巴伯冰上历险记:拯救濒危大象的新方法?

德国科学家设计了一种冷冻大象精子的创新方法

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德国研究人员表示,他们找到了一种在不破坏其活力的情况下冷冻大象精子的方法,这可能是朝着稳定世界濒危亚洲象数量迈出的重要一步。

众所周知,大象在动物园中繁殖非常棘手,流产率和幼崽死亡率很高。 人工授精(AI)是可能的,但是新鲜精子很脆弱,在运输过程中可能会损坏。 而且,将大象从其他动物园带过来进行这项工作,除了成本高昂且后勤复杂之外,还可能对动物造成社会干扰,并有传播疾病的风险,特别是疱疹病毒的致命菌株。 专家说,可能的解决方案是:高质量的精子冷冻供应。 华盛顿特区国家动物园的首席兽医苏珊·默里说,有效的冷冻保存技术“将彻底改变我们在动物园中繁殖和维持大象的能力。”

如果动物园有现成的冷冻精子供应,那么在进行人工授精的地点和时间方面,它们将具有更大的灵活性,从而提高了成功率。

这项最新研究发表在《动物繁殖科学》杂志上,由莱布尼茨动物园和野生动物研究所(IWZ)在德国柏林进行。 1998年,IWZ的科学家在印第安纳波利斯动物园的一头非洲象上进行了首次成功的人工授精。 他们还参与了另一项动物学上的重大成就:去年秋天,首例试管白犀牛在匈牙利布达佩斯动物园诞生。

尽管科学家们已经成功地冷冻保存了非洲象的精子,但它们的亚洲表亲的生殖细胞却很难冷冻。 这是因为非洲象的品种具有更坚韧的外壳,该外壳由不同的脂肪酸组成,可以更好地抵抗深冷考验。

在新的研究中,IWZ团队在托马斯·希德布兰特(Thomas Hidebrandt)的带领下,评估了几种冷冻亚洲象精子的方法,使用了各种化学物质组合来保护生殖细胞,以及离心技术将其与精液分离。

该研究的合著者兽医罗伯特·赫尔墨斯说,研究人员发现,当大象精子在含有碘克沙醇的试管底部旋转时,其活力最强,碘克沙醇是一种可以保护细胞免受物理损伤的化学物质。 精子在快速的“定向”冷冻中也表现最佳,这种方法采用冰冷的金属块,而不是传统冷冻过程中使用的液氮蒸气,以促进冰晶在冷冻材料中有序形成。

根据该方案,略多于一半的测试精子在显微镜下看起来是正常的,近60%的精子在解冻后可以向前游动,近70%被认为是可存活的,这意味着它们的膜是完整的。

在最新的工作之前,“没有人真正能够冷冻亚洲象精子,以至于有足够多的细胞存活并移动,”赫尔墨斯说。

但是,真正的证明将在下一个测试中:这些细胞是否可以为雌象带来鹳鸟的拜访。 赫尔墨斯说,他和他的同事现在正计划使用通过其技术冷冻和解冻的精子进行人工授精,他们不想匆忙进行这项测试。

他说:“大象的人工授精需要付出大量的努力和计划。 如果您不确定自己的精液可以胜任这项工作,那就不要胡闹。”

行为生态学家,野生动物协会的执行董事兼首席执行官迈克尔·哈钦斯说,一种更好的保存大象精液的方法可能会提高圈养和野生种群的遗传变异性。

哈钦斯说:“能够获得许多不同雄性的生殖细胞以维持遗传多样性非常重要。” 由于大象体型庞大,单个动物园无法容纳超过几只。 结果,圈养种群往往在地理上分布很广,从而使传统的交配选择变得狭窄。 哈钦斯说,可用的,可运输的活冷冻精液可能有助于消除该问题。

而且,赫尔墨斯补充说,由于可以筛选冷冻精子的染色体组成,因此该方法还可以使动物园通过性别选择受精来更好地平衡其雄性和雌性比例。

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