https://frosthead.com

Hvordan hjælper videnskab Pandaer med at skabe flere Panda-babyer?

National Zoo's to gigantiske pandaer har ringe interesse i hinanden 11 måneder af året. Mei Xiang, 15, og Tian Tian, ​​16, er ensomme væsener, der er glade for at tilbringe det meste af deres dage på at tygge ned og slappe af. Men marts var parringstid. I 30 til 45 dage gennemgår pandaer adfærdsmæssige og fysiske ændringer, der forbereder dem til et årligt 24- til 72-timers vindue, hvor kvinder har ægløsning, den eneste gang de kan blive gravid.

Relateret indhold

  • Panda Cub (eller er det bambus?) Opdaget i Mei Xiangs ultralyd

Bare fordi de er i stand til at parre sig, betyder det dog ikke, at de vil. Mei Xiang og Tian Tian er det, David Wildt, leder af Center for Species Survival i National Zoo, kalder "adfærdsmæssigt inhabil."

”Tian Tian prøver virkelig hårdt og er meget flittig i sine opgaver, ” siger han, ”men han er bare ikke i stand til at trække Mei Xiang i den rette parringsstilling.”

Parret er ikke alene. Af pandaer i USA i dag er det kun to, Gao Gao og Bai Yun i San Diego Zoo, der har været i stand til at avle naturligt. Også fangenskabelige par har været succes andre steder i verden - især i Kina, bjørnenes hjemsted, hvor den fangenskabelige befolkning er meget højere - men parringsvanskeligheder er stadig almindelige. Pandas samlede befolkning, fanget og vild, er omkring 2.000, så hver mislykkede kamp er en afgørende glip af muligheden for genbefolkning.

Artens fremtid er lysere end disse parringsvanskeligheder antyder. Wildt er en del af et internationalt netværk af amerikanske og kinesiske specialister - veterinærer, forskere og dyreholdere - der har samarbejdet i årevis om forbedring af pandavildeling. I de senere år har teamet gjort store fremskridt med at forstå bjørnenes biologi og adfærd, hvilket har inspireret nye tilgange til pleje, der reducerer fejlkobling eller endda omgå den.

Deres studier vender tidevandet. I dag er bjørnenes fangenskab omkring 350, næsten tredoblet, hvad den var for 15 år siden.

Da Mei Xiang begyndte at ægløsning den sidste weekend i marts, lukkede dyreholdere David M. Rubenstein Family Giant Panda Habitat for besøgende, sørgede for, at hun og Tian Tian var komfortable, og bragte derefter det lystige par ind i det samme rum for første gang siden sidste forår. De to var blevet rambunctious frem til mødet og tilbragte dage med at stirre længesende mod hinanden gennem hegnet, der deler deres gårdspladser. De havde næppe rørt ved deres bambus.

På trods af det flørtende fyrværkeri, og selvom det var syvende år i træk, var de to blevet sammensat for at parre sig - men de to pandaer kunne ikke kopulere igen. Som hun tidligere har floppet Mei Xiang på maven som en pandekage, da hun mødtes med Tian Tian - det modsatte af en god parringsholdning, der ville have hende stiv på alle fire - og Tian Tian gennemførte sin sædvanlige rutine med at trampe rundt og stående på hende, klart uden hvad man skal gøre.

Efter flere forsøg førte holderne det trætte par tilbage til deres separate værfter.

Panda-opdrætternes udfordring er at overvinde ukendte variabler i parringsprocessen, siger Copper Aitken-Palmer, hovedlæge ved Smithsonian Conservation Biology Institute. ”Der kan være nogle udviklingsmæssige ting, som vi gør anderledes under menneskelig pleje i forhold til hvad de lærer i naturen, ” siger hun. Cubs bliver ofte hos deres mødre i to eller flere år i naturen, for eksempel så de kan lære at opdrætte ved at se eller lytte. Voksne skal muligvis først parre sig med en erfaren partner for at lære, hvad de skal gøre. Det er svært at vide med sikkerhed, forklarer Aitken-Palmer, fordi vilde pandaer er utroligt svære at observere i deres bambusfyldte levested i Kinas sydvestlige bjerge.

Zoologisk have fodrer Tian Tian op til 100 pund bambus hver dag. Zoologisk have fodrer Tian Tian op til 100 pund bambus hver dag. (Foto med tilladelse fra National Zoo)

National Zoo kompenserer for sin mangel på andre pandaer til at efterligne disse forhold ved at forberede Mei Xiang og Tian Tian året rundt til parring, både selve handlingen og trinene op til og efter den. Siden Mei Xiang ankom, er hun blevet trænet til at modtage injektioner, få blod trukket, mælk og ligge fredeligt under ultralyd, alt uden besvær. (Hun gider endda ultralydsgelen over sig selv for sine brugere.) Zoo prøver at lære hende at pandekage på en hævet platform i stedet for jorden for at gøre sig mere tilgængelig for Tian Tian, ​​og giver også Tian Tian styrkelsesøvelser så en dag han lærer måske at trække hende lodret.

I Kina bruger zoologiske haver og avlscentre med et større antal pandaer lignende teknikker for at tilskynde til kobling, og de er begyndt at teste teorien om, at pandaer lærer af observation ved at lade unger deltage i avlssamlinger. I sjældne tilfælde har nogle asiatiske avlscentre gået så vidt, at de viser deres bjørne videoer af andre pandaer, der parrer sig - jep, panda-porno. Der er dog ingen konkrete beviser for, at det fungerer.

(Josh Groban har sin egen panda-parringsteknik, men dens succes er heller ikke blevet bekræftet.)

Mere end adfærdsændringer er de mest markante forbedringer i avlsteknikker kommet på det kemiske niveau. Forskere har udviklet mere nøjagtige målinger af kvindelige pandas hormonniveau og vaginale celleændringer og er nu i stand til at fastlægge den nøjagtige ideelle tidsramme for en pandas æg, der skal befrugtes. Denne ny fundne nøjagtighed dikterer ikke kun det bedste vindue til at sætte to pandaer sammen i det samme rum, men forbedrer også dramatisk succes for den praksis, der tillader par, der ikke kan finde ud af, hvordan man parrer sig til at have unger: kunstig insemination.

”Fordi pandas reproduktionsaktivitet er så sjældent, har de ikke mange muligheder for seksuel eksperimentering og regne ud af det, ” siger Wildt. En panda i varme i naturen kan parre sig med et antal mænd, der alle konkurrerer om hende, men dem i Amerikas zoologiske haver sidder fast med den, de har fået, uanset seksuel kompatibilitet. Kunstig insemination er nøglen til pandavl, forklarer han, fordi det har gjort det muligt for forskere at overskride hindringen for seksuel kompatibilitet helt. Teknikken, som deponerer opsamlet sæd i en kvinde, mens hun er bedøvet, var "meget rudimentær" i de tidlige 2000'ere, med hans ord, men startede for omkring syv år siden, da forskere begyndte at udvikle effektive måder at fryse og opbevare sæd til flere år og skab mere præcise værktøjer, som små katetre, der smyger sig gennem en kvindelig pandas livmoderhals for at placere sædceller direkte i hendes livmoder.

Indtil videre er der produceret seks panda-unger ved kunstig befrugtning, inklusive to fra Mei Xiang. Det er en mere end antallet af landets naturligt undfangede unger - og som Wildt påpeger, kommer disse unger fra det samme superkompatible par i San Diego. (Der findes ingen nøjagtige data for Kinas naturlige vs. kunstige avlsstatistikker, siger Wildt, fordi dens zoologiske haver ofte følger vellykkede naturlige parringssessioner med kunstige inseminationer den næste dag for at forbedre chancerne for befrugtning.)

Kunstig befrugtning er særlig værdifuld for Amerikas pandaer sammen med alle andre uden for Kinas velbefolkede avlscentre, fordi det har potentialet til at øge den genetiske mangfoldighed, hvilket er vigtigt for at bevare den fangenskabs befolkningens sundhed, når den udvides. Mei Xiang er blevet kunstigt insemineret hvert år, hvor hun ikke har parret sig med Tian Tian siden 2005. I år blev hun for første gang insemineret med sæd fra to hanner, først med en friskfrosset kombination af Tian Tians sæd og 12 timer senere med noget af Gao Gaos sæd omrørt også, sendt frossent fra San Diego. ”Kunstig befrugtning giver os muligheden for at blande ting sammen i mangel af flere mænd, ” siger Aitken-Palmer.

Tian Tian For at styrke Tian Tian til parring holder National Zoo ham aktiv ved at lægge godbidder rundt om hans gård, som han kan finde. (Foto med tilladelse fra National Zoo)

Ifølge Wildt vil National Zoo fortsat fokusere på kunstig befrugtning i en overskuelig fremtid. Men naturlig avl er det ultimative mål for arten, når zoologiske haver og avlscentre har store nok pandapopulationer til at være afhængige af den, siger han. Tallene går i den rigtige retning; bjørnerne er tilbage til ”selvbærende”, hvilket betyder, at der ikke skal bringes flere gigantiske pandaer i fangenskab, og forskere vil have dem under deres pleje i mindst de næste 100 år. Kineserne begynder endda at genindføre pandaer i naturen (skønt de er vanskelige).

”Det er virkelig en stor succeshistorie, ” siger Aitken-Palmer. ”Der er ikke mange truede dyr, vi har været i stand til at gøre dette med.”

Nu venter alle på Mei Xiang for at tilføje artenes voksende antal. Hendes første cub, Tai Shan, kom i 2005, og den anden, der blev født sidste sommer efter år med skuffelse, døde af underudviklede lunger efter kun seks dage. En anden vellykket fødsel ville hjælpe med at helbrede sårene fra sidste års tragedie, siger Juan Rodriguez, en af ​​National Zoo's pandaholdere.

Det ville også give Mei Xiang og Tian Tians kinesiske ejere en god grund til at holde parret sammen i zoologisk have i stedet for at overveje en anden kamp, ​​hvilket har været en løbende diskussion.

Bandie Smith, Zoo's gigantiske pandakurator, siger ikke at holde vejret for nyheder om Mei Xiang's graviditet snart. Personalet ved muligvis ikke, om Mei Xiang er gravid, indtil en unger dukker ud. Hunner bygger reder og vugger genstande hvert år, uanset om de er gravide eller ikke (sidstnævnte kaldes en "pseudo-graviditet"), og fostrene er så små, at de ofte slipper for detektion i ultralyd. Pandas oplever også et fænomen kaldet forsinket implantation, hvor et befrugtet æg svæver rundt i et antal uger - normalt mellem 90 og 160 dage - inden de implanteres i kvindens livmoder og begynder en kort 40- til 50-dages drægtighedsperiode.

Alt dette betyder, at ingen har en meget nøjagtig idé om, hvornår en ny unger skulle ankomme - et sted omkring midten af ​​august, siger Smith.

”Opdræt af pandaer er en meget langvarig proces, og det er aldrig en garanti. Det er den frustrerende del, ”siger Rodriguez. ”Den seje del er, at du er blandt mennesker, der prøver at holde en kritisk truet art på planeten. Hvis vi kan sikre deres kontinuerlige vej til bedring, kunne vores børnebørn faktisk opleve pandaer i deres naturlige livsmiljø. Det kan du ikke slå. ”

Mei Xiang spiller i sneen! Mei Xiang spiller i sneen! (Foto med tilladelse fra National Zoo)
Hvordan hjælper videnskab Pandaer med at skabe flere Panda-babyer?