Grazing, Rumination, and Idling Behavioural Dynamics in Pasture Grazing Spring-Calved Dairy Cows: Whole Lactation Analysis

ニュージーランドの緑豊かな牧草地では、酪農は単純で古くから続くリズムに従って営まれている。牛が草を食べ、農家がミルクを回収するというものである。しかし、この牧歌的なシンプルさの裏には、複雑な生物学的機構が存在する。ミルクを生産するために、牛はエネルギーの摂取量と消費量のバランスを常に取らなければならず、そのためには一日のかなりの時間を食べることに費やす必要がある。このプロセスには、二つの異なる、しかし連動した活動が含まれる。一つは、動物が新鮮な草を積極的に切り、飲み込む「採食（グレージング）」であり、もう一つは、食物をさらに細かく分解するために、反芻（はんすう）と呼ばれる、食物を吐き戻して再び噛み直す内部的な咀嚼活動である。これら二つの作業の間には、「アイドリング」と呼ばれる第三の状態があり、そこでは牛は単に休息しているか、あるいは採食や咀嚼を行わずに移動している。数十年にわたり、農家たちはこれらの行動を観察してきたが、牛がその一生を通じて各タスクにどれだけの時間を費やしているのか、あるいは品種、年齢、季節の変化といった要因がいかにしてこれらの繊細なバランスを変化させるのかを、正確に測定する方法を持っていなかった。これらのタイムバジェット（時間予算）を理解することは、単なる学術的な演習ではない。それは動物の健康と効率を知るための窓であり、彼女が生産性を維持し、快適に過ごせるよう、食事や環境を管理するための手がかりとなるものである。

マッセイ大学の研究チームは、これまでにない詳細さでこれらの日々のリズムをマッピングすることを目指し、2年間にわたり、春に生まれた多産型の乳用牛108頭を追跡調査した。研究は、大型で知られるホルスタイン・フリージアン、小型で効率的なジャージー、そしてその両方の交雑種という、3つの特定の品種に焦点を当てた。これらの動物は、多年生ライグラスとクローバーのパドック間を移動する回転放牧システムの下で管理され、必要に応じてサイレージやタネといった補足飼料も食餌に加えられた。牛を邪魔することなくデータを収集するため、各個体には、頭部の微細な動きを検知できるセンサーを備えた自動首輪が装着された。この装置は、採食時の頭を下げた動き、反芻時の規則的な顎の動き、そしてアイドリング時の静止状態を区別しながら、一日のあらゆる瞬間を記録した。この連続的なデータを分析することで、研究者たちは、2回の完全な泌乳サイクルにわたって、搾乳の開始から乾燥期が始まるまでの間、これらの牛がどのように時間を過ごしたかという完全な全体像を構築することができた。

結果は、群れ全体に共通する、明確かつ一貫した日次パターンを明らかにした。牛は日光に従う生き物であり、一日の大部分の採食を日中に行い、日の出直後と日没直前に激しい活動のピークを迎える。太陽が地平線の下に沈むと、採食は停止し、夜は反芻の時間となる。牛たちは暗闇の中で静かに反芻を行い、これは先ほど摂取した繊維質の草を消化するための行動である。しかし、このサイクルは硬直したものではなく、季節とともに変化した。泌乳の初期および中期のような日照時間が長い時期には、牛はより長い時間採食を行い、夕方まで採食時間を延長させた。日照時間が短くなる泌乳後期には、採食のウィンドウは狭まったが、彼女たちは早朝の時間帯に採食の強度を高めることでそれを補った。また、農家がタネやサイレージなどの補足飼料を提供すると、牛は牧草での採食時間が減り、アイドリングの時間が増えることも研究で示された。これは、追加の食物によって、草を探して食べる必要性が減少したことを示唆している。

研究者がデータをさらに深く掘り下げると、牛の品種が時間の使い方において驚くほど具体的な役割を果たしていることが分かった。グループの中で最も小型であるジャージー牛は、大型のホルスタイン・フリージアンよりも採食時間がわずかに長い傾向があったが、これはおそらく、その小さな体が草を収穫する上でより効率的であったためと考えられる。対照的に、ホルスタイン・フリージアンは反芻に多くの時間を費やしており、これは彼らの大きな体が食べた食物を処理するためにより多くの時間を必要としたためと思われる。驚くべきことに、牛の年齢（それが第2産、第3産、あるいは第4産の妊娠であったとしても）は、これらのパターンにほとんど影響を与えなかった。一度成熟に達すれば、牛の毎日のスケジュール（食べる、休む）は、何頭の子牛を育て上げたかに関わらず、極めて安定していた。研究によれば、24時間の採食および反殺のパターンは、異なる泌乳齢の牛の間でも類似しており、乳用牛の基本的なリズムは、何年群に在籍しているかではなく、彼女たちの遺伝と環境によって設定されていることが示唆された。

おそらく本研究の最も重要な発見は、環境と管理手法が、品種や年齢よりもはるかに大きな影響を及ぼしているということである。牛が採食、反芻、またはアイドリングに費やす時間は、年や泌乳の特定の段階に応じて劇的に変化した。ある年には、天候、牧草の成長、および飼料の可用性の違いにより、翌年と比較してすべての活動に費やす時間が大幅に増加した。泌乳の段階が最も強力な要因であった。泌LA乳の初期段階、つまり乳生産が最も高い時期の牛は、膨大なエネルギー需要を満たすために最も多くの時間を採食に費やした。泌乳中期に進むにつれて反芻の時間は増加し、泌乳後期に入り乳生産が鈍化すると、食べている時間は減り、休息する時間が増えた。研究は、品種や年齢が行動に小さな差異を生じさせる一方で、変化する季節、牧草の質、そして農家の給餌の決定こそが、真に牛の一日の過ごし方を左右すると結論づけた。これらの洞察は、管理戦略を牛の自然なリズムや季節に合わせることで、動物福祉の向上とより効率的な乳生産をサポートできるという、農家への実践的なガイドを提供するものである。