北白犀牛可能被保存的胚胎移植内部看法

(SeaPRwire) –   世界上最后两只北白犀牛是雌性的纳吉恩和它的女儿法图。它们生活在肯尼亚中部的奥佩杰塔保护区,这个保护区面积达360平方公里,拥有来自不同物种的许多动物。但纳吉恩和法图特殊,它们是世界上最后两头北白犀牛,这一物种曾有25,000头,分布在今天的南苏丹、乌干达、刚果民主共和国和中非共和国。这一物种面临灭绝主要是因为偷猎——人类为了取走和出售它们的角而猎杀它们。

但纳吉恩和法图可能很快就有同伴了——如果不是在奥佩杰塔,就是在德国柏林的生物资源保护研究所。正如该研究所表示,由国际科学家和保护人士组成的研究小组成功将实验室受精的犀牛胚胎移植到一头成年犀牛的子宫中。研究人员表示,如果他们实现再生殖的这一突破方法行之有效,北白犀牛如今仅存的个体可能会在保护区和可能的话,野外恢复数量。

生物资源保护研究所和该研究所生殖管理部主任安德烈亚斯·希尔德布兰特在声明中表示:“胚胎移植技术在人类和马、牛等家畜中已经很成熟。但对犀牛来说,这完全是未知领域。我们花了很多年才把它弄对,我们感到很震惊这一技术在犀牛身上效果完美。”

事实上,这次北白犀牛体外受精没有使用北白犀牛。自2019年以来,生物资源保护研究所已经成功制作了29个法图捐献卵子和四头已死北白犀牛公犀牛保存精子受精的北白犀牛胚胎。这些胚胎被保存在柏林和意大利克雷莫纳的实验室中,温度达到-196°C。这样少量的胚胎库是宝贵的遗传财富,研究小组不敢冒险在未知是否成功的实验中挥霍其中一个。相反,他们使用三头南白犀牛——北白犀牛的近亲。

首先,研究人员从比利时帕伊里达扎动物园的一头名为埃利诺尔的南白犀牛公犀牛那里采集卵子。然后,他们从奥地利萨尔茨堡动物园的一头名为阿托斯的南白犀牛公犀牛那里采集精子。接着,使用称为“单精子注射(ICSI)”的技术将精子注射入卵子内进行受精。最后,他们将两个胚胎移植到肯尼亚奥佩杰塔保护区一头名为库拉的南白犀牛雌犀牛子宫中。

但这一步不是那么容易。在将胚胎移植到库拉体内之前,必须使用一头名为欧万的南白公犀牛来检测她是否处于发情期。科学家无法判断雌犀牛是否处于交配状态,但公犀牛对雌性的信息素很敏感,可以判断。欧万必须通过一项结扎程序来准备这项工作,其阴茎管被微波消融封闭。如果欧万保留生育能力,就无法确定子宫内任何胚胎是否是由他造成的,还是由移植产生的。

下一步是进行移植——这也有一定困难。希尔德布兰特说:“雌犀牛的子宫颈部结构复杂,无法通过。如果试图通过,会产生大量的 ,导致子宫收缩。”这反过来会导致雌犀牛排出胚胎。相反,研究人员必须通过肛门进入雌犀牛,使用针刺穿肛门壁进入子宫。

2023年9月24日,他们成功在麻醉后的库拉体内执行了移植。下一步理应是等待16个月的孕期,直到库拉分娩。但事与愿违。2023年11月22日,欧万死亡,11月25日库拉也离世。两头犀牛都因暴雨和洪水导致的泥石流死亡,泥石流带出了100年前保存的细菌,感染并杀死了它们。犀牛虽然遗失,但实验没有失败。库拉的尸检发现,她子宫内有一个70天、6.4厘米长的男性胚胎,处于可生存状态。

希尔德布兰特说:“这个小宝宝真是个奇迹。不幸的是,是人类因气候变化导致的暴雨产生泥石流,释放了100年前的细菌,从而失去了它。”

人类的破坏和失去胚胎尽管如此,希尔德布兰特和其他生物资源保护研究所成员都期待其他奇迹。今年年底前,他们计划将北白犀牛胚胎移植到两头名为阿米特和戴利的南白犀牛雌犀牛子宫中。如果产生可生存的小犀牛,将进行更多这样的移植——可能无法恢复北白犀牛在野外的完整生存能力,但至少可以给它在生存中保留一线生机。

希尔德布兰特说:“先进科学可以帮助创建一个可以引入并开始自我繁殖的种群。这是一个恢复生态系统的范例。”