訓練小牛定點上廁所 科學家新招救地球

by:阿雀
51003

如果人類小孩都可以接受訓練、學會定點上廁所了;那麼對小牛來說,應該也不會是難事......吧?

本照為訓練小牛定點上廁所的實際畫面。其中,一隻小牛正要走進特製廁所「MooLoo」內。

訓練小牛上廁所

如果可以訓練小孩上廁所,那麼就也可以訓練小牛上廁所?在德國和紐西蘭,便有一群科學家相信這個理論,並決定真的付諸行動「教」小牛上廁所,並藉此解決家畜排泄物造成的環境問題。

一天排放30公升尿液

在畜牧業中,一隻牛一天可以製造大約 66磅至 88磅(約 30至 40公斤)的糞便和 8加侖(約 30公升)的尿液,而當大量的牛隻排泄物滲入土壤時,便會對環境造成各種負面影響。

造成溫室氣體排放

事實上,農業是全球「氨」排放量最大的來源。其中,光是畜牧業就佔了至少一半——而牛的尿液和糞便混合後,便會產生氨。

雖然氨和氣候變遷並沒有直接的關係,但當氨進入土壤後,土壤內的微生物卻會將其轉化為「一氧化二氮」(nitrous oxide,N2O),也就是僅次於甲烷和二氧化碳的第三大溫室氣體。

而且除了溫室氣體以外,牛的排泄物還會造成土壤和當地水道的汙染。

post title

人們通常認為牛無法控制自己的排便或排尿。但一個研究團隊想要打破這項「成見」。本照為示意圖,非參與「MooLoo」計畫的小牛。

Photo: Mateus Bandeira

「為什麼牛不能學會怎麼上廁所?」

對於德國農場動物生物學研究所(FBN)的動物心理學家朗貝因(Jan Langbein)以及他的團隊來說,他們內心一直有個疑問:「為什麼(牛)不能學會怎麼上廁所?動物很聰明,牠們可以學習很多東西。」

朗貝因表示:「人們通常認為牛無法控制自己的排便或排尿。」但他們嘗試打破這項偏見,並成功訓練了一群年輕的小牛學會在定點小便。

「MooLoo」訓練

這項研究在本周一(13)時公布於期刊《當代生物學》(Current Biology)中,除了FBN以外,德國弗里德里希·洛弗勒研究所(Friedrich-Loeffler-Institut,FLI)以及紐西蘭奧克蘭大學(University of Auckland)的研究人員也一同加入了這個計畫。

研究團隊將教小牛小便的過程稱之為「MooLoo」訓練。

本影片為實際訓練畫面,可以看見一隻小牛走進「MooLoo」內小便的過程。

上對地方有獎勵

在訓練的第一階段,小牛會被放在一個名為「MooLoo圍欄」(MooLoo pen)的「廁所」中,只要牠們在裡面小便,就可以得到像是大麥、糖水之類的獎勵。

接著,第二階段時,牠們則會被放到「MooLoo圍欄」附近,如果牠們回到圍欄內並小便,便能夠再得到食物。

來自FBN,同時也是本研究第一作者的德克森(Neele Dirksen)告訴CNN:「一旦牠們被允許到外面去,小牛會回到廁所拿獎勵,可是牠們很快就學到,牠們只有在小便之後才能獲得獎勵。」

用水噴小牛當懲罰

而除了獎勵法以外,研究人員還想到要以威嚇的方式阻止小牛在「MooLoo圍欄」以外的地方排泄。

「最開始,我們使用入耳式耳機,只要牠們在外面小便,我們就播放非常惱人的聲音,」朗貝因說,他是本研究的共同作者之一:「我們認為這可以懲罰牠們,但牠們並不在乎。最終,噴水起到了溫和的威嚇效果。」

最後,研究團隊找到了適當的方法:只要小牛在錯誤的地方小便,他們便會用水噴牠三秒鐘。

到了第三階段,小牛則會被移到距離「MooLoo圍欄」更遠的地方,但獎懲機制還是照舊。

post title

研究團隊表示,只要經過 15至 20次的小便,小牛就能學會自動進入廁所。本照為示意圖,非參與「MooLoo」計畫的小牛。

Photo: Knarrhultpia

16隻中有11隻學成

每天,小牛都會受訓 45分鐘。10天之後,研究團隊成功訓練 16隻小牛中的 11隻,讓牠們學會定點小便。但他們也提出建議,認為其他 5隻小牛或許只是需要更多時間掌握這項技能,而非真的學不會。

來自奧克蘭大學的動物行為學家,同時也是研究團隊成員之一的馬修斯(Lindsay Matthews)在接受紐西蘭國家廣播電台(RNZ)訪問時表示:「很快地,只要經過 15至 20次的小便,牛就會自動進入廁所裡......到最後,有四分之三的牛會將四分之三的小便排放在廁所裡。」

表現和人類兒童一樣好

本次的研究結果顯示,當小牛在學習上廁所時,和人類兒童的表現相似,甚至比年幼的孩子做得更好。研究人員馬修斯即表示:「牛至少和 2至 4歲的兒童表現一樣好,起碼一樣快。」

post title

研究團隊發下宏願,希望在幾年之內,所有牛都能學會定點上廁所。

Photo: Andy Kelly

80%牛隻尿液,56%氨排放量

而在這次的實驗成功後,研究團隊接下來有幾個計畫:其一是,或許能讓小牛也接著學會在定點「排便」;其二,則是讓「MooLoo」成為一種普遍的做法,

研究人員馬修斯指出:「它(指MooLoo)必須是自動化的......我們希望能夠建立自動化的訓練系統以及自動化的獎勵系統。」

根據目前狀況,這項構想離實現還有非常大的一段距離,可是研究團隊希望它們的成果最終能帶來大影響,因為只要能成功在「廁所」中蒐集到 80%的牛隻尿液,就可以減少 56%的氨排放量。

希望所有牛都會上廁所

除此之外,學會定點上廁所,對牛隻本身也是有好處的,因為當牠們生活區域的尿液含量減少時,也將有助於改善牠們的衛生環境和健康福祉。

但無論如何,這次的研究都指出了一件事——訓練小牛定點排泄是有可能的。共同作者朗貝因更許下宏願,希望「在幾年之內,所有牛都會上廁所」。