I et trangt, svakt opplyst rom, stirrer tre kvinner ved en bank av blinkende videomonitorer. Hver av de seks skjermene viser, fra en litt annen vinkel, en svart-hvit ball av flu - Tai Shan, den gigantiske panda-ungen som ble født i fjor sommer i Smithsonians National Zoo. Hvert andre minutt, ved en ringeklokke, skriver de frivillige forskerne ned hva ungen gjør. Ding! Sover. Ding! En gjesp. Ding! Den høyre pote rykker. De første to månedene av Tai Shans liv overvåket Zoo-ansatte og frivillige ham 24 timer i døgnet. Han er en av de mest studerte pandaene i historien.
Han er også en av hovedstadens største kjendiser. I desember, når ungen debuterte, ble 13.000 gratisbilletter for å se ham snappet opp online på to timer. Fans stod opp i minusgrader før billettboden åpnet for en sjanse på de ytterligere 60 billettene som ble delt ut hver dag. Mer enn 200 000 mennesker stemte på ungenes navn — Tai Shan (tie-SHON) betyr “fredelig fjell” - mens millioner logget inn på dyrehagens levende “panda cam” (nationalzoo.si.edu/Animals/GiantPandas).
Dyrehagens første overlevende panda-cub, og bare den fjerde på landsbasis, Tai Shan, "er kulminasjonen på et tiår med samarbeidsforskning mellom USA og Kina, " sier David Wildt, styreleder for Zoo's reproduktive vitenskapsavdeling. I 2005 overlevde tjueen unger født i fangenskap (to i USA, en i Japan og resten i Kina), mer enn dobbelt så mange som overlevde i 2004 og mer enn noe annet år til nå. Denne prestasjonen, sammen med nye panda-reservater og andre bevaringstiltak i Kina, øker sjansen for at en av verdens mest truede - og mest elskede - skapninger vil overleve, ikke bare i fangenskap, men i naturen.
Så sent som for to tiår siden så pandas fremtid dyster ut. Bjørnene var begrenset til avsidesliggende, tåkehylket bambuskog i det fjellrike sørvestlige Kina, og hadde mistet mer enn halvparten av sitt habitat på slutten av 1980-tallet. I århundrer hadde hogst og jordbruk presset pandaer til brattere og høyere terreng. Artenes populasjon var nede på anslagsvis 1000 dyr spredt mellom to dusin isolerte grupper. Selv om ytterligere hundre pandaer ble holdt i kinesiske avlsentre, var deres reproduksjonshastighet så lav at de bød på lite håp for å fylle opp igjen svinn. I 1997 hadde bare 26 prosent av fanget pandaer noen gang avlet.
Pandaer er notorisk vanskelig å avle. Kvinner har eggløsning bare en gang i året og forblir fruktbare i bare en eller to dager. De fleste fanget hanner er i mellomtiden enten uinteressert i sex eller er så aggressive at de utgjør en fare for fruktbare kvinner. Selv når begge partnere virker villige, er ikke menn ofte i stand til å fullføre affæren. Det var et tiår før Zoo's første panda-par, Ling-Ling og Hsing-Hsing, endelig ble parret, i 1983, etter år med famlende, feildirekte omfavnelser. Ling-Ling og Hsing-Hsing - velgavengave fra Kina til minne om president Richard Nixons besøk i 1972 - produserte fem unger i løpet av sine to tiår sammen i dyrehagen, men ingen levde lenger enn noen få dager.
På 1970-tallet pionerer forskere ved Beijing Zoo teknikker for kunstig å inseminere pandaer, og de produserte sin første unge i 1978. Men prosedyren hadde en høy sviktfrekvens, og bare en liten prosentandel av de unger som ble født i fangenskap i Kina, enten de ble unnfanget kunstig eller naturlig, overlevde så lenge som et år. Bjørnens utsikter begynte å slå opp i 1996, da kinesiske myndigheter inviterte en gruppe amerikanske forskere med erfaring i å avle andre truede arter til å samarbeide om gigantisk pandaforskning. USA skulle gi mye av vitenskapen og teknisk kunnskap, mens Kina ville bidra med kunnskap oppnådd gjennom flere tiår med pandastudier og selvfølgelig sørge for de faktiske dyrene. "Vi hoppet av muligheten, " husker den reproduktive fysiologen fra National Zoo JoGayle Howard, som hadde logget utallige timer for å gjøre Ling-Ling til mamma.
Fra og med 1998 begynte amerikanske forskere regelmessig å reise til Kina, hvor de og deres kinesiske kolleger vurderte helse, reproduksjon, genetikk, atferd og ernæring for 61 dyr ved Kinas tre største avlsentre, i Wolong, Chengdu og Beijing. Undersøkelsens mest overraskende funn var at 80 prosent av pandaene, til og med de som hadde blitt avskjediget som “fattige oppdrettere”, faktisk “var sunne, reproduktive dyktige dyr som hadde potensiale til å bidra til den fangenskap, ” sier Wildt. Et tiår senere bidrar de fleste av disse dyrene, takket være bølgen i panda-vitenskapen som ble gitt gjennom samarbeidet. "I dag, " legger Wildt til, "vet vi mer om biologien til den gigantiske pandaen enn om noen andre truede arter i verden."
Den gigantiske pandaen er en biologisk underlighet. Et medlem av bjørnefamilien, Ailuropoda melanoleuca (“svart og hvit kattfot med bjørn”), avviket fra hovedbjørneavstammet for 15 millioner til 25 millioner år siden. I tillegg til sine dristige markeringer, har pandaen et større og rundere hode enn noen annen bjørn. Som andre bjørner er pandaer ensomme skapninger, bortsett fra mødre og unger, som holder sammen i opptil to år. Det mest uvanlige med kjempepandaen er kostholdet. I motsetning til andre ursids, som i det minste delvis er avhengige av insekter, fisk, pattedyr eller annet kjøtt, er pandaer vegetarianere. Fremmed, 99 prosent av bjørnens kosthold består av bambus, et gress. En panda kan virke godt egnet til bambus dietten. Dyrets store kjeve er utstyrt med kraftige tyggemuskler og store, flate jeksler som sliper ned det tøffe gresset. Labbene hans motvirker "tommelen" - faktisk langstrakte håndleddbein - slik at en panda kan holde en bambusstilk mens den knasker. (Dyrene gjør dette vanligvis mens de sitter i en bemerkelsesverdig menneskelignende stilling, en av egenskapene folk synes er så tiltalende for pandaer.) Men en pandas fordøyelsessystem mangler den spesialiserte tarmen som kyr og hjort må bryte ned gress effektivt. Dette betyr at bjørnene må bruke omtrent 14 timer om dagen på å spise opptil 40 kilo bambus. Voksne veier mellom 185 og 245 pund. Fordi pandaer ikke er i stand til å samle mye fett, har de ikke råd til å ta vinteren av for å dvale, i motsetning til asiatiske svarte bjørner som lever i samme habitat. "Pandas avhengighet av bambus driver hele fysiologien og økologien, " sier dyreernæringsfysiolog Mark Edwards fra National Zoo.
I motsetning til isbjørner og grizzlies, som reiser lange avstander for å finne mat, kan pandaer holde seg i nærheten av hjemmet. "I hovedsak lever de i sin egen salatbolle, " sier Edwards. Men dyrets kosthold gjør det også sårbart for bambusdød, som forekommer naturlig hvert 40 til 100 år etter at plantene blomstrer. Tidligere, da en bambusstand døde, migrerte pandaer rett og slett til en annen. Men de fleste av artenes habitat er blitt ødelagt eller fragmentert, og truer med å strande bjørnene.
Den gigantiske pandas avhengighet av bambus kan til og med bidra til å forklare det uvanlige reproduksjonssystemet. Når en kvinne blir gravid, festes ikke det befruktede egget umiddelbart til livmorveggen, slik det gjør i de fleste pattedyrarter. I stedet flyter embryoet i reproduktive kanal i mange måneder, og festes bare omtrent 45 dager før ungenes fødsel. Edwards mistenker at en kvinne ikke kan bygge opp nok næringsstoffer fra bambus til å støtte et foster lenger. Som et resultat har nyfødte unger bare begynt å utvikle seg. Rosa og hårløse veier de omtrent et kvarter, eller det samme som en pinne smør. (Derav Tai Shans kallenavn, Butterstick.) Sammenlignet med morens størrelse, har "ingen andre pattedyr som ikke er buksepot, et mindre avkom, " sier Edwards.
Pandaer føder tvillinger omtrent halvparten av tiden. Dette i seg selv er ikke uvanlig - de fleste bjørner har tvillinger eller trillinger - men en pandamamma velger vanligvis en av sine to unger å heve og lar den andre dø. Biologer trodde en gang at en så tilsynelatende ulogisk handling bare skjedde i fangenskap. Men i feltarbeid som ble utført ved Wolong Nature Reserve på slutten av 1980-tallet, fant biologen Pan Wenshi ofte en død cub i nærheten av en mor som hadde omsorg for en sunn. Forskere spekulerer i at nye pandamødre bare ikke har råd til å mate to unger - en annen oppførsel som kan være en evolusjonær tilpasning til dyrenes lavenergi kosthold.
Tai Shans historie begynner i 2000, da moren, Mei Xiang (mai-SHONG), og faren, Tian Tian (t-YEN t-YEN), kom til National Zoo på et ti-årig lån fra Kina muliggjort gjennom major sponsing av Fujifilm og Animal Planet og andre givere. (Tre andre amerikanske dyrehager - i San Diego, Atlanta og Memphis - er også vertskap for pandaer; i bytte må hver institusjon bidra med minst 1 million dollar per år til bevaring av panda i Kina.) I 2003, da bjørnene bare nådde seksuell modenhet kl. i alderen 5 og 6 år paret de seg for første gang, men ingen graviditet fulgte. Det neste året, etter at pandaene uten hell forsøkte å parre seg på egen hånd, inseminerte Zoo-forskere Mei Xiang med Tian Tians sæd, igjen uten unnfangelse.
I fjor vår, da Mei Xiang begynte å vise tegn på at hun kom i estrus, forberedte forskerne seg til å plassere Tian Tians sæd direkte i livmoren hennes. Fordi prosedyren ville kreve Mei Xiang å gjennomgå generell anestesi - som alltid utgjør en risiko - bestemte de seg for å prøve inseminasjonen bare en gang, et betydelig gamble gitt hvor kort en kvinne er fruktbar. "I Kina lærte vi hvor smalt mulighetsvinduet er, " sier JoGayle Howard, som utførte prosedyren.
Nyere studier har finjusterte teknikker for å forutsi den perioden 24 til 48 timer. Den ene er å analysere vaginale celler. I bytte mot en belønning - en kjeks, eple eller pære - har Mei Xiang blitt opplært til å gå inn i sitt 5- av 4-fots treningsbur og underkaste seg alle slags pokker og sonder. Zoo-teknikere undersøker celler som ble slynget fra skjeden hennes for å fortelle hvor nær eggløsningen hun er. De sifonerer også urinen hennes fra inngjerdets gulv. National Zoo endokrinologer Steve Monfort og David Kersey analyserer disse prøvene for endringer i østrogennivå.
Den store dagen viste seg å være 10. mars 2005. Tidligere den uken hadde Mei Xiang økt frekvensen av "duftmarkering", eller gned en kjertel nær halen hennes mot bakken for å avsette et klebrig stoff med en lukt som kan påvises av andre pandaer . Zoo-forskere overvåket hennes urin og vaginalceller døgnet rundt. Da tester viste at Mei Xiang hadde eggløsning, ga de først Tian Tian en mulighet til å gjøre jobben selv. Men etter 24 timer - hvor han «ikke hadde oppnådd riktig innretting», sier assistentkurator Lisa Stevens - overtok forskerne.
For å få sæd fra Tian Tian, bedøvet forskerne ham og brukte en dyreavlsteknikk kalt elektrojakulasjon, der en sonde satt inn i hannens endetarm produserer elektriske stimulasjoner som forårsaker utløsning. For inseminasjonen brukte Howard et modifisert laparoskop (et lite teleskop med et fiberoptisk lys ofte brukt i humanmedisin) for å lede et kateter gjennom Mei Xiangs livmorhals og inn i livmoren hennes. "Vi følte timingen var riktig på, " sier Howard. "Prosedyren kunne ikke ha gått raskere eller smidigere, og det var det som gjorde meg nervøs."
Zoo-forskere ville ikke vite om de hadde lyktes i nesten fire måneder: gigantiske pandaer går ofte gjennom "pseudopregnancies" der ikke-gravide kvinner viser atferdsmessige og hormonelle endringer som for gravide. (Og gitt den lille størrelsen på et pandafoster, viser svangerskapet seg ikke.) "Jeg slapp ikke av før den ungen var på bakken, " sier Howard. Det var klokka 03.41 9. juli 2005. Howard var likevel ikke klar til å fjerne champagnen. I tillegg til rutinemessig å avvise en tvilling, har panda-mammaer vært kjent for å ignorere enslige unger. Howard sier: "De oppfører seg som om de er redde for det, eller ser ut som de tenker: 'Jeg tar ikke vare på den tingen', og går bort."
Men bare to minutter etter at han fødte, plukket Mei Xiang forsiktig bittesmå Tai Shan og begynte å vugge og kose ham. I den påfølgende uken nektet hun å forlate “hiet” deres - et mørklagt rom med 10-6 meter - til og med for å spise eller drikke. Den syvende dagen forlot hun ham (i tre minutter) for å ta en drink vann; hun spiste ikke før på dag 17. "Fra begynnelsen kunne Mei Xiang ikke vært en mer perfekt mor, " sier Howard. "Og Tai Shan kunne ikke være en sunnere unge."
Den viktigste grunnen for å holde pandaer i fangenskap - utover offentlig utdanning, forskning og pengeinnsamling - er å forhindre at de blir utryddet i naturen. Fangebestander av truede dyr er forsikring, hvis arten forsvinner i sitt naturlige habitat, og en potensiell kilde til dyr for gjeninnføring i naturen. Men befolkning i fangenskap er utsatt for innavl, en stor trussel for deres overlevelse. Amerikanske og kinesiske forskere møtes nå før hver vårs avlssesong for å anbefale de beste panda-sammenkoblinger for å sikre en mangfoldig blanding av genetisk bakgrunn, og de fleste avlsentre flytter dyr eller sæd fra en institusjon til en annen etter behov. Gigantiske pandaer har en fordel i forhold til andre truede arter, som for eksempel den svartfotede ilderen og California-kondoren, hvis antall falt så lavt at innavl ikke kunne unngås. "Vi vet at vi dyrker en genetisk sunn bestand av pandaer, " sier Wildt. I følge National Zoo befolkningssjef Jonathan Ballou, er neste trinn å øke antall fanget-pandaer til befolkningen er selvopprettholdt. Han beregner at det magiske tallet er 297 pandaer; i dag er det 185, et høydepunkt hele tiden.
De fleste forskere sier at det ikke er på tide ennå å returnere fangede pandaer til naturen. Gjeninnføring er risikofylt for fangene som er født i fangenskap og potensielt for ville pandaer de kan kjempe med eller smitte med sykdommer. Og hva som er igjen av pandas habitat er ennå ikke sikkert.
Det er ingen tvil om at artenes utsikter i naturen har blitt bedre. For åtte år siden forbød Kina hogst i alle skoger innen pandas rekkevidde. For å dempe erosjonen betaler regjeringens seks år gamle korn-til-grønt program bønder som dyrker land i skråninger brattere enn 30 grader for å forlate feltene brakk eller plante trær - en politikk som også er til fordel for pandaer med fjellboliger. Rundt 60 reserver er avsatt til pandaer i dag, opp fra 13 på begynnelsen av 1990-tallet. Slike tiltak ser ut til å hjelpe: en pandaundersøkelse i 2004 av State Forestry Administration of China og World Wildlife Fund rapporterte at omtrent 1600 pandaer er igjen i naturen, noe som ser ut til å være en økning siden 1980-tallet.
Amerikanske dyrehager begynner å lede større deler av pandafondene sine til å bevare dyrene i naturen. Av de 1, 4 millioner dollar som National Zoo betaler Kina årlig, støtter omtrent $ 200 000 felt feltarbeid. Zoo-ansatte har trent hundrevis av kinesiske konserveringsfagfolk i teknikker som å bruke satellitter for å vurdere naturtyper og sette varmefølende kamera “feller” for å dokumentere dyr. Det siste året har kameraene knipset sine første bilder av gigantiske pandaer (sammen med nesten 25 andre pattedyrarter). Forskere er ivrige etter å dra på noen pandaer med radiosendere for å spore bevegelsene sine, men Kina har sluttet å gi tillatelse til slike studier de siste årene, med bekymring for at praksisen kan skade dyrene. Avgjørelsen har bremset forskningen i pandas hjemlige habitat, noe av de bratteste og vanskeligste å krysse skog i verden. "Radiotelemetri er hvordan vi lærer om dyrelivet, " sier National Zoo-økolog William McShea. "Minst 80 prosent av det som er kjent om svarte, isbjørn og grizzlybjørner, er for eksempel basert på radiosporing av dyrene."
Andre forskere jobber for å gjenopprette panda-habitat. Memphis Zoo, hvis pandaer Ya Ya og Le Le akkurat nå nærmer seg seksuell modenhet, bruker en del av pandagebyrene for å gjenopprette 2.000 dekar bambuskog ved siden av Foping Nature Reserve, i Shaanxi-provinsen, som har den høyeste pandatettheten av noen reservere. Bambus ble plantet i fjor sommer, og forventes å trives i løpet av tre år. Ifølge dyrehagens forskningskoordinator, John Ouellette, vil det restaurerte området "gi en korridor mellom reservatet og en stor blokk med ubebygd skog der det er oppdaget pandaer."
Til tross for Kinas voksende menneskelige befolkning og økonomi, er forskere optimistiske om at landet fortsatt vil være forpliktet til å beskytte arten. "Det siste tiåret har det skjedd en enorm endring i holdningen til den kinesiske regjeringen, " sier Donald Lindburg, sjef for gigantiske panda-bevaringsprogrammer i San Diego Zoo, som har produsert de eneste andre overlevende amerikanske unger. Etter hvert som verden har blitt mer bevisst på at Kina er det eneste stedet pandaer bor, er det en enorm følelse av nasjonal stolthet. Kina vil aldri la denne arten bli utryddet. ”
Selv om kinesiske avlsentre vanligvis tar unger fra mødre før de fyller 6 måneders alder, slik at kvinner vil gå i østrus igjen, får Tai Shan (og San Diego-unger) lov til å bo hos mødrene til de er minst et år og et halvt år gammelt. (Når cubs blir 2, i henhold til panda låneavtalen, vil de bli sendt tilbake til Kina.) Forskere sier at å fjerne 6 måneder gamle unger kan hindre utviklingen av normal voksen atferd, inkludert parring. "Vi mistenker at mange av atferdsproblemene vi ser i fangenskap stammer fra hvordan vi har oppdrettet dyrene, " sier Stevens. Et annet problem kan være amerikanske dyrehager 'praksis med å holde gigantiske pandaer i hann-kvinnelige par, mens i naturen kan konkurrerende hanner kjempe mot hverandre i hekkesesongen. "Det er mulig menn i fangenskap er aggressive mot kvinner fordi de ikke har noen andre å kjempe med, " sier Wildt.
I disse dager er Tai Shan ikke lenger under 24-timers overvåking, men han får fortsatt intens granskning. Veterinærer måler og veier ham jevnlig; ta sin temperatur, respirasjonsfrekvens og hjerterytme; og registrer utviklingsmilepæler som når øynene hans åpnet seg (7 uker), tennene dukket opp (14 uker) og nesen ble fra rosa til svart (6 måneder). Han vokser raskere enn de andre amerikanske unger, og han har vist viss oppførsel raskere enn forventet. I slutten av januar merket den fremmede 6 måneder gamle duften for første gang, en rekord.
Tai Shan har ikke vokst frem appellen. Se ham gambol sammen med sin mor i Fujifilm Giant Panda Habitat, som inkluderer to - snart tre - utendørs parklignende områder og deres tre - snart fire år - innendørs 25- til 30 fot store innhegninger med glass, folkemengdene er redusert til babling. “Han er så søt!” “Awwww.” For Stevens er en slik reaksjon ikke overraskende. "Pandaer beholder selv i voksen alder mange kjennetegn ved menneskelige babyer, " sier hun og viser til dyrets runde ansikt og kropp, høye panne og store fremovervendte øyne. "Vi er genetisk programmert for å finne dem tiltalende." Stevens, som har jobbet i Zoo i 28 år med mer enn 30 arter, sier "publikums lidenskap for pandaer langt overgår det for noe annet dyr."
