【AWS筆記】認識動物福利評估(Animal Welfare Assessment)

HM Yeh
Notes on Animal Welfare Science
23 min readMar 1, 2024

前一陣子意外有機會參與了某動物園申請加入成為某國際動物園協會的會員,然後當時該協會派來審查的委員對該園區的動物福利,提出了不少改善建議,像是園區應每年對園內所有動物個體至少進行一次動物福利評估、動物福利評估的標準應同時包含input與output面向的指標、個體動物福利狀態的追蹤與處理方式SOP,以及園區生活品質評估與人道安樂死的執行情形等等。由於協會要求的入會文件與標準之繁雜,園方光是為了確實回覆委員所提出的種種疑問,就忙了好一陣子。總之,想藉這個時空背景(?)來簡單聊聊比較具應用性的動物福利科學,也就是動物福利評估。

什麼是動物福利評估(Welfare assessment)?

動物福利評估就是來測量一隻動物個體的動物福利狀態,像是不少評估就是以五大自由、五域理論為架構來設計,而許多圈養動物的單位都會或應該要做到定期的動物福利評估,不只是為了追蹤動物的生理健康狀態,更是一種了解與掌握個體心理狀態的方法。因此,所有動物福利評估主要想要回答的問題不外乎是「動物在生理上是否健康?」與「動物是否有得到他想要的?」。

不過,為了達到更全面的評測,前面有提到多數應用的動物福利評估會包含input(或稱resource-based)與output(或稱animal-based)兩大面向。Input與output兩個字直翻會分別是「輸入」與「輸出」,然後在動物福利評估上input指的是有關環境與照養管理資源的指標(可以想像成照養者「輸入」也就是投入哪些資源給動物),同時也包含了像欄舍空間、營養、環境溫溼度、豐富化、群體飼養等。Output面向的指標便是動物的生理與行為表現等(類似動物「輸出」什麼樣的生理反應或行為表現),而其大多可以透過獸醫醫學、免疫學、外觀、生理指標、行為等幾項專業,來達到符合Fraser教授所提的三大動物福利概念的評估。透過結合這兩個面向的項目指標,動物福利評估便更能檢討出飼養者哪些部分還做得相對不足。

新加坡野生動物保育集團(Mandai Wildlife Reserve)所推出的動物福利評估表中的兩個環境與照養管理資源面向的評估項目(這裡也附上完整評估表連結)。不過由於該評估表須適用於全園所有物種與個體,所以也導致評估表內不少項目敘述簡略,因此只適合受過訓練與具專業知識的人員填寫,才具有評估與參考價值。(雖然這樣說,但人家已經很厲害了,像台灣目前應該是沒有任何一家動物展演單位有這樣的動物福利評估水準)
不同專業領域所進行的動物福利評估項目分別所能測量出的動物福利特質,而它們同時也都是針對動物表現Output這個面向的評估專業。從這個表同時也可以看出很少會有唯一完美的評估方法,往往是需要透過多項評估才能更準確判斷動物的狀態。

至於,做動物福利評估可以有什麼好處呢?根據國際動物福利組織Wild Welfare,動物福利評估除了可以改善動物福利狀態外,還可以提升執行單位的營運效率。透過這些評估,執行單位可以了解它們管理決策的實際執行效益、預測潛在風險、發現新的發展機會、使員工間保持溝通並提升他們優化的動力、有依據地評估員工表現、監測建築設施的使用情形與狀態,以及協助全體員工訓練等。我自己覺得以動物展演單位的狀況來說,自己先做好這些評估就有機會減少被動團或政府監督的成本,而且在受到外界挑戰與質疑時,也會有數據可以替自己的照管方式背書,或是增進討論解決問題的效率。另外,如Wild Welfare所提到的,我認為動物福利評估的另外一個主要目的就是篩選出需要優先關注的動物個體,並依其進行更恰當的資源分配。

接著,以下想簡單分享幾個比較以非侵入性方式就能取得與判讀的動物表現面向的動物福利評估指標。

動物福利評估(動物表現Output面向)-生理指標

由於生理指標的部分經常會需要有獸醫師以侵入性的方法才有辦法取得相關數值,加上我自己認為單靠這些數據本身的判讀蠻片面的、基本上無法猜測數值變化的原因較確切為何,所以我打算簡單提到就好。

生理指標最重要的判讀邏輯應該就是體內平衡(homeostasis),而如果動物個體突然遭遇緊迫或劇烈環境變化等,那體內平衡可能就會受到短期(也可能長期)的破壞。

緊迫反應與動物福利關係圖。圖的縱軸代表動物接收到的變化,而橫軸代表其反應。原點到A點的線段是動物面對短時間的緊迫還可調適的彈性空間(此階段無動物福利疑慮),而A點到C點便是長期壓力的累積,其中過了B點高峰後,個體對壓力的耐受度便開始下降,同時也進入喪失體內平衡的高風險期。如果再承受更多壓力則可能使動物失去體內平衡(C點後)。

這裡提到動物所受到的壓力、緊迫大致的來源包含了物理性的、化學性的、生理性的、心理性的,以及社交性的。當動物受到這些壓力,身體便可能會產生醣皮質素(glucocorticoids,又根據物種不同可分為皮質固醇cortisol與皮質甾酮corticosterone)與兒茶酚胺(catecholamine,也是fight or flight激素)。這兩類激素的分泌又分別影響下列的生理反應:

  • 醣皮質素- 血糖(blood glucose)、血液中的胺基酸(blood amino acids)與血脂(blood fatty acids)的上升;
  • 兒茶酚胺-心率(heart rate)、呼吸速率(respiratory rate)與代謝率(metabolic rate)的上升,以及血液流動的規律改變。

另外,在正向的動物福利狀態方面,則可以讀取催產素(oxytocin)或多巴胺(dopamine)等激素的數值。

然而,除了受到緊迫壓力的影響外,有時一般的興奮感或甚至只是平常的運動,都有可能影響當下這些數值的變化,像是從休息狀態到跑步應該會使心率上升,但這幾乎完全不代表動物的福利受到了減損。另外就是這些生理指標容易只捕捉到某一個短暫片段的狀態,而再綜合前一點的判讀風險,我自己也較偏向只把生理數值當作判斷動物福利狀態的輔助指標。

動物福利評估(動物表現Output面向)-身體相關評估

在動物身體相關的評估方面,最直觀的應該就是體重。對於一些較不容易進行體態評估(Body Condition Score,縮寫為BCS)的物種,特別像是龜鱉之類的爬行動物等,就可以透過追蹤體重變化的方式代替一般常聽到的體態評估。

體態評估則是透過觀察動物外觀來評估動物過胖、過瘦或適中,而評分一般分為1到5分,1分為過瘦、5分為過胖,以及3分為適中。至於關於體態評估的其他部分,我覺得應該看圖會比較清楚,所以以下直接來放一些動物園的明星動物類群或較少看過的物種之體態評估。

歐洲動物園暨水族館協會(European Association of Zoos and Aquaria,簡稱EAZA)所參與製作的不同展演動物體態評估海報。(圖片來源:https://edepot.wur.nl/212461)
以歐洲野牛(Bison bonasus)不同身體部位為例的體態評估標準,而這些評估的重點部位也適用於其他大型草食獸。
由AZA的貓科專門小組(Felid Taxon Advisory Group)所做的貓科動物體態評估表。(圖片來源:https://www.peta.org/features/ideal-weight-of-tigers-lions-elephants/)
非人靈長類的體態評估示意圖。(圖片來源:https://www.urmc.rochester.edu/MediaLibraries/URMCMedia/animal-resource/documents/How-to-Assess-an-Animal-s-Body-Condition-Score.pdf)
多數鳥類的體態評估通常需要透過觸摸胸前的肌肉才得以判斷。(圖片來源:https://www.urmc.rochester.edu/MediaLibraries/URMCMedia/animal-resource/documents/How-to-Assess-an-Animal-s-Body-Condition-Score.pdf)
鵝的體態評估卻主要是看屁股的肉。
鱷魚的體態評估最明顯可以觀察的部位應該是脖子後方的肉。
球蟒(Python regius)的體態評估,但基本上蠻多蛇類應該都適用。中間一圈一圈的圖則是蛇身體的剖面,而另一個觀察重點則是身體連接尾巴的部位。
山雞蛙(Leptodactylus fallax)的體態評估也是我看過的第一種兩棲類體態評估。
海豚的體態評估似乎比較難直接點出重點觀察部位在哪裡。
成年斑馬魚的體態評估,也是我第一次看到魚類明確的體態評估表。(圖片來源:https://www.urmc.rochester.edu/MediaLibraries/URMCMedia/animal-resource/documents/How-to-Assess-an-Animal-s-Body-Condition-Score.pdf)
雪花鴨嘴燕魟(Aetobatus narinari)的體態評估。PS.想不到居然連魟魚的都設計出來了。

在寫這篇文章找資料時意外發現網路上體態評估的相關資料蠻多的,而且不只侷限於一般寵物貓狗或是經濟動物,很難得地展演動物還有其他動物福利比較容易被忽視的動物類群,也都有相關資料。其中,我覺得必須推薦美國動物園暨水族館協會(Association of Zoos & Aquariums,簡稱AZA)的營養專門小組(Nutrition Advisory Group)的BCS統整頁面,裡面的資料都依據動物類群分類,涵蓋到的類群範圍很廣,覺得蠻適合給有飼養異域動物(exotic animal)的人人們參考。

動物福利評估(動物表現Output面向)-行為紀錄

一般動物行為可以說是動物與所處情境互動、與環境適應的產物,因此可以說是監測動物狀況的第一道防線,而其可能受到基因遺傳、經驗與後天學習等因素影響。用來做動物福利評估的行為紀錄的兩大目標不外乎是促進物種特定的自然行為,以及盡可能減少與壓力相關的行為。為了達成這些目標,我們就必須先辨識出這些到底是哪些行為。

自然行為大概可以簡單拆成三大類,分別是動物不論如何都會想做的事、條件允許下動物會想做的事,以及動物不論如何都完全不想做的事,而其實三者背後的最大差異就是產生該行為動機的強度。至於,如果想了解動物的行為動機跟需求,最直接的方式就是直接問他們,而一些常見用來了解動物行為需求的方法包含偏好測驗(choices and preference test)與消費者需求測驗(consumer demand model)。

兩種常見的動物行為需求測驗的優缺點比較。

如果動物展現某行為的動機極為強烈,即對該行為的需求度高,卻基於某些原因而無法自然表現出該行為,則可能會發生異常行為(abnormal behaviour),也因此這些行為經常被作為動物福利的負向指標。一般對異常行為的定義是在同一物種間只出現在少數個體且不具明確功能的行為,所以部分學者也呼籲不是異常行為就會必然使動物的福利受到減損,主要該受關注的應是那些會對該個體或其他動物造成傷害的行為,如自殘行為(self-multilation)、過度具攻擊性、異食癖(pica)、嗜糞癖(coprophilia)等。不過,也有一些異常行為對動物看似沒有立即性的傷害,而是反應了動物對某些行為有高度的需求卻無法被滿足,例如:真空行為(vacuum behaviour)、刻板行為(stereotypic behaviour)等。

常見的自殘行為包括鳥類的啄羽(feather plucking)。(圖片來源:https://en.wikipedia.org/wiki/Feather-plucking)
真空行為指的是即使在缺乏適當的刺激下,動物因為對某行為具高度需求,而照樣表現的行為。一個例子是部分圈養鳥在缺乏沙土的情況下,便可能會表現的假沙浴行為(sham dustbathing)。(圖片來源:https://modernpoultry.media/dustbathing-environment-may-influence-immune-status-of-laying-hens/?mp=1709193171403)
刻板行為通常指不具明確功能的重複性行為,如圖中馬的咬槽嚥氣(wind-sucking)。其他常見的刻板行為包括食肉目中常見的來回踱步(pacing)、草食動物好發的以口部玩弄物品(tongue-playing與bar-biting)、點頭(head-bobbing)、搖擺身體(rocking)、反覆嘔吐(regurgitate)等。(圖片來源:https://madbarn.com/stereotypic-behaviour-in-horses/)

在五大自由理論(five freedoms)還盛行的年代,人們往往對動物福利採取相對消極的態度,因此多數只是做到保護或防止虐待的行動。然而,隨著後來五域理論(five domains)的發展,動物福利科學領域也開始注重鼓勵動物正向行為的表現。其中,除了常聽到的物種特定自然行為外,我認為探索行為(exploratory behaviour)與行為多樣性(behavioural diversity)都是應用範圍蠻廣的正向行為指標。

行為紀錄的方法其實又可以再分為兩大類別,分別是「定量(quantitative)」與「定性(qualitative)」測量。前者大多會使用到行為譜(ethogram),並記錄行為發生的時間、頻率、次數、時間長度等,我自己覺得就是比較傳統的行為學紀錄與測量方式。以上提到的行為指標也幾乎都屬於定量測量的部分。後者則主要在捕捉目標行為的特質,像是可作為正向行為指標的探索行為,以及近年逐漸受到重視的動物性格(animal personality)研究就是兩個例子。

動物行為的定性測量往往會需要經由受過專業訓練且了解受評估的動物個體的人來進行測量,因為其中一個方法為應用自由選擇分析(free choice profiling),其便是由這些人士觀察動物的行為,再依據行為特徵做回報,而得到的結果可能會像是「一隻膽小的老鼠」、「一隻緊張的貓」或「一隻愛玩的狗」等。接著,科學家會依據這些形容詞的正負面與強度,在向量圖上將詞作分類,進而捕捉該個體的行為特質。

應用自由選擇分析向量圖範例,其縱軸代表行為特質的正負,而橫軸則代表該特徵的強弱。

PS.如果根據以上幾種評估方法,我個人認為以行為紀錄為主並以身體相關評估為輔,會是對動物干擾最小、操作相對簡單且能達到長時間確實定期監測個體動物福利狀態的動物福利評估方式。

生活品質評估(Quality of Life assessment,縮寫為QoL)

僅以動物為討論對象的話,生活品質的定義可以是指動物長期的動物福利狀態。不過也有學者試圖提出適用對象不侷限於動物、包含人的定義,其中一個我個人比較喜歡的定義原文為:

Quality of life is the subjective and dynamic evaluation by the individual of its circumstances (internal and external) and the extent to which these meet its expectations (that may be innate or learned and that may or may not include anticipation of future events), which results in, or includes, an affective (emotional) response to those circumstances (the evaluation may be a conscious or an unconscious process, with a complexity appropriate to the cognitive capacity of the individual).

意思大概是在說生活品質是一個個體對自己身處的情境所做的主觀、動態評估,以及評估結果是否符合自身期待,而這個評估可能為導致該個體對身處情境產生情緒上的反應。其中,括號裡的文字有提到幾項補充說明,包含:

  1. 「個體身處的情境(circumstances)」包含了內在與外在的情境;
  2. 「期待(expectations)」可能源自本能或經後天習得,且這樣的期待不一定含有對未來的期許;
  3. 「主觀、動態評估(subjective and dynamic evaluation)」不一定是個該個體有意識到在進行的過程,而該個體是否能有意識地進行此評估會取決於其認知能力。

由於生活品質強調個體的主觀體驗,所以如果回歸到文章前段所提到的「環境與照養管理Input面向」與「動物表現Output面向」,生活品質評估的項目大多可能會偏向後者。因此,生活品質評估也蠻常用在動物福利評估所提的到的兩大種行為紀錄方式進行。

動物福利評估v.s.生活品質評估

雖然好像沒什麼具體區分動物福利評估與生活品質評估的案例,但我認為是有必要在兩者做出區別的,畢竟使用時機與目的不同,就會影響評估項目的設計與標準訂定。大致上來說,兩者的區分可以參考先前動物福利的文章中所提到「動物福利」與「生活品質」定義上的差異。根據這兩個詞在定義上的不同,動物福利評估主要會是用來定期追蹤動物的福利狀態所使用,以及作為滾動式調整與優化照養管理方式的參考依據之一。生活品質評估比較著重動物個體過往的經驗結合現在的體驗,來達到對該個體長期的動物福利狀態之綜合性評估,並作為人道安樂死決策的參考,也因為這個目的,通常生活品質評估也較只針對年老、重大傷病或已經有嚴重動物福利疑慮的個體在做。如果用一份積分制且分數越高越理想的評估表來說,通常動物福利評估要拿到滿分或通過的成績,往往會比生活品質評估來的不易(大概可以想成是要達到完美的動物福利狀態的難度,對上動物的生命值得延續的標準)。

兩種評估在執行目的、執行目標對象,以及通過評估的門檻高低,三個面向的關鍵不同之處。另外,有學者提出生活品質評估通常會比動物福利評估更強調個體差異,因為在相同的情形下,每個個體的適應程度不同,其主觀體驗也會因此有所差異。

雖然在這篇文章提到了一些常見的動物福利與生活品質評估指標項目,但一份好的評估表確實也不容易製作,在必須考量到它通用性的同時,還會需要兼顧它是否能確實捕捉到評估目標動物類群的動物福利狀態,因此經常需要在涵蓋層面廣泛與深入間做平衡。以動物園界為例,最常見的情形應該是像上面有提到的新加坡野生動物保育集團所設計的評估表,適用於全園陸域動物,但若是用來評估魚類,就會發現有些問題不太恰當,或難以被回答。反過來說,針對特定物種或個體來設計的評估,則容易在執行面上流於過度繁雜,不只執行不易,甚至會因為沒有與其他動物有統一的比較項目,而無法列出須優先關注的個體,進而失去評估的意義。

PS.根據我自己淺薄的知識與經驗,我認為如果想要達到比較確實的動物福利與生活品質評估,可以先從動物類群與其圈養目的將評估的目標劃分清楚、做分類,再依據這些不同標籤的組合去設計評估表,或許會更能提升評估表的適用性。

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HM Yeh
Notes on Animal Welfare Science

The first Taiwanese to graduate from MSc Animal Welfare Science, Ethics & Law, University of Glasgow 第一個從英國格拉斯哥大學動物福利科學、倫理與法律碩士班畢業的台灣人