スーダンのドーカスガゼルとボホールリードバックの形態測定と体重との関係
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スーダンのドーカスガゼルとボホールリードバックの形態測定と体重との関係

Jun 01, 2023

Scientific Reports volume 12、記事番号: 16854 (2022) この記事を引用

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メトリクスの詳細

目的は、2 頭のスーダン アンテロープ、ドルカス ガゼル (Gazella dorcas) とボホール リードバック (Redunca redunca) の形態計測値を記述し、体重と形態計測値の関係を推定するための最適なモデルを決定することでした。 スーダンアンテロープ 2 種に属する 24 匹の動物、各種の雄 6 匹と雌 6 匹が使用されました。 体重および身体測定値に関するデータは、各種から記録されました。 ボホールリードバックの体重と形態計測的特徴の平均値は、ドルカスガゼルの対応する値よりも大きかったが、角の厚さの場合はその逆で、後者の方が大きかった。 段階的回帰分析の結果、ドルカス ガゼルの最良のモデルには首の長さ、腹囲、胸の高さの変数があるのに対し、ボホール リードバックには体長、頭の長さ、首の長さ、尾の長さ、胸囲、骨盤の高さがあることがわかりました。 これらの変数は、ドルカス ガゼルの体重の変動全体の 82%、ボホール リードバックの変動の 92% を説明しました。 これらの結果は、他の場所で報告されているアンテロープの形態計測測定と関連して議論されています。

鹿肉市場は食肉業界の新興部門です。 鹿肉は牛肉ほど一般的には入手可能ではありませんが、赤身肉の代替源として需要が高まっています。 近年、鹿肉への関心が高まっています1。 鹿肉の生産量は年間約 200 万トンまで増加しています2。 伝統的な家畜種とは異なり、シカは今日の食肉産業に典型的な集中的な繁殖システムでは除外されています。 しかし、先進国では鹿の養殖の人気が高まっています。

現在、食肉生産を目的としたシカの養殖への関心が高まっています。 よく知られた例としては、ニュージーランドのアカシカ (Cervus elaphus)3、カナダのワピチ (Cervus elaphus canadensis) およびその他の種 4、北極地域のトナカイ (Rangifer tarandus)5、イタリアのダマジカ (Dama dama)6 などがあります。 。

アンテロープの 2 種、Dorcas Gazelle (Gazella dorcas) と Reedbuck (Redunca redunca) がスーダンで発見されています7,8。 両方の種の分布は制限されていますが、それぞれが国内の食料供給と商業に潜在的に貢献する可能性があります。 しかし、これらの野生有蹄動物は食料源として依然として無視されており、国内でのその生産可能性と肉の品質に関する情報は存在しません。

これまでの研究では、さまざまな種のシカの体重増加に対するいくつかの非遺伝的要因の重要性が強調されてきた。 性別と年齢は、体重の成長特性と収量に影響を与える主な非遺伝的要因と考えられています9,10。 ドルカスガゼルとボホールリードバックの形態計測的形質と体重増加に対する性別と年齢の影響に関するデータは文献にありません7。

この研究の目的は次のとおりです。

ドーカスガゼルとボホールリードバックの形態計測測定について説明します。

両種の体重と形態計測値の関係を推定するための最適なモデルを決定します。

この研究はスーダン共和国、すなわちアル・サバロカ(ジェベル・アル・ハッサニヤ、ハルツーム北約82kmのナイル川州にある動物保護区)、ディンダー国立公園(DNP、ハルツーム南東470kmに位置する公園)で実施された。 。)。 ドルカス ガゼルはアル サバロカ保護区産、ボホール リードバックは DNP 産です。

この研究に含まれた個体数は、各種から 12 匹 (雄 6 匹、雌 6 匹) を含む 24 匹でした。 各個人はランダムに選ばれました。 ドルカスガゼルは、2018 年 4 月から 2018 年 7 月にかけてアル サバロカ (ジェベル アル ハサニヤ) から生体捕獲されました。ボホールリードバックは、2017 年 12 月から 2018 年 3 月にかけて DNP から生体捕獲されました。動物の年齢は歯列によって決定されました。

体重 (BW) は、吊り下げ秤を使用して 0.5 kg 単位で測定されました。 重量を測定した直後に、次の形態計測値を最も近い cm 単位で記録し、ホーンの厚さの測定値を mm 単位で取得しました。

体長 (BL)、頭の背側の付け根から尾の付け根までを測定します。

頭の長さ (HL)、銃口の先端から角の間までを測定します。

首の長さ (NL)、下顎の後ろから最初の肋骨までを測定します。

耳の長さ (EL)、耳の付け根から上端までを測定します。

尾の長さ (TL) は、硬毛の剛毛を除いた、基部から先端まで測定されます。

ホーンの長さ (HOL)、基部から先端までを測定します。

ホーンの厚さ (HT) は、基部、中間、頂点の 3 つの領域で測定されます。

胸囲(CG)、甲と肩の後ろの周囲として測定されます。

腹囲 (BG) は、腹部の中央の周囲長として測定されます。

胸の高さ (CH)、胸から地面まで垂直に測定します。

骨盤の高さ (RH)、臀部から地面まで垂直に測定します。

後肢の長さ (HLG)、後肢の背中から蹄まで垂直に測定します。

腹部の高さ (BG)、腹部から地面までを測定します。

飛節の高さ (HJH)、飛節から地面までを測定します。

高さの測定は、目盛り付きの測定棒を使用して測定されました。 長さと周囲の寸法はテープ定規で測定し、厚さはノギスで測定しました。 個人間の差異を避けるために、すべての測定は同一人物によって実行されました。 図 1 は、上記の測定結果を示しています。

動物の体と角の測定。 1. 体長(A)、頭長(F)、首長(E)、耳長(H) 尾長(G)、胸囲(K) 腹周(L)、胸高(B)、骨盤高(C)、後肢の長さ (I)、腹部の高さ (D)、および飛節の高さ (J)。 2. ホーンの長さ (D)、ホーンの厚さ (A、B、C)。

記述統計は、SAS11 の SUMMARY プロシージャを使用して計算されました。 形態計測測定間の共線性を推定するために、次の手順を実行しました。

共線性により、変数間の推定係数に大きな分散が生じます12。 分散膨張係数 (VIF) は、変数間の高い相関関係 (共線性) による変動の増加を表します。 VIF の大きさを判断するための絶対的な基準は存在しませんが、Gill14 によると、VIF > 10.00 の場合に共線性があることが示されています。 相関のない変数の場合、すべての VIF 値は 1.00 に等しくなります。 共線性をテストするためのさらなるステップは、許容値 (T) を計算することです。

ここで、rii は逆行列の対角要素です14。 いずれかの x 変数について T ≤ 0.10 の場合、それはさらなる分析から除外する必要があります。

特定のモデルから不要な変数を削除すると、明らかな共線性が回避され、分析の有効性が向上します。 Weisberg12 によると、\(\frac{{\left| {{\text{B}}_{{\text{j}}} } \right|}}{{\upsigma }}\) が小さい変数は次のようになります。ここで、Bj は xj 変数の回帰係数、σ は残差平均二乗の平方根です。 この量を取得するために、完全なモデルに対して解析が実行されました。 完全なモデルは次のように定義されました。

後方消去に続く段階的回帰を使用して、体重の変動を推定するための最適なモデルを選択しました。 候補セットの中から最適なモデルを選択するために使用される基準は次のとおりです。

R2 値は、特定のモデルによって説明される変動の割合を定量化します。 この基準の制限は、比較されるすべてのサブセットが同じ数のパラメータを持たなければならないことです。

R2を調整しました(R2を調整しました)。

ここで、n は観測値の数、p はモデル内の変数の数です。

Weisberg12 によって次のように定義されている Cp 統計量

ここで、RSS は p 変量サブセット モデルからの残差二乗和、σ2 は完全モデルからの残差平均二乗、n と p は上で説明したとおりです。 Cp は、回帰モデルの「適合度」を評価するために使用されます。 これは、何らかの結果を予測するために多数の変数が利用できるモデル選択のコンテキストで適用され、目標は、これらの予測子のサブセットを含む最適なモデルを見つけることです。 Cp の値が小さいことは、モデルが比較的正確であることを意味します。 Cp 基準は、n、p、ϭ2、および RSS の関数であるため、R2 および調整された R2 よりも強力です。

これらの統計は、SAS11 の回帰 (PROC REG) および相関 (PROC CORR) プロシージャを使用して計算されました。

この研究におけるすべての動物と実験手順は、エジプトのアレクサンドリア大学の動物管理使用委員会によって監督され、承認されました。 また、すべての手順と実験プロトコルは、1964 年のヘルシンキ宣言とその後の修正で定められた倫理基準に従っていました。

表 1 は、ドルカス ガゼルとボホール リードバックの体重と形態計測の平均値、範囲、標準偏差をまとめたものです。 ボホールリードバックの平均体重は、ドルカスガゼルの対応する値(それぞれ46.54kgと12.25kg)より大きかった。 同様に、ボホールリードバックの他の形態計測値は、角の外側の厚さ(基部、中央、先端)を除いて、ドーカスガゼルの方が大きかった(それぞれ19.43、15.9、8.05 mm)ことを除いて、ドーカスガゼルよりも大きかった。雄のボホールリードバック(それぞれ3.67、2.63、0.52 mm)。 ボホールリードバック (18 ~ 65 kg) の体重の範囲は、アブデルハメード 15 によって報告されているスーダンリードバック (36 ~ 80 kg) の範囲内にあります。 Nowak16 は、頭と体の平均長が 110 ~ 160 cm であると報告しました。これは、ボホールリードバックスの両方の形質に関するこの研究の結果よりもかなり大きいです。 文献によると、角の長さは 20 ~ 41 cm、尾の長さは 15 ~ 44 cm でした15、16、17。 Ahmed7 は、体長はオスで 104 ~ 114 cm、メスで 80 ~ 110 cm であると報告しました。 角の長さの範囲は 28 ~ 35 cm、胴回りの範囲はオスで 25 ~ 35 cm、メスで 24 ~ 27 cm でした。 耳の長さの範囲はオスで 13 ~ 17.5 cm、メスで 13 ~ 15 cm でした。 体重範囲はオスで 37 ~ 58 kg、メスで 19 ~ 35 kg でした。

Brouin18 は、ニジェールのドルカスガゼルの体重の平均値が 20 kg であると報告しました。 同様に、Oboussier19 は、チャドのドルカスガゼルの平均体重が 19 kg であると指摘しました。 Yom-Tov et al.20 は、平均体重は 16 kg、範囲は 14.6 ~ 18.2 kg であると報告しました。 これらの著者らはまた、シナイ半島とスーダン産のドルカスガゼルの平均頭身長が95.5cm(オスでは89.0~101.4cmの範囲)、メスでは95.2cm(88.5~101.0cmの範囲)であると報告した。 彼らは、ドルカスガゼルの尾の長さは、シナイでは頭と体の長さの約11〜16%、ニジェールでは17.5〜17.7%、チャドでは21.2〜21.5%であると述べました。 これらの結果は、頭長が 15.25 cm、体長が 50.17 という、頭と体の長さのより低い値が得られた私たちの研究の結果とは異なります。 Yom-Tov et al.20 は、耳の長さはサハラ砂漠の方が長いと述べた (頭胴の長さの 14.8 ~ 17.7%、シナイ半島の 14.0 ~ 15.8%)。 個体群間の変動は、ドルカスガゼルが生息する地理的地域や環境状況の違いに起因すると考えられます20。

Groves21 は、メスのドルカスガゼルの平均角長はソマリアではオスの平均角長の約 62% であるが、サハラ砂漠では 80% 近くであると述べた。 Yom-Tov ら 20 は、ドルカスガゼルの角の長さは、動物が生息する地理的地域に応じて 20.1 ~ 26.6 cm の範囲で変化し、本研究で測定されたものよりも短いと報告しました。 Wura22 は、ドルカスガゼルはすべてのアンテロープの中で最も小さいものの 1 つであると述べています。 肩の高さはわずか53〜76 cm、体長は90〜110 cmです。 尾長は15〜20cm、体重は15〜20kg。

動物の相対的な体形寸法の測定は、肉の赤みの程度を示す間接的な指標と考えることができます23。 さまざまな家畜種の形態計測値から体重を推定する多くの試みがなされてきました24、25、26、27、28。 対照的に、シカ種の形態計測から体重を推定する研究は非常に少ない29、30、31。 ここでは、体長 [x1]、頭の長さ [x2]、首の長さ [x3]、耳の長さ [x4]、尾の長さ [x5] を利用して、ドルカスガゼルとボホールリードバックの体重といくつかの形態計測値の関係を推定しました。 、胸囲[x6]、腹囲[x7]、胸囲[x8]、骨盤の高さ[x9]、腹部の深さ[x10]。

ドルカスガゼルとボホールリードバックの身体測定値間の相関係数を表 2 に示します。結果は、ドルカスガゼルの形態計測値間の相関係数が - 0.64 (腹部の深さと首の長さの間) から 0.79 (体長と首の長さの間) の範囲であることを示しています。胸囲)。

対照的に、ボホールリードバックの場合の対応する相関係数は、0.34(腹部の深さと骨盤の高さの間)と1(腹囲と胸囲の間)の範囲でした(表2)。ドルカスガゼルの形態計測値間の相関係数はすべて低かった。これは、これらの変数間に共線性の問題がない可能性があることを示しています。 相関係数の大部分が 0.80 より大きかったため、ボホール リードバックの形態計測測定間の共線性の問題はさらに大きくなりました。 ただし、高い相関係数は必ずしも共線性を示すものではないため、VIF が使用されました。 ドルカスガゼルとボホールリードバックの形態計測値の VIF を表 3 と表 4 に示します。ドルカスガゼルの形態計測値間の関係の VIF 値は 10 未満であり、これらの変数間に共線性の問題がないことを示しています。 ボホール リードバックの形態計測測定間の関係に関するいくつかの VIF 値は > 10 であり、共線性の問題を示しています。 体長と首の長さ、胸囲、腹囲、胸高のそれぞれの間、頭の長さと尾の長さの関係、首の長さと胸囲および腹囲のそれぞれの間、胸囲と腹囲のそれぞれの間の VIF 値胸囲と腹囲と胸囲の間の高さは 10 以上でした。

T 値と相関行列の逆行列の対角要素を表 5 に示します。両方の種のすべての形態計測値で高い T 値が観察されました。 したがって、これらの変数の大部分は共線性を示すため、モデルから削除する必要があります。

すべての \(\frac{{\left| {{\text{B}}_{{\text{j}}} } \right|}}{{\upsigma }}\) の値を表 6 に示します。形態計測測定は両方の種の完全なモデルに含まれています。 ドルカスガゼルの場合の最小値は、耳の長さ、体長、尾の長さ、腹の深さで観察され、-0.87、-0.46、-0.18、-0.05を占めましたが、ボホールリードバックで得られた対応する値は-2.24でした。 − 1.18、− 1.05、− 0.56、− 0.38、− 0.09 は、それぞれ頭の長さ、耳の長さ、首の長さ、骨盤の高さ、胸囲、腹囲を表します。 これらの変数の一部はモデルから削除する必要があります。 この結論は、後方消去に続いて段階的回帰を実行することによって確認されました。 候補モデルとそれぞれの R2、adj。 ドルカスガゼルとボホールリードバックの R2、Cp、パラメータ数 (p) を表 7 と 8 に示します。R2 値に基づいて、ドルカスガゼルの場合の最良の 2 つのモデルは完全モデル (モデル 1) でした。腹部の深さは除外されています(モデル 2)。 ただし、R2 の調整値に基づくとモデル 4 が最良のモデルであり、Cp 基準に基づくとモデル 8 が最良のモデルでした。 モデル 8 の予測変数 (首の長さ、腹囲、胸囲など) の数が最も少ないことに注意してください。 これら 3 つの変数は、ドルカスガゼルの体重の変動全体の 82% を説明します。 完全なモデルは体重の総変動の約 96% を説明しました。これは、残りの 7 つの変数が総変動の約 14% を説明したことを意味します。 驚くべきことに、モデル番号 8 の調整された R2 値は、フルモデルの対応する値と同様です。 これは、モデル番号 8 がドルカスガゼルの体重を推定するのに最適であることを示唆しています。

ボホール・リードバックスでの身体測定値から体重を予測する最良のモデルを表 8 に示します。R2 とその調整バージョンに基づくと、完全なモデルはモデル番号 2、3、および 4 と同様に優れていました。 ただし、Cp 基準に基づくと、5 番目のモデルが最適なモデルとなるはずです。 6 つのパラメーターを含むこのモデルは、ボホールリードバックの体重の変動全体の 92% を説明し、残りの 4 つは約 8% を説明しました。 ボホールリードバックの体重を推定するためにこのモデルを使用できることが示唆されています。 表 9 は、Cp 基準に基づいてドルカスガゼルとボホールリードバックの体重を推定する推奨される最良のモデルの回帰係数を示しています。 体重を推定する選択された変数の回帰係数は、ドーカスガゼルとボホールリードバックの両方ですべて有意でした。 シカ科動物の体重測定から体重を推定する試みは一般に稀です。 Nieminen と Petersson32 は、半家畜化されたトナカイ (Rangifer tarandus tarandus L.) の生きた体重を推定しました。 彼らは、生体重と背中の長さおよび胸囲との間に有意な線形回帰を報告しました。 Fruziński ら 33 は、体重と体長 (r = 0.70)、後足の長さ (r = 0.51)、および肩の高さ (r = 0.33) との間に有意な相関があることを報告しました。

Bundy ら 29 は、オジロジカ (Orlocoileus virginianus) の 11 件の形態学的測定データを使用して体重を推定しました。 著者らは、胸囲、深さ、幅、および全長の測定値が、全身重量を推定するのに最も有用な変数であることを発見しました。 同様に、Bartareau34 は、オジロジカは、性別、年齢、年齢 2、胸囲 2、および体長の予測変数に対して体重の同様の割合を維持している一方、検証データセットに適用された最良のモデルの観察体重と推定体重の差は変わらないことを発見しました。重要な。 マレーシアの 3 つの州で採取されたサンバージカ (Cervus unicolor) の体重と形態計測値が Idris らによって研究されました 35。 著者らは、身長、体長、心臓周囲径の回帰が体重に対して非常に有意な(P < 0.001)影響を及ぼしたと報告しました。 これらの発見は、本研究の結果と部分的に一致します。 ドルカスガゼルの首の長さ、腹囲、胸の高さ、およびボホールリードバックの体長、頭の長さ、首の長さ、尾の長さ、胸囲、骨盤の高さに対する体重の回帰係数は有意であり、最良のモデルであることがわかりました。ドルカスガゼルとボホールリードバックの体重をそれぞれ説明します。

ドルカスガゼルとボホールリードバックの体重と形態計測で得られた結果は、より大きなサンプルを利用したさらなる研究を奨励します。 私たちは、形態計測測定から体重を推定するための 2 つのモデル (種ごとに 1 つ) を導き出しました。 ただし、推定体重推定モデルの精度を評価するには、独立したデータセットを使用して取得したモデルを検証する必要があります。 仮説として、提示されたモデルは、形態計測が利用可能であるが個人の体重が測定されていない場合に、個人の体重を正確に推定できるようにします。 これらの結果は、他のアンテロープ種および個体群の体重推定モデルを定式化し、パラメータ化するための基礎を提供します。

この研究の結果を裏付けるデータは、アレクサンドリア大学農学部から入手可能ですが、これらのデータの入手には制限が適用され、現在の研究ではライセンスに基づいて使用されているため、一般には公開されていません。 ただし、データは、アレクサンドリア大学農学部の許可を得て、要求に応じて著者から入手できます。

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著者らは、ディンディル国立公園とアル・サバロカ保護区のすべての野生生物の専門家が調査に参加し、現地調査を支援し、結果を得るのに協力してくれたことに感謝したいと思います。

科学技術イノベーション資金庁 (STDF) がエジプト知識銀行 (EKB) と協力して提供するオープンアクセス資金。

アムル・MA・ラシャド

現在の住所: アレクサンドリア大学農学部、エルシャトビー、アレクサンドリア、エジプト

アレクサンドリア大学、農学部 (アルシャトビー)、動物および魚類生産部門、アレクサンドリア、11865、エジプト

アムル・MA・ラシャド、タハ・K・タハ、アーメド・E・マディ、マフムード・A・アジズ、アーメド・E・バドラン

スーダン、ワドマダニのゲジラ大学動物生産学部野生動物学科

タハ・K・タハ

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AE Mahdy、MA Aziz、AE Badran が作品のアイデアを提案しました。 TK Tahaがデータを収集しました。 AMA Rashad と MA Aziz がデータを分析し、表を作成しました。 TK Tahaさんがフィギュアを用意してくれました。 AMA Rashad、TK Taha、MA Aziz が原稿を執筆しました。 MA Aziz が最終原稿を修正しました。 著者全員がその原稿を承認した。

アムル・MA・ラシャドへの通信。

著者らは競合する利害関係を宣言していません。

シュプリンガー ネイチャーは、発行された地図および所属機関における管轄権の主張に関して中立を保ちます。

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ラシャド、AMA、タハ、TK、マディ、AE 他スーダンのドルカスガゼルとボホールリードバックの形態計測と体重との関係。 Sci Rep 12、16854 (2022)。 https://doi.org/10.1038/s41598-022-20156-0

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受信日: 2022 年 2 月 20 日

受理日: 2022 年 9 月 9 日

公開日: 2022 年 10 月 7 日

DOI: https://doi.org/10.1038/s41598-022-20156-0

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