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Die erste künstliche Befruchtung eines Nashorns

04.10.2004 - (idw) Forschungsverbund Berlin e.V.

Wissenschaftler des Berliner Leibniz-Instituts für Zoo- und Wildtierforschung haben das Verfahren zur künstlichen Befruchtung entwickelt und weltweit erstmals erfolgreich angewandt. Nashornkuh Lulu (24) ist im 5. Monat trächtig.


Lulu (hinten) und Easyboy fressen Weizenkeime. Foto: Victor Molnar
Das Team des IZW bei der Besamung der Nashornkuh Lulu: Dr. Robert Hermes (M.) hält die Spritze mit dem Sperma, Dr. Frank Göritz (r.) führt den Katheter, während Dr. Thomas Hildebrand (l.) die Aktion per Ultraschallmonitor verfolgt. Foto: IZW Erstmals weltweit ist es gelungen, ein Nashorn künstlich zu befruchten. Das Verfahren und die Instrumente dazu haben die drei Wissenschaftler Thomas Hildebrandt, Robert Hermes und Frank Göritz des Berliner Leibniz-Instituts für Zoo- und Wildtierforschung (IZW) entwickelt. Der Erfolg gelang in Zusammenarbeit mit Hormon- und Narkosespezialisten der Uni Wien und des Salzburger Zoos: Die 24-jährige Nashornkuh Lulu aus dem Budapester Zoo ist im 5. Monat trächtig. In ihrer neuesten Ausgabe (1. Oktober) zeigt die Fachzeitschrift "Science" ein 3D-Ultraschallbild des Babys.

Die gelungene Besamung könnte einen Beitrag zur Rettung für eine der seltensten Tierarten der Erde bedeuten. Vom Nördlichen Breitmaulnashorn (Ceratotherium simum cottoni) leben nach letzten Zählungen noch 32 Tiere weltweit. 10 davon in Zoos, die anderen im Norden des Kongos an der Grenze zu Sudan. Dort wurden kürzlich 8 von vorher 30 Nördlichen Breitmaulnashörnern wegen ihrer Hörner von Wilderern abgeschlachtet.

Kranke Geschlechtsorgane

Im Gegensatz zu anderen Rhinozerosarten pflanzen sich Breitmaulnashörner - Nördliche ebenso wie Südliche - in Gefangenschaft kaum fort. Auch Lulu war nie gedeckt worden, obwohl sie seit vielen Jahren mit dem Vater des ungeborenen Babys zusammenlebte. "Wir vermuten, dass die beiden wie Bruder und Schwester aufgewachsen sind, obwohl sie nicht verwandt sind", sagt Dr. Robert Hermes vom IZW. Als er und seine Kollegen Lulu untersuchten, stellten sie fest, dass ihr Jungfernhäutchen noch intakt war. Die Paarungsunlust hat für die Geschlechtsorgane der weiblichen Tiere gravierende Folgen. Werden die Tiere nicht schwanger, so degeneriert die Gebärmutter, es bilden sich Zysten und Tumoren, und am Ende setzt die Menopause viele Jahre früher ein als normal. Für Lulu blieb nach einer anfänglichen gynäkologischen Untersuchung schätzungsweise nur noch ein Zeitraum von drei bis vier Jahren, bis die so genannte biologische Uhr abgelaufen wäre. Dies ist bereits bei vier der sechs weiblichen Nördlichen Breitmaulnashörnern in Gefangenschaft der Fall. "Da ist nichts mehr zu machen", sagt Hermes, "diese Kühe sind für die Arterhaltung verloren".

Alle Hoffnungen ruhen daher auf der einen noch geschlechtsreifen Kuh im Zoo von Dvur Kralové (Tschechien). Najin, so ihr Name, hat vor vier Jahren sogar ein Kalb zur Welt gebracht, das auf natürlichem Weg gezeugt worden war. Doch seither wurde sie nicht mehr trächtig. So droht ihr das selbe Schicksal wie den fünf Artgenossinnen in Gefangenschaft - außer, es gelingt eine künstliche Besamung wie bei Lulu.

Ist noch Rettung möglich?

Lulu ist zwar auch ein Breitmaulnashorn, gehört aber zur südlichen Unterart (Ceratotherium simum simum). Deren Population in Südafrika und angrenzenden Ländern ist mittlerweile wieder stabil. Die Gesamtzahl der Südlichen Breitmaulnashörner wird weltweit auf 11.000 geschätzt. Ist es da angesichts der bloß noch 32 überlebenden Nördlichen Breitmaulnashörner nicht aussichtslos, für den Arterhalt zu kämpfen? "Nein", sagt Hermes, "denn auch die Südlichen Breitmaulnashörner standen einmal kurz vor dem Aussterben." Zu Beginn des 20. Jahrhunderts gab es davon schätzungsweise nur mehr hundert Tiere. Jetzt sind es mehr als hundertmal so viele.

Vor diesem Hintergrund kann das in Berlin entwickelte Verfahren vielleicht noch einen Beitrag zur Rettung für die Nördlichen Breitmaulnashörner leisten. Der Erfolg in Budapest bringt auch Hoffnung für extrem bedrohte asiatische Nashornarten, deren Fortpflanzung in Gefangenschaft auch wenig erfolgreich ist.

Bevor es zu der Schwangerschaft von Lulu kam, mussten zahlreiche Schwierigkeiten überwunden werden. Herkömmliches Besamungsbesteck, wie es routinemäßig bei vielen Großtierarten eingesetzt wird, erwies sich als nutzlos. Denn der Genitaltrakt von Nashörnern ist extrem lang, rund eineinhalb Meter. Hinzu kommt, dass der Gebärmutterhals sehr derb und stark gefaltet ist. Außerdem sind Nashörner gefährlich. Alle Untersuchungen zur Fruchtbarkeit (Ultraschallaufnahmen) müssen daher unter Narkose gemacht werden. Erst die Entwicklung eines spezifischen Narkoseprotokolls von Dr. Walzer aus dem Zoo Salzburg ermöglichte die erforderlichen Untersuchungen und schließlich die Besamung. Die verwendeten Narkosemittel sind 5000-fach wirksamer als vergleichbare Narkotika in der Humanmedizin.

"Das geht nur mit einem Team aus erfahrenen Spezialisten", betont Hermes und hebt die Rolle seiner Kollegen aus Wien (Prof. Franz Schwarzenberger, Hormonanalyse) und Salzburg (Dr. Chris Walzer, Dr. Sandra Silinski, Anästhesie) sowie die Kooperation mit der Medizintechnikfirma General Electric hervor. Wichtig sind natürlich auch die jeweiligen Zootierärzte; in Budapest waren das Dr. Endre Sós, Dr. László Mezösi sowie Dr. Victor Molnár. Die IZW-Spezialisten aus Berlin haben sich bereits in der Zucht von Elefanten einen Namen gemacht. Auch hierfür entwickelten sie weltweit das erste erfolgreiche Verfahren.

Spezielle Diät für Lulu

Lulu wird jetzt von den Zootierärzten in Budapest und von Prof. Schwarzenberger genau beobachtet. Ihre Schwangerschaft scheint jedoch sehr stabil zu sein. "Wir sind zuversichtlich", sagt Hermes, "dass sie im August nächsten Jahres ein gesundes Kalb zur Welt bringen wird." Es gab zuvor bereits 19 Besamungsversuche mit 11 Südlichen Breitmaulnashörnern und einem Spitzmaulnashorn in Zoos, die jedoch alle fehlschlugen. "Dreimal kam es zwar zu Schwangerschaften", berichtet Hermes, "doch die dauerten nur wenige Wochen". Bei Lulu war es der zweite Versuch, der zu der Schwangerschaft führte. Die erfolgreiche Befruchtung mit dem Samen ihres Gefährten Easyboy (25) fand am Dienstag, 6. April 2004, statt. Zuvor hatten die Budapester Zootierärzte beiden Tieren eine spezielle Diät verordnet, um die Fruchtbarkeit zu fördern. Eine Hormonbehandlung schloss sich an. Die aufwändige Prozedur wurde gefördert von der International Rhino Foundation und von der Organisation "SOS Rhino".

Die IZW-Forscher wollen nun mit dem von ihnen entwickelten Verfahren versuchen, Najin zu befruchten. Es gibt noch einen weiteren Lichtblick für Ceratotherium simum cottoni: Najins Kalb ist ein Weibchen.

Weitere Informationen:
Dr. Robert Hermes, 030 / 51 68 - 604

Zusätzlich zu den veröffentlichten Bildern liegt weiteres umfangreiches Material vor (patentiertes Besamungsbesteck, andere Porträts der trächtigen Nashornkuh). Bildanfragen können an die Pressestelle des Forschungsverbundes Berlin (zens@fv-berlin.de) gerichtet werden. Eine 3D-Visualisierung des Nashornbabys kann das IZW zur Verfügung stellen (honorarpflichtig).

Das IZW forscht in den Bereichen Evolutionsbiologie und -ökologie, Wildtiermedizin sowie Reproduktionsbiologie. Die Experten untersuchen Säugetiere und Vögel in ihren Wechselbeziehungen mit Mensch und biotischer wie abiotischer Umwelt (Biotop, Nahrung, Krankheitserreger und Beutegreifer). Hauptziel ist die Erforschung der Anpassungsleistungen und -grenzen größerer Wildtiere und ihrer Rolle in naturnahen und kulturnahen Ökosystemen. Schwerpunktregionen sind Mitteleuropa, Ostasien, Ost- und südliches Afrika. Das Institut legt besonderen Wert auf die interdisziplinäre Zusammenarbeit von Biologen und Veterinärmedizinern und setzt seine Forschungsziele durch Kooperationsprojekte mit Schutzgebieten und Zoos in Europa, Afrika und Nordamerika um. Das IZW gehört zum Forschungsverbund Berlin. Es hat knapp hundert Mitarbeiter und einen Etat von mehr als vier Millionen Euro.

Das IZW im Netz: http://www.izw-berlin.de

Der Forschungsverbund Berlin e.V. (FVB) ist Träger von acht natur-, lebens- und umweltwissenschaftlichen Forschungsinstituten in Berlin, die alle wissenschaftlich eigenständig sind, aber im Rahmen einer einheitlichen Rechtspersönlichkeit gemeinsame Interessen wahrnehmen. Alle Institute des FVB gehören zur Leibniz-Gemeinschaft.
Der FVB im Netz: http://www.fv-berlin.de
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