Fokprogramma’s in dierentuinen; over dilemma’s en ontwikkelingen

Jonge Zanzibar Rode Colobus

Stellingen
Als een belangrijk deel van het takenpakket van dierentuinen bestaat uit het in stand houden van bedreigde diersoorten en incidenteel het ter beschikking stellen van dieren ten behoeve van natuurbehoudprojecten, dan lijkt het zinnig te streven naar een meer natuurlijke vorm van partnercombinatie.

Theoretisch is het voor veel diersoorten in dierentuinen beter - ter voorkoming van niet af te zetten surplus - de voortplanting gewoon doorgang te laten vinden en het leven van de niet af te zetten nakomelingen bij het bereiken van de speenleeftijd te beëindigen.

Het is zeer wel denkbaar, dat vruchtbaarheidsbegeleiding met behulp van moderne voortplantingstechnieken (assisted reproduction) bij exotische diersoorten, die kampen met overerfbare of gedragsmatig verstoorde voortplantingsproblemen, er voor zullen zorgen dat in volgende generaties de behoefte aan geavanceerd gynaecologisch ingrijpen zal toenemen.


Het fokken van exotische dieren in dierentuinen geschiedt in principe alleen om de eigen collecties en die van collega-dierentuinen in stand te houden. Daarnaast speelt het leveren van een bijdrage tot het in stand houden van bedreigde diersoorten in het kader van internationale fokprogramma's een rol.
Soms worden op verzoek van natuurbeschermingsorganisaties nakomelingen ter beschikking gesteld voor herintroductie in de vrije natuur.
Aanvulling uit het wild is niet gewenst en in de meeste gevallen niet mogelijk.
Surplus wordt via ruillijsten aangeboden aan betrouwbare collega-dierentuinen.
Ten einde het ontstaan van niet af te zetten nakomelingen zo veel mogelijk te voorkomen, is het noodzakelijk, dat een dierentuin over een collectieplan beschikt, een onmisbaar beleidsstuk, gefundeerd op de beschikbare ruimte en financiën alsmede op de doelstellingen en de statuten van de instelling.

Er kan, bij zoogdieren vooral, gemakkelijk ongewenst surplus ontstaan. Daarom staan van vrijwel alle grote katachtigen de vrouwelijke dieren op de anticonceptiepil, ontvangen sommige dieren hormonale anti-conceptie per injectie, andere dierentuin bewoners worden gesteriliseerd of worden dieren van verschillend geslacht permanent dan wel tijdelijk van elkaar gescheiden.
In enkele groepen hoefdieren is het in de praktijk lastig om de geslachten te scheiden en is daarom ongewenst (vooral mannelijk) nakomelingschap soms onvermijdbaar. Voor de vrouwelijke dieren is vrijwel altijd afzet.
Vooral veel grote roofdieren ‘doen’ aan geboortebeperking en na jaren aan de (voor hen niet ontworpen) pil zijn echter veel vrouwelijke dieren te oud geworden voor de voortplanting en gaat hun genetisch reservoir verloren.
Als gedragverrijkende maatregel voor het individu en voor de groep, én voor het behoud van het voortplantingsvermogen en het verzorgingsgedrag van de moederdieren, zou eigenlijk beter niet ingegrepen kunnen worden. Theoretisch zou het dan ook voor de meeste diersoorten in dierentuinen beter zijn de voortplanting gewoon doorgang te laten vinden en het leven van de niet af te zetten nakomelingen bij het bereiken van de speenleeftijd te beëindigen. Ook in het wild haalt veelal de helft van alle nakomelingen de volwassenheid niet.
Vermoedelijk blijft het voorlopig bij deze theoretische beslommeringen omdat een zo’n ingreep voor het dierentuinbezoek, dierenbeschermingsorganisaties, de media en veel dierentuinmedewerkers onbespreekbaar is.

Kunstmatige inseminatie en embryo-transplantatie de oplossing?
Ondanks de verbeterde gezondheidstoestand bleven in het recente verleden, bij sommige exotische vogelsoorten vooral, de voortplantingsresultaten teleurstellend. Gelukkig is het een eenvoudige zaak geworden om van de meest soorten, waarvan de partners op het oog niet van elkaar zijn te onderscheiden, het geslacht te bepalen. Vroeger bood onderzoek van de chromosomen gekweekt uit witte bloedcellen of ander dierlijk materiaal soulaas of werd toevlucht genomen tot endoscopie, het bekijken van de inwendige geslachtsorganen m.b.v. een in de buikholte gebracht optiekje. Voordeel van de laatste methode is, dat inzicht kan worden verkregen in de gezondheidstoestand van het dier door te kijken naar ontstekingen, tumoren, orgaandegeneratie e.d.
DNA onderzoek op een druppeltje bloed of veerfollikels heeft alle voorgaande technieken overbodig gemaakt.

Het chromosoomonderzoek bleek ook een goed hulpmiddel om onderscheid te maken tussen de verschillende ondersoorten of tussen diersoorten, die uitwendig niet te onderscheiden zijn.
Decennia lang was het namelijk volstrekt onduidelijk waarom douroucouli's - kleine Zuid Amerikaanse nachtaapjes - zich in dierentuinen soms wel en dan weer niet voortplantten. Wat bleek, de soort kon worden onderverdeeld in een aantal (sub)populaties, onderling gescheiden door brede rivieren en soms onneembare bergruggen. De meeste van deze (sub)populaties vertoonden chromosomaal zodanige verschillen, dat soms de versmelting van eicel en zaadcel niet tot stand kwam, mogelijk vroeg-embryonale sterfte optrad en in weer andere gevallen onvruchtbare nakomelingen werden verwekt.

Ook tussen de beide orang utan populaties, de Sumatraanse en de Borneose, blijkt een chromosomaal verschil te bestaan. Kruisingen tussen orang utans van Borneo en Sumatra leveren echter geen problemen op en ook de nakomelingen vertonen een normale vruchtbaarheid. Inmiddels zijn de populaties van orang utans en douroucouli's in kaart gebracht om de juiste ‘chromosomale ondersoort’ vast te stellen. De kruisingen worden verder niet meer voor de fok gebruikt en via herverdeling van dieren is men bezig chromosomaal zuivere fokgroepen samen te stellen. Iedere dierentuin zijn eigen karyotype, chromosomale ondersoort.

Toch zijn er nog vele diersoorten in dierentuinen welke zich niet of nauwelijks voortplanten of waarvan de aantallen in het wild onrustbarend laag zijn geworden. Het is met name voor deze categorieën dat er de laatste decennia veel onderzoek is verricht naar de toepassingsmogelijkheden van moderne voortplantingstechnieken uit de veehouderij en de humane geneeskunde.
Sperma-onderzoek en invriezen van door electro-ejaculatie (rectaal toegediende stroomstootjes) gewonnen sperma is mogelijk, maar tot nu toe slechts ‘mondjesmaat’ bruikbaar. Kunstmatige inseminatie heeft reeds de nodige successen opgeleverd en het zelfde geldt voor ovulatieinductie, in vitro fertilisatie (reageerbuisbaby's) en embryo transplantatie.
Zo werden zelfs - in gedomesticeerde familieleden - wilde dieren geboren na implantatie van de kunstmatig ‘verwekte’ en gewonnen embryonen.
De voordelen zijn duidelijk, transport van dieren in een reageerbuis is nu eenmaal goedkoper dan een volwassen exemplaar in een bijbehorende kist.
Het is sinds enkele jaren mogelijk uit het sperma van ‘onvruchtbare’ mannen nog een enkele zaadcel, desnoods onbeweeglijk of een onrijp voorstadium, te isoleren en deze onder microscopische begeleiding in de eicel te brengen.
De vraag is echter of de kosten en de enorme onderzoeksinspanningen opwegen tegen de zeer beperkte voordelen, nog afgezien van publieke kritiek.
‘Assisted reproduction’ is in Australië in toenemende mate relevant vanwege de geïsoleerde positie en importbeperkingen uit vrees voor de invoer van besmettelijke dierziektes en de kans op verwilderen van dieren na ontsnappen.

Het ligt echter zeker niet in de bedoeling met deze technieken zo ver te gaan als waartoe de medische wetenschap in het geval van de mens in staat is. Wetenschap en techniek zijn inmiddels zo ver gevorderd, dat ook echtparen welke enige decennia geleden beslist kinderloos zouden zijn gebleven, nu geholpen kunnen worden in hun kinderwens.
Geavanceerd operatief en hormonaal behandelen is gemeengoed geworden.

Met betrekking tot het voorgaande kunnen toekomstige generaties nog met een bijzondere erfenis worden opgescheept. Immers bij de mens heeft vrijwel ieder mannelijk individu een partner en tracht hierbij in de meeste gevallen nakomelingen te verwekken.
Het is niet ondenkbaar, dat vruchtbaarheidsbegeleiding van ongewild kinderloze echtparen en de toepassing van de hiervoor genoemde moderne voortplantingstechnieken er de oorzaak van zullen zijn, dat in de toekomst de behoefte aan gynaecologische assistentie zal toenemen.
In relatie tot het voorgaande kunnen vergelijkbare problemen worden verwacht bij diersoorten in zoölogische collecties, die kampen met overerfbare of gedragsmatig verstoorde voortplantingsproblemen.
Totaal anders ligt de situatie in de veehouderij, waar slechts enkele mannelijke dieren en dan nog uitsluitend die met superieure productie-eigenschappen en topkwaliteit sperma, voor de voortplanting worden gebruikt.

Seksuele selectie in dierentuinen? Het blijft altijd mensenwerk…
In dierentuinen echter – bij (landbouw)huisdieren is het al niet anders - is partnerkeuze in vrijwel alle gevallen een zaak van de curator of boer, mensenwerk dus. Verwacht mag dan ook worden dat de meeste combinaties, die op deze wijze tot stand worden gebracht, inferieur zijn aan de resultaten van het zeer geavanceerde en ‘doordachte’ natuurlijke seksuele selectieproces.
Duidelijk zal zijn dat ook hier het gevaar van domesticatie levensgroot op de loer ligt. Uit onderzoek blijkt namelijk dat selectie gedurende slechts een beperkt aantal generaties op individuen, die zich onderscheiden door tamheid en aanpassingsvermogen aan de door ons geschapen omstandigheden, markante morfologische veranderingen teweeg kan brengen. Zo werd bij exotische dieren in mensenhand geconstateerd dat frequent gedragsveranderingen, onvruchtbaarheid, kleurvariatie, vormafwijkingen aan kop, gebit, staart en oren, vermindering van herseninhoud, verandering van structuur van de hersenschors en verkorting van darmkanaal optreden. Soms zijn deze veranderingen te wijten aan de veranderde voeding, onnatuurlijke huisvesting of gebrek aan beweging of omgevingsstimuli, maar in de meeste gevallen moet worden gedacht aan het ontbreken van natuurlijke seksuele selectie.
Bij internationale fokprogramma’s wordt wel alles in het werk gesteld om inteelt te vermijden, erfelijke aandoeningen te elimineren en er voor te zorgen dat de juiste soort en ondersoort bij elkaar worden gebracht. Maar als wij op de traditionele wijze doorgaan en zelf menen te kunnen bepalen wie zich mag voortplanten en hoe vaak, én met wie onze exotische dieren de echtelijke sponde delen, is domesticatie en verlies van genetische variatie onvermijdelijk.
Het behoud van maximale, of beter optimale genetische variatie is van belang om in het wild teruggebrachte dieren bij rehabilitatieprojecten maximale overlevingskansen te bieden. In een aantal gevallen werden exemplaren van bedreigde soorten gevangen en ter beschikking gesteld van fokprogramma’s (o.a. Arabische oryx, Californische condor, zwartvoet fret). Ook heeft men ex situ wilde dieren geïmmobiliseerd ten behoeve van de spermawinning. Nogal complex natuurlijk, vooral ook omdat ter plekke moet worden ingevroren.

Dierentuindieren mogen geen domesticatieproducten worden hoewel dat in de huidige praktijk nauwelijks is te vermijden. Zaak is dus om het normale voortplantingsproces in dierentuinen, inclusief het complexe proces van partnerkeuze, zo natuurgetrouw mogelijk na te bootsen.
Ten overvloede, uitgangspunt voor alle leven is: alleen geslachtelijke voortplanting via natuurlijke partnerkeuze garandeert voldoende variëteit in het nageslacht om de steeds veranderende omstandigheden het hoofd te kunnen bieden. Anders gesteld: erfelijk materiaal dient steeds weer in nieuwe combinaties aan de gesel van het dagelijks bestaan te worden aangeboden om een soort te kunnen laten overleven.
In relatie tot het voorgaande is het daarom van belang om in het nageslacht bepaalde erfelijke combinaties tot stand te laten komen. Hierbij spelen feromonen, die een afspiegeling vormen van het Major Histocompatibility Complex (MHC), een hoofdrol. Het MHC, is een deel van het genoom, HLA bij de mens, dat codeert voor glycoproteïnen, die zich aan de oppervlakte van van veel zoogdiercellen bevinden en die een belangrijke rol spelen bij de herkenning van 'eigen' en 'niet-eigen' elementen in het lichaam. Het bezit van bepaald MHC combinaties geeft de nakomeling een grotere kans op overleven in een door infectieuze agentia gedomineerde wereld. Het is dan ook aan de ouders om er voor te zorgen, dat de juiste combinatie tot stand komt.
Omdat natuurlijke partnerkeuze in dierentuindieren geen kans krijgt kan men zich afvragen – mede naar aanleiding van de bevindingen bij experimenten op laboratoriumknaagdieren – of de frequent in dierentuinen geconstateerde onverenigbaarheid van karakters en de soms daar uit voortvloeiende agressie, verwondingen en ongelukken, onvruchtbaarheid van bepaalde partner combinaties, lange geboorte intervallen, de vaak hoge frequentie van embryonale, neonatale en juveniele sterfte, en de soms slechte kwaliteit van de nakomelingen, hiervan een gevolg zijn.
Mogelijk dat het in kaart brengen van MHC karakteristieken van met name bedreigde zoogdiersoorten in dierentuinen en vervolgens – op basis daarvan – passende combinaties tot stand brengen, teleurstelling voorkomt.