https://frosthead.com

At lære af Tai Shan

I et trangt, svagt oplyst rum stirrer tre kvinder ved en bank af blinkende videomonitorer. Hver af de seks skærme viser fra en lidt anden vinkel en sort-hvid fnugkugle - Tai Shan, den gigantiske panda-unge, der blev født sidste sommer i Smithsonian's National Zoo. Hvert andet minut ved ringetonen klarer de frivillige forskere, hvad ungen laver. Ding! Sleeping. Ding! En gab. Ding! Højre forpote rykker. I de første to måneder af Tai Shans liv overvågede Zoo-personale og frivillige ham 24 timer i døgnet. Han er en af ​​de mest studerede pandaer i historien.

Han er også en af ​​hovedstadens største berømtheder. I december, da ungen lavede sin offentlige debut, blev 13.000 gratis billetter til at se ham snappet op online på to timer. Fans stod op i underfrostemperaturer, før billetboden åbnes for en chance for de yderligere 60 billetter, der blev uddelt hver dag. Mere end 200.000 mennesker stemte på ungenes navn — Tai Shan (tie-SHON) betyder “fredeligt bjerg” - mens millioner loggede ind på Zoo's levende “panda cam” (nationalzoo.si.edu/Animals/GiantPandas).

Zoo's første overlevende panda cub, og kun den fjerde landsdækkende, Tai Shan "er kulminationen på et årti med samarbejdsforskning mellem USA og Kina, " siger David Wildt, formand for Zoo's reproduktionsvidenskabsafdeling. I 2005 overlevede 21 unger født i fangenskab (to i USA, en i Japan og resten i Kina), mere end dobbelt så mange som overlevede i 2004 og mere end noget andet år til dato. Denne præstation sammen med nye panda-reserver og andre bevarelsesforanstaltninger i Kina øger oddsene for, at en af ​​verdens mest truede - og mest elskede - væsener vil overleve, ikke kun i fangenskab, men i naturen.

Så sent som for to årtier siden så pandas fremtid dyster ud. Bærerne, som var begrænset til fjerntliggende, tåbelagte bambusskove i bjergrigt sydvestligt Kina, havde mistet mere end halvdelen af ​​deres levesteder i slutningen af ​​1980'erne. I århundreder havde skovhugst og landbrug presset pandaer til stejlere og højere terræn. Artenes befolkning var nede på anslået 1.000 dyr spredt blandt to dusin isolerede grupper. Selvom der blev holdt yderligere hundrede pandaer i kinesiske avlscentre, var deres reproduktionshastighed så lav, at de bød kun lidt håb om at genopfylde svindende antal. I 1997 var kun 26 procent af de indfangede pandas nogensinde avlet.

Pandaer er notorisk vanskelige at avle. Kvinder har ægløsning bare en gang om året og forbliver frugtbare i kun en eller to dage. De fleste fangede mænd er i mellemtiden enten uinteresseret i sex eller er så aggressive, at de udgør en fare for frugtbare hunner. Selv når begge partnere synes villige, er mænd ofte ikke i stand til at fuldføre affæren. Det var et årti før Zoo's første panda-par, Ling-Ling og Hsing-Hsing, endelig blev parret, i 1983, efter år med fumlende, fejlagtige omfavnelser. Ling-Ling og Hsing-Hsing - gaver med goodwill fra Kina til minde om præsident Richard Nixons besøg i 1972 - producerede fem unger i løbet af deres to årtier sammen i Zoo, men ingen levede længere end et par dage.

I 1970'erne var forskere ved Beijing Zoo banebrydende for teknikker til kunstig inseminering af pandaer, og de producerede deres første unger i 1978. Men proceduren havde en stor fiasko og kun en lille procentdel af de unger, der blev født i fangenskab i Kina, uanset om de blev undfanget kunstigt eller naturligt, overlevede så længe som et år. Bjørnens udsigter begyndte at se op i 1996, da kinesiske embedsmænd inviterede en gruppe amerikanske forskere, der havde erfaring med at avle andre truede arter, til at samarbejde om kæmpe pandaforskning. De Forenede Stater skulle tilvejebringe meget af videnskaben og teknisk know-how, mens Kina ville bidrage med viden, der blev opnået gennem årtiers panda-undersøgelser, og naturligvis levere de faktiske dyr. ”Vi sprang ved muligheden, ” husker National Zoo-reproduktionsfysiolog JoGayle Howard, der havde logget utallige timer for at gøre Ling-Ling til mor.

Fra og med 1998 begyndte amerikanske forskere regelmæssigt at rejse til Kina, hvor de og deres kinesiske kolleger vurderede helbred, reproduktion, genetik, adfærd og ernæring hos 61 dyr på Kinas tre største avlscentre i Wolong, Chengdu og Beijing. Undersøgelsens mest overraskende konstatering var, at 80 procent af pandaerne, også dem, der blev afskediget som ”fattige opdrættere”, faktisk ”var raske, reproduktionsdygtige dyr, der havde potentiale til at bidrage til den fangenskabelige befolkning, ” siger Wildt. Et årti senere bidrager de fleste af disse dyr faktisk takket være den voldsomme stigning i pandavidenskab, der er skabt af samarbejdet. "I dag, tilføjer Wildt, " vi ved mere om biologien i den gigantiske panda end vi gør om andre truede arter i verden. "

Den gigantiske panda er en biologisk underhed. Et medlem af bjørnefamilien, Ailuropoda melanoleuca (”sort og hvid katteben”) afviger fra hovedbjørneafgrænsen for 15 millioner til 25 millioner år siden. Ud over sine dristige markeringer har pandaen et større og rundere hoved end nogen anden bjørn. Ligesom andre bjørne er pandaer ensomme væsener bortset fra mødre og deres unger, der forbliver sammen i op til to år. Den mest usædvanlige ting ved den gigantiske panda er dens kost. I modsætning til andre ursids, der i det mindste delvis er afhængige af insekter, fisk, pattedyr eller andet kød, er pandaer vegetarer. Fremmed, 99 procent af bjørnens diæt består af bambus, et græs. En panda kan synes godt egnet til dens bambusdiæt. Dyrets store kæbe er udstyret med kraftige tyggemuskler og store, flade jeksler, der sliber det hårde græs ned. Dens poter sport modsatte ”tommelfingre” - faktisk langstrakte håndledsben - hvilket giver en panda mulighed for at holde en bambusstilk, mens den knasker. (Dyrene gør dette normalt, mens de sidder i en bemærkelsesværdig menneskelig position, en af ​​de træk, som folk synes er så tiltalende for pandaer.) Men en pandas fordøjelsessystem mangler den specialiserede tarme, som køer og hjorte er nødt til at nedbryde græs effektivt. Det betyder, at bjørnerne skal bruge cirka 14 timer om dagen på at spise op til 40 pund bambus. Voksne vejer mellem 185 og 245 pund. Fordi pandaer ikke er i stand til at akkumulere meget fedt, har de ikke råd til at tage vinteren af ​​med at dvale, i modsætning til asiatiske sorte bjørne, der lever i den samme levested. "Pandas afhængighed af bambus driver hele dens fysiologi og økologi, " siger National Zoo-ernæringsfysiolog Mark Edwards.

I modsætning til isbjørne og grizzlies, der rejser lange afstande for at finde mad, kan pandaer bo tæt på hjemmet. ”I det væsentlige lever de i deres egen salatskål, ” siger Edwards. Men dyrets kost gør det også sårbart over for bambusdød, der forekommer naturligt hvert 40 til 100 år efter planterne blomster. Tidligere, da en bambusstand døde, vandrede pandaer simpelthen til en anden. Men de fleste af artenes habitat er blevet ødelagt eller fragmenteret, truet med at strande bjørnene.

Den gigantiske pandas afhængighed af bambus kan endda hjælpe med at forklare dets usædvanlige reproduktionssystem. Når en kvinde bliver gravid, fastgøres det befrugtede æg ikke umiddelbart på livmorvæggen, som det gør i de fleste pattedyrarter. I stedet flyder embryoet i forplantningskanalen i mange måneder og fastgøres kun ca. 45 dage før ungenes fødsel. Edwards mistænker, at en kvind ikke kan opbygge nok næringsstoffer fra bambus til at støtte et foster længere. Som et resultat er nyfødte unger først lige begyndt at udvikle sig. Lyserøde og hårløse vejer de cirka et kvarter eller det samme som en pind smør. (Derfor Tai Shans kaldenavn, Butterstick.) Sammenlignet med størrelsen på moderen, "har ingen andre pattedyr, der ikke er buksepot, et mindre afkom, " siger Edwards.

Pandaer føder tvillinger omtrent halvdelen af ​​tiden. Dette i sig selv er ikke usædvanligt - de fleste bjørne har tvillinger eller tripletter - men en pandamor vælger normalt en af ​​sine to unger at hæve og lader den anden dø. Biologer troede engang, at en sådan tilsyneladende ulogisk handling kun forekom i fangenskab. Men i feltarbejde udført i Wolong Nature Reserve i slutningen af ​​1980'erne fandt biologen Pan Wenshi ofte en død cub i nærheden af ​​en mor, der plejede at være sund. Forskere spekulerer i, at nye pandamødre bare ikke har råd til at fodre to unger - en anden opførsel, der kan være en evolutionær tilpasning til dyrenes lavenergi-diæt.

Tai Shans historie begynder i 2000, hvor hans mor, Mei Xiang (maj-SHONG), og far, Tian Tian (t-YEN t-YEN), kom til National Zoo på et ti-årigt lån fra Kina, der blev muliggjort gennem større sponsorater fra Fujifilm og Animal Planet og andre donorer. (Tre andre amerikanske zoologiske haver - i San Diego, Atlanta og Memphis - er også vært for pandaer. Til gengæld skal hver institution bidrage med mindst 1 million dollars om året til bevarelse af panda i Kina.) I 2003, da bjørnene lige var ved at nå frem til seksuel modenhed ved i alderen 5 og 6 år parrede de sig for første gang, men ingen graviditet fulgte. Det næste år, efter at pandaerne uden held forsøgte at parre sig på egen hånd, inseminerede Zoo-forskere Mei Xiang med Tian Tians sæd, igen uden undfangelse.

Sidste forår, da Mei Xiang begyndte at vise tegn på, at hun var på vej ind i estrus, forberedte forskerne sig på at placere Tian Tians sæd direkte i hendes livmoder. Fordi proceduren ville kræve, at Mei Xiang skulle gennemgå generel anæstesi - som altid bærer en risiko - besluttede de at prøve inseminationen kun en gang, en betydelig gamble, givet hvor kort en kvinde er frugtbar. ”I Kina lærte vi, hvor snævert mulighedsvinduet er, ” siger JoGayle Howard, der udførte proceduren.

Nylige undersøgelser har finjusterede teknikker til at forudsige denne periode på 24 til 48 timer. Den ene er at analysere vaginale celler. Til gengæld for en belønning - en kiks, æble eller pære - er Mei Xiang blevet uddannet til at komme ind i hendes 5- ved 4-fods træningskur og underkaste sig alle mulige pokke og sonder. Zoo-teknikere undersøger celler, der vippes fra hendes vagina for at fortælle, hvor tæt hun er på ægløsning. De sifonerer også hendes urin fra indkapslingsgulvet. Nationale zoologiske endokrinologer Steve Monfort og David Kersey analyserer disse prøver for ændringer i østrogenniveauer.

Den store dag viste sig at være den 10. marts 2005. Tidligere den uge havde Mei Xiang øget hendes hyppighed af "duftmarkering" eller gnidet en kirtel nær hendes hale mod jorden for at deponere et klæbrigt stof med en lugt, der kan påvises af andre pandaer . Zoo-forskere overvågede hendes urin og vaginale celler døgnet rundt. Da test viste, at Mei Xiang var ægløsning, gav de først Tian Tian en mulighed for selv at gøre jobbet. Men efter 24 timer - hvor han "ikke havde opnået den rette tilpasning", siger assistentkurator Lisa Stevens - overtog forskerne.

For at få Tian Tians sæd, bedøvede forskerne ham og brugte en dyreavlsteknologi kaldet elektrojakulation, hvor en sonde, der er indsat i hanens rektum, producerer elektriske stimulationer, der forårsager ejakulation. Til inseminationen brugte Howard et modificeret laparoskop (et lille teleskop med et fiberoptisk lys, der ofte bruges i humanmedicin) til at lede et kateter gennem Mei Xiang's livmoderhals og ind i hendes livmoder. ”Vi følte, at timingen var lige på, ” siger Howard. ”Proceduren kunne ikke have gået hurtigere eller mere glat, og det var det, der gjorde mig nervøs.”

Zoo-videnskabsmænd vidste ikke, om de havde haft succes i næsten fire måneder: gigantiske pandaer gennemgår ofte ”pseudopregnancies”, hvor ikke-gravide hunner udviser adfærdsmæssige og hormonelle ændringer, der ligner dem hos gravide kvinder. (Og i betragtning af den lille størrelse af et pandafoster, viser graviditeten sig ikke.) ”Jeg slappede ikke af, før den unge var på jorden, ” siger Howard. Det var klokka 3:41 den 9. juli 2005. Howard var stadig ikke klar til at fjerne champagnen. Ud over rutinemæssigt at afvise en tvilling har panda-mødre været kendt for at ignorere enkelte unger. Siger Howard: "De handler enten som om de er bange for det eller ser ud som om de tænker, 'jeg tager ikke af den ting', og går væk."

Men kun to minutter efter fødslen hentede Mei Xiang forsigtigt lille Tai Shan og begyndte at vugge og kæle ham. I den følgende uge nægtede hun at forlade deres “hule” - et mørkebord mellem 10 og 12 fod - endda for at spise eller drikke. Den syvende dag forlod hun ham (i tre minutter) for at få en drink vand; hun spiste ikke før dag 17. ”Fra starten kunne Mei Xiang ikke have været en mere perfekt mor, ” siger Howard. ”Og Tai Shan kunne ikke være en sundere unge.”

Den vigtigste grund til at holde pandaer i fangenskab - ud over offentlig uddannelse, forskning og fundraising - er at forhindre, at de uddrives i naturen. Befolkning med fangenskab med truede dyr er forsikring, hvis arten forsvinder i sit oprindelige levested, og en potentiel kilde til dyr til genindførelse i naturen. Men populationer i fangenskab er tilbøjelige til innavl, en stor trussel mod deres overlevelse. Amerikanske og kinesiske forskere mødes nu inden hver forårs avlssæson for at anbefale de bedste panda-parringer for at sikre en forskelligartet blanding af genetisk baggrund, og de fleste avlscentre flytter dyr eller deres sæd fra en institution til en anden efter behov. Kæmpe pandaer har en fordel i forhold til andre truede arter, såsom den sorte fodret ild og Californien kondor, hvis antal faldt så lavt, at indavl ikke kunne undgås. ”Vi ved, at vi dyrker en genetisk sund population af pandaer, ” siger Wildt. Ifølge National Zoo-befolkningschef Jonathan Ballou er det næste skridt at øge antallet af indfangede pandaer, indtil befolkningen er selvbærende. Han beregner, at det magiske antal er 297 pandaer; i dag er der 185, et højdepunkt hele tiden.

De fleste forskere siger, at det ikke er tid endnu til at vende tilbageholdte pandaer til naturen. Genindførelse er risikabelt for de fangede fødte dyr og potentielt for vilde pandaer, de måtte kæmpe med eller inficere med sygdomme. Og hvad der er tilbage af pandas levested er endnu ikke sikkert.

Der er ingen tvivl om, at artenes udsigter i naturen er forbedret. For otte år siden forbød Kina logning i alle skove inden for pandas rækkevidde. For at begrænse erosion betaler regeringens seks år gamle korn-til-grønt program landmænd, der dyrker jord på skråninger, der er stejlere end 30 grader, for at efterlade disse marker brak eller plante træer - en politik, der også gavner bjergboende pandaer. Cirka 60 reserver er afsat til pandaer i dag, op fra 13 i de tidlige 1990'ere. Sådanne foranstaltninger ser ud til at hjælpe: En panda-undersøgelse fra 2004 af Kinas statslige skovbrugsadministration og World Wildlife Fund rapporterede, at omkring 1.600 pandaer er tilbage i naturen, hvilket ser ud til at være en stigning siden 1980'erne.

Amerikanske zoologiske haver begynder at dirigere større dele af deres pandafonde til at bevare dyrene i naturen. Af de 1, 4 millioner dollars, som National Zoo betaler Kina årligt, understøtter omkring $ 200.000 feltarbejde. Zoo-personale har uddannet hundreder af kinesiske konserveringsfagfolk i teknikker som at bruge satellitter til at vurdere levesteder og indstille varmefølende kamera “fælder” til at dokumentere dyr. I det forgangne ​​år har kameraerne snappet deres første fotos af gigantiske pandaer (sammen med næsten 25 andre pattedyrarter). Forskere er ivrige efter at passe nogle pandaer sammen med radiosendere for at spore deres bevægelser, men Kina er ophørt med at give tilladelse til sådanne undersøgelser i de senere år, med bekymring for, at fremgangsmåden kan skade dyrene. Beslutningen har bremset forskningen i pandas oprindelige levesteder, nogle af de stejleste og mest vanskelige at krydse skove i verden. ”Radiotelmetri er, hvordan vi lærer om dyreliv, ” siger National Zoo-økolog William McShea. ”Mindst 80 procent af det, der er kendt om sorte, polære og grizzlybjørne, er for eksempel baseret på radiosporing af dyrene.”

Andre forskere arbejder på at genoprette panda-habitat. Memphis Zoo, hvis pandaer Ya Ya og Le Le lige nu nærmer sig seksuel modenhed, bruger en del af sine pandagebyrer til at genoprette 2.000 hektar bambuskov ved siden af ​​Foping Nature Reserve, i Shaanxi-provinsen, som har den højeste pandatæthed af nogen reservere. Plantet sidste sommer forventes bambus at være blomstrende inden for tre år. I henhold til zoologisk have's forskningskoordinator, John Ouellette, vil det restaurerede område "give en korridor mellem reservatet og en stor blok uudviklet skov, hvor der er fundet pandaer."

På trods af Kinas voksende menneskelige befolkning og økonomi er videnskabsmænd optimistiske for, at landet fortsat vil være forpligtet til at beskytte arten. ”I det sidste årti er der sket en enorm ændring i den kinesiske regerings holdning, ” siger Donald Lindburg, leder af gigantiske panda-bevarelsesprogrammer i San Diego Zoo, der har produceret de eneste andre, der har overlevet amerikanske unger. ”Da verden er blevet mere opmærksom på, at Kina er det eneste sted, pandaer bor, er der en enorm følelse af national stolthed. Kina vil aldrig tillade denne art at uddø. ”

Selvom kinesiske avlscentre typisk tager unger fra mødre, før de når 6 måneders alder, så kvinder vil gå i østrus igen, får Tai Shan (og San Diego-ungerne) lov til at blive hos deres mødre, indtil de er mindst et år og en halv gammel. (Når ungerne bliver 2 år, i henhold til panda-låneaftalen, vil de blive sendt tilbage til Kina.) Forskere siger, at fjernelse af 6 måneder gamle unger kan hindre udviklingen af ​​normal voksenadfærd, inklusive parring. ”Vi har mistanke om, at mange af de adfærdsmæssige problemer, vi ser i fangenskab, stammer fra, hvordan vi har opdrættet dyrene, ” siger Stevens. Et andet problem kan være amerikanske zoologiske haveres praksis med at holde kæmpe pandaer i mandlige og kvindelige par, mens konkurrerende hanner i naturen kan kæmpe mod hinanden i avlssæsonen. ”Det er muligt, at mænd i fangenskab er aggressive mod kvinder, fordi de ikke har nogen andre at kæmpe med, ” siger Wildt.

I disse dage er Tai Shan ikke længere under 24-timers overvågning, men han modtager stadig intens kontrol. Dyrlæger måler og vejer ham regelmæssigt; tage sin temperatur, respirationsfrekvens og hjerterytme; og registrer udviklingsmilepæle, såsom når hans øjne åbnede (7 uger), tænder dukkede op (14 uger) og næsen blev lyserød til sort (6 måneder). Han vokser hurtigere end de andre amerikanske unger, og han har vist visse opførsler før end forventet. I slutningen af ​​januar markerede den fremmede 6 måneder gamle duft for første gang en rekord.

Tai Shan har ikke vokset ud af sin appel. Ser ham gambol sammen med sin mor i Fujifilm Giant Panda Habitat, som inkluderer to - snart snart tre - udendørs parklignende områder og deres tre - snart snart fire - indendørs 25- til 30 fods, glasfrontede indhegninger, skarer er reduceret til babling. ”Han er så sød!” ”Awwww.” For Stevens er en sådan reaktion ikke overraskende. ”Pandaer bevarer selv i voksen alder mange karakteristika ved menneskelige babyer, ” siger hun og henviser til dyrets runde ansigt og krop, høje pande og store fremadrettede øjne. ”Vi er genetisk programmeret til at finde dem tiltalende.” Stevens, der har arbejdet i Zoo i 28 år med mere end 30 arter, siger, at ”publikums lidenskab for pandaer langt overstiger det for ethvert andet dyr.”

At lære af Tai Shan