Adaptive behaviour in chickens in relation to thermoregulation

Based on genetically predisposed patterns, behaviour allows rapid reactions towards environmental and internal stimuli with high response plasticity. Among adaptive behavioural and physiological reactions of fowl, thermoregulation is well investigated for its importance in poultry production. In the context of thermoregulation, plumage plays an important role due to its isolating capacities. Several studies showed that a modified feather cover (e.g., through the major genes Na or F ) can increase heat tolerance in chickens. The present studies were designed to investigate into behavioural thermoregulative adaptation to heat. In the first study details of the chicken plumage were studied by infrared thermography to investigate possible thermal windows suitable for heat dissipation and their relation to behaviour. In addition to the unfeathered parts such as head and legs, there exist thermal windows within the plumage cover, in particular through the nearly bare areas ( apteria ) under the wings and the body sides. Adaptive behavioural patterns involving preening, feather ruffling, dustbathing, and conductive heat loss via sitting are used by the bird to expose or close these thermal windows with flexibility. In experiment 2, plumage of the birds was manipulated and the behaviour under short term heat stress was studied. Twenty-four female broiler breeders were kept in floor pens from 19 wk of age at constant temperatures of 20°C (control) or 28°C (heat). At 39 wks of age they were subjected to short term heat challenges at 28° and 32°C for 10 min. The latency until panting and rectal temperatures before and after the test was measured. In half of the birds (N=24) the neck plumage was sheared and birds were re-tested at 40 wks. Hens housed at high temperatures had reduced heat tolerance as shown by more rapid onset of panting and higher body temperatures. Number of birds panting was significantly reduced in sheared birds, underlining the adaptive role of behaviour. But in all, shearing of the neck revealed only minor beneficial effects during short term heat exposure. However, the comparison of sheared hens with Naked neck genotypes is only partly valid, because the Na gene acts as major gene affecting not only the plumage distribution but also other characteristics. Adaptives Verhalten bei Hühnern im Zusammenhang mit der Thermoregualation Mit dem Verhalten verfügt das Tier über ein sehr flexibles Instrument zur raschen Adaptation an externe und interne Reize. Unter den Anpassungsreaktionen des Geflügels ist die Thermoregulation aufgrund ihrer Bedeutung für die Geflügelproduktion besonders gut untersucht. Im Rahmen der Thermoregulation spielt das Gefieder eine besondere Rolle aufgrund seiner isolierenden Eigenschaften. Verschiedene Studien haben gezeigt, dass eine modifizierte Befiederung (z.B. durch die Majorgene Na oder F ) die Hitzetoleranz bei Hühnern erhöht. In den vorliegenden Versuchen sollte die Rolle des Verhaltens im Zusammenhang mit der Thermoregulation untersucht werden. In der ersten Studie wurden an einem Broiler das Gefieder mittels Infrarotthermographie untersucht, um mögliche ”thermale Fenster” innerhalb des Gefieders zu identifizieren, die für die Wärmeabgabe geeignet sind. Zusätzlich zu den unbefiederten Körperteilen wie Kopf und Beine, existieren thermale Fenster innerhalb des Gefieders, insbesondere in Form von nahezu federlosen Federrainen ( Apteria ) unterhalb der Flügel und an den Körperseiten. Verhaltensmerkmale wie Putzen, Gefiedersträuben, Staubbaden und konduktive Wärmeabgabe beim Sitzen werden von den Hühnern eingesetzt, um im Rahmen der Thermoregulation diese Fenster flexibel zu öffnen oder zu schließen. In Experiment 2 wurde das Gefieder von Broilereltern verändert und ihr Verhalten bei kurzzeitigem Hitzestress untersucht. Vierundzwanzig Broilermütter wurden ab der 19. Lebenswoche bei konstant 20°C (Kontrolle) oder 28°C (Hitze) in Bodenhaltung gehalten. Im Alter von 39 Wochen wurden die Hennen einer kurzfristigen Hitzebelastung bei 28° und 32°C für 10 Minuten ausgesetzt. Die Latenzzeit bis zum Hecheln sowie die Rektaltemperaturen vor und nach dem Test wurden gemessen. Bei der Hälfte der Tiere (N=24) wurde das Nackengefieder geschoren und die Hennen wurden im Alter von 40 Wochen erneut getestet. Broilermütter, die bei Hitze gehalten wurden, hechelten schneller und hatten höhere Körpertemperaturen in den Belastungstests, was auf eine reduzierte Hitzetoleranz hinweist. Die Häufigkeit der Tiere, die hechelten, war bei den geschorenen Hennen signifikant niedriger, was die Bedeutung dieses Verhaltens für die Adaptation unterstreicht. Insgesamt jedoch hatte das Scheren des Nackengefieders nur einen geringen positiven Effekt während einer kurzfristigen Hitzebelastung. Allerdings ist ein Vergleich mit Nackthals-Genotypen nur eingeschränkt möglich, da das Na- Gen als Majorgen nicht nur die Gefiederausprägung sondern auch andere Merkmale beeinflusst.