集约化人工饲养的匈牙利草地蝰（Vipera ursinii rakosiensis）行为变异可忽略不计及简单环境丰富化的影响

《Applied Animal Behaviour Science》：Negligible behavioural variation in Hungarian meadow vipers ( Vipera ursinii rakosiensis) captive-reared intensively and the effects of simple environmental enrichment

　　

•实验室饲养和繁殖是再引入计划的关键方面
•放归个体间的行为变异是短期生存的关键
•集约化饲养的匈牙利草原蝰表现出可忽略的行为变异
•环境富集和猎物类型影响蝰蛇行为
•在集约化饲养和富集策略之间优化是成功的关键

引言
过去一个世纪生物多样性的下降趋势已被普遍报告 (Butchart et al. 2005)，或者聚焦于特定分类群 (Houlahan et al. 2000)。在脊椎动物中，两栖动物在过去几十年里备受关注，因为观察到的区域和全球两栖动物物种（及种群）灭绝率与历史上的大规模灭绝事件相当 (Global Amphibian Decline; Alford & Richards 1999, O'Hanlon et al. 2018, Houlahan et al. 2000, Leung et al. 2020)。然而，两栖动物并非唯一面临危机的群体，研究表明爬行动物，尤其是蛇类也显示出相似的趋势 (Reading et al., 2010, Falaschi et al., 2019)。主要驱动力主要是人类引起的栖息地破坏或改变、过度开发、外来物种引入、疾病、污染和气候变化 (e.g. Alford & Richards 1999, Falaschi et al. 2019, Gibbons et al. 2000)。
保护主义者通过关注濒危物种或栖息地来应对灭绝风险 (Griffith et al., 1989, Sainsbury et al., 2021)。基于物种的保护包含各种方法，但通常涉及“异地”繁殖的想法，旨在未来放归圈养繁殖个体 (Dodd and Seigel, 1991, Griffiths and Pavajeau, 2008, Converse et al., 2013, Soorae, 2008, Soorae, 2010, Soorae, 2011, Soorae, 2013, Soorae, 2016, Soorae, 2018, Soorae, 2021)。“异地”繁殖通常基于目标物种的生活史对简单圈养环境的适应性，或在异地设施中创造准自然条件 (Seddon et al., 2005, Scott et al., 2010, Ewen et al., 2014, Sainsbury et al., 2021)。由于明显的后勤限制，生活史简单且对人工环境适应性高的物种是大规模繁殖的更好候选者。另一方面，如果放归后的生存依赖于复杂的策略，而这些策略可能在简化的圈养环境中无法正确发育，那么这种适应性可能后来成为问题 (Seddon, 1999, Germano and Bishop, 2009)。
环境富集是缓解简化圈养环境行为后果的潜在手段之一。尽管爬行动物仍然是相对研究不足的群体 (Burghardt, 2013)，但圈养蛇类已被证明使用和偏好结构富集的围场，并在富集条件下改变其行为特征 (Almli and Burghardt, 2006, Hoehfurtner et al., 2021, Nagabaskaran et al., 2022)。富集还可以影响特定的认知反应，包括气味辨别 (Nagabaskaran et al., 2021)，而最近发育期暴露于富集环境与脑形态的差异相关 (Nagabaskaran et al., 2025)。然而，以前的研究主要关注福利、围场偏好或平均行为反应，而富集对个体间一致行为变异的影响仍然知之甚少。
除了对行为能力和认知表现的潜在影响外，集约化圈养也可能影响个体间行为变异的量。在经历突然的环境变化后——例如从简单、稳定且低挑战的人工环境释放到具有不可预测的生物（如捕食压力、食物可得性）和非生物（如温度和湿度变化）压力源的自然环境中——放归群体内部需要高度的个体间行为变异。这是因为这种变异可能增加一部分个体偶然表现出与新环境挑战相匹配的行为的可能性，从而在初始阶段生存下来。随后，幸存的个体子集可能通过行为可塑性，包括学习，来微调其行为。研究不同水平的行为变异是动物个性研究的中心，该研究专注于个体间一致的行为变异 (Gosling, 2001, Sih et al., 2004; Dingemanse & Réale, 2005; David & Dall, 2016; Kaiser & Müller, 2021)。因此，该领域开发的先进方法可以改编用于评估圈养繁殖个体放归前的行为适应性。
匈牙利草原蝰 (Vipera ursinii rakosiensis) 是欧洲最濒危的毒蛇。它于 1974 年在匈牙利被宣布保护，自 1988 年以来受到严格保护。该亚种被列入《伯尔尼公约》（欧洲委员会，1979 [2002 年修订]）附录二，列入《濒危野生动植物种国际贸易公约》（CITES, 2014）附录一，并被国际自然保护联盟 (IUCN) 红色名录列为易危 (Halpern & Bowles, 2024)。它还列于《栖息地指令》（理事会指令 92/43/EEC, 1992）附件二中，这意味着其出现地必须被纳入“自然 2000”保护区网络 (Edgar & Bird, 2005)。继 20 世纪 90 年代末观察到的该亚种严重衰退后，匈牙利启动了一项合作保护工作以防止其灭绝。物种保护计划旨在通过各种措施恢复种群和栖息地，包括圈养繁殖和再引入到恢复的栖息地中 (Dankovics et al., 2004, Halpern, 2007)。
异地种群于 2004 年在 Kiskunság 地区的一个偏远农场建立，随着匈牙利草原蝰保护中心的建成。奠基个体收集自匈牙利所有已知的野生种群（Hanság 和 Kiskunság 地区），并在半自然条件下的室外饲养箱中饲养。新生蝰蛇在室内饲养箱中单独饲养，且在第一个冬天不进行冬眠，导致第一年与天然种群相比生长速度更快。自 2010 年以来每年进行放归，至今已总计将 1,434 条圈养繁殖的蝰蛇放归野外。然而，由于野外监测困难——源于低种群密度、隐蔽行为和隐蔽色——放归后的生存率难以估计。
基于 2004 年至 2023 年收集的谱系数据进行的近期种群生存力分析表明，异地种群在人口统计学上是强健的，能够在未来几十年内维持计划的放归个体生产 (Halpern et al. 2024)。模拟还支持再引入作为减少小型野生种群灭绝风险的重要手段。然而，目前从野外获得的人口统计信息有限，无法对种群趋势和放归后生存率进行稳健估计，因此相应的模型预测需要进一步的野外验证。分析确定亚成年生活阶段的死亡率为特别有影响力的人口统计学参数。因此，随着繁殖计划从建立可行的圈养种群发展为维持长期放归动物来源，不仅是检查生产个体的数量，而且检查集约化饲养条件是否影响放归候选个体间的行为变异，时机已经成熟。
草原蝰在蝰蛇科中很不寻常，因为它们广泛捕食无脊椎动物，直翅目昆虫构成了几个 Vipera ursinii 种群饮食的重要组成部分；大型直翅目昆虫也是 V. u. rakosiensis 在生态学上相关的猎物 (Baron, 1992, újvári et al., 2000)。因此，直翅目猎物在运动和防御行为上的差异可能影响蝰蛇对它们的探测和捕获。因此，我们比较了繁殖计划中常规提供的两种蟋蟀的行为，以确定猎物特异性行为差异是否有助于解释猎物探测、攻击潜伏期和处理行为的变异。这种圈养比较并非旨在重现野外遇到的猎物的多样性或相对丰度。
本研究旨在使用动物个性框架评估在集约化协议（单独饲养在小饲养箱中，不冬眠，自由采食）下饲养的圈养繁殖蝰蛇间的行为变异。此外，我们测试了“极简”环境富集和提供不同猎物类型的影响。具体而言，我们调查了 (i) 六个月在高度简化和标准化的环境中的发育是否会导致行为同质化，以及 (ii) 应用简单的环境富集（添加一丛干草）、(iii) 提供不同猎物类型，或 (iv) 个体状态（性别、大小）是否影响行为变异。为此，我们在匈牙利草原蝰保护中心进行了共同花园实验，使用来自 10 个家族的 32 个个体。我们在 46 天的时间内对每个个体评估了 12 次摄食和冒险行为。使用两种猎物类型测试摄食行为：香蕉蟋蟀 (Gryllus assimilis) 和家蟋蟀 (Acheta domesticus)。我们还测试了两种猎物蟋蟀物种间反捕食行为的差异。

章节片段
实验设置
成年匈牙利草原蝰成对饲养在室外饲养箱（3 m × 1.5 m × 1 m；分别为长 × 宽 × 高）中。基于亲缘关系选择繁殖对以最小化近交，优先考虑无亲缘关系个体的组合，当没有其他选择时允许最大 5% 的亲缘系数。妊娠雌蛇在 2021 年 7 月分娩前被分离，将它们单独放置在较小的室外饲养箱（1.5 m × 1.5 m；分别为长 × 宽）中。

蟋蟀行为
在新环境测定中，我们对停止次数进行的第一次广义线性模型 (GLM) 显示了显著的物种×年龄交互作用 (χ2 = 4.33, df = 1, P = 0.04; 图 S1a)。特定物种的后续分析表明 A. domesticus 的成年体和若虫之间没有差异，而成年 G. assimilis 停止的频率低于若虫。此外，较大的蟋蟀比较小的个体停止次数更少，这与年龄无关 (χ2 = 7.22, df = 1, P = 0.008, 图 S1b)。我们对总持续时间进行的第二次广义线性模型

讨论
在全新环境中放归后的短期生存是再引入/迁移项目成功的关键部分 (e.g. DeGregorio et al. 2017, Nguyen et al. 2023)。本研究旨在使用现代动物个性方法量化高度濒危的匈牙利草原蝰 (Vipera ursinii rakosiensis) 圈养繁殖种群（使用集约化方法（早期启动策略：单独饲养在

结论
综上所述，我们发现以纯粹早期启动为重点饲养的圈养繁殖匈牙利草原蝰表现出低至可忽略的个体间行为变异。因此，直接将它们引入野外（硬放归）可能是一种次优策略，因为没有与自然挑战的先验经验加上最少的现有行为变异可能使它们在放归后的某些条件下更加脆弱。我们注意到，在匈牙利草原蝰保护计划中，

未引用参考文献
(Angilletta, 2009, Canessa et al., 2014, De Meester et al., 2022, Ferchaud et al., 2012, Freitas et al., 2020, Gibert et al., 2022, Laskowski et al., 2022, Maritz et al., 2016, Mayer et al., 2016, Méhely, 1894a, Méhely, 1894b, Nilson and Andrén, 2001, Péchy et al., 2015, Polverino et al., 2021, Rosier and Langkilde, 2011, Shine et al., 2005, Sih and Bell, 2008, ?imková et al., 2017, Skinner et al., 2022, Smith and Blumstein, 2013, Wolf and Weissing, 2012, Zinenko et al., 2015)

CRediT 作者贡献声明
Bálint Halpern：撰写 - 初稿，调查，资金获取。Gergely Sz?vényi：撰写 - 审查与编辑，验证。Gergely Horváth：撰写 - 审查与编辑，可视化，形式分析，数据管理。Gábor Herczeg：撰写 - 审查与编辑，监督，方法论，概念化。

利益冲突声明
作者声明他们没有已知的竞争经济利益或个人关系，这些利益或关系可能被认为影响了本论文中报告的工作。

致谢
匈牙利草原蝰保护计划由欧盟 LIFE 项目资助 (HUNVIPURS LIFE04NAT/HU/000116, CONVIPURSRAK LIFE07NAT/H/00322, HUNVIPHAB LIFE18 NAT/HU/000799)。由布达佩斯动物园运营的猎物繁殖中心为匈牙利草原蝰保护中心提供所有猎物，作者特别感谢 Erika Parádi 和 Gy?rgy Huszár 在该领域的不懈努力。我们还要感谢 Anna Egerer 的工作，她帮助实现了该

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