https://frosthead.com

Hvordan hjelper vitenskap Pandaer med å lage flere Panda-babyer?

National Zoos to gigantiske pandaer har liten interesse i hverandre 11 måneder av året. Mei Xiang, 15, og Tian Tian, ​​16, er ensomme skapninger, glade for å tilbringe mesteparten av dagene med å tøffe seg og lure. Men mars var parringssesong. I 30 til 45 dager gjennomgår pandaer atferdsmessige og fysiske forandringer som forbereder dem på et årlig 24- til 72-timers vindu der kvinnene har eggløsning, den eneste gangen de kan bli gravid.

Relatert innhold

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

Bare fordi de er i stand til å parre seg, betyr ikke det at de vil gjøre det. Mei Xiang og Tian Tian er det David Wildt, leder for Center for Species Survival i National Zoo, kaller "atferdsmessig inhabil."

"Tian Tian prøver veldig hardt, og er veldig flittig i sine oppgaver, " sier han, "men han er bare ikke i stand til å trekke Mei Xiang i riktig parringsstilling."

Paret er ikke alene. Av pandaer i USA i dag er det bare to, Gao Gao og Bai Yun ved San Diego Zoo, som har kunnet avle naturlig. Også fangenskapspar har lyktes andre steder i verden - spesielt i Kina, bjørnenes hjemsted, hvor den fangede befolkningen er mye høyere - men parringsvansker er fremdeles vanlige. Pandas totale befolkning, fanget og vill, er omtrent 2000, så hver mislykkede kamp er en avgjørende savnet mulighet for gjenbefolkning.

Artenes fremtid er lysere enn disse parringsvansker antyder. Wildt er en del av et internasjonalt nettverk av amerikanske og kinesiske spesialister - veterinærer, forskere og dyrepassere - som har samarbeidet i årevis om å forbedre pandaavlspraksis i fangenskap. De siste årene har teamet gjort store fremskritt med å forstå bjørnenes biologi og atferd, noe som har inspirert nye tilnærminger til pleie som reduserer feil kobling, eller til og med omgår den.

Studiene deres snur tidevannet. I dag er bjørnenes fangenskap befolkning rundt 350, nesten tredoblet hva det var for 15 år siden.

Da Mei Xiang begynte å eggløsning den siste helgen i mars, stengte dyrepassere David M. Rubenstein Family Giant Panda Habitat for besøkende, sørget for at hun og Tian Tian var komfortable, og brakte deretter det begjærlige paret inn i samme rom for første gang siden forrige vår. De to hadde blitt rambunctious før opp til møtet, og tilbrakte dager å stirre lengtet på hverandre gjennom gjerdet som deler gårdene deres. De hadde knapt rørt bambus.

Til tross for det flørtende fyrverkeriet, klarte imidlertid de to pandaene ikke å kopulere, og selv om det var det syvende året på rad, var de to satt sammen for å parre seg. Som hun har gjort tidligere, floppet Mei Xiang på magen som en pannekake da hun møtte Tian Tian - det motsatte av god parringsstilling, som ville ha henne stiv på alle fire - og Tian Tian gikk sin vanlige rutine med å stampe rundt og står på henne, uten mening hva jeg skal gjøre.

Etter flere forsøk førte keeperne det slitne paret tilbake til sine separate gårdsrom.

Panda-oppdretteres utfordring er å overvinne ukjente variabler i parringsprosessen, sier Copper Aitken-Palmer, overlege ved Smithsonian Conservation Biology Institute. "Det kan være noen utviklingsmessige ting som vi gjør annerledes under menneskelig omsorg, kontra hva de lærer i naturen, " sier hun. Unger blir ofte hos morene sine i to eller flere år i naturen, for eksempel, slik at de kan lære å avle ved å se eller lytte. Voksne trenger kanskje først å parre seg med en erfaren partner for å lære hva de skal gjøre. Det er vanskelig å vite med sikkerhet, forklarer Aitken-Palmer, fordi ville pandaer er utrolig vanskelig å observere i sitt bambusfylte habitat i Kinas sørvestlige fjell.

Dyrehagen mater Tian Tian opp til 100 kilo bambus hver dag. Dyrehagen mater Tian Tian opp til 100 kilo bambus hver dag. (Foto med tillatelse av National Zoo)

National Zoo kompenserer for mangelen på andre pandaer for å etterligne disse forholdene ved å forberede Mei Xiang og Tian Tian året rundt for parring, både selve handlingen og trinnene frem til og etter den. Siden Mei Xiang ankom, har hun blitt trent til å motta injeksjoner, få blod, melk og ligge i fred under ultralyd, alt uten oppstyr. (Hun gnir til og med ultralydgelen over seg selv for sine foresatte.) Dyrehagen prøver å lære henne å pannekake på en hevet plattform i stedet for bakken for å gjøre seg mer tilgjengelig for Tian Tian, ​​og gir også Tian Tian styrkeøvelser så en dag han kan lære å trekke henne oppreist.

I Kina bruker dyreparker og avlsentre med et større antall pandaer lignende teknikker for å oppmuntre til kobling, og har begynt å teste teorien om at pandaer lærer av observasjon ved å la unger delta på avlsøkter. I sjeldne tilfeller har noen asiatiske avlsentre gått så langt som å vise bjørnene sine videoer av andre pandaer som pares - jep, panda porno. Det er ingen konkrete bevis på at det fungerer.

(Josh Groban har sin egen panda-parringsteknikk, men suksessen er heller ikke bekreftet.)

Mer enn adferdsendringer har de viktigste forbedringene i avlsteknikker kommet på det kjemiske nivået. Forskere har utviklet stadig mer nøyaktige målinger av kvinnelige pandas hormonnivå og endring av vaginale celler, og nå er i stand til å finne den eksakte ideelle tidsrammen for en pandas egg å bli befruktet. Denne nydelige nøyaktigheten dikterer ikke bare det beste vinduet for å sette sammen to pandaer i samme rom, men forbedrer også suksessen til praksisen som gjør at par som ikke kan finne ut hvordan de skal passe seg til å ha unger uansett: kunstig befruktning.

"Fordi pandas forplantningsaktivitet er så sjelden, har de ikke mange muligheter for seksuell eksperimentering og å finne ut av det, " sier Wildt. En panda i heten i naturen kan parre seg med en rekke menn som alle konkurrerer om henne, men de i Amerikas dyrehager sitter fast med den de har, uavhengig av seksuell kompatibilitet. Kunstig befruktning er nøkkelen til pandaavl, forklarer han, fordi det har gjort det mulig for forskere å overgå hinderet for seksuell kompatibilitet helt. Teknikken som deponerte sæd i en kvinne mens hun er bedøvet, var "veldig rudimentær" på begynnelsen av 2000-tallet, med hans ord, men tok fart for rundt syv år siden da forskere begynte å utvikle effektive måter å fryse og lagre sæd for flere år og lag mer presise verktøy, som bittesmå kateter som sniker seg gjennom en kvinnelig pandas livmorhals for å plassere sædceller direkte i livmoren hennes.

Så langt i Amerika har seks pandaunger blitt produsert ved kunstig befruktning, inkludert to fra Mei Xiang. Det er en mer enn antallet av landets naturlig unnfangede unger - og som Wildt påpeker, kommer disse ungene fra det samme superkompatible paret i San Diego. (Det er ingen eksakte data tilgjengelig for Kinas naturlige kontra kunstige avlsstatistikker, sier Wildt, fordi dyrehager ofte følger vellykkede naturlige parringsøkter med kunstige inseminasjoner dagen etter for å forbedre sjansene for befruktning.)

Kunstig befruktning er spesielt verdifull for Amerikas pandaer, sammen med alle andre utenfor Kinas velbefolkede avlsentre, fordi det har potensialet til å øke det genetiske mangfoldet, noe som er viktig for å opprettholde den fangede befolkningens helse når den utvides. Mei Xiang har blitt kunstig inseminert hvert år hun ikke klarte å pare seg med Tian Tian siden 2005. I år ble hun for første gang inseminert med sæd fra to hanner, først med en friskfrosset kombinasjon av Tian Tians sæd, og 12 timer senere med noe av Gao Gaos sæd omrørt også, sendt frossent fra San Diego. "Kunstig befruktning gir oss muligheten til å blande ting sammen i mangel av flere menn, " sier Aitken-Palmer.

Tian Tian For å styrke Tian Tian for parring, holder National Zoo ham aktiv ved å legge godbiter rundt i hagen hans som han kan finne. (Foto med tillatelse av National Zoo)

I følge Wildt vil National Zoo fortsette å fokusere på kunstig befruktning i overskuelig fremtid. Men naturlig avl er det endelige målet for arten, når dyreparker og avlsentre har store nok pandabestander til å være avhengige av den, sier han. Tallene går i riktig retning; bjørnene er tilbake til "selvopprettholdende", noe som betyr at ikke flere gigantiske pandaer må føres i fangenskap, og forskere vil ha dem under deres omsorg i minst de neste 100 årene. Kineserne begynner til og med å introdusere pandaer i naturen (selv om de er vanskelige).

"Det er virkelig en stor suksesshistorie, " sier Aitken-Palmer. "Det er ikke mange truede dyr vi har klart å gjøre dette med."

Nå venter alle på Mei Xiang for å legge til artenes økende antall. Hennes første ungen, Tai Shan, kom i 2005, og den andre, som ble født i fjor sommer etter mange års skuffelse, døde av underutviklede lunger etter bare seks dager. En annen vellykket fødsel ville hjelpe til med å helbrede sårene fra fjorårets tragedie, sier Juan Rodriguez, en av National Zoo's pandaholdere.

Det ville også gi Mei Xiang og Tian Tians kinesiske eiere en god grunn til å holde paret sammen i dyrehagen i stedet for å vurdere en annen kamp, ​​noe som har vært en pågående diskusjon.

Bandie Smith, dyrehagens gigantiske pandakurator, sier ikke å holde pusten for nyheter om Mei Xiangs graviditet når som helst. Ansatte vet kanskje ikke om Mei Xiang er gravid før en unge dukker opp. Hunnene bygger reir og vugger gjenstander hvert år enten de er gravide eller ikke (sistnevnte kalles en "pseudo-graviditet"), og fosterene er så små at de ofte unngår deteksjon i ultralyd. Pandaer opplever også et fenomen som kalles forsinket implantasjon, der et befruktet egg flyter rundt i et antall uker - vanligvis mellom 90 og 160 dager - før det implanteres i kvinnens livmor og begynner en kort 40- til 50-dagers svangerskapsperiode.

Alt dette betyr at ingen har en helt presis ide om når en ny ungel skulle ankomme - et sted rundt midten av august, sier Smith.

”Å avle pandaer er en veldig langvarig prosess, og det er aldri en garanti. Det er den frustrerende delen, sier Rodriguez. “Den kule delen er at du er blant mennesker som prøver å holde en kritisk truet art på planeten. Hvis vi kan sikre deres kontinuerlige vei til bedring, kan barnebarna våre faktisk oppleve pandaer i deres naturlige habitat. Det kan du ikke slå. ”

Mei Xiang leker i snøen! Mei Xiang leker i snøen! (Foto med tillatelse av National Zoo)
Hvordan hjelper vitenskap Pandaer med å lage flere Panda-babyer?