Біологи взялися привчати корів до горщика, щоб захистити водойми і ґрунт біля пасовиськ від забруднення. Завдяки смачній винагороді 16 телят навчилися справляти нужду у визначеному місці, що дасть фермерам можливість легше збирати і утилізувати відходи та знижувати шкідливий вплив на клімат. Результатами роботи та ефективними способами навчання телят терпінню і скоординованим діям, вчені поділилися у Current Biology.
Neele Dirksen et al. / Current Biology, 2021
Навіщо привчати корів до горщика?
Сфера тваринництва займає величезне місце якщо йдеться про екологію та вплив на клімат. Ця величезна галузь за кількістю викидів метану, що прискорює глобальне потепління, прирівнюється до спалювання палива автомобілями або великими об'єктами промисловості. І звісно, причиною цьому є відходи життєдіяльності. Нітрати з сечі домашньої худоби можуть забруднювати ґрунтові води і сам ґрунт, загрожуючи екології та здоров'ю людини. Більш того, закис азоту, що утворюється внаслідок потрапляння у середовище аміаку з сечі і фекалій домашньої худоби, може викликати респіраторні захворювання та в 300 разів більш шкідливий для атмосфери за вуглекислий газ, і в десять разів за метан. Екологи наголошують на необхідності скорочення споживання м'яса для зменшення масштабів цієї сільськогосподарської галузі, але поки реалізувати це різних причин складно. Тому вчені шукають інших способів знизити шкоду від тваринництва і, наприклад, пропонують привчити тварин випорожнятися у визначеному місці, щоб фермери мали можливість збирати і обробляти належним чином екскременти навіть на вільному випасі.
Як навчити теля ходити у туалет?
Насправді відвідування туалету вимагає набагато більше зусиль, ніж здається. Це складний ланцюжок дій, пов'язаний з усвідомленням наповнення сечового міхура, придушенням екскреторних рефлексів, самоконтролем і координацією з вибору слушного місця та подальшим навмисним розслабленням зовнішнього сфінктера уретри. Тому досі спроби привчити худобу до користування туалетом були лише частково успішними, хоча ті ж корови з точки зору нейрофізіології нічим не відрізняються від котів, яких ходити у туалет у визначене місце можна. Але і немовлят довгий час вважали нездатними контролювати сечовиділення, поки не з'ясувалося, що їх можливо цього навчити, хоч і більшими зусиллями. Тому у цій роботі новозеландські і німецькі вчені вирішили пошукати ще підходів для привчання телят до горщика і спробували засновану на винагороді процедуру навчання, яка допомогла б тваринам контролювати сечовиділення і використовувати для потреб вбиральню. У експериментах взяли участь 16 телят жіночої статі голштинської породи та пройшли триетапне індивідуальне навчання користуванню туалетом.
Як вчені домовилися з телятами?
Спочатку телят по двоє тримали у сконструйованій для них вбиральні — невеликому загоні зі штучною травою і воротами. Там їх за кожне сечовипускання винагороджували їжею. З'ясувалося, що пов'язати цю дію із приємною винагородою у свідомості телят цілком можливо: незабаром після початку дослідів 10 з 16 телят почали випорожнюватися, одразу розвертаючись у сторону, звідки їм давали ласощі. На наступному етапі навчання користування туалетом дослідники оцінювали самоконтроль всієї послідовності відвідування туалету і ступінь, в якій телята вважали вбиральню як слушне місце для сечовипускання. Всі телята, навіть і ті шість, що спершу не зрозуміли про зв'язок винагороди із природними потребами, почали самостійно заходити у туалет, коли виникала потреба, та виходили, коли з нею справлялися. Вчені таким чином довели, що і телята здатні реагувати на сигнали, що виникають із внутрішніх стимулів, та прив'язувати їх до певних дій. Так вони знову отримували винагороду, але якщо не могли дочекатися і ходили у туалет, наприклад, дорогою до вбиральні, їх прискали водою як покарання. Останнім етапом навчання стала перевірка на терплячість. Телятам збільшили коридор до вбиральні та перевіряли, чи будуть ті здатні пройти більшу відстань. Десять з одинадцяти телят продовжили відвідувати туалет навіть коли до нього доводилося довше йти.
Цікаво, що продемонстрований телятами рівень здатності до навчання можна порівняти з таким у дітей. Успіх своїх експериментів вчені пояснюють двома ключовими факторами: встановленням сильного контролю над рефлексом на початку тренування і швидким розвитком реакції на внутрішні рефлекторні сигнали. Використання неприємного стимулу після «помилок» поза туалету, ймовірно, також зіграло значну роль. Моделювання показало, що контроль над 80 відсотками відходів великої рогатої худоби за допомогою вбиралень здатний скоротити викиди аміаку на 56 відсотків, а також поліпшити умови для тварин і знизити забруднення довкілля.
Також раніше ми розповідали про ще один спосіб зниження шкоди від тваринництва. Американські вчені вирішили годувати корів водоростями і зменшили кількість виділеного ними після перетравлення їжі метану на 80 відсотків. Водорості тваринам до речі сподобалися, тим паче, що їхні шлунки здатні розщепити три види пластику.