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In che modo la scienza aiuta i panda a fare più bambini panda?

I due panda giganti dello zoo nazionale si interessano poco l'uno dell'altro 11 mesi l'anno. Mei Xiang, 15 anni, e Tian Tian, ​​16 anni, sono creature solitarie, felici di trascorrere la maggior parte delle loro giornate a chow down e sonnellini. Ma marzo era la stagione degli amori. Per 30 a 45 giorni, i panda subiscono cambiamenti comportamentali e fisici che li preparano per una finestra annuale da 24 a 72 ore in cui le femmine ovulano, l'unica volta che possono concepire.

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Solo perché sono in grado di accoppiarsi, tuttavia, non significa che lo faranno. Mei Xiang e Tian Tian sono ciò che David Wildt, capo del Center for Species Survival allo National Zoo, definisce "comportamentale incompetente".

"Tian Tian si impegna molto ed è molto diligente nei suoi doveri", dice, "ma non è in grado di portare Mei Xiang nella giusta posizione di accoppiamento."

La coppia non è sola. Dei panda negli Stati Uniti oggi, solo due, Gao Gao e Bai Yun allo zoo di San Diego, sono stati in grado di riprodursi in modo naturale. Le coppie in cattività sono riuscite anche in altre parti del mondo, specialmente in Cina, la casa natale degli orsi, dove la popolazione in cattività è molto più elevata, ma le difficoltà di accoppiamento sono ancora comuni. La popolazione totale di Panda, prigioniera e selvaggia, è di circa 2.000, quindi ogni partita fallita è un'occasione mancata cruciale per il ripopolamento.

Il futuro della specie è più luminoso di quanto suggeriscano queste difficoltà di accoppiamento. Wildt fa parte di una rete internazionale di specialisti americani e cinesi (veterinari, ricercatori e guardiani dello zoo) che collaborano da anni nel miglioramento delle pratiche di allevamento di panda in cattività. Negli ultimi anni, il team ha fatto enormi progressi nella comprensione della biologia e del comportamento degli orsi, il che ha ispirato nuovi approcci alla cura che riducono l'accoppiamento difettoso o addirittura lo aggirano.

I loro studi stanno cambiando la situazione. Oggi, la popolazione in cattività degli orsi è di circa 350, quasi il triplo di 15 anni fa.

Quando Mei Xiang ha iniziato a ovulare l'ultimo fine settimana di marzo, i guardiani dello zoo hanno chiuso i visitatori del Panda Habitat della famiglia David M. Rubenstein ai visitatori, si sono assicurati che lei e Tian Tian fossero a proprio agio, quindi hanno portato la coppia lussuriosa nella stessa stanza per la prima volta da quando l'ultima primavera. I due erano diventati sconclusionati prima dell'incontro e avevano trascorso giorni a fissarsi l'un l'altro con desiderio attraverso la recinzione che divide i loro cortili. Avevano appena toccato il loro bambù.

Nonostante i fuochi d'artificio civettuolo, però - e mentre era il settimo anno consecutivo i due erano stati messi insieme per accoppiarsi - i due panda non riuscirono di nuovo a copulare. Come in passato, Mei Xiang si è ammalata sulla pancia come una frittella quando ha incontrato Tian Tian, ​​l'opposto di una buona postura di accoppiamento, che la rigida a quattro zampe, e Tian Tian ha seguito la sua solita routine di pestare e in piedi su di lei, senza capire cosa fare.

Dopo diversi tentativi, i custodi hanno riportato la coppia stanca nei loro cortili separati.

La sfida degli allevatori di panda consiste nel superare variabili sconosciute nel processo di accoppiamento, afferma Copper Aitken-Palmer, capo veterinario dello Smithsonian Conservation Biology Institute. "Ci possono essere alcune cose di sviluppo che stiamo facendo diversamente sotto la cura dell'uomo, rispetto a ciò che stanno imparando in natura", dice. I cuccioli spesso rimangono con le loro madri per due o più anni in natura, ad esempio, quindi potrebbero imparare a riprodursi guardando o ascoltando. Gli adulti potrebbero aver bisogno di accoppiarsi prima con un partner esperto per imparare cosa fare. È difficile da sapere con certezza, spiega Aitken-Palmer, perché i panda selvatici sono incredibilmente difficili da osservare nel loro habitat pieno di bambù nelle montagne sud-occidentali della Cina.

Lo zoo alimenta Tian Tian fino a 100 chili di bambù ogni giorno. Lo zoo alimenta Tian Tian fino a 100 chili di bambù ogni giorno. (Foto per gentile concessione del National Zoo)

Lo zoo nazionale compensa la mancanza di altri panda per imitare queste condizioni preparando Mei Xiang e Tian Tian tutto l'anno per l'accoppiamento, sia l'atto stesso che i passi che lo portano e lo seguono. Dall'arrivo di Mei Xiang, è stata addestrata a ricevere iniezioni, prelevare sangue, mungere e mentire pacificamente durante gli ultrasuoni, il tutto senza complicazioni. (Si strofina persino il gel per ultrasuoni su se stessa per i suoi custodi.) Lo Zoo sta cercando di insegnarle a pancake su una piattaforma rialzata anziché sul terreno per rendersi più accessibile a Tian Tian, ​​e dà anche a Tian Tian esercizi di rafforzamento così un giorno potrebbe imparare a tirarla in posizione verticale.

In Cina, gli zoo e i centri di riproduzione con un numero maggiore di panda usano tecniche simili per incoraggiare l'accoppiamento e hanno iniziato a testare la teoria secondo cui i panda imparano dall'osservazione facendo partecipare i cuccioli alle sessioni di riproduzione. In rare occasioni, alcuni centri di riproduzione asiatici sono arrivati ​​al punto di mostrare ai loro orsi video di altri panda che si accoppiano - sì, porno panda. Non ci sono prove concrete che funzioni, però.

(Josh Groban ha la sua tecnica di accoppiamento panda, ma il suo successo non è stato confermato.)

Più che cambiamenti comportamentali, i miglioramenti più significativi nelle tecniche di allevamento sono arrivati ​​a livello chimico. I ricercatori hanno sviluppato misurazioni sempre più accurate dei livelli ormonali dei panda femminili e dei cambiamenti delle cellule vaginali, e ora sono in grado di individuare l'esatto periodo di tempo ideale per la fecondazione dell'uovo di un panda. Questa precisione ritrovata non solo impone la finestra migliore per mettere insieme due panda nella stessa stanza, ma migliora anche notevolmente il successo della pratica che consente alle coppie che non riescono a capire come accoppiarsi di avere dei cuccioli: l'inseminazione artificiale.

"Poiché l'attività riproduttiva dei panda è così rara, non hanno molte opportunità per la sperimentazione sessuale e per capirla", afferma Wildt. Un panda in calore allo stato brado può accoppiarsi con un numero di maschi tutti in competizione per lei, ma quelli negli zoo americani sono bloccati con quello che hanno, indipendentemente dalla compatibilità sessuale. L'inseminazione artificiale è la chiave per l'allevamento del panda, spiega, perché ha permesso agli scienziati di superare completamente l'ostacolo della compatibilità sessuale. La tecnica, che deposita il seme raccolto in una femmina mentre è anestetizzata, era "molto rudimentale" nei primi anni 2000, secondo le sue parole, ma decollò circa sette anni fa quando gli scienziati iniziarono a sviluppare metodi efficaci per congelare e conservare il seme per più anni e strumenti più precisi, come piccoli cateteri che si insinuano attraverso la cervice di una panda femmina per posizionare lo sperma direttamente nel suo utero.

Finora in America, sei cuccioli di panda sono stati prodotti dall'inseminazione artificiale, tra cui due di Mei Xiang. Questo è uno in più rispetto al numero dei cuccioli concepiti naturalmente del paese - e come sottolinea Wildt, quei cuccioli provengono tutti dalla stessa coppia supercompatibile a San Diego. (Non sono disponibili dati esatti per le statistiche sull'allevamento naturale contro artificiale della Cina, afferma Wildt, perché i suoi zoo spesso seguono sessioni di accoppiamento naturale di successo con inseminazioni artificiali il giorno successivo per migliorare le possibilità di fecondazione.)

L'inseminazione artificiale è particolarmente preziosa per i panda d'America, insieme a tutti gli altri al di fuori dei centri di allevamento ben popolati della Cina, perché ha il potenziale per aumentare la diversità genetica, che è essenziale per mantenere la salute della popolazione prigioniera mentre si espande. Mei Xiang è stata inseminata artificialmente ogni anno, dal 2005 non riesce ad accoppiarsi con Tian Tian. Quest'anno, per la prima volta, è stata inseminata con lo sperma di due maschi, prima con una combinazione congelata di sperma di Tian Tian, ​​e 12 ore dopo con parte del seme di Gao Gao mescolato, spedito congelato da San Diego. "L'inseminazione artificiale ci dà l'opportunità di mescolare le cose in assenza di più maschi", afferma Aitken-Palmer.

Tian Tian Per rafforzare Tian Tian per l'accoppiamento, lo zoo nazionale lo tiene attivo mettendo in giro per il suo giardino delle prelibatezze da fargli trovare. (Foto per gentile concessione del National Zoo)

Secondo Wildt, lo zoo nazionale continuerà a concentrarsi sull'inseminazione artificiale per il prossimo futuro. Ma l'allevamento naturale è l'obiettivo finale per la specie, una volta che gli zoo e i centri di allevamento hanno popolazioni di panda abbastanza grandi da dipendere da esso, dice. I numeri sono diretti nella giusta direzione; gli orsi sono tornati a "autosostenersi", il che significa che non dovranno più essere portati in cattività panda giganti e gli scienziati li avranno sotto la loro cura per almeno i prossimi 100 anni. I cinesi stanno persino iniziando a reintrodurre i panda allo stato brado (anche se con qualche difficoltà).

"È davvero una grande storia di successo", afferma Aitken-Palmer. "Non ci sono molti animali in via di estinzione con cui siamo stati in grado di farlo."

Ora, tutti stanno aspettando che Mei Xiang aumenti il ​​numero crescente di specie. Il suo primo cucciolo, Tai Shan, arrivò nel 2005 e il secondo, nato la scorsa estate dopo anni di delusione, morì per i polmoni sottosviluppati dopo soli sei giorni. Un'altra nascita di successo aiuterebbe a curare le ferite della tragedia dell'anno scorso, afferma Juan Rodriguez, uno dei custodi dei panda dello Zoo Nazionale.

Inoltre darebbe ai proprietari cinesi di Mei Xiang e Tian Tian una buona ragione per tenere insieme la coppia allo zoo invece di considerare una partita diversa, che è stata una discussione in corso.

Bandie Smith, il curatore dei panda giganti dello zoo, dice di non trattenere il respiro per le notizie sulla gravidanza di Mei Xiang in qualunque momento presto. Il personale potrebbe non sapere se Mei Xiang è incinta finché non viene fuori un cucciolo. Le femmine costruiscono nidi e oggetti di culla ogni anno, indipendentemente dal fatto che siano incinte (quest'ultima è chiamata "pseudo-gravidanza"), ei feti sono così piccoli che spesso sfuggono al rilevamento negli ultrasuoni. I panda sperimentano anche un fenomeno chiamato impianto ritardato, in cui un uovo fecondato galleggia in giro per un numero di settimane - di solito tra 90 e 160 giorni - prima di impiantarsi nell'utero della femmina e iniziare un breve periodo di gestazione da 40 a 50 giorni.

Tutto ciò significa che nessuno ha un'idea molto precisa di quando arriverebbe un nuovo cucciolo, da qualche parte intorno a metà agosto, dice Smith.

“L'allevamento dei panda è un processo molto lungo e non è mai una garanzia. Questa è la parte frustrante ", afferma Rodriguez. “La parte interessante è che sei tra le persone che stanno cercando di mantenere una specie in pericolo di estinzione sul pianeta. Se riusciamo a garantire il loro continuo cammino verso il recupero, i nostri pronipoti potrebbero effettivamente sperimentare i panda nel loro habitat naturale. Non puoi batterlo. "

Mei Xiang gioca nella neve! Mei Xiang gioca nella neve! (Foto per gentile concessione del National Zoo)
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