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NC3Rs:国家研究动物替代、改良和减少中心
指导

野生动物研究

介绍

研究中使用了各种各样的野生动物(包括哺乳动物、鸟类、爬行动物、鱼类、两栖动物和无脊椎动物),目的是:

  • 了解物种行为和生态
  • 物种保护
  • 人口管理
  • 控制评价方法
  • 了解野生动物在疾病传播中的作用。

野生动物研究的侵入性和对被研究动物的影响各不相同[1].在任何情况下,研究人员都应尽量减少对相关动物福利的负面影响。野生动物研究的良好动物福利实践具有与实验室研究相同的特征,但与实验室饲养的动物相比,野生动物可能需要不同的方法和程序。

野生动物研究通常是在自然栖息地自由生活的动物或在各种圈养环境(如实验室、动物园、水族馆、保护区)中捕获的野生动物进行的。很少有野生动物物种是在实验室条件下专门繁殖的,类似于用于动物模型的条件。除非圈养动物无法用于或不适合用于科学目的,否则不应将动物从其自然栖息地带走。为科学目的从野外捕获动物是受法律管制的。

领域的研究

许多野生动物研究的重点是保护和管理,目的是了解野外种群的生态。在这种情况下,尽量减少对动物的干扰对研究的科学有效性和动物的良好福利至关重要。[2 - 4].

一些野外研究需要改变动物的栖息地或行为作为研究的目标,而另一些则需要监测动物对栖息地变化的反应。在这种情况下,重要的是尽量减少对研究地点周围动物和被调查动物的干扰。

许多实地研究涉及操纵研究动物,包括捕获,标记或其他程序,或这些组合,这可能导致痛苦。捕获、标记、无线电标记和收集生理数据(例如血液或组织样本)也可能产生延迟后果,例如降低存活和繁殖的可能性。因此,根据“最佳实践”实施这些程序并监测动物的潜在不利影响至关重要。试点研究可用于评估实地工作可能对环境造成的破坏,应尽量减少这种破坏。后续研究可用于监测研究的成功和对动物造成的任何不利影响。

研究人员应该考虑到被调查物种的社会结构和行为。最明显的例子是年轻人对母亲照顾的依赖。对于具有复杂社会组织的物种来说,移除社会群体中的关键成员可能会损害剩余群体成员的福祉。即使是暂时移走动物,这些考虑也可能是相关的。

即使是纯粹的观察性研究,在没有操纵动物的情况下,也会引起关于动物福利和/或保护的伦理问题。例如,人类的观察会扰乱动物的正常活动,使动物放弃它们的领土、家园或幼仔。在生境中开辟小径/横断面,以便接近、观察和调查动物,也会造成干扰。研究人员在设计研究时应该考虑这些问题。相机陷阱有时可以通过诱捕或直接观察来避免打扰动物。

动物的行为受到其基因组成、经验和社会背景的影响,这些可能是野外和圈养野生动物物种研究中抽样偏差的潜在来源。的奇怪的框架通过在行为研究的设计、实施、报告和解释过程中考虑这些问题,为研究人员提供了一种避免抽样偏差的方法。

被研究

一般而言,野生捕获的动物应被圈养在尽可能符合其自然栖息地的环境中(例如在光照强度、食物等方面)。圈养时间的长短和放生地点是将动物放归野外的重要考虑因素。长时间的圈养可能会导致释放的动物被其同类拒绝,并失去获得基本资源的机会(例如獾群),这可能会损害其觅食或自保的能力。动物应该总是被送回捕获的确切地点。

3 rs

3r是英国不可分割的一部分1986年动物(科学程序)法,2012年修订(ASPA),规范在可能造成疼痛、痛苦、痛苦或持久伤害的手术中使用脊椎动物和头足类动物,包括野生动物物种。ASPA还要求将研究对人类、动物或环境可能带来的好处与对相关动物可能造成的伤害进行权衡。

3r和危害/效益评估也与不受ASPA监管的野生动物研究相关,尽管如此,这些研究可能会损害研究或非研究物种的福利。在设计及进行野生动物研究时,应始终把“3r”考虑在内。[2、3、5].

更换

替代通常不适用于旨在了解野生动物物种的行为和生态的研究,因为动物本身就是研究对象。然而,在网上计算机建模等技术被用于人口研究,包括那些旨在评价致命/生育控制方法、调查动物运动和预测疾病传播的研究。

减少

许多用于减少生物医学研究中使用的动物数量的原则和技术也适用于野生动物研究。这些包括:

  • 适当及有效率地使用18luck新利体育官网登录实验设计例如,在一个实验中探索多个变量影响的析因设计;序贯和多元统计方法;重复测量设计;实验分阶段进行。
  • 利用文献资料、试验数据或两者的信息,估计足够统计能力所需的最小样本量。
  • 将复制/实验单位(例如个体动物、动物笼、社会群体)的数量保持在所需功率水平的最低水平。
  • 利用统计程序,表明何时收集了足够的数据。
  • 避免重复研究,除非对项目的目的或设计有必要。
  • 共享数据和资源(例如生物和遗传样本)并最好以免费获取格式发布结果。

还可以通过以下方式减少动物的使用:

  • 尽量减少需要执行的程序的数量(例如,捕获一次以获取研究不同部分的数据)。
  • 采用特定物种/性别/年龄的实验设计(例如,使用特定物种的诱饵,或在特定18luck新利体育官网登录时间或地点诱捕,以尽量减少非目标捕获)。

与大多数实验室研究不同,实地研究的样本量不易控制。例如,可能需要捕获100只动物才能找到40只符合研究年龄和性别要求的动物。此外,可能会有外部因素,如天气条件,可能会影响可以收集的数据。在设计实地研究时,考虑这些因素是很重要的。

细化

任何捕获动物的人都应该接受培训,掌握人道的捕获、处理和释放方法,以及所使用的任何科学程序,以尽量减少对动物及其环境的影响。

研究中使用的野生动物物种在体型、生理和行为上差异很大。动物对干扰、处理和程序的反应可能在物种内(如季节性)和物种之间有所不同。因此,应咨询专业指导、特定物种的专门知识和适合物种的文献,以确保方法和设备是适当的,并确保最新的改进和最佳做法得到实施。

评估研究和非研究物种的潜在危害来源,以及如何消除或尽量减少这些危害,应成为所有野生动物研究建议的一部分。在许多情况下,任何对动物福利的负面影响都可以通过仔细的规划、健全的实验设计和选择对有关物种侵入性最小的技术来减少。18luck新利体育官网登录需要考虑的问题包括:

  • 捕获/捕获-提供最佳做法指引(见下文的专业指引);监测标记动物位置的智能方法(例如空间记录器)避免了重复诱捕的需要;使用聪明的陷阱将防止不必要的重新捕获和诱捕脆弱的非目标动物。留意当地的天气情况;极端条件会使陷阱无法及时检查,洪水或高温会使被困的动物处于危险之中。
  • 处理和约束-处理野生动物应尽量减少;正确的技术不一定与实验室动物推荐的技术相同。
  • 标记方法(例如条带;标签;纹身;剪脚趾、耳朵或尾巴)——应该使用最不痛苦的方法(见下表)。
  • 附加/植入无线电发射机-该装置应在研究动物体重的推荐百分比范围内,并适合动物的生活方式(例如,外部发射器对于通过小开口挤压的动物可能不是很有用,例如蝙蝠)。
  • 医疗/外科干预措施使用麻醉剂和固定剂-麻醉在操作或安装非侵入性设备(例如无线电项圈)时,通常需要防止窘迫或伤害。
  • 样品收集(例如毛发、羽毛、鳞片、牛奶、皮肤刮痕、胃内容物)——即使是非侵入性的方法也可以改进以减少压力/痛苦(见下表)。
  • 血液取样-如不能使用唾液或粪便等替代品代替血液或血浆,如何减低对动物的影响?是否需要补充液体以减少脱水的风险?可以微量试样用来减少失血?
  • 的方法测量体重、呼吸频率、心率、脉搏率、体温和体长——在这些过程中可以采取什么措施来减少压力?
  • 安乐死-野外的人道宰杀方法不一定与《防止虐待动物公约》附表1所列的相同;研究人员应该接受培训,掌握针对可能遇到的动物(即不仅仅是目标物种)的最合适的野外方法。
  • 仔细检查洞穴地点当这涉及到处理和/或移走幼小的动物、蛋或其他物体时——这是否会引发遗弃、杀婴或以其他方式影响后代的生存?
  • 运输-在我们的工作中提供了减少压力的指导运输页面。
  • 被囚禁者的住房和维护-对于大多数野生动物物种,内政部工作守则中没有关于动物照顾和住宿的具体指导方针;应就专属维修事宜征询专家意见;在适当的情况下考虑户外住房。
  • 环境和社会操纵-应仔细考虑对个人和社区的长期影响;应尽量减少生命周期关键部分的干扰。
  • 社会剥夺群居物种如果被隔离,会遭受相当大的压力。
  • 饮食习惯的改变获取食物/水-野生动物可能无法使用饮料瓶或识别某些新食物;了解自然饮食和行为以及密切监测食物和水的摄入是必不可少的。
  • 的方法吸引动物(例如,回放叫声、供应、诱饵)-应注意使方法适合目标动物,并尽量减少对社区的更广泛或更长期的影响,例如对繁殖的干扰或对供应的依赖。
  • 的频率和持续时间人类的观察-考虑使用远程视频监控。
  • 对人类的适应-这是一个特别重要的因素,需要考虑人类可能对野生动物构成威胁的地方(例如通过狩猎)。
  • 物种间令人不安的相互作用(如捕食者-猎物)、物种内部(如竞争)以及物种与栖息地之间——这种相互作用可能是复杂的,干扰的潜在连锁效应应始终予以考虑。

提炼野生动物研究方法,改编自Zemanova (2020)5

所需资料:传统方法

替代的方法

生理:抽血

唾液

粪便

尿液

饮食:致死取样(胃内容物)

粪便

ID:侵入式标记,仪器附件

自然的标记

伤疤

的足迹

照片识别技术6

侵入性较小的标记(例如染料)

遗传学:组织取样

拭子(如鱼类黏液层头足类动物;蝙蝠翅膀)

粪便

环境DNA (eDNA)7

丢弃的蛋壳或羽毛

存在/缺失:捕获

相机陷阱

无人驾驶飞机

埃德娜8

法律控制

动物(科学程序)法

ASPA将管制程序定义为对受保护动物(脊椎动物和动物)所做的任何事情章鱼寻常的)为了科学目的而引起疼痛、痛苦、痛苦和/或持久伤害。这包括对正常身体、精神和社会福祉的任何物质干扰,以及立即或长期的疾病、伤害和生理或心理不适。如果对程序是否属于ASPA的范围有任何疑问,则必须与内政部监察局联系。

给动物打铃、打标签或做标记,主要是为了识别它是一个特定的个体,或者用任何其他人道的方法来做这些事,如果它们只会造成短暂的疼痛,不会造成持久的伤害,就不属于受监管的程序。例如,在啮齿动物身上植入微型芯片或做耳标,如果主要是为了识别动物,就不属于受监管的程序。同样,如果仅仅是为了确定动物的身份或来源而进行的血液或DNA采样只会引起短暂的不适或痛苦,则不受监管。当用于实验或其他科学目的时,标记或识别方法,如剪脚趾,可能导致超过该阈值的痛苦,受到规范。如果打算实施上述任何技术,请务必与内政部监察局核实。出于福利考虑,麻醉药的使用可能是为了尽量减少痛苦和伤害,这需要ASPA的监管。看到《ASPA运作指南》了解更多信息。

野生动物的法律

国家法律,例如英国1981年野生动物和乡村法案美国规定为科学目的从野外获取动物。所有野生哺乳动物也受到保护,免受某些残忍行为的侵害1996年野生哺乳动物(保护)法案。獾、鹿和海豹都有议会法案专门献给他们。调查人员应确保他们遵守所有相关法规,并拥有所有必要的许可证和牌照。请注意,不同的机构负责颁发许可证,并在英国的下放地区提供野生动物管理建议。

引用

许多野生物种受到威胁或濒危,并受《濒危野生动植物种国际贸易公约》(引用)。CITES数据库和世界自然保护联盟(IUCN)濒危物种红色名录可用于确定某一特定物种的当前保护状况。CITES附录规定,国家政府许可证为某些物种的贸易所必需,并在国际商业贸易中为这些物种提供三个级别的保护。

除非有特别的理由,例如为直接保育或福利用途,否则不得使用濒危或受威胁物种作研究用途。的ASPA限制濒危动物(包括非人类灵长类动物)的使用目的。

专业的指导

各种专业组织和协会也提供有关野生物种使用的指导,包括美国哺乳动物学会美国鱼类学家和爬虫学家协会鸟类学委员会动物行为研究协会加拿大动物保护委员会英国特许生态与环境管理学会(CIEEM)。

报告野生动物研究

透明地报告一项研究是如何进行的,使其他人能够复制或调整研究方法,并评估研究结果的可靠性。在野生动物研究中需要更彻底和公开的报道,这已被强调为相机陷阱[9、10]和无人机[11)使用。除了技术信息外,报告一项研究是如何设计和实施的充分细节也很重要。

有效的计划促进了良好的报告,两者都有助于严谨可靠的研究。的到达准备指南是为了帮助研究人员有效地计划(ARRIVE和PREPARE)和透明地报告(ARRIVE)涉及动物的研究而创建的资源。ARRIVE和PREPARE指南得到了动物行为研究协会(ASAB)和动物行为学会(ABS)的认可。《自然》、《动物行为》、《焦点动物生态学》和国际灵长类学杂志等期刊也建议使用ARRIVE报告指南。

使用ARRIVE野生动物研究指南

ARRIVE指南概述了在撰写描述动物研究的稿件时应包括的基本信息。符合arrival -compliant报告并不要求遵循特定的程序或研究设计,而是要求关于程序和研究设计的充分信息被使用。

通过将所有相关项目纳入《arrival 2.0基本10项和推荐集》,野生动物研究的报告质量、可靠性和可重复性得到了提高。入境事务处解释及阐述文件所提供的大部分例子[12有临床前研究的重点,但大多数ARRIVE指南项目都与动物研究的所有领域相关。下面的例子概述了在野生动物研究报告的背景下,从“抵达基本10项”中选择的项目。

样本大小

根据你打算推断的内容,包括在你的研究中包含的个体生物,动物群体和/或野外地点的数量的理由。遵守reach不需要进行样本大小计算,而是需要解释如何确定动物数量。

例子包括:

  • 根据以往普查数据或预期物种密度作出的估计[13].
  • 抽样工作、不良事件或许可证规定所造成的限制[新利体育网页版13].
  • 为统计假设检验获得足够功率的计算[14].

纳入和排除标准

包括适用于个别生物、动物群体、野外地点或其他数据收集领域的任何合格或不合格标准的详细信息。例如:

体重<2克的动物没有被纳入研究,因为与诱捕相关的死亡率更高。

采样在9月至2月期间进行,以防止扰乱繁殖行为。

利用我们的试点数据确定了8个潜在的场点。从这8个城市中,选择3个城市是基于它们与可用于分析样本的设施的接近程度。

随机

请详细说明为尽量减少偏见和混淆的影响而采取的措施。国家是否随机是否在研究的任何阶段实施,如果是,如何实施。如果随机化不适合研究,说明使用什么方法进行选择和分配。

为了估计动物的丰度,样条的放置是分层的,以允许研究地点的定期再镶嵌(即不是随机放置)遵循[15].

在研究区域内,使用Microsoft Excel中的standard = RAND()函数生成的随机数,将每个牧场(实验单元)随机分配到一个处理(集约化管理或有机管理)。

为了尽量减少与一天中的时间相关的混淆,研究地点按照使用基于计算机的随机顺序生成器创建的时间表随机顺序访问。

基础垫层

基础垫层是另一种可以纳入研究设计的措施,以尽量减少无意识偏见。报告是否在任何阶段将盲法纳入研究设计。例如:

盲法被纳入数据收集阶段。主要观察员不知道哪些动物是野生出生的,哪些是作为圈养繁殖计划的一部分重新引入的。

由于组间表型差异明显,不可能在数据收集阶段采用盲法。然而,随后对数据进行编码,以便在数据分析期间进行盲化。

参考文献

  1. Zemanova MA(2019)。野生动物遗传学研究中非侵入性采样实施不力。反思生态4: 119。doi: 10.3897 / rethinkingecology.4.32751
  2. Soulsbury CD。(2020)。涉及野生动物的研究的福利和伦理:入门。 生态学和进化中的方法 11(10)1164 - 81。2041 - 210 - x.13435 doi: 10.1111 /
  3. Lindsjo Jet al。(2016).从老鼠到驼鹿的动物福利——在野生动物研究中实施3r原则。J野生动物疾病杂志52(2): 65 - 77。s.s65 doi: 10.7589/52.2
  4. 场KAet al。(2019)。出版改革保护野生动物不受研究者伤害。公共科学图书馆生物学17(4): e3000193。doi: 10.1371 / journal.pbio.3000752
  5. 泽曼诺娃硕士(2020)。通过3r原则进行更富有同情心的野生动物研究:从侵入性方法转向非侵入性方法。 野生动物生物学1.doi: 10.2981 / wlb.00607
  6. Bogucki Ret al。(2018)。将深度学习应用于露脊鲸照片识别。保护生物学33(3): 676 - 684。doi: 10.1111 / cobi.13226
  7. 亚当斯CIet al。(2019)。超越生物多样性:环境DNA (eDNA)能否作为群体遗传学工具?基因10(3): 192。2 fgenes10030192 doi: 10.3390%
  8. 布莱克曼RCet al。(2021)。利用环境DNA绘制亚热带河流鱼类群落生物多样性热点。科学报告11(1): 1 - 11。doi: 10.1038 / s41598 - 021 - 89942 - 6
  9. Choo年。(2020)。使用相机陷阱照片报告个人身份的最佳做法。全球生态与保育24: e01294。doi: 10.1016 / j.gecco.2020.e0129
  10. 伯顿交流。(2015)。野生动物相机诱捕:将调查与生态过程联系起来的综述和建议。应用生态学杂志52(3): 675 - 85。doi: 10.1111 / 1365 - 2664.12432
  11. barna房颤。(2020)。使用无人机进行野生动物研究时报告方法的标准化协议。无人驾驶车辆系统杂志8(2): 89 - 98。doi: 10.1139 / juvs - 2019 - 0011
  12. Percie du Sert N。(2020)。报告动物研究:对ARRIVE指南2.0的解释和阐述。公共科学图书馆生物学18.7: e3000411。doi: 10.1371 / journal.pbio.3000411
  13. 雷诺兹PS(2019)。当功率计算不可行时:动物数量的费米近似。实验室动物48:249 - 53。doi: 10.1038 / s41684 - 019 - 0370 - 2
  14. 莫里森毫升et al。(2008)。野生动物研究设计。2nd版。施普林格。
  15. Barabesi L ., Fattorini L .(2013)。距离抽样中横断面或点的随机与分层位置:理论结果和实际考虑。环境与生态统计20(2): 215 - 36。doi: 10.1007 / s10651 - 012 - 0216 - 1
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