刘道强
(南昌市动物园管理处,江西 南昌 330046)
黑猩猩(Pan troglodytes)其自然行为和社会行为都近似于人类,在生理上、高级神经活动上、亲缘关系上都与人类接近,因此有关黑猩猩的研究不仅在动物学领域,包括在人类学、医学、心理学的研究上也都具有重要意义[1]。2009年南昌动物园在对1只雌性黑猩猩进行发情与排卵的监测过程中,于4月15日和6月4日,2次将其麻醉,测得了体重、身长、子宫、卵巢的基本参数,以及排卵期的血常规、肝功能指标和雌激素水平。
1.1 材料 试验动物为南昌动物园圈养条件下的成年雌性黑猩猩1只。年龄估算30~40岁,长期单独饲养,没有交配史,但是有周期性的月经及发情行为表现。
1.2 推算排卵期
1.2.1 性皮肿评分 雌性黑猩猩排卵时间一般出现在其性皮肤肿胀最明显的时间,也恰恰就是性皮肿开始消退的时间,即性皮肿峰值期间[2]。发情高峰时黑猩猩的性皮肤发红,肿胀,呈透明状,或有透明黏液流出,定为性皮肿4分;根据肿胀程度递减依次定为性皮肿3、2、1分;黑猩猩在未发情时性皮肤干燥、呈皱褶状,定为性皮肿0分。通过连续观测评分得到4月15日至 4月 18日、5月 30日至6月5日两个时间出现性皮肿4分的峰值期(见图1),基本处在前后两次月经的中间,可以初步判定为排卵期[3]。
图1 黑猩猩发情期性皮肿的变化
1.2.2 基础体温测量 处于排卵期的女性,其基础体温会出现周期性的变化,排卵一般发生在基础体温上升前,基础体温的升高往往提示排卵已经发生。为了验证黑猩猩是否具有相似的特性,在出现性皮肿峰值的前1周,于每日清晨以食物将黑猩猩引诱至笼舍门口,用手持式红外体温仪对准其额头部测量体温。结果显示这两个时间段里,其基础体温都呈现下降的趋势(见图2、图3),而与此同时其性皮肿都处于峰值期,因此推断4月15日和6月4日可能就是黑猩猩的排卵期。由于测量的方法和部位不同测得的体温会有差异,1994年,福州动物园对2只13岁的黑猩猩经麻醉后测其肛温为39.2℃、39.4℃[4]。相比之下,本报告的结果相对略低,且更接近于黑猩猩的正常体温37.6℃。
1.3 麻醉 成年黑猩猩的臂力是成年男性臂力的5倍,而且人工圈养的黑猩猩比野生状态下对人类更具有攻击性[5]。因此,4月15日和6月4日的两次体检都是在黑猩猩全身麻醉的情况下进行的。麻醉前禁食24 h。
1.3.1 基础麻醉 麻醉诱导,将黑猩猩保定在治疗笼内,以阿托品0.5 mg,安定 20 mg,于臀部肌肉注射,约10 min后即进入安静状态。
1.3.2 全身麻醉 实施基础麻醉后,立即将黑猩猩抬出治疗笼,平躺于手术台上,先肌肉注射氯氨酮,约10 min后进入全麻状态,为了维持麻醉,于前肢静脉输液,以1 mg/kg·h的速度静脉微量泵输注丙泊酚,期间视黑猩猩的反应先后追加肌肉注射氯氨酮、安定。两次麻醉的累计用药量及麻醉维持时间见表1。
表1 黑猩猩两次麻醉的用药量及麻醉维持时间
2.1 体重 4月15日在对黑猩猩首次麻醉的前后,采用差量法称得黑猩猩的体重为50 kg,在成年雌性黑猩猩的正常体重范围45~68 kg。
2.2 身长 用皮尺测量麻醉状态下黑猩猩身体各部位的长度(见表2)。其中身高137 cm,属黑猩猩的正常身高范围100~170 cm。
表2 黑猩猩身体各部位长度
2.3 子宫 4月15日在黑猩猩麻醉状态下,用便携式 B超仪扫描检查其子宫,测得子宫内膜厚10 mm,呈三线状,表明子宫壁发育正常。测得子宫的长×宽×厚为4.8 cm×3.8 cm×4.6 cm。人类女性子宫长、宽、厚的正常值分别是7~8 cm、4~5 cm、2~3 cm。相比之下,该黑猩猩子宫的尺寸较人类的要小,其形态较短、较厚,不具备“倒置的梨形”这一人类子宫的典型特征。
2.4 卵巢与卵泡 通过便携式B超仪的扫查,在4月15日的体检中看到黑猩猩左右各有1个卵巢,左卵巢1.7×1.5 cm,可见 3个小卵泡;右卵巢2.1×1.9 cm,内有1个直径为9 mm的圆形卵泡,另见4个小卵泡。在6月4日的体检,左侧卵巢中可见1个15×16 mm的大卵泡,形状近似于圆形且轮廓比较清晰。人类女性的左卵巢通常略微大于右卵巢,正常大小为左卵巢2.93×1.48 cm、右卵巢2.88×1.38 cm,成熟的卵泡直径大小为15~30 mm。比较两个时间点黑猩猩卵泡的发育情况,并结合之前对性皮肿的观测,6月4日可能更接近于其实际的排卵期。
2.5 血常规 6月4日,抽取黑猩猩的静脉血液,测得其抗凝全血样本常规结果(见表3)。其中白细胞、中间值细胞百分比、嗜中性粒细胞百分比等3项指标同时大于人类血常规正常范围的最高值。
2.6 肝功能 6月4日,抽取黑猩猩的静脉血液,测得其血清样本肝功能指标(见表4)。其中总蛋白低于正常范围的最小值,提示其肝脏储备能力下降,可能有损伤,且白蛋白、白蛋白与球蛋白的比值也低于正常范围。但是从总体结果来看,并不能得出肝脏异常的结论。如果排除肝脏病变,尿素氮指标偏低则提示日粮中蛋白质摄入不足,尤其是肉类的摄入量不够。
表3 黑猩猩血常规指标
表4 黑猩猩肝功能指标
2.7 雌激素 6月4日,抽取黑猩猩的静脉血液,用标记免疫法测得其性激素水平(见表5)。综合促黄体生成素、促卵泡生成素、雌二醇及孕酮4项指标不能准确指示其所在性周期的时间段。催乳素水平也超出了人类女性非孕期的正常范围值2.8~29.0 ng/mL。
表5 黑猩猩的雌激素水平
3.1 研究表明,黑猩猩与人类的基因相似度高达96%以上[6],人类的生理常数及成熟的检测方法完全可供研究黑猩猩时参考与借鉴。黑猩猩是未经驯化的野生动物,在中国仅生活于动物园内,且为数稀少,并且试验样本及数据的获得比较困难。如尿液样本常常被污染,血液样本一般必须经麻醉才能得到,但麻醉会不同程度地对试验动物造成伤害。这就需要各地同行及时发布相关结果予以共享。
3.2 野生黑猩猩很难活过40岁,人工饲养的黑猩猩有可能活到50~60岁,本报告中的黑猩猩年龄将近40岁,相当于人类步入了老年。不过最新的研究发现,黑猩猩的生殖衰老与生命衰老基本一致,所以黑猩猩没有明显的更年期[7]。本试验动物在5月20日至6月9日的发情周期后,于6月21日至7月30日出现最后一次发情周期,其中7月22日至7月24日出现性皮肿峰值,之后再也没有发情表现,直至2个多月后死亡。这似乎可以印证黑猩猩的生殖衰老与生命衰老同步的规律。
[1]刘道强,黄建华,石玲,等.黑猩猩人工授精技术研究现状[J].江西畜牧兽医杂志,2009(2):42-44.
[2]张耀平,严清明.非人灵长类动物性皮肤的意义[J].野生动物,1990,53(1):20-21.
[3]魏迎涛,陈丽华,姚健壮.黑猩猩排卵时间的确定[J].上海师范大学学报:自然科学学报,2004,增刊(12):181-183.
[4]陈元枝,林耀明,雷瑶.黑猩猩生理常数的测定[J].福建畜牧兽医,1994,增刊:12-13.
[5]Katherine Harmon.Why would a chimpanzee attack a human?Scientific American:http://www.scientificamerican.com/article.cfm?id=why-would-a-chimpanzee-at.
[6]奇云.黑猩猩与人类基因相似度达 96%以上[J].生物学通报,2006,41(2):13-14.
[7]Jon Cohen.Menopause in Chimps?Science/AAAs[EB/OL]http://news.sciencemag.o rg/sciencenow/2007/12/13-02.html.