Connecting students to nature – how intensity of nature experience and student age influence the success of outdoor education programs.

Environmental Education Research 23(7): 937-949. https://doi.org/10.1080/13504622.2016.121486

Artikel auf Deutsch dazu: https://www.opel-zoo.de/files_db/1587543644_2666__8.pdf (Seiten 6/7).

Abstract:

Nature connectedness counts as a crucial predictor of pro-environmental behavior. For counteracting today's environmental issues a successful re-connection of individuals to nature is necessary. Besides the promotion of knowledge transfer the aim of the educational program presented in this study is to connect students to their environment. This research explores the impact of an outdoor environmental education program on primary and secondary school students' nature connectedness with regard to the extent of their nature experience and participant age. The intervention was implemented in two durations: one-day and five-days. Participants were divided into four subsamples from seven up to 18 years of age. Findings suggest that both intervention types evoke immediate shifts towards a stronger nature connectedness among students (p < 0.001). Notably, the five-day outdoor education interventions were significantly more effective in sustainably promoting nature connectedness compared to one-day field trips (p < 0.001). Seven to nine year old students performed the strongest shifts towards nature. The value of short-term and residential outdoor environmental education interventions is discussed.

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Identifying factors influencing attitudes towards species conservation – a transnational study in the context of zoos.

Environmental Education Research 27(10): 1421-1439. https://doi.org/10.1080/13504622.2021.1927993

Abstract:

In the past decades, zoos have increasingly developed into conservation and education centers and today make an important contribution to environmental education. In this context, this study investigated which factors influence attitudes towards species conservation. The variables examined were gender, age, the number of visits to zoos in the last 12 months, perception of zoos, interest in animals and the country where the survey was conducted. A total of 3347 participants in seven different countries were surveyed. In the hierarchical multiple regression, it was found that all the variables examined were significant influencing factors with exception of gender. A mediator analysis provided evidence that the number of visits to zoos, in addition to the direct effect on attitudes towards species conservation, also has a relevant indirect effect with interest in animals as mediators. Significant differences in attitudes towards species conservation were found between some of the countries studied, but only with a small effect sizes.

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Faktoren, welche das Interesse an Tieren und die Haltung gegenüber dem Artenschutz beeinflussen

Evaluating the quantitative and qualitative contribution of zoos and aquaria to peer-reviewed science.

Journal of Zoo and Aquarium Research 2/2020: 124–132.

Abstract:

The EU Council Directive relating to the keeping of wild animals in zoos, as well as major global and regional zoo associations, calls upon zoos and aquaria to support biodiversity conservation and research. However, assessments of the scientific contribution of zoos remain scarce to date. This paper, therefore, evaluates for the first time the quantitative research productivity of the 71 members of the Association of Zoological Gardens (Verband der Zoologischen Gärten, VdZ) and analyses aspects of its qualitative outcome. Between 2008 and 2018, VdZ members produced or contributed to 1,058 peer-reviewed and mostly ISI Web of Science (WoS)-listed publications, with productivity rates increasing over time. They did so either as (co-)authors or by supporting external research teams with access to animals, data or biological samples deriving from their respective ex-situ animal collections. The publications resulted in 8,991 citations appearing in 284 mostly not zoo-related journals. These findings, plus the large range of subject areas and animal species focused on, suggest a broad audience group reached. It is concluded that VdZ member zoos and aquaria make valuable contributions in certain fields of peer-reviewed science of which benefits might accrue for evidence-based ex-situ and in-situ conservation planning and management.

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Vergleichende Untersuchungen der Liegepositionen ausgewählter Vertreter der Echten Füchse (Canidae: Vulpini) unter Berücksichtigung thermoregulatorischer Aspekte.

Comparative studies of lying positions of some fox representatives (Canidae, Vulpini) in consideration of thermoregulatory aspects.

Bachelorarbeit

67 Seiten

Spez. Zoologie und Evolution der Tiere, Prof. Dr. Lothar Beck
Philipps Universität Marburg
Opel-Zoo Kronberg

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Zusammenfassung:

Die folgende Arbeit befasst sich mit dem Liegeverhalten dreier Mitglieder des Tribus der Echten Füchse (Canidae: Vulpini). Es soll herausgefunden werden, welche Liegepositionen Eisfuchs (Alopex lagopus), Rotfuchs (Vulpes vulpes) und Löffelhund (Otocyon megalotis) einnehmen, wobei deren Dauer und Häufigkeit berücksichtigt werden. Da die Arten verschiedene Habitate bewohnen und ein Einfluss der Umgebungstemperatur vermutet wird, werden zusätzlich die thermoregulatorischen Anpassungen der Arten mit einbezogen.

Es stellt sich heraus, dass sie Ergebnisse teils stark von den Literaturangaben über die beobachteten Liegepositionen verschiedener Mammalia abweichen.

Der Einfluss der Temperatur auf die Wahl dieser Liegepositionen ist bei allen Tieren unterschiedlich stark:

Für die Eisfüchse (Alopex lagopus) ist selbst im Winter in unseren Breiten warm, weshalb sie bei den kältesten in dieser Untersuchung gemessen Temperaturen nahezu alle Liegepositionen einnehmen. Auch die Farmfüchse (Vulpes vulpes) haben aufgrund ihres langen Fells keine Probleme mit Temperaturen, die um den Gefrierpunkt oder knapp darüber liegen. Die Wildformen des Rotfuchses (Vulpes vulpes) zeigen, ebenso wie die Löffelhunde (Otocyon megalotis), eine Abhängigkeit der Wahl mancher Liegepositionen.

Beobachtet werden ausschließlich Tiere aus in Menschenobhut. Der Zeitraum liegt im Frühjahr 2012, bis zum Sommer werden noch vereinzelt Daten aufgenommen. Als Untersuchungsmethode wird das scan sampling mit dem continuous recording kombiniert.

Abstract:

In this study the lying behaviour of three fox representatives (Canidae, Vulpini) was observed. The aim was to find out which lying positions were shown by the Arctic Fox (Alopex lagopus), Red Fox (Vulpes vulpes) and Bat-Eared Fox (Otocyon megalotis), together with their duration and frequency. Because these species live in different habitats and an influence of surrounding temperature is assumed, thermoregulatory adaptions of the species were included.

The results are very different in comparison to data of observed lying positions of selected mammals in literature.

In influence of temperature on the selection of lying position is different in all animals.

For the Arctic Fox (Alopex lagopus) winter temperatures in our temperate zone are too warm and that’s why they show all lying positions also in the lowest temperatures measured for this study. Also the Foxes (Vulpes vulpes) with their long coat have no problems with temperatures when they are around freezing temperature. The wild variety of Red Foxes (Vulpes vulpes) and the Bat-Eared Foxes (Otocyon megalotis) show a dependency in their selection of a lying position.
Only animals in captivity were observed during spring 2012 and partly until summer. As observations methods scan sampling and continuous recording were used in combination.

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Paradoxer Schlaf als Parameter zur Messung der Stressbelastung bei Giraffen (Giraffa camelopardalis).

Paradoxical sleep as parameter to measure stress in Giraffes (Giraffa camelopardalis).

Dissertation

267 Seiten

Neurobiologie Circadianer Rhythmen, Prof. Dr. G. Fleissner
Johann Wolfgang Goethe-Universität Frankfurt
Opel-Zoo Kronberg

Voller Text

Zusammenfassung:

Das Wohlbefinden von Tieren zu schützen ist im Grundgesetz der Bundesrepublik Deutschland festgeschrieben. Das Wohlbefinden eines Tieres wissenschaftlich zu bewerten ist jedoch eine bislang ungelöste Herausforderung. Die Biologie nähert sich dem Problem, subjektive Empfindungen eines Tieres objektiv darzustellen, vorrangig über die Messung der Stressbelastung. Die Stressantwort eines Organismus setzt sich allgemein aus einer Kombination von vier Systemen zusammen: einer Verhaltensreaktion, einer Antwort des vegetativen Nervensystems, einer neuroendokrinen Antwort und einer Immunantwort. Der in Zoologischen Garten am häufigsten untersuchte Parameter zur Messung der Stressbelastung ist die Analyse der Cortisolmetaboliten-Konzentration im Kot der Tiere. Da jedoch nicht in jeder Stresssituation das „Stresshormon“ Cortisol ausgeschüttet wird, ist es für eine exakte Bewertung der Stressbelastung notwendig, weitere Systeme der Stressantwort wie beispielsweise das Verhalten zu erfassen. Die Chronoethologie verfolgt diesen Ansatz, indem sie Änderungen des Zeitmusters im Verhalten eines Tieres als Antwort auf Veränderungen in der Umwelt oder eines endogenen Faktors erfasst und diese nach Kriterien derBefindlichkeit bewertet. Hier konnte zukünftig das Schlafverhalten eine herausragende Stellung einnehmen, da es von allen vier oben genannten Stressantwortsystemen beeinflusst wird. Zudem wird aus der medizinischen Schlafforschung berichtet, dass sich insbesondere die Dauer, die ein Organismus im Paradoxen Schlaf (PS) verbringt, durch Stress verändert. Dennoch fand das Schlafverhalten zur Messung der Stressbelastung bei Zoo- und Wildtieren bislang kaum Beachtung.

Ziel dieser Arbeit war es daher, die Anwendbarkeit des Paradoxen Schlafs als Parameter zur Messung der Stressbelastung bei Zoo- und Wildtieren zu erforschen, um letztlich die Beurteilung des Wohlbefindens von Tieren weiter zu objektivieren. Aufgrund ihrer einzigartigen Schlafstellung während des PS sowie ihrer hohen Sensibilität gegenüber Umweltveränderungen wurde die Giraffe (Giraffa camelopardalis) als Modelltier für diesen non-invasiven Forschungsansatz gewählt. Im Rahmen der Arbeit wurde in 9.675 nächtlichen Beobachtungsstunden (645 Nachten) das Schlafverhalten von 17 Giraffen unterschiedlichen Alters und Geschlechts beobachtet und analysiert. Um stressbedingte Veränderungen im PS-Muster erkennen zu können, wurden die Giraffen zunächst unter „Normalbedingungen“ beobachtet, um hieraus Referenzwerte zu generieren. Anschließend wurden unterschiedliche als stressintensiv einzustufende Situationen wie Nahrungsmangel, Transport, Veränderungen in der Herdenstruktur, Auswirkungen einer Geburt auf das Muttertier sowie verschiedene singuläre Ereignisse hinsichtlich ihrer Auswirkungen auf das PS-Muster der Giraffen untersucht und den Referenzwerten gegenübergestellt.

Um die Methode der Schlafbeobachtung als Parameter der Stressbelastung zu validieren, wurde zusätzlich ein bei Wiederkauern etablierter, bereits genannter Stress-Parameter eingesetzt: die Messung der Cortisolmetaboliten Konzentration im Kot mit Hilfe eines Enzymimmunoassays. Diese Methode wurde hier erstmalig an Giraffen angewendet. Durchschnittlich hielt eine Giraffe unter Normalbedingungen 27 Minuten pro Nacht paradoxen Schlaf. Dabei war die nächtliche PS-Dauer in hohem Maße vom Alter abhängig. Während juvenile Giraffen im Mittel 63 Minuten PS pro Nacht aufwiesen, verbrachten gealterte Giraffen nur 4,5 Minuten pro Nacht in der PS-Stellung. Infolge eines Stressors veränderte sich die PS-Dauer der Tiere: So zeigten alle vier transportierten Giraffen in den ersten Nachten nach ihrem Transport keinen PS oder stark reduzierte PS-Zeiten. Parallel erhöhte sich nach dem Transport die Cortisolmetaboliten-Konzentration im Kot aller Giraffen für mehrere Tage. Auch die untersuchten Veränderungen in der Herdenstruktur hatten in den meisten Fällen signifikante Veränderungen der PS-Dauer zur Folge. Die stärkste im Rahmen dieser Arbeit beobachtete Veränderung des Schlafverhaltens bewirkte der Tod eines Giraffenbullen: Die adulte Giraffenkuh Jaqueline hielt in der Folge für eine Dauer von 21 Tagen keinen paradoxen Schlaf mehr. Ihre Cortisolmetaboliten-Konzentration im Kot stieg nach dem Tod des Bullen hingegen nicht an. Die beobachteten Giraffenmutter zeigten nach der Geburt ihrer jeweiligen Jungtiere ebenfalls eine reduzierte PS-Dauer. Hingegen hatten neugeborene Giraffen, die an Nahrungsmangel litten und innerhalb weniger Tage verstarben, eine höchst signifikant längere PS-Dauer als gleichalte Jungtiere, die überlebten. Wahrend bei Nahrungsknappheit eine erhöhte PS-Dauer, wie sie bei den im folgenden verstorbenen Jungtieren beobachtet wurde, helfen kann Energie zu sparen, ist eine Reduktion der PS-Dauer, wie sie als Antwort auf die meisten anderen Stressoren beobachtet wurde, als Resultat erhöhter Aufmerksamkeit zu interpretieren, wie sie im Zuge der Feindvermeidung in Stress-Situationen sinnvoll ist. Zusammenfassend lasst sich feststellen, dass die PS-Dauer im Gegensatz zur Cortisolmetaboliten-Konzentration von allen beobachteten Stressoren beeinflusst wurde. Dabei veränderte sich die PS-Dauer in Abhängigkeit des jeweiligen Stressors graduell unterschiedlich, was Ruckschlusse auf die Intensität des Stressors ermöglicht. Weiterhin wird eine hohe Sensibilität des Parameters PS-Dauer durch dessen in Folge eines Stressors beobachtete bi-direktionale Veränderlichkeit begünstigt.

Der Paradoxe Schlaf ist infolge dieser Ergebnisse hervorragend als Parameter zur Messung der Stressbelastung bei Giraffen geeignet. Die Analyse des Paradoxen Schlafs kann dabei helfen, die Auswirkungen von subjektiv als stressintensiv oder stressarm eingestuften Situationen auf das Wohlbefinden eines Tieres objektiv zu bewerten. Darüber hinaus ermöglicht die kontinuierliche Überwachung des PS-Musters, z.B. mit Hilfe moderner Videosoftware, Beeinträchtigungen des Wohlbefindens, wie sie beispielsweise durch Unterernährung, Verletzung oder Krankheit hervorgerufen werden, frühzeitig zu erkennen, was ein zeitnahes Eingreifen zum Wohle des Tieres möglich macht.

Abstract:

The well-being of animals is established in the German constitution. To evaluate well-being of an animal scientifically is a not yet solved challenge. The biology tries to solve this problem by describing subjective perceptions of an animal objective while measuring stress. The stress reaction of an organism is composed of four systems: behavioral reaction, response of autonomic nervous system, neuroendocrine response and immune reaction. In often in zoo used parameter to measure stress is the analysis of Cortisol-metabolite concentration in animal feces. Not each stressful situation causes the release of the stress hormone Cortisol. For an accurate evaluation of stress it is necessary to acquire additional data of the other stress reaction systems, for example behavior. Chronoethology traces this approach, while changes of the behavioral pattern caused by changes in environment or endogenous factors were recorded and evaluated according to criteria of well-being. The sleeping behavior could be of outstanding importance, because it is influenced by all four stress response systems. Furthermore there are reports from the medical sleep research that an organism reduces the duration of paradoxical sleep (PS) when it is stressed. 

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Eine Studie zur Gemeinschaftshaltung von Säugetieren am Beispiel des Savannengeheges im Opel-Zoo.

A study about communities of mammals in husbandry for example: the savannah enclosure at the Opel-Zoo.

Wissenschaftliche Hausarbeit

72 Seiten

Didaktitk der Biowissenschaften, Prof. Dr. Paul W. Dierkes
Goethe-Universität Frankfurt
Opel-Zoo Kronberg

Zusammenfassung:

Die Gemeinschaftshaltung im Opel-Zoo funktioniert gut. Es gibt zwar ab und zu kleine Konflikte zwischen den Tierarten und innerhalb der Tierarten, aber diese sind meistens nur vorübergehend und werden von internen Faktoren, wie beispielsweise durch ein Neugeborenes, hervorgerufen.

Weiterhin ließ sich feststellen, dass es keine externen Faktoren gibt, die das Zusammenleben von den drei verschiedenen Tierarten im Opel-Zoo beeinflussen. Weder die Umgebungslautstärke noch die klimatischen Verhältnisse führten zu Verhaltensänderungen bei den Tieren. Sogar scheinbar ungewohnte, laute Geräusche wie tieffliegende Hubschrauber lösten bei den Giraffen, Zebras und Gnus keine sichtbare Reaktion aus. Wo Wildtiere in freier Natur die Flucht ergreifen würde, haben sich die Zootiere hier im Opel-Zoo auch an diese ungewohnten Geräusche gewöhnt.

Zwischen den Tierarten finden vergleichsweise wenige Interaktionen statt. Die meisten Interaktionen waren innerhalb der Tierarten zu beobachten. Trotzdem konnte man gelegentliche Interaktionen zwischen den Tierarten feststellen. Neue Situationen, wie beispielsweise das Neugeborene Gnujunge Ulf, förderten Interaktionen. Bei den Rothschild-Giraffen waren die dadurch entstehenden Interaktionen positiv. Besonders die jungen Giraffen zeigten viel Neugier und versuchten vorsichtig Kontakt aufzunehmen. Solche Kontaktaufnahmen waren normalerweise zwischen den Gnus und Giraffen nicht zu erkennen. Die Interaktionen zwischen den beiden Tierarten beschränkten sich normalerweise darauf, dass die Gnus den Giraffen aus dem Weg gingen, wenn sie in ihre Richtung liefen. Auf die Böhm-Zebras hatte das Auftreten des Neugeborenen Gnus dagegen negative Auswirkungen. Die neu entstehenden Interaktionen zwischen den Gnus und den Zebras waren Konfliktreich, legten sich aber nach einigen Tagen auch wieder.

Insgesamt lässt sich feststellen, dass die Gemeinschaftshaltung hier im Opel-Zoo gut funktioniert. Das heißt aber nicht, dass dieses Konzept automatisch in einem anderen Zoo genauso gut funktioniert. Die Gemeinschaftshaltung hängt von vielen Faktoren ab, die nicht in jedem Zoo identisch sind. Dieser Sachverhalt lässt sich an einem Beispiel genauer erläutern:
Die Eingliederung der Impalas in die Savannengemeinschaft ist im Opel- Zoo leider nicht gelungen. In anderen Zoos funktioniert die Gemeinschaftshaltung von Impalas und Strauße zusammen auf einer Anlage gehalten. Auf Anfrage per Mail wurde bestätigt, dass diese Arten bis heute erfolgreich zusammengehalten werden und dass nur gelegentlich das Management nach Situation, Wetter, Paarungszeit etc. angepasst werden muss.

Diese Situationsanpassung muss bei jeder Gemeinschafshaltung beachtet werden, da besondere Situationen sich auf das Zusammenleben auswirken. Auch im Opel-Zoo wurden Tierarten oder einzelne Tiere bewusst nicht auf die Außenanlage gelassen, wenn beispielsweise eine Geburt bevorstand. Weiterhin wurde das Giraffenhaus speziell für die Winterhaltung gebaut, da die Gefahr für die Rothschild-Giraffe zu groß ist, auf der Außenanlage bei gefrorenem Boden auszurutschen. Jede Gemeinschaftshaltung ist hoch komplex und muss deswegen individuell angepasst werden. Allgemeine Aussagen, die auf jedwede Gemeinschaftshaltung zutreffen sind deswegen kaum möglich.

Abstract:

The husbandry of different mammals together in one enclosure works well. From time to time there are conflicts between different species or within a species group. These conflicts are temporary and were induced by internal factors, like birth.
There are no external factors which influence the cohabitation of the three species at the Opel-Zoo. Neither surrounding sound intensity nor climatic conditions lead to a change in animal behavior. Even unusual noisy sounds, like helicopters, release no reactions in Giraffes, Zebras and Blue Wildebeests. It seems like the zoo animals are adapted to such sounds.
Between the species there are little interactions. Most interactions could be observed within a group of species. Interactions between species were caused by new situations, like the birth of a Wildebeest. The Giraffes show only positive interactions. Especially the young Giraffes are curious and try to get in contact. Normally there were no contacts between Giraffe and Wildebeest. The normal reaction of the wildebeests was to step aside if a Giraffe comes along. The Zebras react negative on the birth of a Wildebeest. It causes a lot of conflicts between both species, but they fade after some days.
In summary at the Opel-Zoo the husbandry of Giraffes, Zebras and Wildebeests living together in one enclosure works well, but it is not transferrable for every other zoo. The concept of keeping communities of different species together in one enclosure is very complex and different factors influence success.
It is necessary to adapt husbandry on different situations, like births, weather conditions and so on. General conclusions are difficult because of many factors influencing the communities of species.

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Untersuchung des Aktivitätsmusters und Verhaltens bei Eurasischen Luchsen (Lynx lynx) unter Verwendung von Enrichment - Objekten.

Analysis of the activity pattern and behaviour of Eurasian Lynx (Lynx lynx) with applications of enrichmant objects.

Bachelorarbeit

44 Seiten

Spez. Zoologie und Evolution der Tiere, Prof. Dr. Lothar Beck
Philipps-Universität Marburg
Opel-Zoo Kronberg

Zusammenfassung:

Das Ziel dieser Studie war es, das Aktivitätsmuster der Luchse im Georg von Opel- Freigehege für Tierforschung zu erfassen und positive Verhaltensänderungen durch Verwendung von Environmental Enrichment zu bewirken. Das Aktivitätsmuster war notwendig, um einen Überblick über das Gesamtgeschehen im Gehege zu erhalten und eine Zuordnung der Eigenschaften des jeweiligen Tieres zu ermöglichen. Weiterhin konnte dadurch der günstigste Zeitpunkt festgestellt werden, um Enrichment – Objekte anzubieten. Das Aktivitätsmuster wurde mithilfe von Ethogrammen ermittelt und war nur in einem Zeitraum von 9 Stunden zu verschiedenen Tageszeiten möglich. Es wurden erhöhte Aktivitäten zur Fütterungszeit jeweils am Vormittag sowie in den späten Nachmittagsstunden festgestellt. Das Aktivitätsminimum fand zur Mittagszeit nach ausgiebigem Komfortverhalten statt.

Es wurden verschiedene Enrichment – Objekte angeboten und die Fütterungsmethoden variiert, um das Erkundungs- und Komfortverhalten zu erhöhen. Die Tiere zeigten unterschiedliche Reaktionen auf die angebotenen Objekte. In Erwartung auf möglichst positive Anreicherungen des Verhaltens, konnten die Ergebnisse diese bestätigen. Stereotypische Verhaltensweisen konnten vermindert und soziale Kontakte sichtbar gefördert werden. Die Aktivität wurde zugunsten der Besucher und des Beobachters durch Environmental Enrichment beeinflusst beziehungsweise erhöht. Die Beobachtungen wurden mit einer vorangegangenen Studie an denselben Tieren verglichen und bewertet. Die Signifikanz der beschäftigungsfördernden Gehegegestaltung wird durch die nachfolgend erzielten Ergebnisse hervorgehoben. Environmental Enrichment ist, richtig angewandt, in jedem Fall eine wichtige Methode, um die Haltungsbedingungen in der Zootierhaltung zu verbessern und wird durch die Nutzbarkeit der damit einhergehenden, positiven Nebeneffekte für das Zoomanagement umso bedeutsamer.

Abstract:

The aim of this study was to record the activity pattern of the Lynx living in the Opel-Zoo and to effect positive changes in behavior by using environmental enrichment. The activity pattern was necessary to gain an overview of all events in the enclosure and to work out the characteristics of an animal. Furthermore it was possible to find out more about the optimal time for offering the enrichment objects. The activity pattern was recorded by ethograms and this was only possible for 9 hours on different times of the day. There was a higher activity before feeding times in the morning and in the late afternoon. The minimum of activity was around noon after extensive comfort behavior.

Different objects for enrichment are offered and the feeding procedures were varied to increase exploring and comfort behavior. The animals show different reactions upon the offered objects. In general, the expected positive reactions on the offered objects occur. Stereotypic behaviors were reduced and social contacts occur more often. The activity was increased by environmental enrichment, for the benefit of visitors and observers. The observations were compared and valued with the results of a former study on the same animals. The significance to stimulate activity by an adequate enclosure design is confirmed by the results of the present study. Environmental enrichment is, proper used, an important method to improve the keeping conditions of zoo animals and the usability as well as the positive side effects are significant for zoo management.

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Sozialverhalten und die Effekte von “environmental enrichment” auf das Verhalten von Haubenkapuzinern (Cebus apella).

Social behavior and the effects of environmental enrichment on the behavior of captive tufted capuchin monkeys (Cebus apella).

Bachelor-Thesis

72 Seiten

Evolution und Systematik der Tiere, Prof. Dr. Lothar Beck
Philipps-Universität Marburg
Opel-Zoo Kronberg

Zusammenfassung:

Insgesamt war es schwierig brauchbare Daten unter Anwendung der “focal animal sampling” Methode innerhalb von fünf Wochen zu erhalten. Durch die Anzahl der Individuen (9 Tiere) und der Schwierigkeiten bei den Beobachtungen, war die Anwendung der „focal animal sampling“ Methode die einzige Möglichkeit das Verhalten der Haubenkapuziner aufzuzeichnen, eine Beobachtung von allen Individuen zur gleichen Zeit war nicht möglich.
Andererseits bestand durch die Anwendung dieser Methode die Möglichkeit das Beobachtungsintervall auf fünf Sekunden zu reduzieren und es war dadurch möglich auch kurze Verhaltensweise mittels „instantaneous sampling“ aufzuzeichnen. Außerdem konnte das Focus Tier die ganze Zeit im Kontext beobachtet und einige Verhaltensweisen so erklärt werden.

Wie auch immer, es ist sicherlich Wert zu erwähnen, dass die Methode des „instantaneous sampling“ nicht einfach ist und eine Menge Disziplin vom Beobachter erfordert.

Eine weitere Herausforderung war die Bewertung des Erfolgs der angewendeten „environmental enrichment“ Maßnahmen, da ich nur Aufzeichnungen machen konnte wenn sich ein Focus Tier mit diesen beschäftigt hat. Auch bei der Beobachtung eines  Focus Tieres war es schwierig den Erfolg einer Maßnahme zu ermessen, da es ein glücklicher  Zufall war das Tier gerade während einer Phase zu erwischen in der es sich mit dem Objekt beschäftigte.

Aus diesen Gründen ist die Bewertung der „environmental enrichment“ Maßnahmen mehr oder weniger subjektiv.
Es war schwierig alle meine Ideen zu „enrichment“ Maßnahmen umzusetzen, da auch die Konzeption und Richtlinien des Zoos, der Aufwand für eine Umsetzung der Idee und die zeitlichen Vorgaben durch die Pfleger berücksichtigt werden mussten.

Die Wahl von Protokollblättern anstatt digitaler Aufzeichnungen hat zwei Seiten. Einerseits sind die Protokollblätter einfach zu handhaben da ich während der Aufzeichnungen oft um das Gehege laufen musste um das Tier im Blick zu behalten und dies nur im stehen möglich war. Dies in Verbindung mit den 5-sekündigen Aufzeichnungsintervallen machte es schwierig die Daten direkt in einem Computer zu erfassen. Die Protokollblätter ermöglichten es mir die Verhaltensweisen und zusätzliche Kommentare schnell zu erfassen, auch wenn diese Art der Aufzeichnung an Regentagen sehr mühsam war. Andererseits war die Übertragung von den Protokollblättern in einen Computer sehr zeitaufwendig.

Abstract:

All in all, it was difficult to achieve expedient data via focal animal sampling during a period of five weeks. Because of the number of individuals (9 individuals) and the difficulties while recording, focal animal sampling was the only way tp record the capuchin monkeys’ behaviors; sampling all individuals at the same time would have been impossible.

On the other hand, because of this method it was possible to reduce the length of intervals to five seconds and therefore it was also possible to sample short behavioral events quite often via instantaneous sampling. Also, the focus animal could be watched all the time, so that the context during the five seconds could sometimes explain the behavior of the individual.

However it is worth mentioning that instantaneous sampling method is quiet spiteful since I sometimes found myself sampling that the instantaneous sampling method requires some discipline.
Another problem was the evaluation of success of the different kinds of environmental enrichment, since I only sampled interactions with enrichment objects when the focal animal performed these interactions. Also, when sampling a focal animal, the apparent success of environmental enrichment somewhat depended on luck, i.e. if I coincidentally sampled an individual during an exploration phase or not.

For this reason I only took a more or less subjective evaluation of the success of the different kinds of environmental enrichment.

The proposal of the different kinds of environmental enrichment has already been discussed, but I Would like to mention that it was difficult to put all my ideas into practice since I had to act in accordance with the conceptions and guide lines of the Opel zoo and the amount of work and timeline of the keepers of course had to be considered.

The choice of protocol sheets instead of digital data acquisition had two sides: On the one hand, the protocol sheet was rather easy to handle since I had to walk around most of the time to keep a focal animal in sight and always had to stand. This, in connection with the five-second-intervals, would have made insert the data into a portable computer very difficult. The protocol sheets enabled me to write down the behaviors and additional comments very fast; also, rainy days data acquisition was rather uncomfortable. On the other hand, inserting the data from the protocol sheets into the computer was very time-consuming

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Analyse des nächtlichen Verhaltens von Afrikanischen Elefanten (Loxodonta africana) in Menschenobhut unter Anwendung chronoethologischer Methoden.

Analyses of the nocturnal behavior of African elephants (Loxodonta africana) in captivity with chronoethological methods.

Dissertation

147 Seiten

Neurobiologie Circadianer Rhythmen, Prof. Dr. G. Fleissner
Johann Wolfgang Goethe-Universität Frankfurt
Opel-Zoo Kronberg

Diese Dissertation steht außerhalb der Universitätsbibliothek Frankfurt leider (aus urheberrechtlichen Gründen) nicht im Volltext zur Verfügung, die CD-ROM kann (auch über Fernleihe) bei der UB Frankfurt am Main ausgeliehen werden.

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Zusammenfassung:

Elefanten sind die größten landlebenden Säugetiere und werden schon seit Jahrhunderten in Menschenobhut gehalten. In der heutigen Zeit liegt der Schwerpunkt der Elefantenhaltung auf dem Unterbringen dieser anspruchsvollen Tiere in verhaltensgerechten Bedingungen, die auch das Wohlbefinden der Tiere berücksichtigen. Es mangelt jedoch an langfristigen Studien, die Veränderungen im Verhalten und im Wohlbefinden von Elefanten in Menschenobhut erforschen. Vor allem das nächtliche Verhalten fand bisher wenig Beachtung, obwohl Studien im natürlichen Lebensraum als auch in Menschenobhut zeigen, dass Elefanten den größten Teil der Nacht aktiv sind. Die vorliegende Studie konzentriert sich daher auf eine langfristige Überwachung des nächtlichen Verhaltens von Afrikanischen Elefanten und stellt, unter Anwendung chronoethologischer Methoden, die haltungsbedingten Einflüsse auf das Verhaltensmuster dar. Es wurden insgesamt 16 Afrikanische Elefanten (Loxodonta africana) mit Zeitraffer-Videoaufnahmen überwacht, im Opel-Zoo in Kronberg 600 Nächte, im Tiergarten Schönbrunn in Wien 300 Nächte und im Wuppertaler Zoo 70 Nächte. Dies ergibt bei einer Erfassungszeit von jeweils 16:00 Uhr bis 8:00 Uhr für alle Elefanten zusammen eine Summe von 64.320 Stunden Verhaltensregistrierung. Es konnte nachgewiesen werden, dass das nächtliche Verhalten von Elefanten durch die Haltungsbedingungen beeinflusst wird. Drei Haltungssysteme konnten zum ersten Mal in einer Studie direkt miteinander verglichen und Unterschiede aufgezeigt werden. Auch eine saisonale Abhängigkeit des nächtlichen Verhaltens konnte beobachtet werden. Es stellte sich heraus, dass Elefanten im Winter mehr und früher schlafen als im Sommer. Dies muss im nächtlichen Management berücksichtigt werden. Soziale Kontakte beeinflussen das nächtliche Verhalten ebenfalls. Es konnte erstmals beschrieben werden, dass Elefanten sich gegenseitig aus dem „Schlaf im Liegen“ aufwecken und dieses „Aufwecken“ einen Einfluss auf die Schlafdauer im Liegen hat. Die Verfügbarkeit von Nahrung ist ebenfalls ein wichtiger Faktor. Es konnte gezeigt werden, wie Elefanten zu unterschiedlichen Zeiten der Nacht auf zusätzliche Futtergaben reagieren und dass sie zu bestimmten Zeiten durch das zusätzliche Nahrungsangebot gestört werden. Unter Anwendung chronoethologischer Methoden konnte herausgearbeitet werden, dass Störungen im nächtlichen Verhaltensmuster durch vermehrtes „Weben“ erhöhte „Lokomotion“ und Reduzierung des Schlafverhaltens angezeigt werden. Beim Auftreten von Krankheiten mit Schmerzen wird die schmerzende Stelle gekühlt, indem sie mit z.B. Matsch beworfen wird. Die in dieser Studie dargestellten Einflüsse auf das nächtliche Verhalten von Afrikanischen Elefanten wurden vorher noch nicht beschrieben oder systematisch untersucht. Sie stellen wichtige Erkenntnisse für die zukünftige Haltung und das Management von Elefanten dar, sowohl im Hinblick auf eine weitere Optimierung als auch in Bezug auf die Beurteilung ihres Wohlbefindens.

Abstract:

Elephants are the biggest mammals living on land and they live in captivity for hundreds of years. In this day and age the focus in elephant husbandry is on keeping conditions which fulfil the behavioral needs of elephants and consider animal welfare. There is a lack of studies in which elephants in captivity were observed over a longer period of time to see changes in behavior and animal welfare. Especially there is only little research about the nocturnal behavior, even though studies in the wild and captivity show that elephants are active most of the time during night. This study has the focus on a long time observation of nocturnal behavior of captive African Elephants. The aim of the study was to analyze the influence of keeping conditions on the time pattern behavior, based on the use of chronoethological methods. In total 16 African Elephants (Loxodonta africana) were observed with time-lapse video recordings, in the Opel-Zoo for 600 nights, in the Vienna zoo 300 nights and in the zoo Wuppertal 70 nights. The monitoring lasts from 16:00 to 8:00 (16 h per night) and for all elephants together 64.320 hours of behavioral recordings.
With this long time study it was possible to show the influences of husbandry conditions on the nocturnal behavior of African elephants in captivity. Three different keeping conditions could be compared directly in one study for the first time and differences in behavior could be shown. Also a seasonal dependency was shown in the elephant nocturnal behavior. Elephants sleep more and earlier in winter than in summer. It is necessary to keep this in mind for a better husbandry. Furthermore the sleep of elephants is influenced through social contacts. Elephants wake the other herd members when they lie down for sleep and this has influence on the duration of sleep in a lying position. The availability of food is an important factor too. It was possible to show how elephants react on additional food given at variable times during night and that they feel disturbed at certain times within the night. Disturbances in the nocturnal time pattern were indicated on the one hand by an increase of the behavioral categories “weaving” and “locomotion” and on the other hand by a decrease in sleep. In addition elephants increase to throw things on their body when they are ill and have pain.
The influences on the nocturnal time pattern were not described or systematically studied prior to that study. Important conclusions for husbandry and better keeping conditions in future could be drawn from this study, as well as for evaluation of elephant well-being.

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Bedeutung chronoethologischer Erkenntnisse und Methoden zur Beurteilung des Wohlbefindens und der artgerechten Haltung von Elchen (Alces alces) in Menschenobhut.

Importance of chronoethological findings an methods to evaluate welfare orientated animal husbandry of Moose (Alces alces) in captivity.

Dissertation

307 Seiten, 154 Abb. und Anhang mit weiteren Abb.

Neurobiologie Circadianer Rhythmen, Prof. Dr. G. Fleissner
Johann Wolfgang Goethe-Universität Frankfurt
Opel-Zoo Kronberg

Voller Text

Zusammenfassung:

Elche stellen eine Problemart in der Zootierhaltung dar. Sie erreichen im Zoo entgegen dem Trend, dass Tiere in Menschenobhut älter werden als ihre frei lebenden Artgenossen, meist weniger als die Hälfte des biologisch möglichen alters. Besonders schwierig gestaltet sich die adäquate Fütterung, da die Tiere sehr stark von der Gabe frischer Laubäsung abhängen und die Fütterung mit Ersatzfuttermitteln, wie z.B. Heu, langfristig nicht erfolgversprechend ist. Zudem sind die Tiere sehr anfällig für Parasiten und eine von Schafen übertragene Viruserkrankung (Bösartiges Katarrhalfieber). Ihr hoher Platzbedarf und das Problem der innerartlichen Aggression machen die Haltung dieser größten Hirschart zusätzlich kompliziert. In dieser Arbeit wird die Methode der angewandten Chronoethologie in der Zootierhaltung vorgestellt, die sich die von der Inneren Uhr gesteuerten Verhaltensrhythmen einer Tierart zur Beurteilung ihres Wohlbefindens und ihrer Haltungsbedingungen in der künstlichen Zooumwelt zu Nutze macht. Der Besitz einer Inneren Uhr stellt in der hochgradig rhythmisch organisierten Umwelt einen Selektionsvorteil im Sinne einer frühzeitigen Anpassung an wiederkehrende Umweltbedingungen dar. Die Innere Uhr ist so alt wie das Leben selbst, genetisch fixiert, über Zeitgeberreize mit ihrer Umwelt synchronisiert und regelt die Lebensvorgänge von Organismen auf allen organisatorischen Ebenen, auch auf der Ebene des Verhaltens. Ist der normale Verhaltensrhythmus einer Tierart bzw. eines Individuums bekannt, ist es möglich, aus Abweichungen von der Norm auf Störungen des Organismus – auf Unwohlsein – zu schließen. Anhand des Vergleiches von drei Elchhaltungen mit jeweils zwei Tieren, die unter verschiedenen Bedingungen gehalten wurden, konnte mit Hilfe zeitgeraffter Videoaufzeichnungen und dem Einsatz eines Speichertelemetriesystems die folgenden Faktoren als einflussreich auf das Verhaltensmuster von Elchen in Menschenobhut identifiziert werden.

Die nächtliche Aufstallung von Elchen ist aufgrund des Raum- und Reizmangels in den Boxen ein erheblicher Eingriff in das natürliche, gleichmäßig über den Tag und Nacht verteilte Verhaltensmuster der Tiere. Außerdem sind sie in ihrem Verhalten hochgradig vom täglichen Ablauf des Pflegeralltages im Zoo beeinflusst. Feste Fütterungszeiten können einen starken Zeitgeberreiz darstellen, den die Elche in den beiden naturfernen Haltungen stärker zu antizipieren scheinen als den Zeitgeber „Licht“. Größe und vor allem Strukturierung des Außengeheges haben einen Einfluss auf dessen zeitliche und räumliche Nutzung. Abschüssige Gehegeteile können die unerwünschte Verhaltensweise Grasen fördern. In unseren mitteleuropäischen Breiten leiden die Elche im Sommer unter Hitzestress, was sich in verringerter Aktivität widerspiegelt. Ein hohes Besucheraufkommen kann die Tiere ebenfalls in ihrem Verhalten beeinflussen. Es hat sich jedoch gezeigt, dass sich der Elch schnell an die Zoogegebenheiten und viele Besucher gewöhnt.

Durch den Vergleich der verschiedenen Haltungsbedingungen konnte in der vorliegenden Arbeit Vorschläge zur Verbesserung der Haltung von Elchen in Menschenobhut und zu ihrem zeitlichen Management gemacht werden. Der Elch hat sich aufgrund des für Wiederkäuer typischen, sehr geregelten Verhaltensrhythmus aus alternierenden Aktivitäts- und Ruhephasen, der auch unter den verschiedenen Haltungsbedingungen prinzipiell bestehen beleibt, als sehr gut geeignetes Modelltier für die Anwendbarkeit der Methode der Angewandten Chronoethologie in der Zootierhaltung herausgestellt. Abweichungen von der Norm können leicht erkannt werden. Änderungen im Verhaltensmuster in Form erhöhter lokomotorischer Aktivität lassen bei den untersuchten Tieren auf Unwohlsein (Krankheit, Abweichungen von der täglichen Routine, unterbundenes Brunftverhalten) schließen und können im Sinne eines chronoethologischen Paradigmas als eine indikative Verhaltensweise gewertet werden. Das Ziel einer vollständig automatisierten Verhaltenserfassungs- und Auswertung mittels Bewegungsmeldern soll im restringierten Raum der Elchbox in einem weiteren Projekt verwirklicht werden, um damit Tierpflegern, Zooveterinären und Verantwortlichen ein gut handhabbares Mittel zur objektiven und langfristigen Beurteilung des Wohlbefindens ihrer Schützlinge zur Verfügung stellen zu können.

Abstract:

Moose are problem animals in zoo management. They only reach half of their biological possible age in zoos, contrary to the trend that zoo animals in captivity get older than their wild living conspecifics. Extremely difficult is an adequate feeding. The animals depend on feeding with fresh leaves and feeding with substitute feed like hay is not promising. Furthermore moose are prone to parasites and to a virus infection passed by sheep (bovine malignant catarrhal fever). Her need for large enclosures and intraspecific aggression makes it difficult to keep them in a zoo.

In this study the method of applied chronoethology in zoo husbandry is introduced.
Applied chronothology uses the activity rhythms of behavior of an animal which are regulated by the internal clock to evaluate animal welfare in zoo husbandry.
If the normal activity rhythm of animal behavior is known it is possible to see deviations and they suggest disturbances or discomfort. In this study three different Moose husbandries with two animals in each case were observed with time lapse video recordings and a telemetric monitoring system. Following factors could be identified as important for the behavioral activity pattern of moose in zoos.

The penning system during night is a massive intervention on the natural, equally pattern during night and day. Furthermore the moose are strongly influenced by the daily routine of the keepers. Fixed feeding times are probably a zeitgeber stimulation and this was more anticipated in the keeping systems with distance from nature than the zeitgeber light. Dimensions and structure of the outdoor enclosure have influence on the spatio-temporal use. Inclined parts in the enclosure probably help the animals to browse grass, which is not wanted. In our Central European latitude the moose suffer during hot times, which is reflected by a reduced activity.
A high frequency of visitors also influences the behavior of the animals. But it was shown, that moose are habituated fast to zoo conditions and many visitors.

Because of the comparison of different husbandry systems in this study it was possible to make suggestions to optimize husbandry conditions of moose in zoos and to their optimal timely management.

The moose turned out to be a good model for the use of the method of applied chronoethology in zoo husbandry, because they have a very controlled rhythm of a ruminant animal. Their behavioral pattern shows alternating phases of activity and resting, also in differnet husbandry conditions. It was easy to point out abnormalities from theier normal behavioral pattern. Changes in the behavioral pattern, like increased locomotion, allows the conclusion that the observed animals feel unwell (diseases, changes in daily routine, prevented rut). For the purpose of a chronoethological paradigm increased locomotion could be ssen as an indicative behavior. The aim is to develop an automatic system to record and evaluate behavior. In the restricted area of a moose box it should be possible with motion detectors. In a further study an automatic system should be developed as a tool to help keepers, veterinarians and people in authority to evaluate the welfare of their animals.

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