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圈养大熊猫交配太困难:科学家在它们的肠道中找到了原因

编辑小小2024-05-06生物16

2015年,成都的中国保护大熊猫研究中心都江堰基地为一只大熊猫举办了“百岁”生日。

这只熊猫叫做盼盼,说是百岁生日,它的实际年龄只有30岁,只是大熊猫的这个年龄相当于人类的100岁了。

圈养大熊猫交配太困难:科学家在它们的肠道中找到了原因
图:大熊猫盼盼,它是1990年北京亚运会的吉祥物

盼盼在2016年的时候死于肿瘤,它是已知寿命最长的雄性大熊猫。

不过,盼盼的“英雄事迹”可不是它的长寿,而是它超强的繁殖能力,截止今年一月份,全球圈养的大熊猫只有728只,其中有四分之一都是盼盼的后代。

圈养大熊猫最大的问题就是繁殖能力低下,以至于工作人员绞尽脑汁,使尽方法,也无法让一些大熊猫留下后代。

至于大熊猫繁殖能力有多差,有一些事实会让你大吃一惊。

野生动物通常有一个繁殖窗口期或者叫做FQ期,它们只会在窗口期交配,对于大部分动物而言可能是一个合适的季节,但是雌性大熊猫真正的窗口期只有40个小时左右。

你没有看错,雄性大熊猫一旦错过这40个小时,就要再等一年。

因为大熊猫是极度适应独居的动物(不知道极短的繁殖窗口期是否和这个有关系),不能把任何两只大熊猫放在一起养,所以工作员必须时刻关注雌性大熊猫的状态,不然一不小心就错过了。

你可能会说,人工受精不就好了,其实现在大部分熊猫已经都是通过人工受精来的,但熊猫的人工受精也不是容易的事。

你知道熊猫生孩子的平均天数是多少吗?

答案是:从受精卵着床到熊猫宝宝出生平均只有17天!

熊科动物有一项特殊技能,它们可以让受精卵延迟着床,让受精卵游离在身体内并完全停止发育,直到它们认为时机成熟的时候才会让受精卵着床并启动胚胎发育(据我所知所有熊都会这项技能)。

据信,大熊猫从配种受精到受精卵着床的时间从72天到324天不等,但是一旦着床,它们就会在极短时间内生产——平均时间17天。

圈养大熊猫交配太困难:科学家在它们的肠道中找到了原因

正因为熊猫胚胎发育的时间极短,所以它们刚出生的幼崽非常小,非常脆弱,是所有动物中婴儿和母亲的比例最小的。

在圈养条件下,因为过早出生很多熊猫宝宝是根本没法存活的。

虽然雌性熊猫在生育方面已经非常不省心了,但圈养大熊猫真正的生育问题主要还不在雌性身上,而是在雄性大熊猫那里。

我们前面提到过,现在许多圈养的熊猫都是人工受精的,就是因为雄性大熊猫就像失去生育能力一样,对雌性没有兴趣,甚至经常在繁殖窗口期暴打雌性以宣誓领地,即便难得对雌性产生兴趣,它们也会因为无法爬到雌性的背上而活生生错过窗口期。

你可能听说过,为了让雄性大熊猫打起精神,熊猫饲养员甚至会给它们观看熊猫的“小电影”,但通常收效甚微。

圈养大熊猫交配太困难:科学家在它们的肠道中找到了原因

香港的动物园有一对大熊猫,足足花了9年时间才完成自然交配,中途还不停尝试人工受精均都失败了。

关于圈养雄性大熊猫到底为什么会几乎失去生育能力,也是最让人头疼的事,因为找不到“病因”,就无法对症下药。

最近由北京师范大学的科学团队发表在《生态与进化》杂志上的文章给出了一个答案——圈养雄性大熊猫的产道微生物群落失衡可能是关键。

肠道的微生物群落会对宿主的身体、心理产生影响,这不是什么秘密,包括人类在内的许多动物都有被观察到被肠道微生物影响的情况。

所以,有理由相信熊猫的肠道微生物可能也在影响它们。

在这项研究中,科学家们分析了20只雄性大熊猫的粪便样本,发现生殖能力强的大熊猫和生殖能力弱的大熊猫的微生物组存在明显差异。

圈养大熊猫交配太困难:科学家在它们的肠道中找到了原因

那些经常成功交配的雄性大熊猫,表现出更高水平的梭状芽孢杆菌,研究人员怀疑这个就是雄性生殖能力的关键因素之一。

动物肠道的微生物群落与饮食高度相关,所以这很可能是饮食失衡导致的这种结果。

熊猫的日常饮食几乎全部由竹叶、竹茎和竹笋组成,竹子的任何部分营养价值都很低,所以熊猫需要大量进食——它们每天必须吃掉几十公斤竹子才能满足能量需求。

圈养大熊猫交配太困难:科学家在它们的肠道中找到了原因

不同的竹子部分对肠道微生物的影响是不一样的,对于熊猫肠道的梭状芽孢杆菌水平而言,多吃竹笋可以有效提升。

换句话说,圈养的雄性大熊猫可能可以通过调节竹笋的饮食比例来提升它们的生殖能力。

很多人可能觉得,大熊猫的生育问题是它们走向濒危的主要原因之一,但其实这个问题主要影响的是圈养的熊猫。

野生大熊猫并不存在生育问题,在繁殖窗口期,雌性会用信息素吸引多只雄性到自己面前,并挑选自己新颖的对象,而雄性也会有很强的繁殖欲望,有被记录到它们在短短一下午就能完成数十次。

其实,圈养大熊猫的生育能力下降就是一种行为退化,许多圈养动物都有相似的问题,只是它们可能退化的不是生育能力而已。

如果这项研究结果属实的话,那么不仅对大熊猫的保护有帮助,还可以用相同的方法去改善其它濒危保护动物的行为退化。

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