牛のトイレトレーニングに成功しました。気候変動対策にもなります。

牛のトイレトレーニングに成功しました。気候変動対策にもなります。 生物学

著者情報:Douglas Elliffe氏(オークランド大学心理学教授)and Lindsay Matthews氏(オークランド大学心理学部名誉教授)

牛をトイレトレーニングすることはできるだろうか?そうしたいと思いますか?

水質汚染や気候変動の問題を解決するためには、トイレトレーニングが有効です。牛の尿には窒素が多く含まれており、これがさまざまな環境問題の原因となっています。

ニュージーランドやオーストラリアのように、牛が主に屋外で飼われていると、尿中の窒素が土壌中で分解されます。その際、硝酸塩と亜酸化窒素という2つの問題物質が発生します。

尿に含まれる硝酸塩は、湖や川、帯水層(岩盤の中にある地下水のプール)に溶け出し、水を汚したり、雑草や藻類の過剰繁殖の原因となります。

亜酸化窒素は、二酸化炭素の300倍の温室効果を持つ長期的なガスです。ニュージーランドの温室効果ガス排出量の約12%を占めており、その多くは農業分野からのものです。

欧米のように主に牛舎で牛を飼っている場合、尿中の窒素が牛舎の床にある糞便と混ざることで、別の汚染ガスであるアンモニアが発生します。

しかし、牛が出す尿の一部を回収して処理することができれば、尿に含まれる窒素を迂回させ、環境への影響を低減することができます。しかし、尿の回収はどのようにして行うのでしょうか?

私たちは、ドイツの連邦動物衛生研究所および農場動物生物学研究所の共同研究者とともに、この問題に取り組みました。私たちの研究は、本日、学術誌「Current Biology」に掲載されました。この研究は、同僚のNeele Dirksen氏の博士論文の一部です。

おむつを使わないトイレトレーニング

おむつを使わないトイレトレーニング

子牛たちは、トイレペンに入るために路地を歩かされた©Research Institute for Farm Animal Biology, Author provided

フォルクスワーゲン財団の助成を受けた私たちの研究プロジェクトでは、行動心理学の原理を応用して、若い牛が特定の場所で排尿するように、つまり “トイレ “を使うように訓練しました。

行動心理学では、報酬、つまり「強化子」が続くと、行動が繰り返される可能性が高いと言われています。呼ばれたら来るように犬を訓練するのはこの方法です。

ですから、特定の場所で排尿するなど、特定の行動を奨励したい場合は、その行動を強化する必要があります。今回のプロジェクトでは、この考え方を子供のトイレトレーニングとほぼ同じ方法で応用し、「後方連鎖」と呼ばれる手順を用いました。

まず、子牛をトイレの場所であるトイレペン(排尿させるための囲い。トイレ。)に閉じ込め、排尿したら好物のおやつで強化しました。そうすることで、トイレペンが理想的な排泄場所として定着します。

牛の尿はトイレペンの中で「回収」することができた

牛の尿はトイレペンの中で「回収」することができた©Reserach Institute for Farm Animal Biology, Author provided

次に、子牛をトイレペンの外の路地に置き、トイレペンに入って排尿したら再び強化しました。路地で排尿した場合は、軽く不快な水をかけることで、排尿を阻止しました。

トレーニングを最適化した結果、8頭の子牛のうち7頭がトイレで排尿することを覚えましたが、人間の子供と同じくらいの速さで覚えました。

わずか15日間のトレーニングで、大半の子牛が20〜25回の排尿で一連のスキルを習得したのですから、3〜4歳児のトイレトレーニングよりも早いのです。

これは、3〜4歳の子供のトイレトレーニングよりも早い時間です。これにより、今まで知られていなかった2つのことがわかりました。

  • 牛は排尿の準備ができるとトイレペンに移動したので、自分の排尿反射に気を配ることを学ぶことができます。
  • ご褒美があれば、牛は正しい場所に行くまで排尿を我慢することを学びます。

次のステージへ

次のステージへ

子牛はトイレペンを使った後、おいしいおやつを与えられた。©Reserach Institute for Farm Animal Biology, Author provided

私たちの研究は、コンセプトの証明です。牛のトイレトレーニングは、それほど難しいことではありません。しかし、この方法を農業分野で実用化するには、さらに2つの課題があり、それがプロジェクトの次の段階で焦点となります。

まず、トイレでの排尿を検知して、人の手を借りずに自動的に強化を行う方法が必要です。

これは技術的な問題に過ぎません。排尿を検知する電子センサーを開発することは難しくありませんし、少量の魅力的な報酬を便所の中に用意することもできます。

これとは別に、必要なトイレペンの最適な位置と数を決定する必要があります。これは、牛が牛舎ではなくオープンパドックで過ごすことが多いニュージーランドのような国では、特に難しい問題です。

今後の研究では、牛がトイレペンを使うためにどのくらいの距離を歩いてくれるかを理解する必要があります。また、屋内と屋外の両方の環境で、この技術をどのように動物に使用するのがベストなのかを理解するためには、さらに多くのことを行う必要があります。

分かっているのは、牛の尿に含まれる窒素が水質汚染や気候変動の原因になっていること。

トイレトレーニングを行うことで、これらの影響を軽減することができます。尿をより多く回収できれば、排出目標を達成するために牛の数を減らす必要がなくなり、牛から採れるミルク、バター、チーズ、肉などを妥協せずに済むようになります。The Conversation

This article is republished from The Conversation under a Creative Commons license. Read the original article.

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