The Effects of the Alteration of the Phenotypic Appeareance and Modifications of the Early Environment on the Welfare of Laying Hens

Resumen

Los animales criados con fines productivos, como las gallinas de puesta, están frecuentemente expuestos a una amplia gamma de desafíos tanto sociales como ambientales desde el día en el que nacen. El objetivo principal de esta Tesis es: explorar los efectos que la alteración del contexto social y ambiental causan sobre el bienestar de las gallinas de puesta.Esta Tesis se divide en dos grandes partes: 1) La primera parte (Capítulos 2 y 3), tiene como objetivo investigar si la alteración de la apariencia fenotípica (AF) de distintas proporciones de aves puede afectar la frecuencia y dirección de sus interacciones sociales. Un segundo objetivo de esta investigación es, determinar si, estos efectos son dependientes del tamaño de grupo (TG) y de la frecuencia del fenotipo alterado dentro del grupo. Para la realización de estos experimentos, se asignaron aleatoriamente un total de 1050 pollitos de un día de edad a uno de los 45 corrales experimentales correspondientes a 3 TG distintos: 10, 20 y 40 aves. En todos los corrales las aves se encontraban a una densidad constante de 8 gallinas / m2. Para cada uno de los TG estudiados, la AF de las distintas proporciones de aves fue modificada mediante la aplicación de una marca negra en la parte posterior de la cabeza (formando grupos con el 0, 30, 50, 70 o 100% de las aves marcadas (M)). Por tanto, para el estudio realizado en el Capítulo 2, estos fueron los grupos experimentales a investigar. En estos grupos, se registró, mediante observaciones conductuales ¿ad libitum¿ de cada corral, la frecuencia y dirección de los distintos comportamientos, tanto agresivos como afiliativos realizados entre los miembros del grupo. Los posibles efectos del TG y la AF sobre la frecuencia y dirección de las interacciones sociales durante el período prepuesta fueron analizados mediante distintos modelos mixtos Anova. El Capítulo 3, puede ser considerado como un estudio de seguimiento, ya que se realizó en periodo de puesta, cuando las gallinas utilizadas en el primer experimento llegaron a la edad adulta. En este caso, se analizaron los efectos sobre la agresión de alterar la AF de las gallinas en grupos originalmente homogéneos (0, 100% M). En concreto aquí, los grupos originalmente homogéneos (100% sin marcar (U unmarked) y 100% marcados (M marked)) fueron alterados secuencialmente, marcando o, desmarcando el 30, 50 y 70% de las aves a las 34, 38 y 44 semanas de edad respectivamente. La frecuencia y direccionalidad de las interacciones agresivas en los grupos alterados se comparó con la de sus controles (grupos heterogéneos no alterados). El efecto de los distintos tratamientos fue analizado mediante modelos mixtos Anova. En esta primera parte de la tesis (Capítulos 2 y 3) se observó que los efectos de la AF diferían si se trataba de gallinas jóvenes o adultas. Mientras que, los efectos de la AF en gallinas adultas resultaron ser claros y muy destacables, los efectos en gallinas jóvenes fueron menores. Las gallinas ponedoras adultas respondieron a las alteraciones de la AF aumentando la agresión de forma considerable en los grupos alterados y dirigiendo claramente dicha agresión hacia las aves alteradas experimentalmente (ya fueran marcadas (M) o desmarcadas (U) recientemente). Estos resultados, tomados en su conjunto, sugieren que la impronta puede jugar un papel importante durante edades tempranas regulando aquello que las pollitas reconocen como fenotipos "normales" dependiendo de lo que encuentren en su entorno cercano. Sin embargo, cuando son adultas, las gallinas ponedoras son mucho más reactivas a los cambios fenotípicos en su entorno social. Tal respuesta, puede ser el resultado de años de evolución ya que la agresión hacia fenotipos alterados puede constituir una defensa contra invasores que pueden exponer a la población a una alta competencia por recursos, nuevos patógenos, u otros riesgos adicionales. Proponemos aquí, que los mecanismos de emparejamiento de fenotipos (phenotype matching mechanisms) pueden regular esta reacción defensiva contra los nuevos fenotipos que aparecen en la población. Los mecanismos de emparejamiento de fenotipos pueden, de este modo, explicar por qué, en gallinas adultas, la diversidad debida al crecimiento, lesiones o enfermedades, podría conducir a una escalada de interacciones agresivas que puede llegar a comprometer la supervivencia de las aves en condiciones comerciales.2) La segunda parte de esta Tesis (Capítulo 4), explora cómo la provisión de un ambiente complejo (Complex Environment_CENV) durante las primeras etapas de desarrollo, puede preparar mejor a las aves para hacer frente al estrés, e incluso funcionar como un atenuante en frente a episodios estresantes impredecibles que se pueden dar en el futuro. Para desarrollar este experimento, 96 pollitas de 1 día de edad fueron asignadas a uno de los 8 recintos experimentales (12 aves/recinto). La mitad de las pollitas fueron asignadas a un ambiente complejo (CENV) mientras que la otra mitad se asignó a un ambiente simple (Simple Environment_SENV). Adicionalmente, la mitad de las pollitas de cada uno de estas condiciones ambientales fueron asignadas a un tratamiento de No-estrés (Non-Stress treatment_NSTR, 33ºC) o a un tratamiento de estrés agudo por frío (Cold-Stress treatment_CSTR, 18-20º C) durante un periodo de 6 horas su segundo día de vida. A las 4 semanas de edad, las pollitas provenientes de esta distinta combinación de tratamientos, fueron sometidas a un protocolo de desafíos estresantes de forma intermitente (Intermittent Stressful Challenges Protocol (ISCP). El ISCP incluía cambios del periodo luz-oscuridad, exposición a Heavy metal durante 1h a 90 dB, exposición a ruidos de depredadores, coches, trenes aviones de forma impredecible y durante periodos de tiempo variables. El objetivo de la exposición a ISCP era crear un ambiente impredecible e incontrolable para las aves. Los resultados de este experimento mostraron que 1) en un test inmunológico indicativo de la respuesta pro-inflamatoria a la phytohemaglutinina-P (inyección de PHA-P), la respuesta de las aves estresadas por frio fue mitgado por el hecho de a ver crecido en un ambiente complejo ya que éstas aves (CSTR_CENV) mostraron una respuesta similar a la de sus compañeras no estresadas (NSTR_CENV) y una respuesta proinflamatoria significativamente mejor que la de las pollitas estresadas por frio que habían crecido en un ambiente simple (CSTR_SENV) (5 días después de que el tratamiento de estrés por frío fuera aplicado). De forma similar se detectó una mejor respuesta de las aves que habían crecido en un ambiente complejo (CENV) en comparación a las que habían crecido en un ambiente simple (SENV) al ser expuestas a nuevos desafíos (ISCP). Las aves de ambientes complejos (CENV) mostraron una ratio heterofilos/linfocitos más baja después de ser sometidas al ISCP que las aves que habían crecido en un ambiente simple (SENV). La provisión de un ambiente complejo (CENV), asimismo, aumentó el tiempo de descanso de las aves, lo que, puede, a su vez, haber favorecido la recuperación después del estrés. Adicionalmente, la exposición al tratamiento de estrés por frío en una edad temprana puede haber determinado que las aves sean más vulnerables en frente a los desafíos estresantes futuros (ICSP). Las aves sometidas a tratamiento de estrés por frio (CSTR) mostraron una respuesta inmunitaria humoral menor (menor producción de anticuerpos después de la inyección de glóbulos rojos de oveja) después del ISCP y empezaron a usar las estructuras elevadas en los ambientes complejos mas tarde comparado con sus compañeras no estresadas (NSTR). Los resultados de este estudio sugieren que la complejidad ambiental introducida en edades tempranas puede no solamente mitigar las consecuencias de los eventos estresantes tempranos sino incluso ayudar a las aves a hacer frente de mejor forma a los eventos estresantes en el futuro. Esto a su vez, refleja la importancia de la provisión de un ambiente complejo en condiciones comerciales lo que puede ayudar a los productores a reducir los efectos negativos del estrés en las aves. En conclusión, los resultados de esta Tesis proporcionan información importante respecto a las estrategias que pueden adoptar las aves para hacer frente a desafíos tanto sociales como ambientales. Los resultados obtenidos pueden ayudarnos a diseñar ambientes productivos más adaptados y protocolos de manejo que permitan mejorar el bienestar de las gallinas de puesta en condiciones comerciales. Estos resultados tomados en su conjunto destacan la importancia de los inputs sociales y físicos a lo largo de la ontogenia como posibles reguladores de las estrategias para hacer frente al estrés, y de la potencialidad de la respuesta de las gallinas de puesta