Effects of environmental enrichment on personality traits in juvenile Arctic charr (Salvelinus alpinus) : interplay with brain morphology, growth performance and implication for welfare

Abstract

Arctic charr (Salvelinus alpinus) is the northernmost distributed freshwater fish and considered to be the most cold-adapted salmonid. In overall, Iceland is graded as the largest worldwide producer and its system considered as sustainable farmed system. Despite that, no study has yet targeted the welfare state of Arctic charr, although there is a growing interest regarding animal welfare in food production systems. Animal personality has been reported in a wide range of species across the animal kingdom, including fish, and its adaptive importance has become a central subject in diverse disciplines ranging from behavioural ecology to fish welfare. In aquaculture, animals are often raised in plain housing conditions and such environments could severely restrict the natural behavioural repertoire of animals, and hence may compromise their welfare. Therefore, enriched rearing conditions in aquaculture have been used since the last decade to improve the welfare and the performances of the farmed species. The aims of this study are to investigate how an environmental enrichment affects the personality traits expression and their correlation (i.e., behavioural syndrome) as well as potential association with brain characteristics and growth for Arctic charr welfare implication. I found that physical environmental enrichment induces boldness consistency across long term period (Chapter 1), behavioural syndrome (Chapter 2), shyer individuals (Chapter 1), a lower brain volume, higher growth performance as well as a positive correlation between boldness and olfactory bulbs and growth rate (Chapter 1 & 2). Futhermore, I found that individual and group risk taking are repeatable but not cross – context consistent (Chapter 3). These results are implemented in the nature and function-based welfare framework and brings new insights into behavioural traits development.

Bleikja (Salvelinus alpinus) hefur norðlægustu útbreiðslu ferskvatnsfiska og er álitinn vera sá laxfiskur sem er aðlagaður að kaldasta umhverfinu. Ísland er stærsti framleiðandi eldisbleikju á heimsvísu og almennt er eldið talið frekar umhverfisvænt. Þrátt fyrir þennan árangur, og aukinn áhuga á velferð dýra sem alin eru til manneldis, þá hefur engin rannsókn beint sjónum sínum að velferð eldisbleikju. Persónuleiki dýra hefur verið rannsakaður víða innan dýraríkisins, þar á meðal hjá fiskum, og mikilvægi hans er vinsælt rannsóknarefni á mörgum fræðasviðum, frá atferlisvistfræði til rannsókna á velferð fiska. Í fiskeldi eru dýr oft alin í einföldu umhverfi, sem geta takmarkað náttúrulegan breytileika í atferli þeirra, og dregið úr velferð þeirra. Síðasta áratuginn hefur því verið reynt að auðga eldisaðstæður til þess að bæta velferð og frammistöðu eldisdýra. Markmið minna rannsókna er að kanna hvernig auðgun umhverfis (þ.e.a.s. flóknara umhverfi) hefur áhrif á ólíka persónueiginleika, tengsl þeirra á milli (þ.e.a.s. behavioural syndromes), möguleg tengsl þeirra við lögun heilans og vöxt, sem og áhrif þessara þátta á velferð eldisbleikju. Mínar rannsóknir sýna að auðgað umhverfi (i) veldur meiri stöðugleika í því hversu djarfir fiskar eru (Kafli 1), (ii) veldur aukinni fylgni á milli mismunandi persónueiginleika (Kafli 2), (iii) veldur því að fiskar eru ekki eins djarfir (Kafli 1), (iv) dregur úr rúmmáli heilans og (v) eykur vaxtarhraða; þá mældust djarfari fiskar með stærri lyktarklumbu (olfactory bulb) og uxu hraðar (Kafli 1 og 2). Þá kom í ljós að áhættusækni einstaklinga og hópa var stöðug í tíma, en ekki á milli ólíkra aðstæðna (Kafli 3). Þessar niðurstöður veita nýja innsýn í þroskun atferlis fiska, og má nýta þær við bæta aðstæður og velferð eldisdýra.