雄性北方白犀牛要死绝 专家拿冷冻精子帮雌性怀孕

2018-06-09 08:31:41 quecongsoft 436

出品|网易科学人栏目组 翟中超

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雄性北方白犀牛要死绝 专家拿冷冻精子帮雌性怀孕

图注:一头名叫维多利亚的犀牛。(图/圣地亚哥动物园)

当帕克・彭宁顿(Parker Pennington)第一次看到犀牛子宫中的胚胎时,她几乎激动地透不过气来。

一天,帕克・彭宁顿像往常一样将手臂伸入了这头名叫维多利亚的白犀牛的直肠,她感受到了胚胎已经形成了,她克制住内心的激动,没有大声的叫出来,要不然,会把白犀牛吓一跳。

彭宁顿拿着超声波探头,然后把手伸进白犀牛直肠,仪器显示白犀牛的子宫内多了个石块状的物体。这头白犀牛怀孕啦!如果一切顺利,这个胚胎就会发育成一头犀牛宝宝,这头小犀牛将在2019年夏天出生,而且,小犀牛最终会长成一头重大两吨、长有两角的庞然大物。这头白犀牛能怀上孕堪称奇迹,因此,黑白屏幕的仪器上显示的颗粒状球体就显得非常珍贵了。彭宁顿在18天前第一次尝试着对维多利亚白犀牛进行人工授精,现在已大功告成。

雄性北方白犀牛要死绝 专家拿冷冻精子帮雌性怀孕

图注:超声波探头捕捉到维多利亚犀牛体内中一颗生长着的胚胎。(图/塔米・斯普拉特/圣地亚哥动物园)

所有的犀牛在不同程度上都面临着濒临灭绝的危险。白犀牛有两个亚种,一个是北方白犀牛,一个是南方白犀牛,其中,一头名叫苏丹的雄性北方白犀牛在今年3月份死掉了,苏丹是死在了肯尼亚的保护区内,之前它一直在此生活,这也就意味着雄性北方白犀牛在地球上已经不存在了。现在就剩下两头雌性北方白犀牛,而且这两头雌性都是近亲繁衍的后代,它们几乎不能自然繁殖,这么看的话,北方白犀牛这一物种几乎已经算是灭绝了。因此要拯救白犀牛只能靠人工手段,这也是唯一的方法。两头雌性北方白犀牛的卵子可以和苏丹的冷冻精子在试管中受精,然后再将受精卵植入到雌性南方白犀牛的体内。这是前所未有的尝试,如果此举能成功,科研人员会将更多的北方白犀牛的受精卵植入到雌性南方白犀牛的体内。

想要对白犀牛进行人工受孕,首先必须确定这头白犀牛是不是有生育能力。我们可以用超声波仪器来扫描卵巢,看看犀牛体内排卵的卵泡是不是已经长成。彭宁顿和芭芭拉・达兰特(Barbara Durrant)轮流对六头雌性进行扫描检查,一星期要检查两次。芭芭拉是圣地亚哥动物园生殖科学团队的指导。

首先,她们将每只白犀牛带进一处特制的大栅栏里,栅栏后面留个口,这样检查起来很方面,而且犀牛被锁在栅栏里,即便发作起来也伤不到人。犀牛体型太大,直接在腹部或肚子两侧使用超声波还不管用,因此,就得“赤膊上阵”,要把胳膊伸进它们的直肠里才能进行扫描。在检查前,犀牛训练师会让犀牛进行排便。即便如此,彭宁顿和芭芭拉有时仍需花好长时间来进行手工掏粪!掏完后,她俩就会插入一个和两根手指差不多大的探头,这个探头会绑在一根30厘米长的聚氯乙烯管(PVC管)上。

因为只用胳膊够不到那个位置,所以要用管子。

“哇,看到了,”彭宁顿说道。犀牛的卵巢在其体内深处,由于某种原因,左边的卵巢比右边的位置更深。彭宁顿手握管子,自己的整条胳膊都没入直肠里,才正好扫描到左边的卵巢。在检查期间,犀牛没有接受麻醉,但它们看上去很平静。“犀牛粪便的直径肯定比我们人的胳膊的直径还要大,所以刚开始这种感觉肯定很奇怪。”彭宁顿说道。

白犀牛天性温顺友善,研究员检查时也就少了许多麻烦。“它们就像是体型更大的狗,它们也喜欢被爱抚,”彭宁顿说道。“当你挠它们的肚子时,它们会踢出一条腿,这时你不用担心它们会摔倒,因为它们非常享受才会做出这一动作。”彭宁顿还表示维多利亚白犀牛既亲切又易于训练,而且还相当独立。在检查前,本来得一个一个单独进行,而很多白犀牛会选择一起行动,这样就不好操作,但维多利亚就很“安生”,它很乐意独自接受检查。

这种扫描非常重要。彭宁顿和工作人员透露六名雌性中有五名都“不合格”,也就是说,这五名雌性不能自己排卵,必须通过激素注射来诱导。彭宁顿团队花了整整一年时间来研究如何以最佳方式实现这一目的。研究人员在维多利亚身上尝试了疗法,呈现的效果还不错。3月22日,在一次超声波检查中,研究团队观察到存在卵子的迹象。是时候该注入精子了!

检查完毕后,维多利亚白犀牛的初级训练师吉尔・范・肯彭(Jill Van Kempen)把它领出特制栅栏又给它使用了镇定剂。与此同时,彭宁顿胳膊上还穿着长手套。包括兽医、学生和训练师在内的大约20个观众观看了检查的过程。“我把导管引入了犀牛的子宫颈,实际上这个程序做起来比说起来要难许多。”彭宁顿说道。

此前,彭宁顿对马和牛都进行过人工授精,所以她通过触摸就能找到子宫颈的入口。但是犀牛的子宫颈不仅位于更大阴道的末端,而且还相当盘绕。子宫颈的“蜿蜒曲折”像是陡峭的山路,想要到达子宫颈入口就像是想要驾车通过这些之字形山路,非常绕,彭宁顿就找了一根45度弯折的导管进行摸索,整个过程要非常柔和缓慢以防伤到犀牛的组织。

而且犀牛的子宫颈还很长。彭宁顿第一次在不同雌性身上尝试这个手术时就遇到了这个问题,还没到达子宫,导管就不够用了。但维多利亚体型要小,所以也就用不着多长的导管。找了10分钟终于找到了,彭宁顿将导管放置好后就把胳膊抽了出来。彭宁顿的同事将珍贵的冷冻精子进行解冻然后通过导管送入子宫。“这个过程很完美,”彭宁顿说道。

过程不易,但最终把精子送到了,但尽管如此,团队里的人都没有对日后的进展抱有多大期望。18天后,当研究人员给维多利亚做常规超声波检查时,根本就没人想到能长成胚胎!“我记得自己当时说道:‘我得快点!我们要对更多的犀牛进行人工授精!’”彭宁顿回忆道。“当我看到机器屏幕上呈现的胚胎时我非常安静,因为我担心反应过度会吓到维多利亚。”

雄性北方白犀牛要死绝 专家拿冷冻精子帮雌性怀孕

图注:帕克・彭宁顿(中)、芭芭拉・达兰特和维多利亚白犀牛。(图/圣地亚哥动物园)

维多利亚到达圣地亚哥动物园时肚子里还怀着一头小犀牛,但不幸的是这头小犀牛是个死胎。维多利亚现在的胎儿看起来很健康,研究团队每周都要扫描检查,他们会尽可能收集所有相关数据。现在小犀牛的头部能识别出来了,它的小心脏每分钟能收缩160次到200次。研究团队还玩了个游戏,他们都尝试着去数清小犀牛的心跳次数。我们对犀牛怀孕的细节知之甚少,所以这些信息极其珍贵。

只有两种犀牛中的少数犀牛通过人工授精成功地进行了繁殖,这两种就是印度犀牛和南方白犀牛。因此对犀牛的人工授精的效率非常低。通过精简和完善,圣地亚哥团队正在研究一些更好的技巧,这样,世界各地的动物园和保护区都能受益。当我联系芭芭拉时,她正在南非进行这项工作。“维多利亚能怀上孕就是对这些技术的验证。这激励了我们团队中的每个人,这项成果以一种全新的方式把我们凝聚在一起。”她说道。

目前,偷猎者每天都会杀死3头犀牛,如果按照这个速度继续下去,辅助生殖也拯救不了这些动物。尽管如此,这至少能为濒危物种增加一线生机。举个例子,野生的苏门答腊犀牛数量不到100头,而爪哇犀牛只有60头左右。

尽管授精成功了,但该团队还有拯救犀牛的更大的目标,而这一目标前路漫漫。“拯救白犀牛是个宏大的目标,你必须对此充满雄心壮志,”彭宁顿说道。“我认为没人会轻视这一点。每个参与进来的人都非常专注,这就是我乐观的原因。”

白犀牛的妊娠期约为16个月,所以维多利亚的小犀牛将在2019年7月出生。也许这个小犀牛开了个头,随后可能有更多的小犀牛出生。这次授精很鼓舞人,圣地亚哥团队现在正计划在时机合适时对其他5名雌性进行人工授精。“我们向训练师提了个问题:如果有6头小犀牛,你感觉怎么样?可能两个就能把你累趴下!”彭宁顿说道。

“训练师说道:别啊,全部亮出来吧!6个都要!”

郭浩 本文来源:网易科学人 责任编辑:郭浩_NT5629
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