而单独饲养的小牛则从未真正习惯它的存在。Gaillard不确定为什么单独饲养的小牛从未习惯新物体。与逆转学习任务一样,这可能是由于认知缺陷,也许是记忆编码方面的问题。情绪处理方面的差异也可以解释这一点。单独饲养的小牛可能焦虑感增加,反映出对世界更加恐惧或不确定的态度。“焦虑可能会通过阻止小牛接近并因此学习识别新物体,或通过使它们更慢地认为新物体无威胁,从而延迟习惯化,”Gaillard解释说。也可能是它们对新物体的持续兴趣反映了对感觉寻求的增加,因为如果你是一头小牛,独自生活相当无聊。
无论这两项任务的差异最终归因于认知缺陷还是情绪控制不足,对于隔离饲养的奶牛来说,这都是坏消息。我们看待家畜的方式正在缓慢改变,研究人员和农民都开始意识到,这些动物不仅拥有复杂的社会生活和个性,而且更丰富的饲养环境也可以提高动物以及照顾它们的农民和技术人员的生活质量。例如,奶牛在日常管理中面临许多挑战。它们必须适应饲养环境的变化、社会重组,并且必须学习与机器人挤奶机或自动喂食器等技术创新互动。“更灵活的个体可能会更快地适应这些变化,”Gaillard写道,“改善动物和与它们一起工作的农民的生活。”
最终,奶牛不仅仅是拉一下就能产奶的机器。相反,它们是复杂的动物,拥有细致入微的精神生活,也面临着与人类儿童相似的学习困难。然而,当你拉它们的时候,它们确实会产奶。这部分是真的。
Gaillard C.,Meagher R.K.,von Keyserlingk M.A.G.,& Weary D.M. (2014)。群居饲养提高了奶牛在两项认知测试中的表现,PLoS ONE, 9 (2) e90205。DOI: 10.1371/journal.pone.0090205.g003
题图:英格兰新森林国家公园的小牛,来自维基共享资源/Jim Champion。
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