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在布朗克斯的一只两个月大的野牛幼崽与其物种的未来有什么关系?事实证明,关系很大。
在19世纪被屠杀至濒临灭绝之后,美洲平原野牛(Bison bison bison)已成为一个略显成功的保护案例,尽管有一些重要的注意事项。如今,美国有多达50万头野牛,但其中大多数由于20世纪初将野牛与家牛杂交的错误尝试而导致基因不纯。杂交野牛专门生活在商业牛群中,含有被称为“始祖牛基因”的物质,占其DNA的2%,这不是一个微不足道的数量,这使得它们基本上对保护目的毫无用处。与此同时,在黄石国家公园和其他几个政府拥有的牛群中幸存下来的约20,000头纯种野牛中,约有40%多年来暴露于布鲁氏菌病等疾病,这种疾病可能导致牛流产。许多牧场主和其他人担心这些疾病可能会蔓延到家牛或其他物种。这种担忧迄今为止阻止了将纯种野牛种群扩展到新牛群的努力。
布朗克斯的野牛幼崽不仅基因纯正而且无疾病,可能是改变这种状况的第一步。这只幼崽的父母来自蒙大拿州的美洲草原保护区,都是纯种的,但携带副结核病,也称为约翰氏病,这种疾病可能导致牛腹泻和消瘦。生殖生理学家珍妮弗·巴菲尔德和她在科罗拉多州立大学的团队从这些野牛身上取出受精卵胚胎,用一种特殊技术“洗涤”它们以消除疾病风险,并将它们植入到无疾病但携带始祖牛基因的代孕野牛的胚胎中。其中一个植入的胚胎成功着床,怀孕的母亲和她的牛群中的其他15名成员从科罗拉多州移植到布朗克斯动物园,健康的雄性幼崽于6月20日出生。
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胚胎洗涤技术是由国际胚胎移植协会标准化的多步骤过程,该技术以前已被证明对牛有效,但从未在野牛身上使用过。“您取出胚胎,然后将其通过一系列含有化学物质的液滴移动,这些化学物质可以去除胚胎表面上的任何病原体,”巴菲尔德说。“这非常快。它们每次只在这些液滴中停留10秒钟。”化学物质的量在每个步骤中都会减少,直到胚胎不含病原体。
巴菲尔德说,同样的程序可以用于患有布鲁氏菌病的母亲。“我们正在尝试建立这个程序,我们将继续对患有布鲁氏菌病的动物进行研究,看看我们是否也可以通过胚胎移植来避免这种疾病。”
在黄石公园以外地区出生的纯种、无疾病的野牛将有助于建立新牛群和保护该物种的努力。“黄石公园的动物具有遗传价值,”巴菲尔德说。“但在它们被清除疾病之前,它们不能轻易地转移到其他牛群或用于启动恢复牛群。”这是一个漫长的过程,需要频繁的检测和长时间的隔离检疫。“[胚胎洗涤]将是另一种绕过这种疾病的方法,”她说。
巴菲尔德赞扬了科罗拉多州立大学、美国农业部动植物卫生检验局、美洲草原保护区和野生动物保护协会(后者运营布朗克斯动物园)之间的合作。“一所大学、一个政府机构和一个非营利组织为了一个共同的目标走到了一起,并使其发挥作用。我认为从这个角度来看,这是一项伟大的成就。”
巴菲尔德和她的团队现在正在为他们的下一轮野牛胚胎移植做准备,目前计划在本月晚些时候进行。
图片:野牛幼崽和代孕母亲,由Julie Larsen Maher©拍摄并由野生动物保护协会提供。七天大的“洗涤”野牛胚胎,植入前,由科罗拉多州立大学提供