Populationsbiologie, Raumnutzung und Verhalten verwilderter Hauskatzen und der Effekt von Maßnahmen zur Reproduktionskontrolle

Dissertation

zur Erlangung des akademischen Grades
doctor rerum naturalium
(Dr. rer. nat.)
im Fach Biologie

eingereicht an der
Mathematisch-Naturwissenschaftlichen Fakultät I
der Humboldt-Universität zu Berlin

von
Dipl.-Biol. Beate Kalz

geboren am 08.08.1966 in Berlin

Präsident/Präsidentin der Humboldt-Universität zu Berlin
Prof. Dr. J. Mlynek

Dekan:
Dekan/Dekanin der Mathematisch-Naturwissenschaftlichen Fakultät I
Prof. Dr. B.Ronacher

Gutachter:
1. Prof. Dr. A. Elepfandt
2. Dr. sc. K.M. Scheibe
3. Prof. Dr. N.C. Juhr

Tag der mündlichen Prüfung: 28.02.2001

Datum der Promotion: 28.02.2001

Inhaltsverzeichnis

• Thesen zur Dissertation
• 1  Zusammenfassung
• 2  Einleitung
  • 2.1  Systematik und Geschichte der Hauskatze
  • 2.2  Populationsbiologie und Verhalten verwilderter Hauskatzen
  • 2.3  Verwilderte Katzen unter Stadtbedingungen
  • 2.4  Populationskontrolle verwilderter Katzen
  • 2.5  Projektansatz
  • 2.6  Beziehung zu anderen Projekten
  • 2.7  Ziele des Projektes
• 3  Material und Methoden
  • 3.1  Untersuchungsgebiet
    • 3.1.1  Auswahl des Untersuchungsgebietes
    • 3.1.2  Erfassung von Strukturen und Futterstellen
  • 3.2  Beispielpopulation
  • 3.3  Methoden
    • 3.3.1  Kontrollgänge
    • 3.3.2  Fangmethoden
      • 3.3.2.1  Catbox
      • 3.3.2.2 Mobile Catbox
      • 3.3.2.3 Kastenfalle
      • 3.3.2.4 Netzfalle
      • 3.3.2.5  Handfang
      • 3.3.2.6 Blasrohr
      • 3.3.2.7 Kescherfang in Katzenkiste
    • 3.3.3  Videoüberwachung und Datenerfassung
    • 3.3.4  Funkortung ausgewählter Tiere
    • 3.3.5  Auswertung der Funkortungen und Kontrollgänge
      • 3.3.5.1  Raumnutzung
      • 3.3.5.2 Verhalten gegenüber Menschen
      • 3.3.5.3  Sozialverhalten
    • 3.3.6  Untersuchung des Gesundheitsstatus
    • 3.3.7  Altersbestimmung
    • 3.3.8  Ermittlung von Reproduktionsrate und Elternschaft
    • 3.3.9  Verwandtschaftsanalyse
    • 3.3.10  Ermittlung von Mortalitätsrate und –ursachen
  • 3.4  Freilandexperiment 1: Einbringen fremder Tiere in das Untersuchungsgebiet
  • 3.5  Freilandexperiment 2: Kastration aller weiblichen Katzen einer Teilpopulation
• 4  Ergebnisse
  • 4.1  Nahrungsangebot im Untersuchungsgebiet
  • 4.2  Vergleich verschiedener Fangmethoden
  • 4.3  Populationsbiologie und Verhalten der verwilderten Hauskatzen im Untersuchungsgebiet
    • 4.3.1  Populationsdichte
    • 4.3.2  Streifgebiete
    • 4.3.3  Populationsstruktur
    • 4.3.4  Verwandtschaft
    • 4.3.5  Gesundheitsstatus
    • 4.3.6  Reproduktion
    • 4.3.7  Mortalität
    • 4.3.8  Sozialverhalten
    • 4.3.9  Verhalten gegenüber Menschen
    • 4.3.10  Zu- und Abwanderung
  • 4.4  Vergleich der Teilpopulationen
    • 4.4.1  Populationsbiologie
    • 4.4.2  Gesundheitsstatus
    • 4.4.3  Reproduktion
    • 4.4.4  Mortalität
  • 4.5  Vergleich von unkastrierten und kastrierten Tieren
    • 4.5.1  Gesundheitsstatus
    • 4.5.2  Mortalität
    • 4.5.3  Raumnutzung
    • 4.5.4  Sozialverhalten
    • 4.5.5  Sichtbarkeit
  • 4.6  Umsetzen fremder Tiere in das Untersuchungsgebiet
  • 4.7  Auswirkungen der Kastration aller weiblichen Katzen in einer Teilpopulation
    • 4.7.1  Einfluß der Kastration auf das Einzeltier
      • 4.7.1.1 Einfangen und Zurückbringen einzelner Tiere
      • 4.7.1.2 Gewicht
      • 4.7.1.3 Raumnutzung
      • 4.7.1.4 Sozialverhalten
      • 4.7.1.5 Sichtbarkeit
    • 4.7.2  Einfluß der Kastration aller weiblichen Katzen auf die Teilpopulation
      • 4.7.2.1 Populationsdichte
      • 4.7.2.2 Zuwanderung
      • 4.7.2.3 Verhalten der reproduktiven Kater
      • 4.7.2.4 Nutzung der IZW-Futterstelle
• 5  Diskussion
  • 5.1  Vergleich verschiedener Fangmethoden
    • 5.1.1 Catbox
    • 5.1.2 Mobile Catbox
    • 5.1.3 Kastenfalle
    • 5.1.4 Netzfalle
    • 5.1.5 Handfang
    • 5.1.6 Blasrohr
    • 5.1.7 Kescherfang in Katzenkiste
  • 5.2  Populationsbiologie und Verhalten verwilderter Hauskatzen
    • 5.2.1  Populationsdichte
    • 5.2.2  Populationsstruktur
    • 5.2.3  Populationsgenetik
      • 5.2.3.1 Analyse der Mitochondrien-DNA
      • 5.2.3.2 Analyse der Kern-DNA
    • 5.2.4  Streifgebiete
    • 5.2.5  Gesundheitsstatus verwilderter Katzen
    • 5.2.6  Reproduktion
      • 5.2.6.1 Reproduktionsrate
      • 5.2.6.2 Paarungsverhalten
    • 5.2.7  Verluste
      • 5.2.7.1 Mortalität
      • 5.2.7.2 Vermittlung als Haustier
    • 5.2.8  Zu- und Abwanderung
  • 5.3  Vergleich von unkastrierten und kastrierten Tieren
    • 5.3.1  Gesundheitsstatus
    • 5.3.2  Mortalität
    • 5.3.3  Raumnutzung
    • 5.3.4  Sozialverhalten
  • 5.4  Umsetzen von Einzeltieren und Katzengruppen
  • 5.5  Auswirkungen der chirurgischen Kastration weiblicher Katzen
    • 5.5.1  Einfluß der Kastration auf das Einzeltier
    • 5.5.2  Einfluß der Kastration aller weiblichen Katzen auf die Teilpopulation
      • 5.5.2.1 Populationsdichte
      • 5.5.2.2 Zuwanderung
• 6  Exkurs: Diskussion möglicher Verfahren zur Kontrolle von verwilderten Katzen
  • 6.1  Euthanasie
  • 6.2  Auslösung von Infektionskrankheiten
  • 6.3  Einfangen, Kastrieren und Zurückbringen
    • 6.3.1  Kastration von Katern
    • 6.3.2  Sterilisation von Katern
    • 6.3.3  Kastration von Katzen
    • 6.3.4  Kastration von trächtigen Katzen
    • 6.3.5  Frühkastration
  • 6.4  Hormonelle Verhütung
  • 6.5  Auslösung von Aborten
  • 6.6  Immunologische Kontrazeption der weiblichen Katzen
• 7  Schlußfolgerungen
• 8  Verwendete Quellen
  • 8.1  Literatur
  • 8.2  Analyse-Software
  • 8.3  Persönliche Mitteilungen
• Danksagung
• Abkürzungen
• Glossar
• Definitionen
• Publikationen
• Öffentlichkeitsarbeit
• Lebenslauf
• Eidesstattliche Erklärung

Tabellen

• Tab. 1: Beispiel für ein Protokoll der CATBOX-Besuche (die gestrichenen Werte sind zu gering, da die Tiere nicht korrekt auf der Waage standen, beim 3. Wert der rechten Spalte wurde der Transponder nicht abgelesen, da Tier 00002D2D58 die Anlage nicht verlassen hatte)
• Tab. 2: Verwendete Funkhalsbänder
• Tab. 3: Durchgeführte Lokalisationen (Funkortung und Beobachtungen bei Kontrollgängen)
• Tab. 4: Einteilung der Katzen bezüglich des Sozialverhaltens
• Tab. 5: Klassifizierung der Antikörper-Titer gegen Toxoplasmen
• Tab. 6: Beurteilung der veterinärmedizinischen Befunde
• Tab. 7: Ablauf der Polymerase-Kettenreaktion (PCR) – zitiert nach Angaben des IMD Bonn
• Tab. 8: Beispiel einer Verwandtschaftsbestimmung anhand eines Jungtieres und seiner potentiellen Eltern – Vater ist mit hoher Wahrscheinlichkeit der zweite Kater
• Tab 9: Vergleich verschiedener Fangmethoden
• Tab. 10: Home Range-Größen der untersuchten Katzen
• Tab. 11: Anzahl unkastrierter und kastrierter Katzen und Kater in der Gesamtpopulation, Stand 9/98
• Tab. 12: Populationsgenetische Daten bei zwei Teilpopulationen (AMOVA)
• Tab. 13: Vergleich populationsgenetischer Parameter für weibliche Katzen und Kater im gesamten Untersuchungsgebiet bei Zugrundelegung von zwei Teilpopulationen (AMOVA)
• Tab. 14: Ergebnisse der Mikrosatelliten-DNA-Analyse für die gesamte Population (verwendete Software: Cervus)
• Tab. 15: Vergleich der Mikrosatelliten-Loci in beiden Teilpopulationen, die Anzahl der Tiere betrug 34 in Teilpopulation 1 und 19 in Teilpopulation 2 (verwendete Software: Cervus)
• Tab. 16: Ergebnisse der veterinärmedizinischen Untersuchungen (39 Tiere wurden insgesamt untersucht, 11 davon 2x, bei zwei gleichen Befunden derselben Katze wurde nur ein Befund verwendet, bei einigen Tieren wurde nur ein Teil aller Untersuchungen durchgeführt)
• Tab. 17: Ergebnisse der parasitologischen Untersuchungen
• Tab. 18: Vergleich der Befunde bei einigen im Abstand zwischen 12 und 24 Monaten zweifach parasitologisch untersuchten Tieren
• Tab. 19: Ergebnisse der Tests der Serumproben auf FeLV, FIV und Toxoplasma-Antikörper
• Tab. 20: Ergebnisse der Vaterschaftstests mittels Analyse der Kern-DNA
• Tab. 21: Ursachen der Tierverluste (nur ansässige Tiere)
• Tab. 22: Verhältnis lebende Tiere / Verlusten (Altersabhängigkeit signifikant mit p = 0,0385, Logistische Regression SPSS)
• Tab. 23: Zusammensetzung von Katzengruppen (Reihenfolge in der Häufigkeit von Sozialbeziehungen)
• Tab. 24: Häufigkeit der beobachteten Erkrankungen im Vergleich zwischen adulten kastrierten und unkastrierten weiblichen Katzen und Katern
• Tab. 25: Vergleich der verschiedenen Katzen-Typen anhand der Einschätzung ihres Gesundheitszustandes
• Tab. 26: Vergleich der Mortalität bei kastrierten und unkastrierten Katern und weiblichen Katzen (Unterschiede nicht signifikant nach Logistischer Regression (SPSS), Tierzahl zu gering nach Power-Analyse, Kater Power = 0,19, Katzen Power = 0,11) (sicher oder mutmaßlich vermittelte Tiere nicht enthalten)
• Tab. 27: Im Gebiet der Teilpopulation 1 beobachtete adulte Kater, ansässige Kater (mind. 3 Monate im Gebiet) sind fett gedruckt, reproduktive Kater unterlegt (Kastration aller Weibchen erfolgte 1998)
• Tab. 28: Ergebnisse der Mikrosatelliten-DNA-Analyse (verwendete Software: Cervus)

Bilder

• Abb. 1: Topographische Karte des Untersuchungsgebietes mit eigentlichem (innerer Rahmen, 45 ha, populationsbiologische Untersuchungen) und erweitertem Untersuchungsgebiet (äußerer Rahmen, 72 ha, Untersuchungen von Streifgebieten und Gesundheitsstatus)
• Abb. 2: Kartierung der relevanten Strukturen im Untersuchungsgebiet
• Abb. 3: IZW-CATBOX (Bau und Entwicklung mit K. Eichhorn und I. Wegner IZW Berlin, Software entwickelt mit IMF GmbH, Frankfurt/Oder) zum automatischen Registrieren und Wiegen sowie zum Fang verwilderter Katzen
• Abb. 4: Mobile Catbox mit Auslöser (Entwicklung in Zusammenarbeit mit der Firma Elektro-Menzel, Berlin) zum Fang verwilderter Katzen an Futterplätzen, es können mehrere Tiere gleichzeitig gefangen werden, die Auslösung der Falle erfolgt über Funk durch den Beobachter
• Abb. 5: Kastenfalle, Leihgabe vom Tierheim Lankwitz, die Auslösung der Falltür erfolgt über ein Trittbrett durch die Katze
• Abb. 6: Netzfalle (Entwicklung in Zusammenarbeit mit der Firma Metallbau Scholz, Wittichenau) zum Fang verwilderter Katzen, die Auslösung erfolgt durch Ziehen an einer Schnur durch den Beobachter
• Abb. 7: Bestimmung der Home Range-Größe einer Katze mit Hilfe eines 100 % Minimum Convex Polygons unter Ausschluß einer Exkursion
• Abb. 8: MCP Sample Size Bootstrap beispielhaft für ein Tier, die Kurve zeigt eine Sättigung der Streifgebietsgröße bei ca. 55 Lokalisationen
• Abb. 9: Beispiel der Berechnung der durchschnittlichen Home Range-Größe einer Katze: aus 798 vorliegenden Lokalisationen werden acht 100 % Minimum Convex Polygone gebildet, der errechnete Durchschnitt der Polygone ergibt die Home Range-Größe des Tieres
• Abb. 10: Beispiel für die Berechnung des Kernbereichs (core area) eines Streifgebietes (home range) als Minimum Convex Polygon aus 50 % der Ortungspunkte einer Katze
• Abb. 11: Berechnung des Mittelpunktes des Home Range eines Tieres aus 95 % der Daten mit Hilfe der Jennrich-Turner-Methode, d.h. die am weitesten vom Mittelpunkt entfernten 5 % der Daten wurden nicht berücksichtigt
• Abb. 12: Ermittlung der Streckenlänge zwischen jeweils zwei aufeinanderfolgenden Ortungen
• Abb. 13: Futterstellen im Untersuchungsgebiet mit Anzahl der dort beobachteten Katzen
• Abb. 14: Kartographische Darstellung der im Untersuchungsgebiet lebenden Katzen [1 Kreis symbolisiert den Kernbereich des Streifgebietes (= core area) einer Katze] im Monat Sept. 1998
• Abb. 15: Streifgebiete der einzelnen Katzen im Untersuchungsgebiet
• Abb. 16: Ortungspunkte und zwischen den Ortungen zurückgelegte Strecken der weiblichen Katzen „Kitty“ und „Lissy“
• Abb. 17: Ortungspunkte und zwischen den Ortungen zurückgelegte Strecken der kastrierten Kater „Jacob“ und „Tom“
• Abb. 18: Ortungspunkte und zwischen den Ortungen zurückgelegte Strecken von Kater „Joschka“
• Abb. 19: Ortungspunkte und zwischen den Ortungen zurückgelegte Strecken von Kater „Tiger“
• Abb. 20: Ortungspunkte und zwischen den Ortungen zurückgelegte Strecken von Kater „Räuber“
• Abb. 21: Ortungspunkte und zwischen den Ortungen zurückgelegte Strecken von Kater „Streuner“
• Abb. 22: Vergleich der maximal zurückgelegten Strecken (Exkursionen) zwischen je zwei Ortungen bei kastrierten und unkastrierten Katzen und Katern: rot = unkastrierte weibliche Katzen, gelb = kastrierte weibliche Katzen, dunkelblau = unkastrierte Kater, grün = kastrierte Kater, hellblau = subadulte Tiere
• Abb. 23: Vergleich der durchschnittlich zurückgelegten Strecken zwischen je zwei Ortungen bei kastrierten und unkastrierten Katzen und Katern
• Abb. 24: Alters- und Geschlechtsstruktur der im UG lebenden Tiere (Stand 9/98)
• Abb. 25: Distanzmatrix der ermittelten Haplotypen (verwendete Software: MEGA)
• Abb. 26: Räumliche Verteilung der ermittelten Haplotypen
• Abb. 27: Kartographische Darstellung der Haplotypen und Teilpopulationen
• Abb. 28: Anteil der Beobachtungen, in denen Katzen zusammen mit anderen Katzen angetroffen wurden (Streuungsmaß: Standardabweichung
• Abb. 29: Anteil der Ortungen, bei denen eine Sichtbeobachtung möglich war
• Abb. 30: Beispiel für die Abwanderung eines jungen kastrierten Katers von seinem Geburtsort (geboren im Juni 1996)
• Abb. 31: Vergleich von Alters- und Geschlechtsstruktur in Teilpopulation 1 und 2 (jeweils Kater links, Katzen rechts eingetragen)
• Abb. 32: Ergebnisse der Tests auf FIV und FeLV
• Abb. 33: Ergebnisse der Untersuchung auf Endoparasiten
• Abb. 34: Ergebnisse der Untersuchung auf Ektoparasiten
• Abb. 35: Vergleich der beiden Teilpopulationen bezüglich des Gesundheitsstatus (Streuungsmaß: Standardabweichung)
• Abb. 36: Gesamtnutzungsgebiete als Durchschnitt aller Tiere einer Klasse (aus Minimum-Convex-Polygonen unter Einschluß temporärer Verlagerungen des individuellen Home Range jeder Katze bestimmt), * = Unterschied signifikant
• Abb. 37: Vergleich zwischen kastrierten und unkastrierten Katzen und Katern bezüglich des Sozialverhaltens
• Abb. 38: Vergleich der Sichtbarkeit zwischen kastrierten und unkastrierten Katern und Katzen sowie Jungtieren
• Abb. 39: Gewicht eines Weibchens als Durchschnittswert je einer Woche, Vergleich zwischen den Jahren 1997, 1998 und 1999, die Kastration erfolgte im April 1998
• Abb. 40: Home Range-Größen weiblicher Katzen vor und nach der Kastration in Abhängigkeit von der Anzahl der Peilungen
• Abb. 41: Kontaktrate weiblicher Katzen vor und nach der Kastration
• Abb. 42: Sichtbarkeit während der Peilungen vor und nach der Kastration weiblicher Katzen
• Abb. 43: Anzahl der ansässigen Katzen in Teilpopulation 1 vor (rot), während (grau) und nach (blau) der Kastration aller weiblichen Katzen, mit Trendlinien (gestrichelt)
• Abb. 44: Anzahl fertiler Kater an der Catbox (Kastration der Weibchen im April 1998) (kein signifikanter Unterschied zwischen 1996-98 und 1999 nach Kolmogorov-Smirnov-Test)
• Abb. 45: Verhalten eines fertilen Katers gegenüber einem unkastrierten (Bild a) und einem kastrierten Weibchen (Bild b) in der Paarungszeit; bei Bild a) kam es 20 min später zur Paarung
• Abb. 46: Anzahl aller Tiere, welche die Catbox aufsuchen (Kastration der Weibchen im April 1998) (signifikanter Unterschied zwischen 1997 und 1999 nach Wilcoxon-Test, p < 0,005)
• Abb. 47: Häufigkeit der Catbox-Nutzung (alle Tiere); Nutzung pro Tag als Mittelwert aller Daten (Kastration der Weibchen im April 1998) (signifikanter Unterschied zwischen 1997 und 1999 nach Wilcoxon-Test, p < 0,0005)
• Abb. 48: Vergleich der Catbox-Nutzung durch ansässige Katzen und Kater, fremde adulte Tiere sowie Jungtiere; Nutzung pro Tag als Mittelwert aus 5., 15. Und 25. Tag des Monats
• Abb. 49: Vortex-Analyse: Computersimulation der Populationsentwicklung einer hypothetischen Katzenpopulation über 10 Jahre, ausgehend von ursprünglich 40 Tieren, bei unterschiedlichem Anteil kastrierter weiblicher und männlicher Tiere (Analyse von K. Jewgenow, 1996)