如何繁殖2000磅重的犀牛

在欲望的动物寓言集里，犀牛比它那怒目而视、笨重结实的身躯所暗示的更像一个性感尤物。在亚洲某些地区，犀牛角粉被视为万灵药和春药。犀牛长期以来与性能力联系在一起，这种联系甚至渗透到我们的流行文化中，催生了诸如野犀牛、犀牛增强性药片和犀牛可乐等草药性滋补品。

9月13日，照片中7月份怀孕约14个月的艾米（Emi）（上图）在辛辛那提动物园产下了一只健康的、73磅重的雄性幼崽。这是一个多世纪以来第一只在圈养条件下出生的苏门答腊犀牛——上一只于1889年在加尔各答动物园出生。这只幼崽的到来更令人兴奋，因为艾米在怀孕的前三个月曾多次流产。

但作为性象征的犀牛，其真实的爱情生活却鲜有起色，特别是苏门答腊犀牛。这种生物知之甚少，它是五种犀牛中体型最小的一种，也是所有哺乳动物中濒危程度最高的物种之一。我们知道，尽管它们体型庞大、声名赫赫，这些性情隐秘、毛发浓密的食草动物却过着独居生活，在雨林中从一个泥坑漫游到另一个泥坑觅食。当它们没有兴致时，即大多数时候，它们会互相避开。交配似乎是随缘的，只有当雄性和雌性恰好在正确的时间相遇时才会发生。

这种策略在数百万年前运作良好，但如今却不那么奏效了。犀牛曾从婆罗洲和苏门答腊岛延伸到喜马拉雅山麓；现在，估计只有300只幸存下来，生活在苏门答腊岛、马来半岛和婆罗洲的保护区和隔离地区。问题并非完全是栖息地丧失；该地区仍然有足够的森林可以支持大约1万只犀牛。威胁来自犀牛角的价值。每磅25,000美元，一只普通的苏门答腊犀牛一生都在头上背负着50,000美元的悬赏。

为了繁衍，犀牛不仅要躲避偷猎者；它还必须找到一只异性且志同道合、同样幸运的犀牛。因此，1984年，犀牛专家决定为“注定灭绝”的苏门答腊犀牛——那些被隔离或生活在未受保护区域的犀牛——牵线搭桥。

这项努力始于高期望。圈养繁殖已经在其他三种犀牛物种上取得了成功。最终，40只“注定灭绝”的动物被从野外捕获并运往亚洲和西方的动物园。“最终目标是利用圈养种群来重建或振兴野生种群，”国际犀牛基金会的汤姆·富斯（Tom Foose）说。没有人预料到这会很容易——此前只有一只幼崽在圈养条件下出生并长大——但他们也没有预料到会遭遇灾难。

保护生物多样性的努力是一项复杂的任务，旨在维护进化的遗产。由于每个物种都进化出独特的交配和繁殖策略，因此在圈养条件下繁殖濒危动物需要像露丝医生那样尊重它们的性需求和偏好。有时，关键在于营造氛围：例如，有些鹤通过日照长度和其他季节性标志（如大雨）来判断繁殖时间。有时，则在于群体动态：火烈鸟只有在被足够多的鸟群包围时才会繁殖，以模拟它们在野外形成的大群。庇护所也很重要：小熊猫偏爱多个巢箱；黑足雪貂则偏爱草原犬鼠的洞穴。

上面的一系列照片拍摄于小犀牛出生不到一个小时的时候。双亲均由印度尼西亚政府借出——印尼政府将在即将举行的仪式上为这只新出生的小犀牛命名。艾米大约五年前在辛辛那提动物园认识了她的雄性伴侣伊普（Ipuh）。由于对苏门答腊犀牛排卵如何触发缺乏了解，阻碍了繁殖工作。只有与雄性交配才能触发卵巢释放卵子进行受精。照片由大卫·耶尼克/辛辛那提动物园提供

苏门答腊犀牛的努力从一开始就如同糟糕的约会。马来西亚主要捕捉雌性，而苏门答腊主要捕捉雄性。政治动态导致每个归属地——印度尼西亚、马来半岛和沙巴——基本上各自为政。许多动物健康状况不佳，而当性别平衡的交换最终发生时，雄性随后死亡。“几乎所有被该项目捕获的动物都有与偷猎者遭遇的证据，要么是非常严重的陷阱伤，要么是疤痕，”富斯说。“最近死亡的一只动物被发现肺部有子弹，那是在她15年前被捕获之前造成的。”

更具挑战性的是对苏门答腊犀牛及其需求的无知。圣地亚哥动物园失去了三只动物——其中两只在短短四天内死亡。圈养生存也带来了自身的问题。许多犀牛习惯了雨林林下深邃的阴凉，当它们的新围栏让它们暴露在数小时的阳光直射下时，它们出现了眼睛问题。饮食也证明是棘手的。在辛辛那提动物园，一只名叫伊普（Ipuh）的苏门答腊雄犀牛体重减轻了几百磅，最终完全停止进食。动物园发起了一项昂贵的救援行动，从加利福尼亚和佛罗里达空运新鲜的榕树嫩枝。伊普闻到绿植的味道后才抬起头，然后连续吃了两天。喂养这三只苏门答腊犀牛的新食物每年花费10万美元。

如果该项目能产生幼崽，所有这些或许还能忍受。但它没有。苏门答腊犀牛不仅是独居动物，而且雌性很少表现出明显的发情迹象。当雄性和雌性在错误的时间被放在一起时，就会发生打斗。一只因肝功能衰竭而死亡的雌性在尸检时发现肋骨断裂，这是由于失败的交配尝试造成的。“很长一段时间，在很多地方，人们只是因为害怕会发生什么而不把动物放在一起，”富斯说。

原先的40只犀牛中有24只死亡，且没有幼崽出生，大多数幸存的苏门答腊犀牛被运回原籍地，安置在更宽敞的户外保护区。在辛辛那提，留下了三只：伊普（Ipuh）、长发公主（Rapunzel）和艾米（Emi）。

辛辛那提动物园和植物园濒危野生动物研究中心 (CREW) 的游客可以目睹现代保护中最奇特的景象之一。通过一个天窗采光的深井，人们可以看到六个大型金属罐，上面印有“冰冻动物园和花园”的字样。这就是低温多样性——每个液氮容器都储存着精子、卵子和胚胎，它们是地球上最稀有生物的遗传精髓。如果一切按计划进行，这个DNA储备有一天将有助于重建可行的野生种群，或者至少为基因稀薄的物种提供一份多样性。就在15年前，高科技生育技术是圈养繁殖数百种极度濒危物种计划中不可或缺的一部分。但动物园和野外遇到的各种挫折迫使研究人员重新思考这一策略。辅助生殖现在被视为圈养繁殖的工具之一，而圈养繁殖又只是整体保护计划的一部分。

“我们从不提倡用科技来拯救物种，而不是拯救栖息地，因为那很荒谬，”CREW 主任特里·罗斯（Terri Roth）说。“如果我们的角色是保护物种，直到野外再次安全，我们可以将它们放回野外，那么我们就需要利用我们所能获得的一切工具来完成这项工作。”

工具箱是多样的：在为期两天的访问中，我观察到CREW的少数员工为犀牛进行超声检查，采集并分析犀牛血液，采集并分析普通美洲蟾蜍的精子，从两只家猫身上采集卵子，然后冷冻这些猫的卵子以备后续实验使用。与家猫和普通蟾蜍等模型物种合作特别有用。濒危动物过于稀有，不宜用新程序冒险。甚至不鼓励重复处理。

这只豹猫幼崽是在实验室里利用精子和储存的卵子培育出来的。由此产生的胚胎被植入了一只雌性豹猫的子宫。

然而，有些处理是不可避免的。吉米（Jimmy）是一只由罗斯照料的白犀牛，它拥有理想的基因和完美的伴侣。但它髋部不好。当你被期望将一吨多重的躯干爬到伴侣身上时，髋部不好就相当于勃起功能障碍。为了保存吉米的基因，罗斯必须收集精液，这并非标准的动物园工艺。罗斯的团队尝试了手动刺激，但没有成功。接下来他们将尝试电射精，这与听起来差不多。但探头仍处于实验阶段，为了测试它，受试者必须麻醉。麻醉大型哺乳动物并非一项随意的工作，尤其是当动物极度濒危时。所以罗斯正在等待附近一家动物园麻醉一只印度犀牛来治疗它的脚疾。然后她驱车60英里去测试她最新的犀牛电射精探头模型。

这些技术可以帮助繁育者规避最古老的性问题之一：不兼容。科学家们利用基因分析和家谱来找出哪种配对最能实现基因多样性的总体目标。但没有任何东西能保证双方的兴趣。“你点蜡烛，你摩擦佛像的肚子，你祈祷事情顺利，”休斯敦动物园的戴安娜·温哈特（Diana Weinhardt）说，她帮助管理北美洲的眼镜熊种群。温哈特回忆起一只雌性与一只较年轻的雄性配对：“每当这只雄性靠近她时，她都会尖叫。”

有时，成功近在咫尺，却遭遇悲剧。斯图尔特·威尔斯（Stuart Wells），现任华盛顿特区国家动物园的猎豹专家，回忆起多年前他在凤凰城照料的一只猫。纳达拉（Ndala）每天都会与一只殴打她的雄性接触，毫不意外，她很快就避开雄性了。当威尔斯遇到她时，他正在开发一个模拟野外猎豹游牧节奏的系统。他将雄性和雌性分开饲养，只有当它们表现出相互兴趣时才将它们混合。在这种制度下，纳达拉慢慢恢复了信心，选择与攻击性雄性搏斗而不是逃跑。一年后，她终于繁殖了，但她犯了一个错误。“她摔倒了，”威尔斯描述纳达拉在交配时侧卧。“那种摔倒的反应是顺从的。她触发了雄性的本能攻击性反应，他杀了她。他勒死了她。那太令人沮丧了。”

对于某些动物来说，导致其灭绝的问题也同样困扰着圈养繁殖。这在两栖动物身上尤为明显。全世界的两栖动物都面临栖息地丧失和其他威胁：污染、臭氧层耗竭和壶菌病（一种真菌感染）。拉勒米盆地的怀俄明蟾蜍在动物园中繁殖，用于野外种群的补充，饲养员可以克服大多数问题。但壶菌病菌即使在爬行类动物馆中仍然困扰着它们。

最终，成功的繁殖可能完全取决于人类的智慧。20世纪80年代初，位于威斯康星州巴拉布的国际鹤基金会（ICF）试图从一只名叫特克斯（Tex）的白鹤那里获得雏鸟，特克斯是在圈养条件下长大的。“特克斯在见到其他白鹤之前就相当老了，”鸟类馆长斯科特·斯文格尔（Scott Swengel）解释说。“鹤越老才见到异性个体，就越难配对。我们得到她的时候，她已经绝望了。她完全爱上了人类。”对特克斯进行人工授精是可能的，但这只有在她产下受精卵的情况下才有效。ICF的联合创始人乔治·阿奇博尔德（George Archibald）明白，特克斯只有在她认为自己配对成功的情况下才会产下那个卵。鹤类配对仪式的一部分是跳舞，特克斯显然喜欢乔治，所以他在草原上搭了一个小棚屋，在那里他可以尽可能地像鹤一样与她一起工作和跳舞。瞧，经过一点辅助授精和大量的亲密互动，特克斯产下了她的第一个受精卵。孵化仅24天后，特克斯就被一只浣熊杀死了。

1) 辛辛那提动物园研究员比尔·斯旺森（Bill Swanson）从家猫卵泡（卵巢中滋养卵子的结构）的活检样本中抽取血液。2) 血液提取后，样本中的卵子更容易被检测到。3) 负责动物园濒危野生动物研究项目的特里·罗斯（Terri Roth）打开一个装有精子样本和冷冻胚胎的冷藏罐。4) 储存在零下374华氏度液氮中的样本可无限期保持活性。它们通常在储存两到五年后仍能成功使用。

来乔盖尔·霍华德（JoGayle Howard）实验室的访客，一进门就会看到一系列八张冰色调的照片。其中一张清晰可辨：精子的细长生物容器。其余的都是杂乱无章的——有些精子是盘绕的，有些是弯曲的，有些是倒着游的。“这些都不能使卵子受精。它们不与卵子结合，不穿透，也不受精，”国家动物园的兽医繁殖专家霍华德说。精子不合格者约占猎豹精子的70%，这解释了为什么繁殖猎豹仍然是动物园界最大的挑战之一。

这其中的历史原因是个谜；生物学原因则不然。大约1万年前，猎豹数量可能锐减到仅剩少数个体。这种基因瓶颈使得猎豹之间基因如此相似，以至于不相关的个体之间的皮肤移植——在大多数其他哺乳动物物种中通常会迅速排斥——在猎豹身上却常常成功。缺乏基因多样性导致了许多问题，包括对疾病的易感性、常常无故死亡的弱小幼崽，以及精子质量低下。

研究人员努力避免在制定圈养繁殖计划时重蹈覆辙。但濒危物种，顾名思义，是面临自身基因瓶颈的小种群。无论我们设法在这灭绝时代挽救了哪些动物，它们都将在圈养和最终野外环境中面临问题。即使在繁殖成功率很高的小种群中，一些基因也永远无法进入下一代，从而永远消失。而小基因库的负面影响很快就会显现出来。“一两代近亲繁殖就可能导致雄性精液质量从良好变为差劣，”霍华德说。幸运的是，动物对新的血液注入反应良好。佛罗里达山狮基因枯竭，仅剩的几十只动物面临从精子质量差到心脏漏血等问题。一旦生物学家放弃将它们作为亚种保护，开始让它们与德克萨斯美洲狮交配以获得一些遗传新鲜空气，第一代就显示出精子质量改善的迹象。

犀牛是现存最古老的哺乳动物家族之一，也是最难研究的课题之一。“我们没有真正的家养类似物，”汤姆·富斯（Tom Foose）说。马与犀牛相似，但亲缘关系远不及野生猫科动物与家猫、野生犬科动物与家犬，甚至河马与猪那样密切。“我们对许多与我们研究的野生外来物种非常相似的物种有丰富的经验，但我们对犀牛却没有，”富斯说。

“我们遇到的每一只犀牛，都总是出人意料，”特里·罗斯（Terri Roth）补充道。1996年，罗斯来到濒危野生动物研究中心，开始尝试从辛辛那提动物园的两只雌性犀牛艾米（Emi）或长发公主（Rapunzel）中获得一只幼崽。首要任务是确定它们的繁殖周期。

通过超声波检查，罗斯发现年长的雌性长发公主的卵巢似乎没有功能。这样就只剩下艾米了。罗斯每周一两次，周复一周地观察艾米的卵泡，即卵巢内滋养卵子的结构。当卵泡达到一定大小，就应该排卵：其中一个卵泡应该破裂，释放一个成熟的卵子以供受精。但卵泡持续生长，却没有出现排卵迹象。罗斯曾试图安排伊普和艾米进行几次交配，但罗斯的直觉错了。“它们几乎完全互相忽视。很明显，那不是正确的日子。”

接下来，他们尝试了密切监控的日常探视。幸运的是，艾米能跑得过伊普，万一伊普变得好斗，也能减少受伤的风险。当时是夏天，伊普大部分时间都懒洋洋地躺在池子里，但“突然有一天他来了兴趣。他没有一头扎进池子里，而是开始慢慢地跟着艾米在围栏里走动。那是第一次繁殖尝试。他失败了，但两天后我明确看到了排卵，”罗斯说。

如果艾米具有代表性，那么苏门答腊犀牛就是一种诱导排卵动物，这在犀牛中是独一无二的。“她没有排卵，因为我们没有让她繁殖。这很合理。它们不会成群结队地生活。如果她没有接触到雄性，就没有理由排卵，”罗斯说。

和许多两栖动物一样，美洲蟾蜍在野外面临着问题：栖息地丧失、疾病和各种形式的污染。辛辛那提动物园的研究人员研究蟾蜍繁殖生物学；他们也让蟾蜍交配，以繁殖后代，用于补充野外 depleted 的种群。图片1和2显示了一名研究员正在提取精子，这些精子将被冷冻以备后续使用或研究。图片3到10显示了成对交配的青蛙。雄性骑在雌性背上，从后面抱住她，这有助于她释放卵子。卵子和精子同时排出并进行体外受精。每次交配都会产生数千个受精卵。

换句话说，犀牛交配对话中的某种线索会触发卵子的释放：当艾米发情并被放入伊普的围栏时，他会立即慢慢地跟着她，以免惊吓到她。有时她会开始小跑，而他只是步行，等待她安定下来。然后它们会鼻子贴着尾巴走大约15分钟，她会停下来，他会简短地骑在她身上三到五次。“有两次他完全失败了，并把自己累坏了，”罗斯说。他会骑在上面从20分钟到长达50分钟不等。“之后，他们两个都差不多筋疲力尽了。”

第二次繁殖尝试更为成功。宣布怀孕，但胎儿一周后消失了。艾米很容易怀孕，但她一直流产：五次怀孕，五次自然流产。

拥挤可能是个问题吗？苏门答腊犀牛是独居动物，而艾米几乎与伊普（Ipuh）和长发公主（Rapunzel）紧挨着生活。负责该项目的生物学家委员会决定在采取更具风险的动物搬迁措施之前，先尝试补充孕酮。孕酮是一种有助于控制子宫内膜发育的雌性激素，已在几只黑犀牛（以及人类女性）身上使用，对后代没有不良影响。鉴于五次流产的经历，罗斯直到艾米在受孕475天后，于9月13日产下一只健康的、73磅重的雄性幼崽才庆祝。

罗斯的团队已经为早产或哺乳困难等问题做好了准备。但艾米却轻松适应了母亲的角色。“她对幼崽的反应非常美妙，”罗斯说。“她转过身，耳朵向前，眼睛明亮地看着它。她脸上的表情是：‘这是什么？我刚才做了什么？’真是太可爱了。然后她开始舔它。”幼崽在几个小时内就站了起来，不停地吃奶。罗斯和她的同事们终于开香槟庆祝了。

繁殖濒危物种是一个特殊的保护领域，只有少数令人鼓舞的成功案例，许多悬而未决的伦理问题，以及大量的积压工作。如果不是因为这个灭绝时代的生育崇拜，可能就没有加州秃鹫、野牛、黑足雪貂、关岛秧鸡和怀俄明蟾蜍。尽管这些动物现在看起来比十年前更安全，但它们在野外的未来绝不能保证。甚至对圈养繁殖的支持也不确定。今年四月，史密森尼学会秘书宣布计划关闭其在弗吉尼亚州的旗舰圈养繁殖中心。保护生物学家的大声疾呼最终取消了这项计划。

即使艾米的曾孙从未回归野外，罗斯也希望我们所学到的管理和繁殖小型动物种群的知识，能有助于保护其他野外受威胁物种。虽然有人指责动物园界过于狭隘地关注小型圈养种群，但罗斯毫不歉疚。“坦率地说，这就是我们将要面对的。我们必须将野外和圈养动物混合，否则我们将失去遗传多样性。辅助生殖是管理基因的一种方式，但你必须知道辅助生殖是可行的。”

“它能让你最大化选择，最小化遗憾，”富斯说，并指出今年有三只在圈养条件下繁殖和饲养的黑犀牛被释放到南非。他补充说，艾米的工作将产生远不止一只幼崽。“如果这个物种要生存下去，圈养计划可能至关重要。如果管理繁殖计划不成功，这个物种可能就无法生存。”