موفقیت دانشمندان در آموزش توالت رفتن به گاوها

آیا می‌توانیم توالت رفتن را به گاوها یاد بدهیم؟ آیا می‌خواهیم این کار را انجام دهیم؟ پاسخ به هر دو سؤال مثبت است و انجام این کار می‌تواند به ما کمک کند تا به حل مشکلات مرتبط با آلودگی آب و تغییرات اقلیمی بپردازیم.

ادرار گاو حاوی مقدار زیادی نیتروژن است و موجب ایجاد مشکلات زیست‌محیطی متعددی می‌شود. وقتی گاوها عمدتا در فضاهای بیرون نگه‌داری می‌شوند، مانند نیوزیلند و استرالیا، نیتروژن ادرار آن‌ها درون خاک تجزیه می‌شود. این فرایند دو ماده مشکل‌ساز، یعنی نیترات و نیتروز اکسید را تولید می‌کند.

نیترات حاصل از ادرار به دریاچه‌ها، رودخانه‌ها و سفره‌های آب زیرزمینی نشت می‌کند و موجب آلودگی آب و رشد بیش‌ازحد علف‌های هرز و جلبک‌ها می‌شود. نیتروز اکسید گاز گلخانه‌ای پایداری است که ۳۰۰ برابر قوی‌تر از کربن‌دی‌اکسید است. این گاز حدود ۱۲ درصد از انتشارات گازهای گلخانه‌ای در نیوزیلند را شامل می‌شود و بیشتر آن مربوط به بخش کشاورزی است.

اگر بتوان مقداری از ادرار تولیدشده گاوها را جمع‌آوری و تصفیه کرد، نیتروژن درون آن را می‌توان در مسیر دیگری منحرف و به کاهش آثار زیست‌محیطی آن کمک کرد. حال، چگونه می‌توان ادرار گاوها را جمع کرد؟

گروهی از پژوهشگران دانشگاه آوکلند نیوزیلند با همکاری مؤسسه‌ی تحقیقات سلامت حیوانات و مؤسسه‌ی تحقیقات زیست‌شناسی حیوانات مزرعه در آلمان روی مشکل مذکور کار کردند. پژوهش آن‌ها به‌تازگی در مجله‌ی Current Biology منتشر شده است. این مطالعه بخشی از رساله‌ی دکتری نیل دیرکسن است.

در پژوهش جدید که با حمایت مالی بنیادی فولکس‌واگن انجام شد، پژوهشگران اصول روان‌شناسی رفتاری را به‌منظور آموزش گاوهای جوان برای ادرارکردن در جای خاصی، یعنی استفاده از توالت، به کار بردند.

گوساله‌ها برای واردشدن به محل مخصوص دفع ادرار باید از راهرویی می‌گذشتند

طبق اصول روان‌شناسی رفتاری، اگر رفتاری با پاداش یا تقویت‌کننده دنبال شود، احتمالا تکرار می‌شود. به همین روش است که سگ‌ها را آموزش می‌دهیم تا وقتی آن‌ها را صدا می‌زنیم، بیایند. بنابراین، اگر می‌خواهیم رفتار خاصی مانند ادرارکردن در محلی خاص را تشویق کنیم، باید آن رفتار را تقویت کنیم. پژوهشگران مطالعه‌ی جدید این ایده را عمدتا شبیه آنچه برای آموزش توالت رفتن کودکان به‌کار می‌بریم، با استفاده از رویکردی به نام «زنجیره پس‌رو» به‌کار بردند.

ابتدا، گوساله‌ها در محل توالت محدود می‌شدند و وقتی ادرار می‌کردند، غذای خوش‌مزه‌ای دریافت می‌کردند. این امر موجب شد آن محل به‌عنوان محل ایدئالی برای ادرار معرفی شود. سپس، گوساله‌ها در راهرویی بیرون از محل مخصوص توالت قرار می‌گرفتند و باردیگر برای ورود و ادرار در آنجا تقویت می‌شدند. اگر ادرار در راهرو شروع می‌شد، آب به‌شکل ناخوشایندی روی آن‌ها پاشیده می‌شد.

ادرار گاو را می‌توان در محل مخصوص دفع ادرار جمع‌آوری کرد

پس از بهینه‌سازی آموزش، هفت رأس از هشت گوساله‌ای که آموزش دیدند، یاد گرفتند که در محل مخصوص ادرار کنند. آن‌ها تقریبا به همان سرعتی که کودکان یاد می‌گیرند، این رفتار را یاد گرفتند. گوساله‌ها فقط پانزده روز آموزش دیدند و بیشتر آن‌ها مجموعه کامل مهارت‌ها را طی ۲۰ تا ۲۵ بار ادرار آموختند که سریع‌تر از زمان آموزش توالت رفتن برای کودکان سه‌چهارساله است.

نتایج یادشده دو موضوع مهم را به ما نشان می‌دهد که قبلا مشخص نبوده است: ۱. گاوها می‌توانند یاد بگیرند که به ریفلاکس ادرار خود توجه کنند؛ زیرا زمانی که برای استفاده از محل توالت آماده بودند، به آنجا می‌رفتند؛ ۲. اگر گاوها برای انجام این کار پاداش بگیرند، یاد می‌گیرند که ادرار خود را نگه دارند تا زمانی که به مکان مناسب برسند.

گوساله‌ها پس از استفاده از توالت، غذای خوش‌مزه‌ای دریافت می‌کردند

پژوهش جدید اثبات مفهومی است که ثابت می‌کند گاوها بدون زحمت زیاد می‌توانند توالت رفتن را یاد بگیرند؛ اما افزایش مقیاس این روش برای کاربردهای عملی در کشاورزی شامل دو چالش دیگر می‌شود که در مراحل بعدی پروژه، روی آن کار می‌شود:

۱. به روشی نیاز داریم که هم بتواند ادرار را در محل مخصوص تشخیص دهد و هم بدون مداخله انسان به‌طور خودکار عمل تقویت را انجام دهد. این موضوع احتمالا چیزی بیش از مسئله‌ای فنی نیست. ساخت حسگری برای تشخیص ادرار کار دشواری نیست و مقادیر کمی پاداش جذاب را می‌توان در محل توالت ارائه کرد؛

۲. باید تعداد و مکان مناسب توالت‌های مورد‌نیاز را مشخص کنیم. این مسئله خصوصا در کشورهایی مانند نیوزیلند چالش‌برانگیز است که در آن گاوها بیشتر وقت خود را به‌جای فضای بسته در چراگاه‌های باز می‌گذارنند.

گوساله‌ها ازطریق گیتی از محل مخصوص توالت خارج می‌شوند

بخشی از پژوهش‌های آینده مستلزم درک این موضوع است که گاوها برای استفاده از توالت حاضرند چقدر راه بروند. همچنین، برای درک بهترین روش استفاده از این تکنیک هم در حیواناتی که در فضای بسته و هم در حیوانات مزارع باز نگه‌داری می‌شوند، پژوهش‌های بیشتری باید انجام داد.

آنچه می‌دانیم، این است که نیتروژن موجود در ادرار گاوها هم موجب آلودگی آب‌ و هم تغییرات اقلیمی می‌شود و این اثرات را می‌توان با آموزش توالت رفتن به گاوها کاهش داد. هرچه مقدار ادرار بیشتری جمع کنیم، کمتر نیاز است که تعداد گاوها را کاهش دهیم تا به اهداف انتشارات گازهای گلخانه‌ای دست پیدا کنیم و دسترسی به شیر، کره، پنیر و گوشت گاوها کمتر به‌خطر می‌افتد.