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Wie hilft die Wissenschaft Pandas dabei, mehr Panda-Babys zu bekommen?

Die beiden Riesenpandas des National Zoos interessieren sich in den elf Monaten des Jahres nur wenig. Mei Xiang (15) und Tian Tian (16) sind einsame Wesen, die gerne die meiste Zeit ihres Lebens damit verbringen, sich zu ernähren und ein Nickerchen zu machen. Aber der März war Paarungszeit. 30 bis 45 Tage lang erfahren Pandas Verhaltens- und körperliche Veränderungen, die sie auf ein jährliches 24- bis 72-Stunden-Fenster vorbereiten, in dem Frauen den Eisprung erleben, das einzige Mal, dass sie sich vorstellen können.

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Nur weil sie sich paaren können, heißt das noch lange nicht, dass sie es tun werden. Mei Xiang und Tian Tian nennt David Wildt, Leiter des Centers for Species Survival im National Zoo, „verhaltensinkompetent“.

"Tian Tian ist sehr bemüht und sehr fleißig in seinen Aufgaben", sagt er, "aber er ist einfach nicht in der Lage, Mei Xiang in die richtige Paarungsposition zu ziehen."

Das Paar ist nicht alleine. Von den heutigen Pandas in den Vereinigten Staaten konnten sich nur zwei, Gao Gao und Bai Yun im Zoo von San Diego, auf natürliche Weise fortpflanzen. Paare, die in Gefangenschaft leben, haben es auch anderswo auf der Welt geschafft - insbesondere in China, der Heimat der Bären, in der die Zahl der in Gefangenschaft lebenden Menschen viel höher ist -, aber Paarungsschwierigkeiten sind weiterhin weit verbreitet. Die Gesamtbevölkerung von Panda, gefangen und wild, beträgt etwa 2.000, sodass jedes gescheiterte Match eine wichtige verpasste Chance für die Wiederbevölkerung darstellt.

Die Zukunft der Art ist jedoch besser als diese Paarungsschwierigkeiten vermuten lassen. Wildt ist Teil eines internationalen Netzwerks amerikanischer und chinesischer Spezialisten - Tierärzte, Forscher und Tierpfleger -, die seit Jahren an der Verbesserung der Zuchtmethoden für in Gefangenschaft gehaltene Panda arbeiten. In den letzten Jahren hat das Team enorme Fortschritte beim Verständnis der Biologie und des Verhaltens der Bären erzielt. Dies hat neue Ansätze für die Pflege angeregt, mit denen fehlerhafte Kopplungen reduziert oder sogar umgangen werden können.

Ihre Studien wenden das Blatt. Heute leben rund 350 Bären in Gefangenschaft, fast dreimal so viele wie vor 15 Jahren.

Als Mei Xiang am letzten Märzwochenende mit dem Eisprung begann, schlossen die Tierpfleger den Lebensraum des Riesenpandas der Familie David M. Rubenstein für Besucher, sorgten dafür, dass sie und Tian Tian sich wohl fühlten, und brachten das lustvolle Paar zum ersten Mal seitdem in denselben Raum letzten Frühling. Die beiden waren im Vorfeld der Begegnung wild geworden und starrten sich tagelang durch den Zaun, der ihre Höfe trennte, sehnsüchtig an. Sie hatten ihren Bambus kaum berührt.

Trotz des koketten Feuerwerks - und obwohl es das siebte Jahr in Folge war, dass die beiden sich zusammengetan hatten - konnten sich die beiden Pandas erneut nicht paaren. Wie in der Vergangenheit ließ sich Mei Xiang wie ein Pfannkuchen auf den Bauch fallen, als sie auf Tian Tian traf - das Gegenteil einer guten Paarungshaltung, die sie auf allen Vieren steif machen würde - und Tian Tian ging seiner gewohnten Routine nach und auf ihr stehen, ahnungslos was zu tun ist.

Nach mehreren Versuchen führten die Wächter das müde Paar zurück zu ihren getrennten Höfen.

Die Herausforderung der Panda-Züchter besteht darin, unbekannte Variablen im Paarungsprozess zu überwinden, sagt Copper Aitken-Palmer, Chef-Tierarzt am Smithsonian Conservation Biology Institute. "Es kann einige Entwicklungssachen geben, die wir unter menschlicher Obhut anders machen als das, was sie in freier Wildbahn lernen", sagt sie. Jungen bleiben beispielsweise oft zwei oder mehr Jahre bei ihrer Mutter in freier Wildbahn, damit sie lernen können, wie man züchtet, indem sie zuschauen oder zuhören. Erwachsene müssen sich möglicherweise zuerst mit einem erfahrenen Partner paaren, um zu lernen, was zu tun ist. Es ist schwer zu wissen, erklärt Aitken-Palmer, denn wilde Pandas sind in ihrem mit Bambus gefüllten Lebensraum in Chinas südwestlichen Bergen unglaublich schwer zu beobachten.

Der Zoo füttert Tian Tian jeden Tag mit bis zu 100 Pfund Bambus. Der Zoo füttert Tian Tian jeden Tag mit bis zu 100 Pfund Bambus. (Foto mit freundlicher Genehmigung des National Zoo)

Der National Zoo gleicht das Fehlen anderer Pandas zur Nachahmung dieser Bedingungen aus, indem er Mei Xiang und Tian Tian das ganze Jahr über auf die Paarung vorbereitet, sowohl die Tat selbst als auch die Schritte, die dazu und danach führen. Seitdem Mei Xiang angekommen ist, wurde sie darauf trainiert, Injektionen zu erhalten, Blut abzulassen, zu melken und während des Ultraschalls friedlich zu liegen, alles ohne viel Aufhebens. (Sie reibt sogar das Ultraschallgel für ihre Tierpfleger über sich.) Der Zoo versucht ihr beizubringen, auf einer erhöhten Plattform statt auf dem Boden zu pfannkuchen, um sich für Tian Tian zugänglicher zu machen, und gibt so eines Tages auch Tian Tian-Kräftigungsübungen er könnte lernen, sie aufrecht zu ziehen.

In China wenden Zoos und Zuchtzentren mit einer größeren Anzahl von Pandas ähnliche Techniken an, um die Kopplung zu fördern, und haben begonnen, die Theorie zu testen, dass Pandas aus der Beobachtung lernen, indem sie Jungen zu Zuchtsitzungen mitnehmen. In seltenen Fällen sind einige asiatische Zuchtzentren so weit gegangen, ihre Bärenvideos von anderen Pandas zu zeigen, die sich paaren - ja, Panda-Pornos. Es gibt jedoch keine konkreten Beweise dafür, dass es funktioniert.

(Josh Groban hat seine eigene Panda-Paarungstechnik, aber der Erfolg wurde auch nicht bestätigt.)

Mehr als Verhaltensänderungen sind die bedeutendsten Verbesserungen der Züchtungstechniken auf chemischer Ebene zu verzeichnen. Die Forscher haben zunehmend genauere Messungen des Hormonspiegels der weiblichen Pandas und der Veränderungen der Vaginalzellen entwickelt und können nun den genauen idealen Zeitrahmen für die Befruchtung des Eies eines Pandas bestimmen. Diese neue Genauigkeit bestimmt nicht nur das beste Fenster, um zwei Pandas im selben Raum zusammenzubringen, sondern verbessert auch den Erfolg der Praxis, die Paaren, die nicht herausfinden können, wie man sich paart, sowieso Jungtiere gibt: künstliche Befruchtung.

"Weil die Fortpflanzungsaktivität der Pandas so selten ist, haben sie nicht viele Möglichkeiten, sexuell zu experimentieren und es herauszufinden", sagt Wildt. Ein Panda in der Hitze in der Wildnis mag sich mit einer Reihe von Männern paaren, die alle um sie kämpfen, aber die in Amerikas Zoos stecken fest mit der, die sie haben, unabhängig von ihrer sexuellen Kompatibilität. Künstliche Befruchtung ist der Schlüssel zur Panda-Zucht, erklärt er, weil es Wissenschaftlern ermöglicht hat, die Hürde der sexuellen Kompatibilität vollständig zu überschreiten. Die Technik, mit der während der Anästhesie das Sperma einer Frau abgelagert wird, war seiner Meinung nach in den frühen 2000er Jahren "sehr rudimentär", hat sich jedoch vor etwa sieben Jahren durchgesetzt, als Wissenschaftler begannen, wirksame Methoden zum Einfrieren und Lagern von Sperma für mehrere Personen zu entwickeln Jahre und stellen präzisere Werkzeuge her, wie winzige Katheter, die sich durch den Gebärmutterhals einer Pandafrau schleichen, um Sperma direkt in ihre Gebärmutter zu geben.

Bisher wurden in Amerika sechs Panda-Jungen durch künstliche Befruchtung produziert, darunter zwei von Mei Xiang. Das ist eine Nummer mehr als die Anzahl der natürlich geborenen Jungen des Landes - und wie Wildt betont, stammen diese Jungen alle von demselben super-kompatiblen Paar in San Diego. (Für Chinas natürliche und künstliche Zuchtstatistiken liegen keine genauen Daten vor, sagt Wildt, da die Zoos häufig am nächsten Tag nach erfolgreichen natürlichen Paarungssitzungen mit künstlichen Befruchtungen befruchtet werden, um die Befruchtungschancen zu verbessern.)

Künstliche Befruchtung ist für die amerikanischen Pandas und alle anderen außerhalb der gut besiedelten Zuchtzentren Chinas von besonderem Wert, da sie die genetische Vielfalt erhöhen kann, die für die Aufrechterhaltung der Gesundheit der in Gefangenschaft lebenden Bevölkerung bei der Expansion von entscheidender Bedeutung ist. Mei Xiang wurde jedes Jahr künstlich besamt, seit 2005 konnte sie sich nicht mehr mit Tian Tian paaren. In diesem Jahr wurde sie zum ersten Mal mit Samen von zwei Männern besamt, zuerst mit einer frisch gefrorenen Kombination aus Tian Tians Sperma und 12 Stunden später wurde auch ein Teil des Samens von Gao Gao eingerührt, der gefroren aus San Diego verschifft wurde. "Künstliche Befruchtung gibt uns die Möglichkeit, Dinge in Abwesenheit von mehreren Männern zu verwechseln", sagt Aitken-Palmer.

Tian Tian Um Tian Tian für die Paarung zu stärken, hält ihn der National Zoo aktiv, indem er Leckereien in seinem Garten verteilt, die er finden kann. (Foto mit freundlicher Genehmigung des National Zoo)

Laut Wildt wird sich der National Zoo auf absehbare Zeit weiterhin auf die künstliche Befruchtung konzentrieren. Aber die natürliche Zucht ist das ultimative Ziel für die Art, sobald Zoos und Zuchtzentren genügend Panda-Populationen haben, um davon abhängig zu sein, sagt er. Die Zahlen gehen in die richtige Richtung; Die Bären sind wieder "selbsterhaltend", was bedeutet, dass keine Riesenpandas mehr in Gefangenschaft gebracht werden müssen und die Wissenschaftler werden sie mindestens die nächsten 100 Jahre unter ihrer Obhut haben. Die Chinesen beginnen sogar, Pandas wieder in die Wildnis einzuführen (wenn auch mit einigen Schwierigkeiten).

"Es ist wirklich eine großartige Erfolgsgeschichte", sagt Aitken-Palmer. "Es gibt nicht viele gefährdete Tiere, mit denen wir das geschafft haben."

Jetzt warten alle auf Mei Xiang, um die wachsende Anzahl der Arten zu erhöhen. Ihr erstes Jungtier, Tai Shan, kam im Jahr 2005 und das zweite, das letzten Sommer nach Jahren der Enttäuschung geboren wurde, starb nach nur sechs Tagen an unterentwickelten Lungen. Eine weitere erfolgreiche Geburt würde dazu beitragen, die Wunden der Tragödie des vergangenen Jahres zu heilen, sagt Juan Rodriguez, einer der Panda-Wächter des National Zoos.

Es würde auch den chinesischen Besitzern von Mei Xiang und Tian Tian einen guten Grund geben, das Paar im Zoo zusammen zu halten, anstatt über ein anderes Spiel nachzudenken, was eine andauernde Diskussion war.

Bandie Smith, der Riesenpanda-Kurator des Zoos, sagt, er solle den Atem nicht anhalten, um bald Neuigkeiten über Mei Xiang's Schwangerschaft zu erfahren. Das Personal weiß möglicherweise nicht, ob Mei Xiang schwanger ist, bis ein Junge herausspringt. Frauen bauen jedes Jahr Nester und wiegen Objekte, unabhängig davon, ob sie schwanger sind oder nicht (letzteres wird als „Pseudoschwangerschaft“ bezeichnet), und die Föten sind so klein, dass sie sich im Ultraschall häufig dem Nachweis entziehen. Pandas erleben auch ein Phänomen, das als verzögerte Implantation bezeichnet wird, bei dem ein befruchtetes Ei einige Wochen - normalerweise zwischen 90 und 160 Tagen - schwebt, bevor es in die Gebärmutter der Frau implantiert wird und eine kurze Schwangerschaftsperiode von 40 bis 50 Tagen beginnt.

All dies bedeutet, dass niemand eine genaue Vorstellung davon hat, wann ein neues Junges ankommen würde - etwa Mitte August, sagt Smith.

„Pandazucht ist ein sehr langwieriger Prozess und niemals eine Garantie. Das ist der frustrierende Teil “, sagt Rodriguez. „Der coole Teil ist, dass Sie zu den Menschen gehören, die versuchen, eine vom Aussterben bedrohte Spezies auf dem Planeten zu halten. Wenn wir ihren kontinuierlichen Weg zur Genesung sicherstellen können, können unsere Urenkel tatsächlich Pandas in ihrem natürlichen Lebensraum erleben. Das kannst du nicht übertreffen. “

Mei Xiang spielt im Schnee! Mei Xiang spielt im Schnee! (Foto mit freundlicher Genehmigung des National Zoo)
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