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攻破“三难”,为世界提供“中国经验”

2019-11-08 17:10:49   【浏览】2239

2019年8月31日,回归大熊猫“苏林”生下双胞胎。到目前为止,中国大熊猫保护研究中心圈养大熊猫的数量已经超过300只

生态环境的变化和栖息地的破坏导致了地球上许多物种的灭绝。据世界自然保护联盟“濒危物种红色名录”统计,20世纪有110种哺乳动物和亚种以及139种鸟类和亚种从地球上消失,相当于每小时3种物种灭绝。面对残酷的事实,令人兴奋的好消息来自中国的大熊猫保护工作。大熊猫是曾经被列入红色名录的极度濒危旗舰物种,在日益成熟的人工繁殖技术的支持下,圈养种群数量迅速增长,为世界野生物种的繁殖提供了“中国经验”。

从几乎空白的大熊猫研究来看,世界研究机构对圈养大熊猫的繁殖无能为力,无法积极开展大熊猫行为、心理、生境生态学、生理生化、内分泌、遗传细胞等方面的系统基础研究。中国大熊猫保护研究中心(以下简称熊猫中心)的科研团队,在没有任何经验可循的情况下,历经10多年的艰难挑战,成功破解了圈养大熊猫发情、授精和生存的“三难”密码。熊猫中心圈养大熊猫的数量从最初的10只增加到目前的300多只。

目前,熊猫中心的大熊猫占世界大熊猫总数的50%以上,并成功建立了世界上个体数量最多、遗传结构最合理、生命力最强的圈养大熊猫种群。这为中国开展一系列大熊猫的延伸科学研究提供了强大的资源背景,拓宽了大熊猫回归自然的途径,使野生种群增长的梦想更加现实。

调解情绪,大熊猫互相“呼唤”

“动物科学专业的大学生来了,国际社会相关领域的专家也应邀来了,但熊猫育种工作进行了七八年,一直没有取得成效。唯一通过自然交配出生的熊猫蓝天也在两岁时死去。”中国大熊猫保护研究中心卧龙神树坪基地管理办公室主任张贵全回忆起研究小组在研究开始时遇到的困难,仍然夹杂着一种软弱和沮丧的感觉,“如果这个问题得不到解决,将来就没有地方放大熊猫了。”尽管压力很大,但经历过竹子开花事件的科研团队牢牢记住了国家和人民的信任。

在20世纪70年代和80年代,大熊猫保护主义者不能忘记。当时,四川大面积的竹子死亡,大熊猫遭受“大饥荒”。在短短的几年里,由于食物短缺和身体虚弱,138只大熊猫在山里死去。当时,遭受生死灾难的国宝大熊猫引起了国内外的广泛关注,政府对此给予了高度重视。1980年,中国政府和世界自然基金会建立了一个合作项目。卧龙国家级自然保护区建立了中国大熊猫保护研究中心(原名中国大熊猫保护研究中心),并组建了一支以繁育大熊猫和增加大熊猫数量为使命的研究团队。张贵全是这个团队的一员。

天堂给了我们巨大的责任,我们不能退缩。在多次失败后,熊猫中心在原林业部大熊猫保护管理办公室的指导和支持下,启动了大熊猫繁育研究项目。在原有9只圈养大熊猫的基础上,先后从成都动物园转移了10多只大熊猫,并聘请了一批国内科研机构、高校的专家教授参与研究。在计划的第一年,双胞胎“白云”和“格陵兰”将会出生,在接下来的4年里,大熊猫宝宝每年都会出生。

育种计划的成功鼓舞了研究团队的士气。随着种源的增加,越来越多的大熊猫自然繁殖,越来越多的对象和实例可以分析和研究。通过观察和研究,研究人员突然意识到,他们在繁殖早期多年没有看到结果的主要原因是大熊猫的情感问题。曾经被圈养的雄性和雌性大熊猫没有互相“呼唤”,甚至一见面就互相争斗。大熊猫繁育的第一步是打破“发情困难”。

“发情困难的主要原因是我们对大熊猫了解不够,繁育方法存在问题,最终导致大熊猫的体质和功能下降。”张贵全说,“野生大熊猫在山林中觅食,活动量很大。它可以通过选择不同种类的竹子来达到均衡的营养。然而,圈养大熊猫非常有限。他们每天在一个小围栏里被动地吃各种各样的竹子,睡觉和醒来时几乎没有活动。从长远来看,圈养大熊猫的体质已经大大降低,它们缺乏活力最终导致难以加热的成年大熊猫退化。”

人工三胞胎

找到症结,研究小组开始有针对性地调整喂养方法。

针对活动的缺乏,研究中心的研究团队率先在中国研究和应用环境富集技术,为大熊猫创造了多样化的生活环境。小外壳扩展成内外壳的双重空间。外壳的活动空间也装有供大熊猫玩耍的各种“玩具”。生活空间得到了改善,活动量增加了,熊猫的活力也显著提高了。

鉴于营养摄入不足,研究者增加了人工“黄金饲料”和果蔬饲料,加强了微量元素、蛋白质等营养成分的补充,使圈养大熊猫的营养摄入更加全面和均衡。竹子仍然是大熊猫的主食,熊猫用混合谷物做成的玉米馒头为大熊猫提供了更丰富的植物蛋白和微量元素,而少量的苹果和胡萝卜补充了身体所需的维生素。在科研人员的精心照料下,圈养大熊猫越来越强壮。

同时,采取了许多措施,最终取得了成效。没有互相“呼叫”的大熊猫开始互相交流。熊猫中心95%以上的成年大熊猫能够正常取暖。滋生“三难”的头号问题已经完全破解。

“双保险”保驾护航实现优生

随后进行了测试。大熊猫已经有了感情,但是爱情的“结晶”在报到时被推迟了。这种结果曾经让研究人员感到不安。

如何解决“通过交配怀孕的困难”?熊猫中心的科研团队开始努力学习。“研究发现大熊猫一年只产卵一次,只存在少量成熟卵,存活时间只有24-48小时。如果没有抓住最好的繁殖机会,熊猫受孕的机会将不得不再等一年。”张贵全说。经过几年的探索,科研团队通过雌激素监测和行为观察分析,能够准确把握雌性大熊猫受孕的最佳时间。熊猫中心采取双管齐下的方法,以自然交配为主要方法,人工授精为辅助方法,提高大熊猫繁殖和受孕的成功率。

自然交配的受孕率相对较高。熊猫中心为雄性动物建立了一套完整的繁殖技术,创造了更多的交流机会来促进异性熊猫之间的感情,从而促进自然交配。

对于不能或不适合自然交配的大熊猫,熊猫中心得到人工授精的帮助。在多年“请进来”、“走出去”技术交流的基础上,科研团队学习了国内外先进的科技知识,消化吸收,积极解决关键问题,建立了大熊猫人工授精技术和综合排卵检测技术体系,最终克服了大熊猫人工授精的困难。

这两种方法是互补有效的,为提高大熊猫的妊娠率和增加圈养大熊猫的遗传多样性提供了“双重保险”。目前,熊猫中心80%的育龄雄性大熊猫能够自然交配,75%的育龄雌性大熊猫和50%的育龄雄性大熊猫已经繁殖后代。2014年,来自广东熊猫中心基地(广州长龙野生动物世界)的大熊猫“小菊”产下三只幼崽,成为世界上唯一幸存的熊猫三胞胎。2017年,42只大熊猫在熊猫中心出生,打破了吉尼斯世界纪录。

人工抚养儿童

“为了提高人工繁殖大熊猫种群的遗传质量,大熊猫中心的种群管理从追求数量转向突出质量。”张贵全一边说,一边拿起桌子上一本名为《大熊猫谱系》的书。自从40年前第一只大熊猫获救以来,熊猫中心的所有大熊猫个体都被记录在这个谱系中。大熊猫中心每年都有计划地开展大熊猫繁育工作,根据谱系关系优化配对,避免近亲繁殖,促进和扩大大熊猫种源间的遗传交流。熊猫中心有超过100个有效种群可以繁殖,实现了从能够生育优秀种群的飞跃。目前,熊猫中心的研究人员仍在不断研究和选择更好的人工授精技术,探索大熊猫体外受精和胚胎移植等先进科学领域,积极实施圈养大熊猫野生引种计划,为圈养大熊猫种群的优化和发展奠定基础。

关爱育种

模仿年轻人的成长,人口中到处都是枝叶。

9月11日,大熊猫“公主”在熊猫中心的上海基地(上海野生动物园)庆祝21岁生日。作为熊猫中心第一只人工繁殖并存活下来的大熊猫,公主在繁殖后代方面取得了突出的成绩,成为熊猫中心繁殖数量最多的雌性大熊猫,出生11只,出生15只。

公主出生时,是熊猫中心突破“幼仔饲养和存活困难”的关键时期。随着怀孕大熊猫数量的增加,越来越多像“公主”这样的大熊猫宝宝没有得到妈妈的照顾。张贵全说熊猫有50%的机会生一只,50%的机会生两只。双胞胎的母亲通常只选择一只强壮的幼崽来抚养。母性本能弱、产后健康状况差的雌性熊猫也将首次没有幼崽。很大一部分大熊猫幼崽被它们的母亲“遗弃”。人工饲养是提高大熊猫幼仔存活率的另一个关键。

然而,熊猫中心的人工繁殖技术一直坚不可摧。张贵全解释道:“新生的大熊猫幼崽非常脆弱。它的重量只有它母亲的1‰。通过激素分析和超声波检查,研究人员发现大熊猫受精卵从着床到生产平均只有20天左右。新生幼崽的许多器官没有完全发育。这真是一个“早产儿”。"

快乐成长

研究人员通过深入细致的研究发现,大熊猫妈妈喂养的幼仔存活率很高。为此,熊猫中心创造性地采用了“模仿婴儿繁殖”的理念,通过模仿母畜的环境进行人工繁殖,突破了“繁殖婴儿难以生存”的瓶颈。

在卧龙神树坪基地的人工育婴室里,“苏林”宝宝在透明育婴室里饱餐一顿后舒服地睡着了。幼儿园老师把针形奶瓶放在电子秤上,仔细记录下进食情况。不到十天前出生的熊猫宝宝还没有睁开眼睛。他看不到专业团队一天24小时照顾他们,但他可能觉得这个安全舒适的家就像他母亲的怀抱。

“大熊猫幼崽弱小而敏感,所以我们的人工饲养技术都在模仿熊猫妈妈带幼崽的方式。”曾文作为卧龙神树坪基地人工育儿团队中的超级“奶爸”,从事人工育儿工作已有10年,对工作细节了如指掌:“托儿所的温度和湿度要求严格,婴儿接触的物品都经过消毒,甚至空气都经过净化。在这样一个特定的环境中,我们模仿熊猫妈妈给幼崽哺乳和排便,定期测量其体长和体重,观察其生长发育,确保幼崽的健康成长。”

婴儿出生前的3天是一个关键时期,母乳是唯一的营养来源。为了保证每个婴儿的正常发育,工作人员从婴儿的母亲那里收集母乳并人工喂养。随着婴儿一天天长大,研究人员根据婴儿的消化生理和发育特点,成功开发了人工配方奶,以满足其生长需求。与此同时,双胞胎定期和母亲一起在托儿所轮换,以确保每个婴儿都能得到母亲的照顾。熊猫中心在人工饲养的各个方面煞费苦心,确保人工饲养健康后代的成活率达到100%。

已经连续工作了24小时的曾文和他的换班同事们小心翼翼地移交了各种任务。由于紧张的工作,大多数人工育儿小组都是男性同志。他们日夜照顾大熊猫宝宝,监视他们的一举一动,并在平凡的岗位上默默为大熊猫繁育事业做出贡献。

“大熊猫是我们国家的宝贵财产。我们必须确保我们生完孩子后能活下去。”曾文的简单思想代表了每一个在育种前线努力工作的工作者的共同愿望。几十年来,科研团队远离城市,生活在山区,贡献自己的智慧和青春,努力克服大熊猫繁育中的“三大难题”,实现种群规模的突破,为熊猫中心开展野生大熊猫种群的复壮、大熊猫伴生物种的研究和大熊猫国家公园的推进提供了强有力的支持,为其他国家开展濒危物种保护提供了值得借鉴的“中国经验”。(李松岭、梅清、张于谦)

(照片由中国大熊猫保护研究中心提供)

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