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Investigating batch effects in the use of a cooperative task in pigs (Sus scrofa)
Sophia Maria Weijler
Jim McGetrick
Jean-Loup Rault
Master thesis - University of Veterinary Medicine Vienna - 2023
Cooperation, which can be defined as two individuals acting together, has been studied in a variety of animal species, often utilizing paradigms like the loose string-pulling task. Studies on cooperation in farm animals are scarce, even though cooperation has been suggested to serve as an indicator of welfare, or even as a tool to enhance welfare. In order to study cooperation in farm animals like pigs, the Joint-Log-Lift task was designed by Rault and colleagues in 2020. This task can be solved by the pigs using their natural foraging behaviour, i.e. rooting and lifting with their snouts, and can be presented in their home pens, allowing for free partner choice. Previous studies produced opposing findings with regards to whether pigs can spontaneously solve this new paradigm. To determine whether the paradigm could be used as a stable and robust method to study cooperation in farm animals, a follow-up study by McGetrick and colleagues was attempted to be replicated, in which 70% of pigs were found to be able to solve the Joint-Log-Lift task, as well as the Individual-Log-Lift task that is similar but can be solved by one individual alone, without training. In this study, two new batches, consisting of 24 pigs each, were given the opportunity to learn to use the Joint-Log-Lift box, as well as the Individual-Log-Lift box, using the same methods as in the previous study. The pigs of both batches were unable to spontaneously solve the JLL task, and the replication was therefore not successful. To elucidate the reasons for the failure to replicate, the behaviour of the pigs around the boxes in the different studies was compared. The batches of this study showed less engagement with and less persistency at the Joint-Log-Lift task than the batch of the replicated study. This could be indicative of batch differences regarding coping styles or social relationships, indicating a measurable batch-effect on cooperative behaviour in the Joint-Log-Lift task. The failure to replicate the previous study emphasises the need to test the reproducibility of findings and accentuates the importance of cumulative knowledge and the need for further insight into factors influencing replicability.
Masterarbeit - Veterinärmedizinische Universität Wien - 2023
Kooperation, welche als gemeinsames Handeln zweier Individuen definiert werden kann, ist bei einer Vielzahl von Spezies untersucht worden, wobei häufig Paradigmen wie der " loose string-pulling task " verwendet wurden. Studien über Kooperation bei Nutztieren sind selten, obwohl die Zusammenarbeit als Indikator für das Wohlbefinden oder sogar als Instrument zur Verbesserung des Wohlbefindens vorgeschlagen wurde. Um die Kooperation bei Nutztieren wie Schweinen zu untersuchen, wurde von Rault und Kollegen im Jahr 2020 der "Joint-Log-Lift task" entwickelt. Diese Aufgabe kann von den Schweinen mit Hilfe ihres natürlichen Futtersuchverhaltens gelöst werden, d. h. durch Wühlen und Heben mit der Schnauze, und kann im Stall präsentiert werden, was freie Partnerwahl ermöglicht. Vorhergehende Studien kamen zu widersprüchlichen Ergebnissen hinsichtlich der Frage, ob Schweine dieses neue Paradigma spontan lösen können. Um herauszufinden, ob das Paradigma als stabile und robuste Methode zur Untersuchung der Kooperation bei Nutztieren eingesetzt werden kann, wurde versucht, eine Folgestudie von McGetrick und Kollegen zu replizieren, in der 70% der teilnehmenden Schweine in der Lage waren, den "Joint-Log-Lift task" sowie den "Individual-Log-Lift task", welcher ähnlich zum "Joint Log Lift task", aber alleine lösbar ist, ohne Training zu lösen. In dieser Studie wurde, mit Hilfe derselben Methoden wie in der vorherigen Studie, zwei neuen Gruppen mit jeweils 24 Schweinen die Möglichkeit gegeben, den "Joint-Log-Lift task" und den "Individual-Log-Lift task" zu erlernen. Die Schweine beider Gruppen waren nicht in der Lage, den "Joint-Log-Lift task" spontan zu lösen, und die Replikation war daher nicht erfolgreich. Um die Gründe für das Scheitern der Replikation zu erörtern, wurde das Verhalten der Schweine der zwei Studien um die Box verglichen. Die Gruppen dieser Studie zeigten ein geringeres Engagement und eine geringere Beharrlichkeit bei dem "Joint-Log-Lift task" als die Gruppe der replizierten Studie. Dies könnte ein Hinweis auf Gruppenunterschiede in Bezug auf Bewältigungsstile oder soziale Beziehungen sein, was auf einen messbaren Gruppeneffekt auf das kooperative Verhalten beim "Joint Log Lift task" hinweist. Die Tatsache, dass die vorherige Studie nicht repliziert werden konnte, unterstreicht die Notwendigkeit, die Reproduzierbarkeit von Studienergebnissen zu prüfen, und verdeutlicht die Bedeutung von kumulativem Wissen und die Notwendigkeit weiterer Erkenntnisse zu erlangen über Faktoren, die die Reproduzierbarkeit beeinflussen.
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2023
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