Vliv odchovu ryb v akvakultuře na jejich kognitivní funkce

Ludmila Dostálová

Bachelor's thesis

The effect of fish farming in aquaculture on their cognitive functions

Abstract:

V bakalářské práci jsem se zabývala otázkou, jak chov ryb v akvakultuře ovlivňuje chování jedinců jako např. agresivitu a kognitivní funkce, tedy schopnost učit se, pamatovat si a řešit úkoly. Akvakultura je jedním z podpůrných systému pro volně žijící populace ryb, ale zároveň prostředí, které je odlišné od přirozeného ve volných vodách. Právě rozdíly mezi typy prostředí a metodický způsob chovu mohou ovlivňovat kognitivní funkce ryb. Pokud jsou ryby chované v zajetí vysazovány do volných vod, vlastnosti, které získaly, mohou negativně ovlivňovat jejich schopnost přežití. Ryby odchované v zajetí mohou také svým chováním ovlivnit divoké jedince, a tak snížit vitalitu celé populace. Jedním z nejznámějších příkladů je chov ryb v mnohonásobně vyšší hustotách, než se je obvyklé v divokých populacích. Chov v příliš vysokých hustotách je pro ryby stresující, a proto po vysazení do divoké přírody dochází např. ke změně jejich přirozené agresivity (polarizované chování), dále obtížněji hledají potravu a pomaleji rostou. Celý problém vysazování ryb odchovaných v zajetí do volné přírody lze vysvětlit na tzv. principu reakční normy, což je rozsah v zajetí naučeného chování, které nedostačuje potřebné variabilitě chování v přírodě. V přírodě je chování ryb formováno variabilní nabídkou potravy, dostupným prostorem, optimální rychlostí proudění a velkou členitostí prostředí s úkryty. Naopak v akvakultuře jsou tyto faktory velmi uniformní, málo variabilní nebo dokonce nevhodně nastavené. Umělý odchov proto může vést k morfologickým a fyziologickým změnám jako jsou například snížení velikosti mozku ryb, ploutví, očí, čelistí, hlavy, počtu krvinek atd. Tyto změny pak mohou narušovat chování a v důsledku vést i k omezení schopnosti učit se a pamatovat si. Také reprodukce je v akvakultuře řízena umělým výběrem partnerů a selekcí vlastností, jako je vyšší rychlost růstu, agresivita a více riskující chování, které ve volné přírodě mohou vést např. k vyšší mortalitě způsobené predátory. Podle zjištěných údajů lze konstatovat, že uniformní prostředí v akvakultuře a selekční tlak pro rychlý růst, jsou hlavními faktory, které jedince vysazené do volné přírody znevýhodňují pro další růst a přežívání. Proto by ryby odchované v akvakultuře měly být používány pouze pro konzumní účely, a ne pro vysazování do volné přírody, zatímco divoké populace by měly být podporovány vyšší ochranou a zlepšováním stavu životního prostředí.

Abstract:

In my bachelor's thesis I examined the question of how fish farming in aquaculture affects the behaviour of individuals, such as aggression and cognitive functions, i.e., the ability to learn, remember, and solve tasks. Aquaculture is one of the support systems for wild fish populations, but at the same time, it is an environment that is different from the natural one in open waters. The differences between types of environments and methodical ways of breeding can influence the cognitive functions of fish. If fish reared in captivity are released into open waters, the traits they acquired may negatively affect their ability to survive. Fish reared in captivity can also influence the behaviour of wild individuals, thus reducing the vitality of the entire population. One of the most well-known examples is the farming of fish at much higher densities than is usual in wild populations. Farming at excessively high densities is stressful for fish, and therefore, for example, after being released into the wild, there is a change in their natural aggression (polarized behavior), they find food is more difficult for them and they grow more slowly. The entire problem of releasing fish reared in captivity into the wild can be explained by the so-called principle of reaction norms, which is the range of learned behaviour in captivity that does not suffice for the necessary variability of behaviour in nature. In nature, fish behaviour is shaped by a variable food supply, available space, optimal flow rate, and a highly complex environment with hiding places. In contrast, in aquaculture, these factors are very uniform, less variable, or even inappropriately set. Artificial rearing can therefore lead to morphological and physiological changes such as the reduction in the size of fish brains, fins, eyes, jaws, heads, the number of blood cells, etc. These changes can then disrupt behaviour and consequently lead to a reduction in the ability to learn and remember. Reproduction in aquaculture is also controlled by artificial selection of partners and traits such as higher growth rates, aggression, and more risk-taking behaviour, which in the wild can lead to higher mortality caused by predators. According to the findings, it can be stated that the uniform environment in aquaculture and the selection pressure for rapid growth are the main factors that disadvantage individuals released into the wild for further growth and survival. Therefore, fish reared in aquaculture should only be used for consumption purposes and not for release into the wild, while wild populations should be supported by higher protection and improvement of environmental conditions.

Keywords

akvakultura, ryby, reakční normy, hustota, agresivita, fyziologie, morfologické změny, management

Keywords

fish, reaction norms, density, aggressiveness, physiology, morphological changes, management, aquaculture

Language used: Czech

Date on which the thesis was submitted / produced: 27. 4. 2024

Thesis defence

• Date of defence: 27. 5. 2024
• Supervisor: prof. Mgr. Ondřej Slavík, Ph.D.
• Reader: Nikola Kofentová, Mgr.

Czech University of Life Sciences Prague

Faculty of Agrobiology, Food and Natural Resources

Bachelor programme:
Animal-assisted Therapies and Activities