Mongabay Series: Asian Rhinos
autor Jim Tan, 28 marca 2019 r
Czy technologia zabezpieczy nową populację nosorożcom ( Rhinocerotidae ).
- Opracowywane są technologie wspomaganego rozrodu ( ART ), aby poprawić wyniki programów hodowli nosorożców w niewoli.
- Jeśli się powiodą, wysiłki te mogą pomóc w stworzeniu samowystarczalnej populacji rezerwowej i pomóc w dywersyfikacji puli genów dzikich populacji.
- ART są z powodzeniem stosowane zarówno u ludzi, jak i u zwierząt gospodarskich od lat 70-tych XX wieku, ale nie były tak skuteczne w przypadku gatunków dzikich, takich jak nosorożce.
- Eksperci twierdzą, że uważają, iż ART może odegrać ważną rolę w ochronie nosorożców, ale ostrzegają, że te technologie są tylko częścią rozwiązania.
W marcu 2018 r. Sudan, ostatni znany samiec nosorożca białego północnego ( Ceratotherium simum cottoni ), został uśpiony w Ol Pejeta Conservancy w Kenii. Ponieważ pozostały tylko dwie znane samice nosorożca białego północnego, śmierć Sudana sprawiła, że jego podgatunek wyginął.
Jednak nie wszyscy naukowcy stracili nadzieję.
Zespół naukowców z zoo w San Diego rozpoczął ambitny projekt wykorzystania technologii wspomaganego rozrodu ( ART ) w celu przywrócenia północnego nosorożca białego znad krawędzi. Zamierzają wykorzystać komórki skóry nosorożca białego północnego trzymane w laboratorium kriogenicznym w zoo do produkcji komórek macierzystych, które - jak mają nadzieję - mogą ostatecznie wyrosnąć na zdolne do życia jaja i plemniki. To jeden z czterech równie śmiałych projektów, które są obecnie realizowane na całym świecie.
ART, których celem jest rozwiązywanie problemów z płodnością przy użyciu technik takich jak sztuczna inseminacja ( AI ) i zapłodnienie in vitro ( IVF ), są z powodzeniem stosowane u ludzi i zwierząt gospodarskich od lat 70-tych XX w. Potencjał ART w zakresie poprawy sukcesu hodowlanego i dywersyfikacji puli genów jest oczywiście atrakcyjny dla menedżerów dzikich zwierząt opiekujących się zagrożonymi gatunkami, takimi jak nosorożce, które nie rozmnażają się dobrze w niewoli.
Jednak niedawny artykuł opublikowany w Mammal Review, podsumowujący ponad dwie dekady stosowania ART na nosorożcach trzymanych w niewoli, pokazuje, że pełny potencjał tej technologii nie został jeszcze wykorzystany, jeśli chodzi o te zwierzęta. Wiedza, którą zdobyli badacze, już okazała się nieoceniona, głównie we wspomaganiu naturalnej hodowli, ale wizja stworzenia zdolnego do życia embrionu nosorożca poza macicą jest wciąż odległa.
*Potencjalne korzyści z ART*
Z powodu kłusownictwa i utraty siedlisk status pięciu gatunków nosorożców na świecie jest tragiczny. Nosorożec sumatrzański ( Dicerorhinus sumatrensis ), nosorożec jawajski ( Rhinoceros sondaicus ) i nosorożec czarny ( Diceros bicornis ) są wymienione jako krytycznie zagrożone przez IUCN, a nosorożec jednorogi lub indyjski ( Rhinoceros unicornis ) jest klasyfikowany jako wrażliwy. Nawet nosorożec biały, jedyny gatunek niezagrożony, dzięki sukcesowi podgatunku południowego ( Ceratotherium simum simum ), nie jest bezpieczny. Eksplozja kłusownictwa nosorożców w ciągu ostatniej dekady spowodowała śmierć 7912 nosorożców białych i czarnych w całej Afryce w latach 2008 - 2018.
„Ryzyko utraty dzikich populacji jest ogromne” - mówi Terri Roth, fizjolog reprodukcji i wiceprezes ds. Ochrony przyrody i nauki w zoo w Cincinnati, która nie jest związana z ostatnim artykułem. „Powinniśmy zapewnić samowystarczalność populacji w niewoli, abyśmy mieli populację rezerwową”.
Diceros bicornis michaeli - zoo Lipsk
Populacje nosorożców białych, czarnych, sumatrzańskich i indyjskich są już trzymane w niewoli, ale z trudem rozmnażają się w zoo. Programy hodowlane w niewoli są często utrudnione przez problemy, takie jak niezgodności behawioralne lub niska płodność - zaostrzone przez ograniczoną liczbę dostępnych nosorożców.
„Dzięki ARTs, takim jak sztuczna inseminacja ( AI ), możemy niektóre z tych problemów przezwyciężyć” - mówi Parker Pennington, fizjolog reprodukcji pracujący nad Inicjatywą Northern White Rhino w San Diego Zoo i główny autor artykułu.
Praktycy ART martwią się nie tylko liczbami. „Musimy mieć młode, które są nie tylko wkładem do populacji, ale są genetycznie zdrowe” - mówi Pennington. Jeśli naukowcy mogą udoskonalić sztuczną inteligencję, w której zebrane plemniki są wprowadzane do macicy, będą mogli lepiej zarządzać różnorodnością genetyczną, a nawet mogliby dodać korzystne geny z powrotem do dzikich populacji.
Ponieważ każdy nosorożec w niewoli jest teraz tak cenny, kolejną atrakcją ART dla opiekunów zwierząt jest uniknięcie ryzyka agresji między zwierzętami. Agresja jest naturalną częścią procesu zalotów nosorożców i zawsze istnieje ryzyko zranienia, gdy spotykają się dwa zwierzęta ważące ponad tonę. Na przykład samica nosorożca indyjskiego ( Rhinoceros unicornis ) została niedawno zabita przez samca podczas godów w Nepalu w Parku Narodowym Bardia. To samo może się zdarzyć w ogrodach zoologicznych. W 2018 roku indyjskie zoo w Assam straciło młodą samicę nosorożca indyjskiego ( Rhinoceros unicornis ), gdy złamany został jej kręgosłup po próbie kopulacji przez znacznie większego samca.
Roth mówi, że widziała, jak ogrody zoologiczne stają się przez lata bardziej niechętne ryzyku w zarządzaniu zwierzętami, co jej zdaniem może mieć negatywne konsekwencje. „Nie chcemy widzieć żadnej agresji ze strony naszych zwierząt wobec siebie nawzajem i nie chcemy narażać ich na jakiekolwiek obrażenia, dlatego w naturalny sposób stajemy się coraz mniej skuteczni w hodowli zwierząt”.
*Co działało się do tej pory*
Podstawą pomyślnego zastosowania ART jest dokładne zrozumienie leżącej u podstaw biologii reprodukcyjnej. Problem naukowców zajmujących się reprodukcją polega na tym, że „każdy gatunek jest tak bardzo, bardzo inny” - mówi Roth.
Jako punkt wyjścia naukowcy wykorzystali jednego z najbliższych genetycznych kuzynów nosorożców, konia ( Equus ferus ), w przypadku którego ART był szeroko stosowany. „Istnieje wiele podobieństw między koniem a nosorożcem” - mówi Roth. W szczególności podobieństwa w rozwoju zarodków koni i nosorożców okazały się przydatne dla naukowców monitorujących wczesne ciąże nosorożców.
Jednak „model konia” mógł zająć naukowcom tylko tyle, a zrozumienie najdrobniejszych szczegółów układu rozrodczego nosorożców zajęło wiele lat. Nawet wśród różnych gatunków nosorożców istnieje duże zróżnicowanie kluczowych czynników, takich jak cykl owulacji, poziom hormonów i wielkość pęcherzyków przedowulacyjnych. Dlatego naukowcy musieli przeprowadzić te same szczegółowe badania na wszystkich różnych gatunkach.
„Mamy solidne podstawy informacji, na których możemy się oprzeć” - mówi Pennington. W swojej ostatniej recenzji zebrała opublikowane i niepublikowane dane, aby zapewnić jasny obraz stanu badań ART nad nosorożcami. „Niestety niepublikowane dane są wszędzie” - mówi. „W nauce uczono nas, że jeśli eksperyment nie powiódł się i nie uzyskaliśmy wielokrotnie pozytywnych wyników, nie powinien lub nie może zostać opublikowany”. ,
W dziedzinie składającej się z wielu małych projektów działających niezależnie niepowodzenia, które nie zostały opublikowane, mogą się powtarzać, marnując cenne zasoby. Jednak zarówno Pennington, jak i Roth zgadzają się, że naukowcy w dziedzinie ART współpracują lepiej niż w wielu innych dyscyplinach naukowych. „Wszyscy, z którymi rozmawiałem o ich niepublikowanych pracach, byli niesamowicie otwarci i pomocni” - mówi Pennington.
Większość dotychczasowych badań ART skupiała się na cyklu owulacji u samic. Za pomocą ultradźwięków naukowcy byli w stanie określić cykl owulacji i wywołać owulację u wszystkich czterech gatunków nosorożców żyjących w niewoli ( obecnie w niewoli nie trzyma się nosorożców jawajskich ).
Naukowcom udało się również zebrać nasienie od czterech gatunków nosorożców żyjących w niewoli. Obecnie najpowszechniejsza metoda stosowana przez naukowców wymaga znieczulenia nosorożca - jest to ryzykowny zabieg dla zwierzęcia. Zespołowi naukowców z zoo w Salzburgu w Austrii udało się wyszkolić nosorożca białego południowego do ręcznego pobierania nasienia, gdy jest w pełni przytomny, ale praktyka ta nie jest jeszcze rozpowszechniona.
Wiedza, którą zdobyli naukowcy zajmujący się reprodukcją, już okazała się nieoceniona. Roth i jej zespół z zoo w Cincinnati byli w stanie wyprodukować pierwszego od ponad wieku nosorożca sumatrzańskiego wyhodowanego w niewoli. Nosorożce urodzone w zoo w Cincinnati są teraz kluczowymi członkami grupy założycielskiej nosorożców sumatrzańskich w programie hodowlanym Sumatran Rhino Project.
Pomimo tych sukcesów, pełny potencjał ART pozostaje kusząco poza zasięgiem badaczy reprodukcji. Podjęto próby sztucznej inteligencji u wszystkich czterech gatunków żyjących w niewoli, ale osiągnięto to tylko u nosorożca indyjskiego ( Rhinoceros unicornis ) i nosorożca białego południowego ( Ceratotherium simum simum ), z niskim wskaźnikiem sukcesu.
Jak dotąd próby wytworzenia żywego embrionu in vitro ( połączenie plemnika i komórki jajowej poza macicą w laboratorium ) nie powiodły się. Jest to procedura, którą zoo w San Diego będzie musiało udoskonalić, aby wyprodukować cielę północnego nosorożca białego ( Ceratotherium simum cottoni ).
*Problem z nosorożcami*
Dla naukowców zrozumienie nauki o reprodukcji nosorożców jest powolnym procesem. „Liczba zwierząt, nad którymi musisz pracować, jest znacznie mniejsza niż zwierzęta hodowlane i są one niezwykle cenne, więc musisz postępować z dużą ostrożnością” - mówi Roth. Kolejną trudnością jest to, że zwierzęta, nad którymi pracują, to często starsze osobniki, które walczą o naturalne rozmnażanie, co czyni je kiepskimi kandydatami do badań nad reprodukcją.
Roth mówi, że uważa, że dobór naturalny jest kolejnym kluczowym powodem, dla którego praktykujący ART pracujący z dzikimi gatunkami, takimi jak nosorożce, nie odnieśli takiego samego sukcesu, jak w przypadku zwierząt gospodarskich. „Kiedy przychodzi bydło domowe ( Bos taurus taurus ) i zaczynamy je hodować, sztucznie wybieramy płodność jak szaloną” - mówi. Z kolei dobór naturalny u dzikich zwierząt musi uwzględniać wiele innych cech, których zwierzę potrzebuje, aby przetrwać na wolności.
Kolejną komplikacją dla fizjologów zajmujących się reprodukcją jest trudność w pracy z tak dużymi i potencjalnie niebezpiecznymi dzikimi zwierzętami. Na szczęście nosorożce można wyszkolić, a ze względu na ich rozmiar, wierzy, że nie postrzegają ludzi jako zagrożenia - mówi Roth. To sprawia, że łatwiej się z nimi pracuje, niż można by sobie wyobrazić. „Wolałabym przeprowadzić badanie doodbytnicze na nosorożcu niż na krowie” - mówi Roth. „Nie przejmują się tym z jakiegokolwiek powodu”.
*ART: Jedna część rozwiązania*
Naukowcy na całym świecie stopniowo poszerzają swoją wiedzę na temat rozmnażania nosorożców, a po drodze są pionierami w zakresie nowych technik. Tylko czas pokaże, czy badacze ART mogą odwrócić pozornie nieuniknione wyginięcie nosorożca białego północnego ( Ceratotherium simum cottoni ). „Wciąż mamy przed sobą długą drogę” - mówi Pennington - „ale myślę, że wciąż może być nadzieja dla nosorożca białego z północy”.
Roth mówi, że ma również nadzieję, że wiele małych zwycięstw osiągniętych przez badaczy ART może „ostatecznie złożyć się na coś wielkiego”. Ale jest jasne, że ART nie powinien być postrzegany jako siatka bezpieczeństwa, a naturalna hodowla jest nadal preferowaną opcją, gdy tylko jest to możliwe. „To najlepszy scenariusz, nie tylko dla rozmnażania, ale także dla zachowania i doświadczenia zwierząt”.
Artykuł opublikowany przez Isabel Esterman
Opracowano na podstawie artykułu ze strony Mongabay.com
Tłumaczenie własne
Ryciny i zdjęcia zamieszczono w celach dydaktycznych, informacyjnych i szkoleniowych.
