Vliv albinismu na kognitivní funkce a welfare u okrasných ryb

Mgr. Kristína Svitačová

Disertační práce

Effects of albinism on cognitive functions and welfare in ornamental fish

Anotace:

Pigmentace hraje klíčovou roli v přežití ryb, ovlivňuje jejich sociální komunikaci a tvorbu hejn. Ryby využívají změnu zbarvení ke komunikaci a signalizaci svého postavení v hierarchii. Výrazné rozdíly v chování a fyziologii se projevují zejména u extrémně zbarvených fenotypů, jako jsou albíni a melanisté. Melanisté bývají agresivnější, aktivnější a odolnější vůči stresu, což však může negativně ovlivnit pohodu méně pigmentovaných jedinců v případě společného chovu. Naopak albíni jsou méně agresivní, citlivější na stres a mají fyziologická omezení, jako je zhoršené vidění, což snižuje jejich schopnost efektivně obhajovat zdroje. Neschopnost obou extrémně zbarvených fenotypů měnit barvu podle sociální hierarchie může navíc vést ke konfliktům a zhoršené sociální dynamice. Výzkum chování pancéřníčka zeleného (Corydoras aeneus) ukázal, že pigmentace a složení hejna významně ovlivňují pohybovou aktivitu a sociální chování ryb. V experimentu byly ryby rozděleny do skupin tvořených výhradně pigmentovanými, albínskými a smíšenými fenotypy. Studie odhalila rozdíly v chování mezi rybami s pigmentovanými a albínskými fenotypy, a to jak v rámci hejn, tak mezi nimi. U obou fenotypů bylo zvýšení lokomotorické aktivity před krmením následováno poklesem aktivity po konzumaci potravy, což naznačuje anticipační reakci a přechod od vyhledávání potravy k chování po nakrmení. Ve smíšených hejnech vykazovaly pigmentované ryby větší aktivitu a častěji vyhledávaly úkryt než albíni. Oba fenotypy projevovaly lateralizaci směrem k pravé straně Y-bludiště, avšak ve smíšených hejnech tato preference nebyla výrazná. Albíni častěji dosahovali úkrytu na konci Y-bludiště; ve smíšených hejnech si albíni udrželi svou úspěšnost v průzkumu bludiště, zatímco pigmentované ryby svou úspěšnost zvýšily. Vliv pigmentace je patrný i u domestikovaných druhů, jako je kapr obecný (Cyprinus carpio). Studie porovnávala divoce zbarvené fenotypy s oranžovými koi kapry. Koi kapři byli aktivnější v noci, projevovali nižší kognitivní schopnosti a vyšší úroveň stresu, ačkoliv se původně předpokládalo, že budou méně citliví na stres než divoké fenotypy. Divocí kapři byli aktivní ve dne i v noci, lépe hledali potravu a vykazovali větší kognitivní dovednosti. Celkově výzkumy ukazují, že pigmentace a složení hejna mají zásadní dopad na chování a pohodu ryb. Zdůrazňujeme význam zohlednění fenotypové variability a složení hejna při hodnocení chování a pohody ryb. Takové poznatky mohou informovat řízení chovu v akvakulturách a při okrasném chovu, aby bylo zajištěno optimální welfare ryb a zvýšena jejich celková kvalita života.

Abstract:

Pigmentation plays a key role in fish survival, influencing social communication and shoal formation. Fish use colour changes to communicate and signal their position in the hierarchy. Significant differences in behaviour and physiology are particularly evident in extremely coloured phenotypes such as albinos and melanists. Melanists tend to be more aggressive, active and stress resistant, but this can negatively affect the well-being of less pigmented individuals when bred together. In contrast, albinos are less aggressive, more sensitive to stress and have physiological limitations such as impaired vision, which reduces their ability to advocate effectively for resources. Furthermore, the inability of both extreme colour phenotypes to change colour according to social hierarchy can lead to conflict and impaired social dynamics. Behavioural research on the Corydoras aeneus has shown that pigmentation and shoal composition significantly influence the locomotor activity and social behaviour of fish. In the experiment, fish were divided into groups consisting of exclusively pigmented, albino and mixed phenotypes. The study revealed behavioral differences between fish with pigmented and albino phenotypes, both within and among shoals. For both phenotypes, an increase in locomotor activity before feeding was followed by a decrease in activity after food consumption, indicating an anticipatory response and a shift from foraging to postfeeding behavior. In the mixed shoals, pigmented fish exhibited greater activity and sheltering behavior than albino fish. Both albino and pigmented fish showed lateralization toward the right arm of the Y-maze; however, in the mixed shoals, the preference for the right arm was not significant. Albino fish reached the shelter at the end of the Y-maze more often; however, in the mixed shoals, albino fish maintained their success rate in exploring the maze, while pigmented fish showed an increased success rate. The effect of pigmentation is also evident in domesticated species such as common carp (Cyprinus carpio). The study compared wild coloured phenotypes with orange koi carp. The koi carp were more active at night, showed lower cognitive abilities and higher stress levels, although they were originally thought to be less sensitive to stress than the wild phenotypes. Wild carp were active day and night, were better foragers and showed greater cognitive skills. Overall, research shows that pigmentation and shoal composition have a major impact on fish behaviour and well-being. We emphasize the significance of considering phenotypic variation and shoal composition when evaluating fish behavior and welfare. Such insights can inform the management of practices in aquaculture and ornamental breeding to ensure optimal fish welfare and enhance their overall quality of life.

Klíčová slova

pigmentace, melanokortinová hypotéza, sociální chování, lokomoční aktivita, lateralizace, explorace

Keywords

pigmentation, melanocortin hypothesis, social behavior, locomotor activity, exploration, lateralization

Jazyk práce: čeština

Datum vytvoření / odevzdání či podání práce: 8. 11. 2024

Obhajoba závěrečné práce

• Vedoucí: prof. Mgr. Ondřej Slavík, Ph.D.
• Oponent: Zusková Eliška, externi

Česká zemědělská univerzita v Praze

Fakulta agrobiologie, potravinových a přírodních zdrojů

Doktorský studijní program:
Aplikovaná zoologie