研究兽医阿什利·里夫斯在 8 月中旬度过了艰难的一周。她希望在三家动物园为虎猫进行人工授精，作为拯救这些在野外生存的优雅小型斑点猫的项目的一部分。但是，一只雌猫未能排卵，另一只雌猫的卵子出现并发症，第三只雌猫的精子在运往动物园的过程中失去了大部分活力——即进入输卵管使卵子受精的能力——所有这些都降低了怀孕的可能性。尽管里夫斯完成了手术，但她要过一个月才能确定它们是否成功。“我们正在尝试做的事情非常复杂，”她说。
这些尝试是一项雄心勃勃计划的一部分，该计划使用从德克萨斯州南部野生虎猫提取的精子，为在动物园出生和长大的雌性虎猫进行人工授精——这是建立这种濒危猫科动物新种群的第一步。如果成功，这项工作将首次使用野生精子为动物园虎猫进行人工授精，然后在野外重新繁殖该物种。
野生虎猫现在主要分布在墨西哥和拉丁美洲其他地区。它们曾经在整个德克萨斯州和邻近州漫游。然而，如今在美国只剩下两个小型孤立的种群。其中最大的一个种群，大约有 60 只动物，生活在德克萨斯州东南部的私人牧场上。一个较小的种群则依偎在墨西哥湾的拉古纳阿塔斯科萨国家野生动物保护区——这些猫科动物距离较大的种群仅有 20 英里，但被致命的道路和支离破碎的栖息地隔开。
关于支持科学新闻
如果您喜欢这篇文章，请考虑通过以下方式支持我们屡获殊荣的新闻报道： 订阅。通过购买订阅，您将有助于确保有关当今世界发现和塑造我们世界的有影响力的故事的未来。
德克萨斯州虎猫喜欢一种特别棘手的栖息地，称为荆棘灌木：由带刺植物组成的茂密灌木丛。对人类无用，大多数荆棘灌木已被清除，因为农业、城市化和边界墙消耗了德克萨斯州南部的大部分景观。然而，非营利组织东部基金会成立于 2007 年，旨在证明畜牧业和野生动物可以共存，它在虎猫的主要栖息地拥有 217,000 英亩的牧场——其中很大一部分仍然是荆棘灌木地区。美国现有虎猫种群的较大部分在野生动物保护区以北的基金会财产上漫游。生物学家已经确定了该组织土地的另一部分，他们认为这可以支持第三个比现有群体更内陆的虎猫种群。这将降低飓风摧毁少数剩余猫科动物的风险，新种群也将被较少的危险公路包围。
但首先，这片土地需要更多的虎猫。它还需要更多的遗传多样性来对抗剩余的少量野生虎猫中的近亲繁殖。这就是动物园发挥作用的地方。
美国各地的动物园几十年来一直在繁殖包括虎猫在内的濒危物种。他们使用了多种技术，包括仔细配对动物进行自然繁殖，以及应用辅助生殖技术，如人工授精和体外受精，以最大限度地提高圈养种群的遗传多样性。因此，今天的动物园虎猫是一种遗传混合体，反映了它们在拉丁美洲祖先范围内的多样性。然而，从未发生过使用野生精子为圈养虎猫进行授精的情况。
保护生物学家通常喜欢保留野外物种每个谱系的独特遗传构成，这些遗传构成在其整个范围内可能会有所不同。但像威廉·斯旺森这样的科学家——他在辛辛那提动物园和植物园指导动物保护研究，并协助里夫斯进行人工授精手术——认为德克萨斯州虎猫将受益于动物园虎猫可以提供的新基因。“有限的基因多样性和小种群是灭绝的根源，”他说。
杜克大学的保护生态学教授斯图尔特·皮姆表示同意。皮姆没有参与虎猫的努力，但他分析了 1995 年将八只雌性德克萨斯美洲狮引入佛罗里达州美洲狮栖息地的好处。（佛罗里达美洲狮是美洲狮的一个亚种。）他指出，当时许多科学家反对将非佛罗里达州的基因引入该种群，尽管事实上集中的近亲繁殖削弱了濒临灭绝的美洲狮。随后的分析表明，美洲狮基因在几代人中增加了美洲狮的数量。
“我关心他们带来的猫是否不是德克萨斯虎猫吗？”皮姆问道。“当然不。我认为它们可能是遗传混合体可能是一件好事。我认为德克萨斯灌木丛拥有虎猫比它拥有德克萨斯血统的虎猫更重要。”
然而，人工授精是棘手的，史密森尼保护生物学研究所的高级馆长保罗·马里纳里认为，仅仅依靠这种技术是一种风险。马里纳里的团队严重依赖自然繁殖来建立濒临灭绝的黑足鼬的圈养种群——这是一种黄鼠狼科动物，在 20 世纪 80 年代减少到 18 只——并将它们重新引入北美平原。他的团队知道其设施中每只动物的遗传构成，并且会仔细配对雄性和雌性，通过允许雪貂自然繁殖来增强遗传多样性。该研究所主要使用人工授精来繁殖那些未能成功与其伴侣交配的具有遗传独特性的动物。
马里纳里说：“当试图拯救濒危物种时，你需要所有可能的工具：克隆、人工授精、体外和自然繁殖。”成千上万只圈养出生的黑足鼬已被放归野外。他说，其中一些动物可能是人工授精的结果，另一些动物是人工授精产生的雪貂的后代。但马里纳里通常会将人工授精产生的动物圈养起来，以备将来繁殖；这有助于确保有价值的基因首先更广泛地融入种群，而不是在北美大草原上过早死亡。而且没有人使用任何辅助生殖技术创建一个完整的黑足鼬种群。
马里纳里说，虎猫的努力是一种新颖的方法。“辅助生殖的成功率低于自然繁殖，这就是为什么大多数项目都使用自然繁殖并辅以辅助生殖，”他补充说。
里夫斯和斯旺森在 2021 年和 2022 年用来自德克萨斯州野生动物的精子为九只动物园虎猫进行了人工授精，但没有怀孕。他们计划在今年晚些时候再进行三次尝试。但冷冻精子（在野外从野生雄性动物身上采集精液时是必需的）会降低其活力。孤立的野生虎猫的近亲繁殖进一步降低了这一点。然而，过去斯旺森曾使用冷冻的非野生精子成功地为三只动物园虎猫进行了人工授精，从而产生了幼崽。
斯旺森坚持认为：“我知道如果我们进行足够的人工授精，我们就可以成功。”“困难的部分是让这些虎猫再次变得野生。它们从未处于野外环境，它们的母亲也从未处于野外……没有人对任何猫科动物的种群进行过这种基于动物园种群的再野化。”
皮姆表示同意，并担心虎猫的努力会因这一挑战而失败。“这是其中的薄弱环节，”他说。“将圈养繁殖的动物放归野外非常非常困难……动物需要它们的母亲是有原因的——尤其是对于猫科动物。妈妈照顾婴儿，并教它们如何做。”
史密森尼保护生物学研究所及其在雪貂再野化方面的合作伙伴将计划放归的动物圈养在自然围栏中，确保它们有活的猎物可以捕猎，然后将它们放置在带有草原土拨鼠（它们的主要猎物）群落的预处理围栏中 30 天。“任何在地面上睡觉或与草原土拨鼠同居的人都可以进行重新引入，”马里纳里说。研究表明，预处理有助于提高雪貂的存活率。
目前尚不清楚类似的技术是否适用于虎猫。最接近圈养猫科动物再野化的例子是伊比利亚猞猁。从两个小型残留种群开始，生物学家在 21 世纪初开始了一项圈养繁殖计划，捕获了野生“创始”动物，并将它们的后代重新引入葡萄牙和西班牙各地。东部基金会正在借鉴这一经验，它现在有计划和资金与其在德克萨斯农工大学的合作伙伴一起建造“野化”围栏，将其猫科动物置于自然环境中，在那里它们可以学会捕猎活的猎物和害怕人类。
如果里夫斯在今年 8 月进行的授精成功，她应该会在接下来的 50 天内知道——幼崽会在一两周后出现。然后，在两到三年内，这些幼崽将与德克萨斯州野生虎猫进行繁殖，以加强它们的德克萨斯血统——并将随后成为最终被放归野外的虎猫的父母。
如果人工授精或再野化不起作用呢？“我们将不得不采取另一种途径，”里夫斯说。“我们不会放弃。我们只是必须做一些不同的事情。”