مروری بر رفتارهای تولیدمثلی، تشخیص بارداری و تکنیکهای کمکباروری در یوزپلنگ
دکتر سیده سمانه نقیبی
تولیدمثل یوزپلنگها در اسارت بسیار چالش برانگیز بوده و تعداد کمی از آنها با موفقیت جفتگیری میکنند. در طبیعت، یوزپلنگهای ماده باروری بالایی دارند و تا ۹۵ درصد از یوزپلنگهای ماده مشاهدهشده با موفقیت تولههای خود را به دنیا میآورند. در حالیکه از نظر تاریخی تنها 20 درصد از کل یوزپلنگهای موجود در طرح بقای یوزپلنگ در شرایط اسارت تولیدمثل کردهاند. کاهش باروری جمعیتهای یوزپلنگ در اسارت، دانشمندان را بر آن داشت تا مطالعات گستردهای را در مورد جمعیت این گونه آغاز کنند تا عوامل مؤثر بر موفقیت تولیدمثل را شناسایی کنند. در ادامه بخشی از این مطالعات را مرور خواهیم کرد.
یوزپلنگهای ماده در اسارت در سن ۲۵ تا ۳۰ ماهگی به بلوغ میرسند. این محدوده سنی فقط بر اساس دادههای فیزیولوژیک است و مؤلفه رفتاری پذیرش و علاقه به جنس نر را که باید قبل از جفتگیری موفق وجود داشته باشد، دربرنمیگیرد. یوزپلنگهای ماده تخمکگذاری القایی دارند. یعنی در صورت عدم تماس با جنس نر، هورمون پروژسترون (هورمونی که پس از تخمکگذاری آزاد میشود) قابل ردیابی نخواهد بود. اما در صورت پخش شدن صدای یا تصویر یوز نر، غلظت پروژسترون افزایش خواهد یافت، اگرچه غلظت آن ممکن است به اندازه سطوح ثبت شده پس از جفتگیری طبیعی نباشد. در این حالت، چندین فولیکول به طور همزمان بالغ میشوند. حتی ممکن است 8-6 تخمک آزاد شود و اگر مادهها در این دوره با چندین نر جفتگیری کنند، پتانسیل تولد تولههایی با پدرهای متفاوت وجود دارد.
طول دوره بارداری 89-97 روز است. یوزهای ماده آزاد، یا باردار هستند، یا توله شیر میدهند یا بچه بزرگ میکنند. آنها به راحتی باردار میشوند و وقتی تولهها از بین میروند، به سرعت چرخه تولیدمثل را از سر میگیرند. یوزهای ماده چندین ماه به تولههایشان شیر میدهند و تقریباً ۱۸ ماه با تولههای خود میمانند. در شرایط اسارت، دستگاه تولیدمثلی یوزپلنگهای ماده در غیاب بارداری و شیردهی، در معرض نوسانات مکرر هورمون استروژن قرار میگیرد که میتواند تأثیر منفی بر رحم داشته باشد و منجر به افزایش آسیبها و ضایعات دستگاه تناسلی و بروز پیری نامتقارن باروری شود.
پیری نامتقارن زمانی ایجاد میشود که جفتگیری و بارداری یوزهای ماده به طور قابلتوجهی به تأخیر میافتد، که یک فرآیند برگشتناپذیر است و این پدیده تنها در یوزپلنگهای اسیر مشاهده شده است. یوزپلنگهای ماده که در طبیعت آزاد زندگی میکنند، تحت تأثیر پیری تولید مثلی نامتقارن قرار نمیگیرند. زیرا همانطور که گفته شد، یوزپلنگهای ماده در طبیعت مکررا در چرخه فحلی، بارداری یا شیردهی هستند.
یوزهای ماده جوان پس از استقلال، تا رسیدن به بلوغ با خواهر و برادرهای خود میمانند و سپس به صورت انفرادی پرسه میزنند. بنابراین بهتر است در مراکز نگهداری از یوزها، مادهها را به صورت انفرادی نگهداری کنند. فرمونهای ماده یوزهای غیرخویشاوند دارای محل زندگی مشترک مستقیماً فعالیت تخمدانهای مادههایی را که در همان محوطه زندگی میکنند را سرکوب میکند. شاخصهای استرس، مانند افزایش متابولیتهای گلوکوکورتیکوئید در مدفوع نیز منجر به غیرفعال شدن روند تولیدمثلی میشوند. البته جداکردن مادهها توسط دیوار (مانع بصری) منجر به شروع مجدد فعالیت تخمدان در این حیوانات خواهد شد. توصیه شده است که ماده یوزپلنگها را فقط در دوره فحلی و تنها به مدت یک ساعت به نرها معرفی کنند. این مسئله بسیار مهم است، زیرا به نظر میرسد نرهایی که به مدت طولانی در کنار مادهها نگهداری میشوند، میتوانند پیوند خواهر و برادری ایجاد کنند و احتمال تولید مثل را کاهش دهند.
برخلاف بسیاری از گونههای دیگر گربهسانان، تشخیص علائم رفتاری فحلی در یوزهای ماده دشوار است. بسیاری از مادههای خارج از زیستگاه طبیعی هرگز علائم آشکار فحلی را نشان نمیدهند. در اسارت، مدت زمان فحلی یا پذیرش جنس نر، از ۲ تا ۶ روز متغیر است و استروژن به مدت 4 روز افزایش مییابد. در حالیکه این دوره در مادههای آزاد، حدود ۲ هفته است. پایش هورمون در مدفوع تا حدودی میتواند به تشخیص چرخه فحلی و یا بارداری کمک کند. البته پیشبینی فحلی با استفاده از هورمون کار بسیار دشواری است.
یوز ماده در دوره فحلی زمان بیشتری را روی زمین در حال استراحت و غلتزدن میگذراند. ادم بافتی، پرخونی و کراتینه شدن اپیتلیال واژن از دیگر نشانههای فحلی است. در این دوره یوز ماده در مکانهای مرتفع مانند: تپه موریانهها و درختان بزرگ ادرار میکند و یک یا دو روز قبل از شروع فحلی علاقه کمتری به غذا دارد. نرهایی که در طول چرخه فحلی به ادرار و مدفوع ماده دسترسی دارند، علایمی مانند: تولید صدای مکرر، دویدن هیجانزده و نعوظ را نشان میدهند. بسیار مهم است که قبل از معرفی فیزیکی جفتها، یوز نر واکنشی نشان دهد که اطمینان حاصل شود که فحلی را تشخیص داده است مثلا: حفظ تماس بصری با ماده. در غیر اینصورت معارفه میتواند خطرناک باشد. البته به ندرت پیش میآید که یک نر تحریکشده به مادهای که فحل است، حمله کند. یک یوز نر در سطح بالایی از هیجان به سرعت خسته میشود، بنابراین معرفی باید در اسرع وقت (۱۵ تا ۳۰ دقیقه) انجام شود.
ترکیب سنجش هورمونی با سایر تکنیکها، مثل سونوگرافی به طور دقیق میتواند چرخه فحلی را مشخص نماید. سونوگرافی، بررسی مورفولوژی تخمدان و رحم، اندازه فولیکولهای تخمدانی و همچنین عرض و ضخامت شاخ نیز روش بسیار کارآمدی است. فولیکولها از نظر اندازه به سه گروه طبقهبندی میشوند: کمتر از ۲ میلیمتر (نابالغ)، بین ۲ تا ۴ میلیمتر و بیشتر از ۴ میلیمتر (کاملاً بالغ). قطر متوسط شاخهای رحم حدود 8 میلیمتر (محدوده 4 تا 17 میلیمتر) و میانگین قطر اویداکت 4 میلیمتر (محدوده 2 تا 7 میلیمتر) بود. فولیکولهای پیش از تخمکگذاری در تصویر سونوگرافی بزرگتر از ۶ میلیمتر هستند.
ضایعات تناسلی در جمعیتهای اسیر عبارتند از: هیدروسالپنکس و کیستهای داخل آندومتر، فیبروز، آدنومیوز، پیومتر و آتروفی آندومتر. هیپرپلازی رحم نیز در ۹۰ درصد از مادههای بالای 8 سال (در مقایسه با تنها ۵۰ درصد از مادههای ۶ تا ۸ ساله) مشاهده میشود. احتمال ابتلای یوزپلنگهای ماده به هیپرپلازی رحم با گذشت زمان از آخرین زایمان افزایش مییابد. برعکس، بارداری و زایمان خطر ابتلا به هیپرپلازی آندومتر را کاهش میدهد. علاوه بر این، فرآیند شیردهی نیز نوسانات مکرر غلظت استروژن را کاهش میدهد و بنابراین احتمالاً طول عمر تولید مثلی یوزپلنگهای ماده را در شرایط اسارت افزایش میدهد.
بنابراین، به نظر میرسد که بارداری یوزپلنگهای ماده در سنین پایین و ایجاد بارداری منظم (هر ۲ تا ۳ سال) و طیشدن کامل دوره شیردهی و بچهداری مانند آنچه در طبیعت اتفاق میافتد، به سلامت حیوان کمک خواهد کرد. با این حساب در صورت زندهماندن تولهها و تکمیل فرآیند شیردهی و بچهداری، هر یوز ماده در طول عمر خود حداقل 3 بار باردار شده و هر بار تا 8 توله (معمولا 3 تا 4 توله) به دنیا خواهد آورد. اگر تولهها از بین برود، یوز ماده ممکن است ظرف چند هفته دوباره وارد چرخه فحلی شود.
یوزپلنگهای نر ساختار کاملا متفاوتی دارند، آنها یا تنها هستند یا در گروههایی با چندین نر دیگر زندگی میکنند. یوزپلنگهای نر اسیر در سن 12 تا 18 ماهگی، افزایش قابل توجهی در غلظت متابولیت آندروژن مدفوعی دارند. این زمان مصادف است با زمان جدایی یوزپلنگ نر از مادر و در سن 14 ماهگی شروع به تولید اسپرم میکنند. نشان داده شده است که ساختار زندگی اجتماعی آنها بر روند تولیدمثل تأثیر میگذارد. کیفیت انزال و تولید اسپرم در نرهای نگهداری شده به صورت گروهی در مقایسه با نرهایی که به صورت انفرادی نگهداری میشوند، بالاتر است.
مطالعات نشان داده است که کیفیت انزال یوز در مقایسه با سایر گربهسانان، پایینتر است. از طرفی تعداد اسپرمهای غیرطبیعی، نیز بیشتر است اما باوجود اسپرمهای بیکیفیت، یوزها به راحتی در طبیعت قادر به بارورسازی هستند. یوزپلنگهای نر در شرایط اسارت میتوانند قبل از 4 سالگی بچهدار شوند. با این حال در جمعیتهای آزاد، نرها معمولاً بعد از این سن و در فاصله 4 تا 8 سالگی تولیدمثل میکنند، در سنی که بتوانند از قلمروی خود دفاع کنند. نتایج مطالعات نشان داد که حجم مایع منی با افزایش سن افزایش مییابد و تحرک و غلظت آن در سن ۸ تا ۱۰ سالگی به اوج خود میرسد.
تحریک انزال و جمعآوری مایع منی رایجترین روش برای مدیریت جمعیت یوزپلنگها و حفظ تنوع ژنتیکی یوزها است. انزال الکتریکی که با نام Electroejaculation نیز شناخته میشود، تکنیکی برای جمعآوری اسپرم از یوزپلنگهای نر است که با تحریک الکتریکی اعصاب دخیل در انزال، از طریق مقعد انجام میشود. این روش حتی نیاز به نگهداری از چندین یوز نر را در اسارت رفع میکند. در واقع پس از جمعآوری منی، یوز نر میتواند دوباره به طبیعت باز گردد. در این روش تحت شرایط بیهوشی، از یک پروب الکترواجاکولیشن با اندازه مناسب (با قطر 6/1 تا 9/1 سانتیمتر) برای ارائه تحریکهای الکتریکی ضعیف (۲ تا ۶ ولت، ۵۰ تا ۲۰۰ میلیآمپر) استفاده میشود. معمولاً تا ۱۰۰ تحریک با ولتاژ فزاینده در سه ست در طول یک دوره تقریباً ۳۰ تا ۴۰ دقیقهای برای ایجاد انزال استفاده میشود. این تحریکات منجر به آزاد شدن اسپرم میشود.
نوع بیهوشی میتواند بر عملکرد اسپرم تأثیر بگذارد. مطالعات نشان دادهاند که مدتومیدین به دلیل اثرات فیزیولوژیکی مطلوب، یک داروی بیهوشی مورد استفاده در این تکنیک است. اما ممکن است به دلیل وجود ادرار در مثانه و بروز استرس در طول القای بیهوشی، آلودگی ادراری رخ دهد. علاوه بر این، بیتجربگی فرد جمعآوریکننده، ورود بیش از حد عمیق الکترودها در رکتوم و انقباض مثانه و سن حیوان، همگی ممکن است در آلودگی ادرار نقش داشته باشند. آلودگی ادرار را میتوان با اندازهگیری pH مایع منی (احتمال آلودگی در pH کمتر از 7/8 وجود دارد)، ظاهر زردرنگ و مشاهده کریستالهای ادرار زیر میکروسکوپ تشخیص داد. بنابراین توصیه میشود قبل از استفاده از این روش مثانه تخلیه گردد.
به طور کلی، یوزها غلظت اسپرم نسبتاً کمتری نسبت به سایر گربهسانان تولید میکنند. حجم بیضهها، حجم انزال، غلظت اسپرم و تحرک اسپرم در نرهای بالغ (۲ تا ۱۰ سال) بیشتر از نرهای جوان کمتر از ۲ سال و نرهای مسن (بالای ۱۲ سال) است. غلظت تستوسترون تا ۲ سالگی به سطوح تستوسترون یوزپلنگ بالغ نمیرسد، در حالی که یوزهای نر تا سن ۱۵ سالگی، حتی با وجود کاهش مشهود تستوسترون، اسپرم تولید میکنند.
یک یافته مشترک در تمام یوزپلنگهای نر در اسارت و آزاد، درصد بالای (تقریباً 75 درصد) اسپرمهای ناقص در مایع منی است. با این حال، این موضوع مانع موفقیت تولیدمثلی در طبیعت نمیشود. اما در شرایط آزمایشگاهی، حتی اسپرمهای طبیعی یوزپلنگ نیز در نفوذ به لایه شفاف اووسیت دچار مشکل هستند. این نتایج نشان میدهد که نمیتوان به روشهای باروری IVF و انتقال جنین امیدوار بود.
به دلیل موفقیت ضعیف تولیدمثلی یوزها در اسارت، روشهای کمک باروری تنها شامل: جمعآوری و انجماد اسپرم، القای فحلی و تخمکگذاری با استفاده از هورمونتراپی و تلقیح مصنوعی است. سه جزء اصلی که برای موفقیت در تلقیح مصنوعی مهم هستند: اول: زمانبندی صحیح برای القای رشد فولیکولی و تخمکگذاری القایی توسط هورمون (تجویز گونادوتروپین)، دوم: در دسترس بودن اسپرم با کیفیت قابل قبول و سوم قرار دادن نمونه اسپرم در محل مناسب دستگاه تناسلی ماده در زمان مناسب. یک روش نسبتاً جدید در تلقیح مصنوعی، تلقیح اسپرم داخل لوله اویداکت است. این روش، به دلیل نیاز به دوز و غلظت کم اسپرم، علیرغم کیفیت نسبتاً پایین اسپرم در این گونه، درصد موفقیت در بارداری را افزایش میدهد.
اما یک مسئله وجود دارد، تلقیح مصنوعی مستلزم بیهوشی کامل است. از آنجایی که القای بیهوشی در تخمکگذاری و انتقال اسپرم از طریق رحم اختلال ایجاد میکند، تلقیح باید بلافاصله پس از تخمکگذاری صورت گیرد. در این مرحله میتوان دو تصمیم متفاوت گرفت. اول اینکه: یوز ماده با ترکیبی از ۲۰۰ واحد بینالمللی eCG یا PMSG (یک سی سی) و ۱۵۰ واحد بینالمللی HCG، 30 تا 48 ساعت قبل از تلقیح مصنوعی تحریک شود و پس از بررسی دستگاه تولیدمثل با سونوگرافی ترانس رکتال و مشاهده جسم زرد روی تخمدان، تلقیح با استفاده از یک کاتتر ادراری انجام شود. یا اینکه تلقیح مصنوعی بلافاصله پس از یک جفتگیری و تخمکگذاری طبیعی (در فاصله زمانی کمتر از 24 ساعت) و با هدف افزایش احتمال باروری، افزایش تعداد تولهها و نیز افزایش تنوع ژنتیکی به سبب تولید تولههایی با اسپرمهای متفاوت انجام گیرد.
تعداد اسپرم تأثیر زیادی بر موفقیت روش تلقیح مصنوعی دارد. مایع منی تازه جمعآوریشده با غلظت بالای اسپرم (۱۰8-۱۰7 اسپرم در هر میلیلیتر) برای تلقیح مصنوعی مناسب هستند، در حالی که مایعات با حجم و غلظت کم اسپرم یا منی منجمد یخزداییشده ممکن است نیاز به قرارگیری داخل لوله فالوپ یا رهاسازی عمقی در انتهای رحم داشته باشند. بهطورکلی، اسپرمهای تازه یا سرد شده نسبت به منی منجمد یخزداییشده ترجیح داده میشوند. با این حال، استفاده از هر دو روش در یوزپلنگها، منجر به بارداریهای موفق شده است.
نشانههای بارداری ممکن است شامل افزایش اشتها و افزایش وزن در ثلث سوم بارداری و بزرگ شدن سینهها باشد. یوزماده باید در اسرع وقت، چه بارداری تایید شده باشد و چه نشده باشد، جدا شده و تا پایان دوره شیردهی در محوطه خصوصی نگهداری شود. از آنجا که افزایش اشتها نشاندهنده بارداری است، بنابراین لازم است مقدار غذای روزانه حیوان افزایش یابد و روزهای بدون غذا از برنامه حذف شود. در طول هفته آخر بارداری، دو بار تغذیه در روز توصیه میشود. این روش به دامپزشک کمک میکند تا زمان زایمان قریبالوقوع را سریعتر حدس بزند. یوز ماده یک تا پنج روز قبل از زایمان، معمولا کم غذا شده و اغلب ۲۴ تا ۴۸ ساعت قبل از زایمان، از خوردن امتناع میکند.
قبل از زایمان، یوز ماده بیقرار به نظر میرسد. در اطراف لانه زایمان قدم میزند یا به طور منظم وارد و خارج میشود، همچنین بستر را بو میکشد و میخراشد. با شروع دردهای زایمانی، یوز در لانه میماند و تعداد تنفسش افزایش مییابد. از زمان شروع دردهای زایمانی تا زمان زايمان ميتواند از 30 دقيقه تا 14 ساعت زمان ببرد. زایمان ممکن است در هر زمان، روز و شب رخ دهد. یوزماده معمولاً تا ۷۲ ساعت اول پس از زایمان در لانه میماند، به استثنای زمان کوتاهی که غذا میخورد، مینوشد، یا دفع میکند. پس از این مدت، مادر برای شکار یا غذا ممکن است زمان کوتاهی لانه را ترک کند.
در حال حاضر هیچ آزمایش عملی و قابل اعتمادی برای تشخیص بارداری در یوزپلنگ تا نیمه دوم بارداری وجود ندارد. رایجترین روش مورد استفاده، تجزیه و تحلیل نمونه مدفوع برای سنجش غلظت متابولیتهای پروژسترون است. اما تمایز بین بارداری و بارداری کاذب با اندازهگیری پروژسترون امکانپذیر نیست. سطح پروژسترون پس از جفتگیری تا حدود روز 60 بارداری افزایش مییابد. بنابراین طول تقریبی یک بارداری کاذب از 38 تا 60 روز متغیر است و یوزپلنگ ماده میتواند در این مدت به دلیل افزایش اشتها و وزن، باردار به نظر برسد. پس از آن یکباره سطح پروژسترون کاهش مییابد و تنها در صورتی که واقعا باردار باشد، افزایش سطح پروژسترون و همچنین افزایش وزن حیوان ادامه مییابد. لذا، آزمایش باید پس از بازه زمانی 70 روزه انجام شود.
برای تعیین دقیق بارداری اندازهگیری پروستاگلاندین نیز در مدفوع یوزپلنگ توصیه میشود تا بین چرخه لوتئال باردار و شبه باردار تمایز حاصل شود. غلظت PGFMدر مدفوع در طی سی روز آخر بارداری به طور مشخص بالا باقی ماند و در زمان زایمان به اوج خود رسید. افزایش متابولیتهای PGFM مدفوع بیش از سطح آستانه 5/1 میکروگرم در گرم مدفوع خشک میتواند به عنوان علامت حاملگی عمل کند و بیش از 5 میکروگرم در گرم مدفوع ممکن است نشاندهنده زایمان طی یک هفته آینده باشد.
استفاده از سونوگرافی برای تعیین بارداری در یوزپلنگها، به دلیل این که استفاده از بیهوشی در طول بارداری ممنوع است، توصیه نمیشود. به عنوان یک جایگزین، میتوان از رادیوگرافی در یوزپلنگهای هوشیار (با محدود کردن یوزپلنگ در یک قفس مجهز به فیلم رادیولوژی) برای ارزیابی قطعی بارداری و شمارش دقیق تولهها از روی ستون فقراتشان، استفاده کرد. تعیین دقیق بارداری از روز 55 و تعداد دقیق تولهها از روز 65 پس از لقاح با استفاده از این روش قابل انجام است.
اطلاع زودهنگام از تعداد تولهها، جهت برنامهریزی برای پرورش دستی توله ضروری است. به خصوص اگر تک قلو باشد، چون تکقلوها معمولا توسط مادر پذیرفته نمیشوند. احتمالا شیر مادر به اندازه کافی توسط یک توله تحریک نمیشود، لذا مادر «تصمیم میگیرد» که به جای بزرگ کردن او، مجدد باردار شود. این تصمیم معمولاً در سن دو تا پنج روزگی (محدوده ۱ تا ۲۳ روزگی) گرفته میشود. به طور کلی، گربهسان ماده به آرامش و سکوت، همراه با انزوا نیاز دارند. یوزپلنگهای مادر در صورت مواجهه با هر نوع استرسی، ممکن است تولههای خود را جابجا کند، رها کند یا بخورد. بنابراین لازم است محوطه زایمان در معرض دید نباشد.
منابع:
1- Adachi, I., Kusuda, S., Kawai, H., Ohazama, M., Taniguchi, A., Kondo, N., Yoshihara, M., Okuda, R., Ishikawa, T., Kanda, I., Doi, O., 2011. Fecal progestagens to detect and monitor pregnancy in captive female cheetahs (Acinonyx jubatus). J. Reprod. Dev. 57, 262–266.
2- Conforti, V.A., Bateman, H.L., Schook, M.W., Newsom, J., Lyons, L.A., Grahn, R.A., Deddens, J.A., Swanson, W.F., 2013. Laparoscopic oviductal artificial insemination improves pregnancy success in exogenous gonadotropintreated domestic cats as a model for endangered felids. Biol. Reprod. 89, 1–9.
3- Koester, D.C., Freeman, E.W., Wildt, D.E., Terrell, K.A., Franklin, A.D., Meeks, K., Crosier, A.E., 2015. Group management influences reproductive function of the male cheetah (Acinonyx jubatus). Reprod. Fertil. Dev. 29, 496–508.
4- Lambo, C.A., Bateman, H.L., Swanson, W.F., 2013. Application of laparoscopic oviductal artificial insemination for conservation management of Brazilian ocelots and Amur tigers. Reprod. Fertil. Dev. 26, 116.
5- Laurenson, K.M., Caro, T.M., Borner, M., 1992. Female cheetah reproduction. Natl. Geogr. Res. Explor. 8, 64–75.
6- Lueders, I., Ludwig, C., Weber, H., 2015. Nonsurgical artificial insemination in felids: Asiatic golden cat (Catopuma temmincki) and Persian leopard (Panthera pardus saxicolor). In: Proceedings of the International Conference on Diseases of Zoo and Wild Animals. Barcelona, Spain.
7- Maly, M.A., Edwards, K.L., Whisnant, C.S., Koester, D.C., Farin, C.E., Crosier, A.E., 2015. Assessing hormonal onset of puberty in captive cheetahs (Acinonyx jubatus) using fecal steroid metabolites. In: Goff, D., Morris, C. (Eds.), Proceedings of the Felid Taxon Advisory Group Annual Meeting. Pittsburgh, PA.
8- Ware, L.H., Crosier, A.E., Braun, L., Lang, K., Joyner, P., Lockhart, S., Aitken-Palmer, C., 2016. Use of a novel radiographic technique for pregnancy determination and fetal count in cheetahs (Acinonyx jubatus) and maned wolves (Chrysocyon brachyurus). 35th AZVT Annual Conference. Point Defiance, September 9–12, 2015, Tacoma, WA.