
4月11日,世界首例通过人工授精技术而孕育的麋鹿在北京南海子麋鹿苑诞生,它的降生意味着人工授精孕育麋鹿技术的成功,此项技术具有十分重要的科研意义和社会价值。
首先,通过人工授精孕育麋鹿技术能干预人工饲养状态下麋鹿的交配,彻底解决人工饲养状态下麋鹿近亲交配问题,有利于提高种群质量,保护种群的遗传多样性。第二,便于管理和保护优良品种,选择优良品种的精液,通过人工授精技术使其优良品质的保留、扩散和纯化更简易。第三,便于进行国内外种源交流,为分布在不同区域、各异的饲养方式的麋鹿种群之间进行基因交流,不再需要将活体麋鹿长途运输,降低了交流成本,简化了操作程序,避免了传染病(如体外寄生虫)的流行,甚至可以将亲缘关系远的麋鹿(如野生麋鹿或者国外的麋鹿)的精子引入繁殖链条以达到改善种源的目的。第四,对麋鹿的基础生物学研究有了新的科学数据,尤其是繁殖领域中的怀孕期确定有了佐证。此外,人工授精技术的引入,还为试验麋鹿与其它鹿类动物杂交,取得经济类新品种——杂交鹿提供了可能。
众所周知,麋鹿是中国的特有物种,其种群在中国经历了繁荣、衰落、灭绝到回归、恢复野生种群的传奇经历。目前,世界上现存近3000只麋鹿,都是100多年前乌邦寺最初收集到的18只麋鹿的后代,全部的8雄10雌中,只有2雄8雌参加了繁殖。从遗传学角度看,现存的麋鹿是典型的近亲繁殖,主要表现是繁殖率低,难产率高,性别比例不协调,视盲、白化、上下腭不齐等畸形个体的出生。
在形成乌邦寺种群前,欧洲各动物园饲养的麋鹿出现过明显的近交衰退现象,主要表现在:寿命短,直接来源于中国的麋鹿的平均寿命为9.7岁,而其后代或后代与亲本之间交配繁殖的个体平均寿命只有4.0岁;性比衰退,生长在良好的自然环境中的麋鹿,性别比例应当是雌性个体数量等于或大于雄性个体数量,而最早在欧洲繁殖出的麋鹿雌性少于雄性。
麋鹿存在高难产率以及早产等问题,早期的麋鹿在圈养条件下难产率为8%,乌邦寺的散养麋鹿难产率为6%,国内动物园的麋鹿难产率曾高达75%,北京麋鹿苑的散养麋鹿也曾到7.1%的难产率。高难产率与食物、场地等多种环境条件有关,近亲繁殖也是重要因素。麋鹿的近亲繁殖还表现在畸形个体的出生,如德国柏林动物园、英国乌邦寺都出生过黄白色个体,在北京还出生过先天视盲以及早产等个体。
目前,国内麋鹿总数已经超过2000只,分布在50多处,最重要的野生种群在湖北石首麋鹿保护区和江苏大丰麋鹿保护区,所有种群又或长或短地生殖隔离几代或几十代,由于外部条件,特别是自然栖息环境的变化,使麋鹿的基因产生了漂变,种群间的基因呈多样性改变,野生种群麋鹿个体的基因由于自然选择的结果,变化是良性或正向性的,而圈养小种群则相反。为了保护野生大种群的同时又有利于圈养小种群,应当将不同麋鹿种群间的遗传基因进行交流。
传统的动物遗传基因交流方式多是采用将动物个体进行交换,让新的个体参加繁殖,往往存在疾病传播的高风险,且运输成本较高。采用高品质动物个体的精液进行人工受精方式,是低风险、低成本的现代新技术,在家养动物或驯化动物已经广泛采用。野生动物中只有大熊猫有过人工受精的例子,受孕率已从33%提高到目前的60%,接近自然交配的水平,而麋鹿的人工受精技术应用在国内外还没有先例。
对麋鹿进行人工受精的另一个重要原因是为准确掌握它的怀孕时间,文献记载的麋鹿怀孕期各不相同,有270天、有285天,也有293天的,野生个体平均288天,也有圈养个体平均280天的,这些数据的取得往往是通过记录麋鹿交配时间和产仔时间而产生的,麋鹿的发情期是有多次交配的,能受孕的当次交配是难确定的,因此,怀孕的起始时间是不准确的,得出的怀孕期往往具有不确定性,而人工受精的时间是准确的。
2007年,北京麋鹿生态实验中心承担了国家林业局的科研项目———“麋鹿人工授精技术研究”。2007年7月15日,经过充分的前期准备工作,对1只具有良好的健康条件和优质遗传基因的雄性麋鹿进行了人工采精并对6只母鹿进行了人工受精手术,过程中由采精、检测精液活性、输精3个环节组成。为确保母鹿受孕,分别提前60小时为母鹿注射了诱导同期发情排卵的激素。
经过268天的孕育,2008年4月11日,世界首例通过人工授精技术孕育的麋鹿终于在北京南海子麋鹿苑诞生。从此,麋鹿的保护工作从圈养种群到野生种群,从物种的生态学研究到遗传学研究,从基础理论研究到新技术应用研究,实现了新的跨越。