Az objektum játék vastagujjú gekkóban űrkísérlet során

Absztrakt

Bevezetés

A játék viselkedésének ma is alkalmazott legpontosabb kritériumait Burghardt (2005) javasolja. Úgy vélte, hogy „a játék (1) nem teljesen funkcionális abban a kontextusban, amelyben megjelenik; (2) spontán, kellemes, jutalmazó vagy önkéntes; (3) formában (pl. Eltúlzottan) vagy időzítésében (pl. Az élet elején jelentkezik, mielőtt a komolyabb verzióra lenne szükség) különbözik a többi súlyosabb viselkedéstől; (4) megismétlődik, de nem rendellenes és változatlan sztereotip formában (pl. Ringatás vagy ingerlés); (5) súlyos stressz hiányában indul ”(Graham és Burghardt 2010).

A felnőtt hüllők mind a mai napig feljegyzett játékbeli viselkedését a nagy testű fajok képviselőinél, és leginkább a fogságban lévőknél figyelték meg (Burghardt 2005, 2013; Graham és Burghardt 2010). Itt ismertettük tanulmányunkat egy kis testű hüllőfaj, a vastagujjú gekkó játék viselkedéséről (Chondrodactylus turneri SZÜRKE 1864). A vastagujjú gekkókat jó állatmodellnek tekintettük egy pilóta nélküli műholdon végzett orbitális kísérlethez, mert: (1) hosszú ideig képesek túlélni víz és táplálék nélkül; (2) tapadóképességük lehetővé teszi számukra, hogy a repülés nagy részében rögzüljenek és fenntartsák a normális mozgást, elkerülve ezzel az úszás okozta stresszt. Vizsgálatunk előtt nem találtunk információt a vastagujjú gekók vagy más gekkók játékbeli viselkedéséről szárazföldi körülmények között, vagy bármely állat mikrogravitációs játékbeli viselkedéséről. A korábban közzétett adatok azonban nem zárják ki annak lehetőségét, hogy kis testméretük ellenére a felnőtt vastagujjú gekkók a viselkedést olyan súlytalan állapotban mutatják be, amely megfelel Burghardt (2005) kritériumainak.

Anyagok és metódusok

Kutatási és támogató blokk (RSB) az elülső fal eltávolításával. A Nyissa meg az adagoló szakaszát, B fűtési zónák, C cső-menhelyek gekkók számára, D vezérlőpanel. Méretjelző sáv: 8 cm

Az RSB-k gekkóit külön-külön színes poliuretán gallérokkal jelöltük. Minden gallérnak volt egy jellegzetes címkézési mintája, amely lehetővé tette az egyes gekkók azonosítását még éjszaka is, amikor a gallér színe nem volt könnyen meghatározható. Az előzetes kísérletek azt mutatták, hogy a nyakörvek megbízható címkék és nem jelentenek veszélyt az állatokra a mozgás, a takarmányozási magatartás vagy az öntés szempontjából.

A vastagujjú gekkók játékbeli viselkedését véletlenül észlelték. A repülés és a DSC csoport számára kijelölt 30 gekkó közül egy gekkónak sikerült eltávolítania a gallérját a 72 órás indítás előtti időszakban, miután az állatokat berakták az SC-be. Az SC-ben lévő szellőzés miatt a gallér megmozdult a tartály körül, és a felületeknek, a csőházaknak és a gekkóknak ütközött. Időről időre a gallér a nyugodt vagy minimális turbulencia zónákba is beköltözött, ahol gyakorlatilag mozdulatlan maradt néhány perc és több óra közötti időszakokban.

Eredmények

A játék viselkedését a legteljesebb formában a következő cselekvések mutatták be:

Miután észrevette az úszó gallért, egy gekkó figyelte, ahogy közeledik, majd fejét vagy testét maga felé fordítja; alternatív megoldásként aktívan megközelítené a többé-kevésbé mozdulatlan gallért.

Egy gekkó különféle manipulációkat hajtana végre a gallérral.

Egy gekkó egy ideig figyelte a lebegő gallért (követés).

Összesen 66 aktív (a gekkó kezdeményezésére vállalt) érintkezést azonosítottak a gallérral az RSB 2. számú öt gekkójában a repülés során. A játék viselkedését csak az 1., 3., 4. és 5. számú gekkóban találták meg (lásd a 2., 3. ábrát és a videót: http://www.momo-p.com/showdetail-e.php?movieid=momo150224ct01a) . A repülés első 6 napjában csak három aktív kapcsolatot regisztráltunk a Gecko No. 6 és az úszó gallér között, amelyek közül egyetlen konkrét játékbeli viselkedés sem ismétlődött meg, és csak egy követési viselkedést regisztráltunk. A 6. számú gekkó csak feltáró magatartást tanúsított a gallérral szemben. A 4. számú gekkó kétszer annyi kapcsolatban állt a gallérral, mint a 6. gekkó, és előbbi a repülés nyolcadik napjáig folytatta ilyen viselkedését. A gallér manipulációi nem csak a lökéseket, hanem az orrnál való tartást és a gallér ráhelyezését is magukba foglalták (pult: 00: 35–00: 58 a videoképen: http: //www.momo-p. com/showdetail-e.php? movieid = momo150224ct01a;). Egy ismétlődő viselkedést regisztráltunk, ami arra késztette bennünket, hogy a 4. számú gekkó játék viselkedést mutasson, bár sokkal gyengébben fejeződött ki, mint a másik három gekkóban.

a Játsszon kapcsolatot az úszó gallérral az 1. gekkóval (közvetlenül a fényképen; vörös gallér fehér keresztekkel). Éjszakai világítás. b Játsszon kapcsolatot az úszó gallérral az 5. sz. Gekkóval (a fénykép teteje; sárga gallér fekete pöttyökkel); miután kapcsolatba került a gallérral, az 5. számú gekkó nyomon követte az elúszó gallért (3. fázis). Nappali világítás. A videoképek a következő címen érhetők el: http://www.momo-p.com/showdetail-e.php?movieid=momo150224ct01a, számlálószámok. 02: 46–03: 13 (a) és 03: 14–03: 26 (b). A képen látható számlálószám a videofelvétel kezdetétől számított percek és másodpercek számát (mm: ss) mutatja

A legösszetettebb és leghosszabb játék epizódjának forgatókönyve az 1. gekkóban, a repülés negyedik napján. A videoképek a következő címen érhetők el: http://www.momo-p.com/showdetail-e.php?movieid=momo150224ct01a; sz. 01: 26–02: 43)

A játéktevékenységeket az indulás napján figyeltük meg, és 2,5 hétig folytattuk az 1. és 3. számú gekkóban, és a repülés végéig az 5. számú gekkóban (4. ábra). Meg kell jegyezni, hogy egy játék epizód soha nem kezdődött el, ha a gallér gyorsan lebegett egy gekkó mellett, és nagyon ritkán fordult elő, ha a gallér gyorsan és egyenesen repült egy gekkónál (az összes rögzített játékmagatartási epizódnak csak 4,6% -a). A legtöbb játék viselkedési esetet akkor figyelték meg, amikor a gallér lassan mozgott (az összes rögzített játék viselkedési epizód 57,6% -a), több játék viselkedési epizód pedig akkor, amikor a gallér lassan lebegett a gekkóra (az esetek 37,9% -a), mint amikor lassan lebegett a gekkó mellett (19,7%). A következő leggyakoribb helyzet a gyakoriság szempontjából, ami jellemző a játékmagatartás kezdetére, amikor a gallér mozdulatlan volt (27,3%) vagy majdnem mozdulatlan (az esetek 10,6% -a), az összes játékmagatartási epizód összesen 37,9% -a felvett. Négy darab volt, amikor egy gekkó céltudatosan a gallérhoz lépett, hogy játszhasson vele.

Játék epizódok száma vastagujjú gekkóban az űrrepülés során

A kvantitatív értékelésből kiderült, hogy a leggyakoribb játék viselkedési típus a gallérral való egyetlen érintkezés volt (az összes érintkezés 65,2% -a). A különböző játékelemekből álló, ismételt komplex játék viselkedést szignifikánsan ritkábban figyelték meg (az összes érintkezés 6,1% -a), de mindhárom legaktívabban játszó gekkó (1., 3. és 5. sz.) Megmutatta. Megjegyezzük, hogy magas volt az eset, amikor a gallért játékkontaktus után követték nyomon (69,7%). A játék viselkedésének teljes formája az összes játék epizódjának körülbelül egyharmadában derült ki (33,3%). Azt is meg kell jegyezni, hogy az úszó lisztférgek csak feltáró magatartást váltottak ki a gekkókban, és hogy az úszó, olvadt bőrök csak ritkán alkalmaztak hasonló játékmódot. Így úgy gondoljuk, hogy a gallérral végzett számos manipuláció valóban a játék viselkedésének eleme.

Vita

A gekkók által az úszó gallérral végzett manipulációknak nincs nyilvánvaló biológiai indoka. Nem gyakoroltak nyomást a gekkókra, hogy elvégezzék ezeket a manipulációkat, és a viselkedést megismételték, bár nem ugyanúgy. Ezenkívül a repülési csoport gekkóinak a repülés végén nem voltak akut vagy krónikus stressz jelei, a kontrollcsoportokkal való összehasonlítás és a videó regisztrációs adatok alapján. Úgy gondoljuk, hogy a gekkók gallérral végzett manipulációi két okból nem jelentik a ragadozó magatartást.

Először is, ritka kivételektől eltekintve, a vastagujjú gekkók nem érzékelik az úszó tárgyakat táplálékként, még akkor sem, ha ezek a tárgyak táplálék (azaz lisztférgek). Többször megfigyeltük a gekkók viselkedését az úszó lisztférgekkel szemben, és alapvetően közömbösnek találtuk. Időnként az úszó férgek kivizsgálási magatartást váltottak ki (az orrával bökdösve és a nyelvvel érintve), de a repülés 30 napja alatt öt közül csak egy gekkó próbálta megfogni a lebegő lisztférget: az első kísérlet sikertelen volt, a második pedig sikeresen megfogta az úszó férget és megette (bár fontos megjegyezni, hogy: a féreg közel lebegett a falhoz, és úgy nézett ki, mint egy csúszómászó féreg). Az egész űrrepülés során minden gekkó készségesen evett férgeket, amelyek csőfészkeken vagy falakon mászkáltak, az etetőbe töltött 660 féregből 455-et (68,9%) a repülés során megettek. Ez a megfigyelés azt sugallja, hogy amikor a gekkók éhséget éreztek a repülés során, táplálkozási magatartást tanúsítottak, de szinte soha nem mutatták meg azt az úszó tárgyakkal kapcsolatban. Soha nem láttunk olyan gekkót, amely testének hosszával összehasonlítható távolságot tapintó érintkezéshez szükséges féregig mozgatott volna. Ezzel szemben négy alkalommal egy gekkó céltudatosan közeledett a gallérhoz, hogy játsszon vele.

Másodszor, a gekkók közül senki sem próbálta megfogni a gallért fogaival, ezt szokták tenni a gekkók az étellel (egy esetben, amikor egy gekkó érdeklődést mutatott egy úszó lisztféreg megevése iránt, pontosan ezt tette). A gallérral végzett összes manipulációt csukott szájjal hajtották végre, kivéve a nyelvvel való érintést.

Úgy gondoljuk, hogy a gallérral végzett manipulációk a játék viselkedésének epizódjai voltak, nem pedig a feltáró magatartás epizódjai, mivel ezeket sokszor megismételték, beleértve a repülés közepét és végét is az 1., 3. és 5. sz. Gekkók, amikor a gallér a gekkók ismerős tárgya. Az úszó lisztférgékkel kapcsolatos felfedező magatartás ritka volt, és többnyire a kísérlet elején fordult elő. Ezenkívül a felfedező magatartást sztereotip cselekvések jellemzik (Burghardt 2005), míg a manipulációk változóak voltak a gekkóinkban, ahogy a videók is mutatják.

Játékos viselkedés nem fordult elő a gallér minden egyes megközelítése vagy egy bizonyos gekkó általi érintkezés során. Számos helyzetben közömbösséget vagy elkerülést figyeltünk meg (http://www.momo-p.com/showdetail-e.php?movieid=momo150224ct01a, számláló 01: 14–01: 27). Úgy tűnik tehát, hogy a játék viselkedésének elengedhetetlen feltétele a játék tárgya mellett, hogy a gekkó megfelelő hangulatban (állapotban) legyen. A játék viselkedése egyenként különbözött a négy gekótól, amelyek megmutatták az előfordulás gyakorisága és a játékelemek használata szempontjából.

Így a vastagujjú gekkók viselkedése, amelyet megfigyeltünk, kielégíti Burghardt (2005) játék kritériumait. A gekkóknak a gallérral való érintkezését vagy manipulációját gyakrabban figyelték meg a kísérlet elején, mint a repülés második felében és a repülés vége felé (4. ábra). Ez összefüggésbe hozható a gekkók viselkedési aktivitásának általános csökkenésével az 1 hónapos repülési tapasztalat végén és a játék túlzott ismeretével (a gallér unalmassá vált), hasonlóan Burghardt és mtsai megfigyeléseihez. (1996) a nílusi puhatestű teknős tanulmányozása során.

Mivel nem figyeltük meg a játék viselkedését földi körülmények között sem hím, sem női vastagujjú gekkókban, és mivel az űrkísérletünk hosszan tartó videó felvételével csak női gekókat érintett, nem vonhatunk le végleges következtetést arról, hogy a férfi gekkók képesek-e demonstrálni a játék viselkedését. Korábbi kísérleteink egyikében, egy 16 napos orbitális kísérletben, egy olyan csoportot vizsgáltunk, amely négy nőstényt és egy férfit tartalmazott, de a videofelvétel időtartama csak a teljes repülési idő 1,8% -a volt, a tartály és a tartály térfogata nagyon kicsi volt (1,8 g 5 gekkó esetében). Mindezek az okok megmagyarázhatják, hogy ebben a kísérletben miért nem figyeltünk meg játékbeli viselkedést sem férfi, sem női gekkóban (Khvatov et al. 2014).

Eredményeink alapján úgy tűnik, hogy a kicsi hüllők képesek játszani, de ez a képesség egyedi és a környezettől függ. A tenyészidőszakban nem valószínű a játékbeli viselkedés, kifejezett területi vagy agresszív viselkedés esetén, amikor az állatok kényelmetlen környezetben vannak, vagy erős éhség vagy stressz hatásai vannak. A vadonban a hüllők játékbeli viselkedése általában energetikailag kedvezőtlen lenne, amit Burghardt jól magyarázott a többlet erőforrás elméletével (Burghardt 1988), feltételezve, hogy a több idő- és energiaforrással rendelkező fajok gyakrabban fognak játszani (Burghardt 2014). A hüllők abban különböznek az emlősöktől, hogy ektotermek és alacsony az anyagcseréjük, valamint tartós aktivitás után hosszú gyógyulási időszakra van szükségük (Burghardt 2005), így kiszolgáltatottá teszik őket számos környezeti tényező hatásának. Ezeket a tényezőket részben vagy teljesen kiküszöböltük kísérletünk során. A súlytalanság az energiafogyasztás csökkenéséhez is hozzájárult. Adataink tehát a többletforrások elméletének érvényességéről tanúskodnak.

Összefoglalva, adataink azt sugallják, hogy megfelelő élőhelyen még a felnőtt kicsi hüllők is képesek viselkedni játékban. Eredményeink és Burghardt (2013) eredményei azt sugallják, hogy a játékosság serkenthető orbitális kísérletekben dúsított környezet felhasználásával stimulálható.

Hivatkozások

Bauer AM (2013) Geckos: az állatok válasza. A Johns Hopkins University Press, Baltimore

Burghardt GM (1982) Az összehasonlítás számít: kíváncsiság, medvék, többlet energia és miért nem játszanak a hüllők. Behav Brain Sci 5: 159–160

Burghardt GM (1988) Korai életkor, játék és az ectotherm – endotherm átmenet: felszínes alkalmazkodás vagy mélyreható átszervezés? In: Blass EM (ed) A viselkedési neurobiológia kézikönyve. Fejlődéspszichobiológia és viselkedésökológia, 9. kötet, New York, 107–148

Burghardt GM (2005) Az állati játék genezise: a határok tesztelése. MIT Press, Cambridge

Burghardt GM (2013) Környezetgazdagodás és kognitív komplexitás a hüllőkben és a kétéltűekben: fogalmak, áttekintés és következmények a fogságban élő populációk számára. Appl Anim Behav Sci 147: 286–298

Burghardt GM (2014) Rövid bepillantás a játék hosszú evolúciós történetébe. Anim Behav Cognit 1 (2): 90–98

Burghardt GM, Brian W, Rosscoe R (1996) A hüllők játékának problémája: Környezetgazdagodás és játékbeli viselkedés egy fogságban tartott nílusi puhahéjú teknősben, Trionyx triunguis. Zool Biol 15: 223–238

Burghardt GM, Chiszar D, Murphy JB, Romano J, Walsh T, Manrod J (2002) Viselkedési sokféleség, összetettség és játék. In: Murphy J et al (szerk.) Komodo sárkányok: biológia és természetvédelem. Smithsonian Press, Washington DC, 78–117

Graham KL, Burghardt GM (2010) A játék biológiai vizsgálatának jelenlegi perspektívái: a haladás jelei. Q Rev Biol 85: 393–418

Khvatov IA, Gulimova VI, Barabanov VM, Sokolov AYu, Saveliev SV, Kharitonov AN (2014) A vastagujjú gekkók adaptív viselkedésének sajátos jellemzői az orbitális űrrepülési kísérletben. Eksperimental’naya psikhologiya [Exp Psychol (Oroszország)] 7 (3): 44–56 (oroszul; angol kivonat)

Lazell JD, Spitzer NC (1977) Látszólagos viselkedés egy amerikai aligátorban. Copeia 1977: 188–189

Northcutt RG (2013) Változás a hüllő agyában és a megismerésben. Brain Behav Evol 82: 45–54

Pellegrini AD, Dupuis D, Smith PK (2007) Játszani az evolúcióban és a fejlődésben. Dev Jel 27: 261–276

Roggenbuck ME, Jenssen TA (1986) A megjelenítési viselkedés ontogenitása Sceloporus undulatus (Sauria: Iguanidae). Etológia 71: 153–165

Köszönetnyilvánítás

Ezt a munkát az Autonóm Nonprofit Intézet „Biomedicinális Problémák Intézete” (ANO IBP) és az Orvosbiológiai Orvostudományi Intézet (IBMP), az Orosz Föderáció Állami Tudományos Központja és a Szövetségi Állami Költségvetési Intézet (Moszkva) támogatta. Hálásak vagyunk a névtelen bírálóknak hasznos megjegyzéseikért, amelyek javították kéziratunkat. Külön köszönetünket fejezzük ki Dmitrij Ivancsenko számára a tanulmányban nyújtott kiváló segítségéért.

Szerzői információk

Hovatartozások

Szövetségi állami költségvetési intézmény „Humán Morfológiai Kutatóintézet”, ul. Tsurupi-3, Moszkva, 117418, Oroszország

Valerij Barabanov, Victoria Gulimova és Sergey Saveliev

Vadon élő állatok rehabilitációjának kutatási és oktatási központja, Biológiai Kar, M.V. Lomonoszov Moszkvai Állami Egyetem, Leninskie Gory, 1/12, Moszkva, 119899, Oroszország

A PubMed Google Scholar alkalmazásban is kereshet erre a szerzőre

Levelezési cím

Elektronikus kiegészítő anyag

Az alábbiakban az elektronikus kiegészítő anyagra mutató link található.

Elektronikus kiegészítő anyag 1 (MP4 14239 kb)