Rhinoceros gjennomgår assistert reproduksjon for å redde arter fra utryddelse


) kan bli igjen i naturen, delt mellom tre territorier i sørøst-Asia: den indonesiske øya Sumatra, Peninsular Malaysia og staten Sabah i Malaysian Borneo (se "De resterende neshornene"). Denne farlige situasjonen er et resultat av en ødeleggende kombinasjon av tap av habitat (hovedsakelig for å skape lukrative oljepalmplantager) og poaching (for å mate det svarte markedet for rhinohorn). Beva

) kan bli igjen i naturen, delt mellom tre territorier i sørøst-Asia: den indonesiske øya Sumatra, Peninsular Malaysia og staten Sabah i Malaysian Borneo (se "De resterende neshornene"). Denne farlige situasjonen er et resultat av en ødeleggende kombinasjon av tap av habitat (hovedsakelig for å skape lukrative oljepalmplantager) og poaching (for å mate det svarte markedet for rhinohorn). Bevaringsvernere sier at artenes små, fragmenterte befolkning nå er den største trusselen mot overlevelsen, med dyr så spredt at de bare ikke klarer å møte hverandre for å kompisere. Fordi kvinner som ikke har parret når de er i øststrupen, kan utvikle problemer med livmoren deres, kommer de sjeldne møtene som finner sted ofte til ingenting. I beste fall tar rhino-mødre flere år mellom graviditeter - noe som betyr at fødselsraten i det vanlige ikke vil følge med poaching og naturlige dødsfall.

Drastiske tiltak
Denne desperate situasjonen har ført til at naturvitenskapsmenn i Sabah har en desperat konklusjon: at den eneste måten å opprettholde rhino-befolkningen her er å fange så mange som mulig av de gjenværende dyrene - som kan være så få som 30 - og gi dem hjelp til reproduktiv teknologi . Det inkluderer å skru ut livmoren av Puntung, og muligens teknikker som in vitro befruktning (IVF) og kloning, slike som sjelden har blitt brukt i navnet på bevaring. «Enten gir vi opp eller vi prøver å få alle friske rhino til å bidra til fremtiden for denne arten, » sier John Payne, direktør for Borneo Rhino Alliance (BORA) i Kota Kinabalu, Sabah. "Den beste måten å gjøre det er å bringe dem inn i inngjerdet, administrerte fasiliteter."

Et slikt drastisk forsøk på å redde en svært truet art har forrang. Bevarende har gjennom heroiske anstrengelser trukket arter som den arabiske oryxen ( Oryx leucoryx ), den svarte foten ( Mustela nigripes ) og California condor ( Gymnogyps californianus ) tilbake fra randen av utryddelse ved å bringe alle de gjenværende dyrene sammen, ved hjelp av kunstig inseminasjon for å spre spermier og maksimere genetisk mangfold, og holde avkom levende gjennom døgnbruk.

I tilfelle av Sumatran-rhino bekymrer enkelte bevaringspersoner om at uten en langsiktig strategi for å reversere miljøet som dræper dem, kan fangefag alene ikke gjenopprette den ville befolkningen. "Det er ikke en plan med mindre du har redusert truslene som slettet dem i utgangspunktet, " sier Alan Rabinowitz, administrerende direktør i Wild Cat-konservative Panthera i New York City. Andre er ubehagelige med å kaste så mye penger og krefter på en enkelt art - et enkelt dyr, i Puntungs tilfelle - når sjansene for suksess er så slanke. "En av de største utfordringene vi står overfor i dag er vår manglende evne til å gå tilbake og innrømme at det er dyr som vil ta litt mindre arbeid og litt mindre penger, men har potensial til å overleve for deres genetiske mangfold i fremtiden, " sier John Fraser, administrerende direktør i New Knowledge Organization i New York City, en tenktank og talsmann for et triage-svar på artens bevaring. "De kan ikke være så karismatiske, men helt ærlig må vi innrømme at noen arter ikke kommer til å gjøre det, og det er virkelig, veldig trist."

Puntung fikk navnet sitt, som omsettes som "Stumpy", i 2007, da en ranger i Tabin Wildlife Reserve i østlige Sabah kom over sine karakteristiske trefotede baner. Det antas at hun må ha mistet foten til en poacher's snare som en kalv, og at moren hennes pleide henne tilbake til hobbling fitness. "Hvis hun hadde vært to år gammel, ville såret hun ikke har helbredet, " sier Zainal Zahari Zainuddin, BORAs feltleder, on-site vet og personen nærmest Puntung.

I april 2010 startet Sabah Wildlife Department og BORA en felles operasjon for å fange henne. Det var den første pressen i et forsøk på å bringe så mange som mulig av Sabas gjenværende rhinos i fangenskap. Men det var først etter 20 frustrerende måneder at hun endelig gikk inn i en felle. På julaften 2011 flyttet en helikopter med Puntung til sitt nåværende hjem i en midlertidig fangstfasilitet i reservatet. Payne anslår at hele operasjonen, inkludert kostnaden for å ansette helikopteret og konstruere sitt kabinett, satte BORA tilbake mer enn US $ 250.000.

Med Puntung tilsynelatende i hennes reproduktive prime, og med en enslig mann som heter Tam i bosted siden 2008, var det håp om at pitter-patter av små rhino føtter snart kunne følge. Det var noe av et tilbakeslag, da da ultralydsskanninger utført av Hildebrandt og hans team i februar viste at Puntungs livmor var riddled med cyster som ville gjøre en fullstendig graviditet nesten umulig. Hennes ruptured hymen antyder en forklaring. «Vi tror hun må ha parret i naturen, ble gravid, men med hennes handikap var det ikke mulig å opprettholde fosteret, og det døde i utero, » sier Hildebrandt, som spesialiserer seg på assistert reproduksjon av truede pattedyr og har vært involvert i Sabahs neshorn siden 2004. Den mislykkede graviditeten førte til cysterene. "Slike patologi er ikke uvanlig i rhinos, " sier Hildebrandt, "men er sjelden så dårlig.

For et tiår siden, kan dette ha vært øyeblikket å gi opp. Men reproduksjonsmedisin har avansert seg i et slikt tempo at det fortsatt finnes muligheter for Puntung, særlig ettersom hun synes å være relativt ung - med så mange som 10 års reproduktiv liv foran henne - og hennes ovulatoriske syklus synes å være normal.

I slutten av mars fløy Hildebrandt og to av hans IZW-kolleger tilbake til Sabah på et livredningsoppdrag, ledsaget av store kofferter fylt med veterinærutstyr: grønne skrubber, anestetika, antibiotika, drypp, prober, et karbonfiberkateter patentert av Hildebrandt og hans kolleger for inseminering av neshorn, og et pistolhus som inneholder et 2 meter langt videopendoskop skreddersydd for å passe Puntungs reproduktive kanal.

En gang i Tabin-reserven samler IZW-dyrene, BORA-stabene, inkludert Payne og Zahari, og Sabah Wildlife Departments sjeffeltlærer i en hytte under lyset av lysstoffbelysning for å bli informert om den forestående prosessen. Hvis alt går til plan, forklarer Hildebrandt, vil han sette endoskopet inn i Puntungs livmor og forsøke å lanse noen av cysterene, spesielt de som hindrer at sæd kommer inn i ovidukta. Det kan forme vei for inseminering - enten kunstig eller Tam - fulgt raskt av samlingen av befruktede embryoer før de implantater. Ved å gjenta prosedyren hver måned for resten av sitt reproduktive liv, kan det være mulig å høste så mange som 100 embryoer, som fryser dem i flytende nitrogen for å bli implantert til surrogathunner i årene som kommer.

Med alles spørsmål besvart Hildebrandt og teamet sitt utstyr ut i regnet. Skurken av tusenvis av usynlige amfibier faller plutselig stille som veterinærene går forbi på vei til Puntungs kabinett.

Sjelden rase
Tidligere innsats for å avle sumatranrener i fangenskap har vært spektakulært mislykket. Mellom 1984 og 1993 ble minst 35 villrener tatt i fangenskap over hele regionen uten fødsel av en enkelt kalv. Zoologer visste lite om rhinos reproduktive rytmer, oppdrettsanlegg holdt sjelden en god blanding av menn og kvinner, og uenighet om hvorvidt Sabah-rhino var en underart av sumatranrenoen, mente at det var lite samarbeid mellom Indonesia og Malaysia, og enda mellom Peninsular Malaysia og Malaysisk Borneo. De fruktfrie forsøkene frustrerte noen naturvernere, inkludert Rabinowitz. I en åpenbaringsoppgave publisert i 1995 beskyldte han bevaringssamfunnet om å "hjelpe en art ut i livet" ved å legge for mye vekt på fangst av Sumatran-rhino på bekostning av "den vanskeligere jobben med beskyttelse og ledelse i feltet".

Saken for fangstavl kan være sterkere nå. "I Peninsular Malaysia er arten enten utdød eller i ferd med å utdøde, " sier Payne. Og i Sabah "tallene er så lave at ingen metode eksisterer for å finne ut hvor mange som er igjen". På 1980-tallet, da han jobbet i det som er nå Tabin Wildlife Reserve, minnes han om å komme over rhino-fotspor i løpet av få dager i feltet. "I beste fall kan vi nå finne gamle rhino fotspor kanskje en eller to ganger per år, " sier han.

I mellomtiden har fangeoppdrett skåret noen suksesser. I 2001 annonserte Cincinnati Zoo den første Sumatran-rhino som ble født i fangenskap siden 1889. Det samme stjerneavlsparet, lånt fra Indonesia, fortsatte å produsere to flere kalver. "Vi måtte lære å mate denne arten, vi måtte lære om sin reproduktive fysiologi, og takknemlighet vi startet så tidlig som vi gjorde fordi det nå ser ut som [fangstavl] er et stort behov for arten, sier Terri Roth, direktør for dyrehagen senter for bevaring og forskning av truede dyreliv, som jobber tett med Indonesias Sumatran Rhino Sanctuary i Way Kambas National Park.

Det er også tegn til økt samarbeid mellom fangstmuligheter. På et marsmøte i Sumatran Rhinoceros Global Management and Propagation Board i Jakarta, setter alle parter sin signatur til et "intensjonsavtale for samarbeid". Dette legger til side forbi taksonomiske forskjeller, og anerkjenner at alle fangede dyr skal være en del av et enkelt, globalt forvaltet avlsprogram og at fangefasilitetene vil dele sæd og embryoer "basert på tilgjengelighet og behov". Sabah Wildlife Department, som vitner om denne nye entente cordiale, har avtalt å sende sæd samlet fra Tam til Cincinnati Zoo for å forsøke kunstig befruktning av en ung kvinne når hun når seksuell modenhet. Men med bare ti dyr i fangenskap over hele verden - tre på Cincinnati Zoo, fire på Sumatran Rhino Sanctuary og tre i Tabin reservatet - vil flere dyr bli fanget i Sumatra for å etablere en levedyktig fangenskap, sier Roth. "Vi trenger å trekke dem inn og administrere dem intensivt og sørg for at mange av dem raser som mulig, " sier hun.

Rabinowitz anerkjenner det større haster for fangstavl, men diskuterer om dataene om befolkningens størrelse, kjønn og oppdrettssucces i naturen er gode nok til å si at villpopulasjoner er i terminal tilbakegang eller at fangstavl - "en absolutt siste utvei" sier han - er det eneste alternativet. "Når du mangler informasjon og bare sier at det ikke er noe håp, så skriver du virkelig slutten av boka."

Drift livmor
Før hennes ultralydsskanning blir den intetanende Puntung lokket inn i en liten penn med en bøtte med terninger av banan. Hildebrandts kollega Frank Göritz laster en sprøyte med en dose beroligende beregnet for å sende henne inn i en stående anestesi, og når så gjennom stengene for å stikke nålen gjennom hennes tynt hårde skjul. Innen sekunder har hun slappet av i en slynge, som støtter sin masse og gjør det lettere å sette et endoskop inn i livmoren hennes enn om hun lå ned.

Når Robert Hermes, tredje medlem av teamet, glir sin hanske i Puntungs endetarm, flipper hun knapt. Hun har gjennomgått en intensiv coaching-periode for å tolerere medisinske prosedyrer. Nå er det umulig å fortelle at hun gjennomgår en transrektal ultralydsskanning, hvis det ikke er for veterinæren som hekker på baksiden hennes.

Nesten en time senere viser imidlertid de første tegnene på stress - men ikke fra Puntung. Ultralydet er over, og Hildebrandt sliter med å sette karbonfiberkateteret inn i livmoren. På hans knær, med sin høyre arm dypt i skjeden og kinnet hennes, børster opp mot hennes skinker, er ansiktet et bilde av konsentrasjon og hans skrubber mørkner med svette. Puntung's livmoderhalsen, tett innsnevret på grunn av fasen av hennes menstruasjonssyklus, viser en alvorlig hindring for kateteret.

Til slutt triumferer Hildebrandt og er i stand til å skylle ut livmoren med et sterilt cellemedium, som vil bli testet for enhver underliggende infeksjon. Med livmorhalsen så smal, er det ikke noe håp om å gå videre til det større borede endoskopet, men før Hildebrandt fjerner kateteret, injiserer han en høyt konsentrert penisillinløsning. Dette vil ødelegge noen patogene bakterier, og er så konsentrert at det faktisk kan fjerne noen av fôr og cyster, noe som muliggjør lettere å forsøke befruktning og embryoinnsamling. Hildebrandt har med hell brukt denne tilnærmingen for å øke fruktbarheten til to tigre og en leopard. Hvis det ikke virker, er det favoriserte neste trinn å utføre en lignende prosedyre på en fremtidig dato, men å injisere en mer kaustisk kjemikalie som fotogen for å angripe cyster. Dette medfører en risiko. Teamet må sørge for at behandlingen "ikke er så aggressiv at den ødelegger livmoren", sier Hildebrandt.

Før veterinærene kaller det en vikle, er det fortsatt tid til å ta et kast av Puntungs stubbe, som vil bli brukt til å mote en protesfot. Dette vil tillate henne å bevege seg med større komfort. Hvis hun noen gang får en sjanse til å kompisere med Tam, vil foten også være nyttig for å støtte vekten på ryggen i løpet av halvtimemøtet.

Selv om embryoinnsamlingen viser seg mislykket, er det kanskje ikke slutten av veien for Puntung. Det bør være mulig å samle umodne egg, ved å sette en fin nål gjennom veggen av endetarmen og inn i eggstokkene hennes. Utfordringen er å få dem til å modne og befruktes in vitro . IZW veterinærene har forsøkt dette med hvite og svarte neshorn. De oppnådde 29 egg og klarte å befrukte en, men embryoet gikk ikke lenger enn firecelle-scenen. Det eneste forsøket på å høste egg i Sumatran-neshorn - fra Cincinnati Zoo's stjernekvinne like etter hennes død i 2009 - var mislykket.

Det finnes andre, mer futuristiske alternativer. I teorien kan Puntung klones, ta en kjerne fra en av hennes celler og injisere den i et egg strippet av sitt eget DNA. At rhino egg er mangelvare trenger ikke å være et problem, sier Pasqualino Loi, en reproduksjonsbiolog ved Universitetet i Teramo i Italia, som for mer enn ti år siden brukte husdyr som kilde til egg og surrogater for å klone en truet sau i slekt, mouflon. "Spill rundt, " foreslår han. "Sprøyt inn noen rhino-mitokondrier og en kjernen i et hestekjøtt." Det er bare mulig, sier Loi, at det kan resultere i et levedyktig embryo som kunne bli vellykket oppnådd av en surrogatmare.

Forfølge en annen strategi, viste forskere ved San Diego Zoo i California i fjor at bankt vev fra den nesten utdødte nordlige hvite rhino ( Ceratotherium simum cottoni ) kunne induseres til å danne en rekke pluripotente stamceller, som er i stand til å danne mange vev. Det er mulig at disse cellene kan brukes til å generere arbeidsspill, ved hjelp av de samme teknikkene som har produsert sperm hos mus.

Hildebrandt taler for naturlig parring før han prøver IVF eller annen reproduktiv teknologi, men han begynner allerede å banke rhino vev. Med en del av et tilskudd på € 500 000 (US $ 640 000) fra Tysklands føderale utdannings- og forskningsdepartement i desember 2010, etablerte han et cryo-bankanlegg i Kota Kinabalu. I det er fibroblaster fra Tam og Gelogob, en blind og eldre kvinnelig rhino i fangenskap på Tabin Wildlife Reserve. Cunt fra Puntung vil bli med dem snart. "Hvis vi ikke finner løsningene, så kan folk etter oss, " sier Hildebrandt. "Vi har ansvaret for å gjøre det tilgjengelig for neste generasjon."

Likevel synes sjansen for at slike teknologier vil lykkes i en art som sumatranreneroen, hvis grunnleggende biologi fortsatt er dårlig forstått, virker fjernt. Roth sier at tissue banking "ikke er en prioritet i forhold til noen av de andre problemene vi står overfor". Og den indonesiske regjeringens handlingsplan for rhino-bevaring, spredt 2007-17, inneholder ingen omtale av vevsbank.

Også penger er mangelvare. Det er en stikkende ironi at den største donoren til BORA er Sime Darby Foundation, den filantropiske armen til Sime Darby-gruppen, basert i Kuala Lumpur, en av verdens største produsenter av palmeolje, avlingen som førte til ødeleggelsen av mye av rhinos regnskog hjem. Den har forpliktet ytterligere $ 2 millioner til å finansiere BORAs virksomhet frem til 2015, og deretter er veldedighetsverket på egen hånd. "Dette er litt bekymret, " innrømmer Payne. Hildebrandt sier at hans tilskudd fra den tyske regjeringen er utløpt. Han vet at han trenger noen påviselig suksess med Puntung for å få mer. "Hvis vi ikke lykkes i de neste månedene, så tror jeg at programmet er over, " sier han.

Andre bevaringsbiologer hevder at det allerede er. Selv om assistert reproduksjonsteknologi viser seg mulig, spør Fraser hvor lenge de nye dyrene vil overleve. "Min bekymring er at fremtidens levedyktighet som en art på denne planeten, og fremtidens levedyktighet for noen avkom, er egentlig i tvil fordi habitatet bare ikke er der. Så jeg stiller spørsmål om prioritetsinnstillingen, selv om jeg sikkert kan forstå den følelsesmessige tilstanden til de som investerte i å redde dyret.

Puntung er selvfølgelig uvitende om følelsene og debatten. Operasjonen over, Göritz injiserer henne igjen for å reversere effekten av anestesi og innen få minutter er hun ut av slynge. Zahari går inn i kabinettet og unfurls en slange for å sprøyte henne ned. Det er et ritual hun tydelig nyter, hevder nakken for å møte dråpene med vann når de regner ned.

Puntung kan nyte noen uker med hvile og bananer, før vitenskapens neste angrep på hennes infertilitet.

Denne artikkelen er reprodusert med tillatelse fra bladet Nature . Artikkelen ble først publisert 30. mai 2012.

Nobelforsker slutter i skandalvåpenGjelder den foreslåtte loven om beskyttelse mot husholdningsbrensel en forbruk på forbrukerne?Alvorlige endringer mulig for nasjonale sikkerhetspolitikker om klimaendringerPlanlegg ferien din på den grønneste måtenHuman Sewage Identifisert som Coral KillerVann ned fiskeminbassengetHvor er min elefant?  High-Tech Collars Spore Wildlife i sanntidHvorfor VR vil ikke erstatte filmer