瀕危的東方大鯢首次在圈養條件下繁殖成功

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大鯢與其近親日本大鯢和中國大鯢一起,是世界上最大的兩棲動物之一,也是唯一可以透過前後腿之間多餘的皮膚褶皺進行呼吸的動物群體的一部分。它們是一種值得投資的奇特生物,尤其是在現在,它們的數量正在下降到某些種群完全滅絕的程度,因此研究人員開發了新的輔助生殖技術,以幫助保持這些黏滑的蠑螈的生存。

大鯢是北美特有的物種,分為兩個亞種,即在東部各州發現的東方大鯢(Cryptobranchus alleganiensis alleganiensis)和僅限於阿肯色州北部和密蘇里州南部奧沙克山脈的奧沙克大鯢(C. a. bishopi)。雄性和雌性的體型大小大致相同,伸長可達 24 - 40 釐米(9.4 - 16 英寸),體重相當重,達到 1.5 - 2.5 千克(3.3 - 5.5 磅)。雖然許多資料會告訴你我們並不真正知道它們俗名“hellbender”的由來,但它的首次使用可以追溯到 1812 年美國博物學家本傑明·史密斯·巴頓的著作《關於一種屬於爬行動物或兩棲動物綱的動物的回憶錄,在美國,它以鱷魚和地獄彎曲者的名字而聞名》。我們只能說他是一個時代的人...

“我必須提到在美國某些地方這種動物所知的非常奇異的名字。在弗吉尼亞西部霍爾斯頓水域的黑人那裡,這種爬行動物很常見,經常被稱為地獄彎曲者,原因是它在水中移動時緩慢而扭曲的動作,奴隸們將其比作地獄中受詛咒者的痛苦折磨。當它們有助於瞭解動物的習性或經濟時,注意到這些粗俗的名字是否有損自然歷史的尊嚴?道德家是否沒有意識到,那些強加這些名字的人的處境和反思中存在著某種令人憂鬱和痛苦的東西?”


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巴頓是第一個描述該物種的人,他認為該生物的土著名稱“Tweeg”更合適,但儘管他做出了最大的努力,但它並沒有像 hellbender 那樣有效。它在此過程中獲得的其它暱稱包括魔鬼狗、陸地小狗和鼻涕水獺。

在過去的幾十年裡,東方大鯢在其分佈範圍內經歷了急劇的下降,研究人員不太確定原因。可能是流入它們溪流的水源退化、新疾病或引入它們溪流的新汙染物,或者三者的結合,這導致了所謂的缺乏補充,這意味著幼年大鯢在不斷減少的種群中沒有長大,使得每年用於繁殖的個體更少、年齡更大。此外,大壩和受汙染的河流已經將它們降級到少數剩餘的健康溪流中,這導致了許多孤立的種群,這些種群可能因為不可避免的近親繁殖而產生遺傳缺陷。

“我們的大鯢(奧沙克和東方),以及日本和中國大鯢是隱鰓鯢科中的僅有的三個物種……這個科包含世界上最大的兩棲動物。這三個物種都處於危險之中,除非為它們制定保護計劃,否則可能會消失,”納什維爾動物園的變溫動物館長戴爾·麥金尼蒂說,他是最近啟動東方大鯢第一個圈養繁殖計劃的團隊的一員。

大鯢是一種難以在圈養條件下繁殖的物種,而且要抓住野生個體帶回實驗室也不是一件容易的事。“捕捉大鯢是一項艱苦的工作,因為它們生活在河流和溪流的大石頭下,”麥金尼蒂說。“我們需要幾個大個子用伐木撬(一種移動木材的工具)把石頭翹起來,這樣我們中的一個人才能在下面浮潛,看看是否有大鯢存在。”然而,未來確定給定溪流中是否仍然存在大鯢將會更容易。

透過田納西州野生動物資源機構提供的合作 SWG 補助金(州野生動物補助金)的資助,支援了田納西州大鯢的全州調查、疾病測試、基因庫和遺傳分析。該補助金還資助了一項名為 eDNA(環境 DNA)的新技術的發展,用於透過從 1 升溪流水中提取的微量 DNA 來確定溪流中是否仍然存在大鯢。該補助金資助了麥金尼蒂在動物園和野外的工作,以及來自中田納西州立大學的布萊恩·米勒,他在過去 25 年裡對田納西州的大鯢進行了最多的研究,記錄了種群數量的下降,以及來自田納西州李大學的邁克爾·弗雷克,他進行了 eDNA 和遺傳工作。

密蘇里州聖路易斯動物園的一個團隊花了多年時間才成為第一個成功在圈養條件下繁殖奧沙克大鯢的團隊,他們在去年首次透過將它們飼養在大型人工溪流系統中做到了這一點。“聖路易斯的自然繁殖很棒,將來會產生很多動物用於放生,但這些後代的遺傳變異性有些有限,”麥金尼蒂說。

麥金尼蒂在納什維爾動物園的團隊轉而研究東方大鯢亞種,他們正在開發新的生殖技術,以便在實驗室環境中繁殖它們,當這些技術完善後,有望產生大量具有遺傳多樣性的後代,用於重新引入野外。

納什維爾動物園的專案大約在五年前啟動,從健康的野生種群中獲得了三隻雄性大鯢和一隻雌性大鯢。它成為一項國際合作,其中包括來自安特衛普動物學會的澳大利亞低溫生物學家羅伯特·布朗,他是兩棲動物生殖技術方面的專家,他們一起提出了從圈養和野生大鯢中收集和低溫儲存精子的無痛技術,以建立一個大型的低溫儲存基因庫。

在過去的幾年裡,該團隊還一直在使用一種名為 Amphiplex 的新型激素注射劑——最近為青蛙的輔助生殖而開發——以刺激圈養大鯢的卵和魚精(精液)的產生。“在動物園裡,我們一直在對我們的大鯢的生殖器官進行長期的季節性超聲研究。透過使用超聲波來確定基於睪丸和卵泡發育情況的注射 Amphiplex 的確切正確時間,我們能夠在過去兩年中可靠地從雌性身上收集卵子,並從所有雄性身上提取精液,”麥金尼蒂說。“然後我們將精子放在卵子上,並測試不同的變數,看看哪個可能有效。”上個月,他們宣佈他們最終能夠使用新鮮收集的精子產生兩隻健康的大鯢幼崽。

“我們需要進一步開發受精方案和早期卵孵化技術,以產生大量的後代,但我們相信我們能夠在不久的將來做到這一點,”麥金尼蒂說。“我們還沒有完全成功,但我們對該專案的希望是生產出遺傳上合適的種群進行重新引入,並透過基因庫減緩數量下降種群中遺傳多樣性的喪失。”

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About Becky Crew

Bec Crew is a Sydney-based science writer and award-winning blogger. She is the author of 'Zombie Tits, Astronaut Fish and Other Weird Animals' (NewSouth Press).

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