In dieser Doktorarbeit behandle ich verschiedene Persönlichkeitsaspekte von jugendlichen Zitronenhaien (Negaprion brevirostris). Ich habe wiederholt Individuen in einem neuartigen Testfeld untersucht. Diese Experimente zeigten, dass jugendliche Zitronenhaie sich konstant verschieden verhalten. Außerdem konnte ich durch eine wiederkehrende Exposition in dem neuartigen Testfeld ein Gewöhnungsverhalten aufzeigen. Gewöhnung war ein Indikator, dass dieser Test es möglich macht, Reaktionen auf Veränderungen zu erforschen. Und endlich zeigte dieses Experiment dass Individuen verschiedene Gewöhnungsraten besitzen. Zweitens testete ich konsistente individuelle Verschiedenheiten in einigen der sozialen Verhaltensweisen über Zeiträume von einigen Tagen bis Perioden von vier Monaten. Während des neuerlichen Tests von Individuen wurde die Zusammensetzung der Gruppen geändert, um sicher zu gehen, dass die Wiederholbarkeit nicht vom gleichen sozialen Umfeld zwischen den wiederholten Versuchen kam. Hier wiederum fand ich, dass jugendliche Zitronenhaie Persönlichkeitsdifferenzen in ihrem sozialen Umfeld besaßen und dies trotz der veränderten Gruppen und einer viermonatigen Periode zwischen den Tests. Drittens testete ich die Präsenz eines Verhaltenssyndroms zwischen der Sozialisierung und der Reaktion auf ein neues Testfeld unter Berücksichtigung einer möglichen Variation dieses Syndroms durch Ontogenese und den Fangplatz. Dazu untersuchte ich noch die Dauerhaftigkeit von individuellen Unterschieden in verschiedenen Altersklassen und von verschiedenen Fangplätzen. Ich fand eine starke negative Korrelation zwischen der Soziabilität und der Reaktion auf Ungewohntes bei den Haien, in einer von zwei getesteten Kinderstuben, aber nur wenn sie älter als ein Jahr waren. Dazu fand ich, dass Haie, die weniger als ein Jahr alt waren, keine langdauernde Verhaltenskonsistenz zum Gegensatz zu älteren Haien zeigten. / In this thesis, I investigated different aspects of personality in juvenile lemon sharks (Negaprion brevirostris). I repeatedly tested individuals in a novel open field test. This experiment showed that juvenile lemon sharks consistently differ in their behavior. In addition, repeated exposures to the novel open field, allowed me to demonstrate the presence of habituation. Habituation was used as an indication that this test can be used to investigate reaction to novelty. Finally, this experiment also revealed that individuals have variable rates of habituation. Second, I tested consistent individual differences in some aspects of their social behavior over a few days up to a four-month period. While retesting individuals, group composition was changed to insure that repeatability was not due to the repetition of the same social environment between tests. Here again, I found that juvenile lemon sharks showed personality differences in their social behavior and this despite group composition changes and a four-month period between tests. Third, I tested the presence of a behavioral syndrome between sociability and reaction to a novel open field while considering potential variation in this syndrome through ontogeny and locations of capture. In addition, I investigated the maintenance of individual differences in different age classes and locations of capture. I found a significant negative correlation between sociability and reaction to novelty in sharks from one of the two nurseries tested but only when they were older than a year. In addition, I found that young of year sharks did not demonstrate long term consistency in their behavior as opposed to older sharks.

Das Ziel der Untersuchungen bestand darin, mit Hilfe objektiv messbarer Verhaltensreaktionen von Schweinen deren essentielle Ansprüche und Präferenzen zu ermitteln. Der Versuchsaufbau ermöglicht eine permanente Erfassung der Verhaltensabläufe von 22 Mastschweinen über den gesamten Haltungszeitraum. Dies erfolgt durch Anwendung einer elektronischen Identifikation, die Aufenthaltsort, -dauer und -frequenz von jedem Tier erfasst. Als Aufenthaltsorte standen den Tieren ein Bereich zur Nahrungsaufnahme, ein Bereich Ruhen und zwei Beschäftigungsbereiche zur Verfügung. Beide Futterautomaten und Tränken waren mit einer Tieridentifikation ausgestattet. Durch das sensorgestützte System konnten in den zwei Versuchen im Mittel über 6000 Datensätze je Tier erhoben werden. Der Auswertungsschwerpunkt wurde auf die Analyse von Präferenz und Nutzungsstruktur der Beschäftigungsbereiche gelegt. Als Beschäftigung standen den Schweinen Sand, eine neuartige Wühlmatte und Stroh zur Verfügung. Wühlen schien für die Tiere ein wichtiges Verhaltenselement zu sein. Die Nutzungshäufigkeit der Beschäftigung betrug 6-11 Besuche je Tier und Tag. Die potentielle Nutzungsdauer der Beschäftigungsangebote erreichte im Mittel höchstens 3,4 Stunden je Tier und Tag. Die Unterschiede zwischen den Angeboten waren signifikant. Die Individualität der Schweine ist sowohl in der Nutzungsfrequenz als auch - dauer stark ausgeprägt. Der Neuigkeitswert der Beschäftigung gewinnt mit zunehmendem Alter an Bedeutung. Durch eine Modellierung der sensorgestützt erfassten Parameter Nutzungshäufigkeit und Aufenthaltsdauer zu den Beschäftigungsangeboten ist es gelungen, eine objektive Bewertung tierindividueller Präferenz zu zwei Angeboten in einer Indexzahl zu erreichen. Unter Berücksichtigung des Adaptationsprozesses auf veränderte Umweltbedingungen im zeitlichen Verlauf kann mittels des Modells außerdem eine Aussage zur Affinität und Kompensationsmöglichkeit von Angeboten vorgenommen werden. / This study analyses individual requirements and preferences of pigs by measuring objective parameters of their behaviour. In contrary to previous approaches the generated experimental setup enabling long term investigation of 22 pigs behaviour during the whole fattening period. Using sensorbased identification of every single pig it was possible to record habitation, duration of stay and the frequency of attendance in distinct area of the facility namely feeding and drinking area, resting area as well as two areas with environmental enrichment. Furthermore two automatic feeders and the drinkers were equipped with the animal identification system. More than 6000 data sets for each animal were recorded in two independent experimental series. The evaluation focused on the analysis of both preference and utilisation of environmental enrichments such as sand, novel nuzzle mat and straw. It seemed that nuzzling turned out to be essential for the animals, as six to eleven visits per day and animal were recorded. Pigs attended to the respective elements up to 3.4 hours per day. Significant preferences for specific elements could be observed. For individual study animals both frequency and duration of stay were markedly variable. Attractiveness of novel environmental enrichments increased with increasing age of the pigs. By modelling frequency of use and duration of stay, both recorded sensor-based, it was possible to accomplish an objective analysis of the individual preference for specific offers which is represented by an index number. This number supported the results obtained by complex measurements precisely yet in a simplified manner. Taking into account the adaptation process to changing environmental conditions the generated model permits a conclusion regarding affinity and compensation of the offerings.

Ziel dieser Arbeit war die Analyse und Modellierung ausgewählter Verhaltensparameter von Mutterkühen im geburts- und brunstnahen Zeitraum durch sensorgestützte Systeme. Als Parameter standen die Bewegungsaktivität, die Flächennutzung und die Wasseraufnahme im Mittelpunkt der Betrachtungen. Dazu wurden bei 20 Abkalbungsereignissen und 10 Brunstereignissen die Bewegungsaktivität und die Flächennutzung in der Zeitspanne von 5 Tagen vor dem Ereignis bis 3 Tage nach dem Ereignis erfasst. Für die Ermittlung der Bewegungsaktivität mit den Variablen Schrittaktivität, Brustbeinlage und Seitenlage konnten Pedometer genutzt werden. Die Flächennutzung wurde mit dem Fernglas Leica Geovid 7*42 BDA und einem GPS-Gerät (GPSHAND Version 2.2) erfasst. Die Messungen zum Parameter Wasseraufnahme fanden für die Zeit 14 Tage vor bis 14 Tage nach dem Ereignis Abkalbung oder Brunst statt. Ein weiteres Ziel war die Bewertung der Parameter in Bezug auf ihre Aussagequalität und Effizienz bei der Erkennung von Abkalbungen und Brunstereignissen. Hier stand besonders die Einzeltieranalyse im Vordergrund. Dafür wurden aus der Zeitreihenstatistik die Lowessfunktion und die Fourieranalyse gewählt. Sowohl im geburts- als auch im brunstnahen Zeitraum erreichte der Parameter Bewegungsaktivität die beste Aussagequalität und Effizienz bezogen auf die Erkennung eines Ereignisses. Die durchschnittliche Schrittaktivität und Brustbeinlage zeigten signifikante Veränderungen im Zusammenhang mit einer Geburt oder Brunst. Die Seitenlage war nur im Zusammenhang mit Schwergeburten auffällig. Mit den entwickelten Bewertungsmodellen wurden im geburtsnahen Zeitraum zwischen 75% und 90% Sensitivität und eine Fehlerrate von 14,3-37,0% erreicht. Mit 40-70% Sensitivität und einer Fehlerrate von 10-50% war die Erkennung der Brunstereignisse geringer und weniger effizient. Die Analyse der Flächennutzung zeigte, dass Mutterkühe in den Stunden nach der Abkalbung die genutzte Fläche einschränken. Diese Verhaltensänderung war teilweise signifikant. Eine Veränderung des Flächennutzungsverhaltens im brunstnahen Zeitraum konnte nicht nachgewiesen werden. Aufgrund der geringen Datendichte wurde auf die Zeitreihenanalyse verzichtet. Innerhalb des Parameters Wasseraufnahme ermöglichten die Ergebnisse aus den Mittelwertberechnungen einen Nachweis von Veränderungen im Wasseraufnahmeverhalten in den Zeiträumen einer Abkalbung bzw. Brunst. Die Anwendung der Lowessfuntion und Fourieranalyse zeigte jedoch, dass die Erkennung von Ereignissen, auf das Einzeltier bezogen, fast nicht möglich ist. Die Hauptursache dafür liegt in der vorhandenen Unregelmäßigkeit von Tränkebesuchen und den starken Schwankungen in der täglichen Wasseraufnahme. / The investigations aimed at analysing and modelling of selected behavioural parameter in suckler cows during the calving and oestrus period via sensor based systems. The analysis were focused on the parameter movement activity, pasture using and water intake. The parameter “movement activity” and “pasture using” were measured throughout 20 parturitions and 10 cows on heat in the period from 5 days ante partum (5ap) to 3 days post partum (3pp). Pedometer were used to investigate the “movement activity” with the variables “pacing activity” as well as the time spent in “upright position” and “sideways position”. The pasture using was recorded with the binoculars Leica Geovid 7*42 BDA and a GPS receiver (GPSHAND Version 2.2). Measurements of the parameter “water intake” took place in the period 14 days before until 14 days after the occurrence of calving and oestrus. Another aim was to evaluate these parameter regarding their force of expression and efficiency for detection of parturition and oestrus. The focus was on the analysis of each animal individually. Therefore, two different approaches to time series analytics were used: Lowess-function and Fourier-analysis. During the period of calving as well as during the period of oestrus the parameter “movement activity” reached the best results in the force of expression and efficiency relating to the detection of an occurrence. The average of pacing activity and time in upright resting positions showed significant alterations in connection with a parturition or oestrus. The time in sideways positions was only conspicuous relating to difficult calving. The sensitivity of the developed models for characterising animal reactions ranged from 75 - 90% with an error rate of 24,3 - 37,0% during the calving period. With a sensitivity of 40-70% and an error rate of 10-50% the detection of oestrus was lower and less efficient. The analysis of the parameter „pasture using“ showed, that the used area of pasture were reduced by suckler cows in hours after calving directly. To some extend this behavioural change was significant. There was no significant change of the parameter “pasture using” during the period of oestrus. Due to the low density of data, the time series analysis was not realized. Within the parameter „water intake“ the results of mean-value calculation could be used for the verification of behavioural changes in water intake during the periods of calving and oestrus. Indeed the application of Lowess-function and Fourier-analysis showed, that a detection of occurrences relating to each animal individually is nearly impossible. The main reason is the present irregularity in frequenting the drinking bowl and the high fluctuation in the daily water intake.

Individuelle Verhaltensunterschiede (sog. „Animal personality“) werden oft als konsistent über die Zeit und situationsunabhängig angenommen. Vielfach werden solche Persönlichkeitsunterschiede zwischen Tieren einer Art durch individuelle Unterschiede im Energiehaushalt sowie Lebenszyklusvariablen (sog. ‚state variables‘, dt. Zustandsgrößen) erklärt. Dies ist in der „pace-of-life“ Hypothese zusammengefasst. In neueren Arbeiten wurde jedoch die Konsistenz von Persönlichkeitsmerkmalen über den Lebensverlauf und deren strikte Abhängigkeit von Zustandsgrößen in Frage gestellt. Die vorliegende Dissertation soll neue Einblicke in die Mechanismen, die zur Entstehung von Persönlichkeitsunterschieden im Verlauf des Lebens von Fischen, deren Situationsabhängigkeit sowie ihre Verbindung zu individuellen Unterschieden in Zustandsgrößen liefern. In einer Abfolge von fünf unabhängigen Studien untersuchte ich die genannten Annahmen und fand, dass (1) Persönlichkeitsunterschiede sich im Laufe des Lebens von Tieren vergrößern; (2) Persönlichkeitsabschätzungen bei jungen Tieren oft stärker vom experimentellen Aufbau beeinflusst werden als bei Erwachsenen; (3) der Energiehaushalt und Lebenszyklusvariablen Persönlichkeitsunterschiede sowohl unter Laborbedingungen als auch im Freiland nicht hinreichend erklären können; (4) Beziehungen zwischen Persönlichkeitsunterschieden und Unterschieden im Energiehaushalt und in Lebenszyklusvariablen fanden sich nur bei Fischen einer Population mit langsamer Lebenszyklusstrategie nicht jedoch in einer Population mit schnellem Lebenszyklus. Die vorliegende Arbeit suggeriert daher, dass sich erst im Verlauf des Lebens eines Tieres Persönlichkeitsunterschiede unvermeidbar entwickeln. Dies stellt Persönlichkeitsmessungen bei juvenilen Tieren grundsätzlich in Frage. Weiterhin scheinen Persönlichkeitsunterschiede und Zustandsgrößen unter bestimmten Umweltbedingungen und evolutiven Szenarien voneinander unabhängig zu sein. / Among-individual differences in behavior (i.e., animal personality) are assumed to be consistent over time and contexts. In theory, they are often explained by individual variations in energy costs of self-maintenance as well as life history among animals (i.e., state variables), commonly expressed as the pace-of-life syndrome hypothesis. Yet, recent theories have disputed the consistency of personality types over lifetime and their rigid state-dependency. This thesis aims to offer novel insights on the mechanisms behind the emergence and development of personality over lifetime of fishes, its context dependency, and its link to individual variation in state variables. In a sequence of five independent yet interconnected studies, I tested the assumptions above and observed that (1) personality differences increased during lifetime as a function of consistent declines in the behavioral plasticity with increasing age of animals; (2) personality estimates in young animals were weaker and thus more vulnerable to experimental biases compared to adults; (3) personality variation did not depend upon individual differences in energy costs of self-maintenance and life-history traits among individuals, under both laboratory and natural settings; and (4) the relationship between behavioral, metabolic, and life-history traits was manifested only in fish populations with slow rather than fast life-history strategies. This thesis suggests that personality variation in animals might be the inevitable outcome of development, raising questions about the reliability of personality estimates in juvenile individuals. Furthermore, individual variation in personality and “states” may act independently (i.e., phenotypes are uncorrelated) under environmental conditions and evolutionary contexts that mask or select against their trade-offs.