포획 사육

Captive breeding
남아프리카 공화국의 드 와일드 치타와 야생동물 센터 입구.사육 프로그램은 치타와 아프리카 야생견의 보존과 보존에 중요한 역할을 한다.

포획 번식으로도 알려진 포획 번식은 야생동물 보호구역, 동물원, 식물원, 그리고 다른 보존 시설과 같은 통제된 환경에서 식물이나 동물을 유지하는 과정이다.그것은 때때로 서식지 감소, 단편화, 과도한 사냥이나 어업, 오염, 포식, 질병,[1] 기생충과 같은 인간 활동에 의해 위협을 받고 있는 종들을 돕기 위해 사용된다.어떤 경우에는 포획 번식 프로그램이 종을 멸종으로부터 구할 수 있지만, 성공하기 위해서는 사육자들이 유전적, 생태학적, 행동적, 윤리적 문제를 포함한 많은 요소들을 고려해야 합니다.대부분의 성공적인 시도는 많은 기관의 협력과 조정을 수반합니다.

역사

USFWS 직원들, 사육된 두 마리의 붉은 늑대를 데리고 있다.
아라비안 오릭스는 포획 번식 프로그램을 통해 재도입된 최초의 동물 중 하나이다.

포획 사육 기술은 적어도 10,000년 전에 염소와 같은 동물과 밀과 같은 식물을 처음으로 사람이 길들이면서 시작되었다.[2]이러한 관행은 이집트의 왕실[3] 동물원으로 시작된 최초의 동물원의 부상과 그 인기로 인해 전 세계적으로 동물원의 증가로 이어졌다.최초의 실제 사육 프로그램은 1960년대에 시작되었습니다.1962년 피닉스 동물원의 아라비안 오릭스 번식 프로그램과 같은 이 프로그램들은 이 [4]종들을 야생으로 재도입시키기 위한 것이었다.이 프로그램들은 [5]생물다양성을 보존하기 위해 멸종위기종과 서식지를 보호하는 데 초점을 맞춘 닉슨 행정부의 1973년 멸종위기종법에 따라 확대되었다.이후 1975년 설립돼 [6]2009년 확대된 샌디에이고 동물원의 보존연구소와 같은 동물원에 연구와 보존이 수용돼 하와이 [7]까마귀와 같은 종의 성공적인 보존 노력에 기여했다.

코디네이션

보존에 관심이 있는 종의 사육은 국제적인 스터드북과 코디네이터를 포함한 공동 사육 프로그램에 의해 조정되며, 글로벌 또는 지역적 관점에서 개별 동물 및 기관의 역할을 평가한다.이러한 스터드북에는 생년월일, 성별, 위치 및 혈통(알고 있는 경우)에 대한 정보가 포함되어 있어 생존율과 번식률, 모집단의 설립자 수 및 근친교배 [8]계수를 결정하는 데 도움이 됩니다.종 코디네이터는 스터드북의 정보를 검토하고 가장 유리한 자손을 낳을 번식 전략을 결정합니다.

만약 서로 다른 동물원에서 두 마리의 양립 가능한 동물이 발견된다면, 그 동물들은 짝짓기를 위해 이동될 수 있지만, 이것은 스트레스를 주고, 이는 다시 짝짓기를 덜 하게 만들 수 있다.하지만, 이것은 여전히 유럽 동물학 [9]단체들 사이에서 인기 있는 사육 방법입니다.정자를 보내는 인공수정도 가능하지만 수컷은 정자를 채취할 때 스트레스를 받을 수 있고 암컷도 인공수정 과정에서 스트레스를 받을 수 있다.게다가, 이 접근법은 수송에 수송 시간 동안 정자의 수명을 연장해야 하기 때문에 낮은 품질의 정액을 생산한다.

멸종위기종 보존을 위한 지역 프로그램이 있다.

다음 항목도 참조하십시오.세계 동물원 수족관 협회

과제들

유전학

많은 포획 개체군의 목적은 야생 개체군에서 발견되는 것과 유사한 수준의 유전적 다양성을 유지하는 것입니다.포획 개체수는 보통 작고 인위적인 환경에서 유지되기 때문에 적응, 근친교배, 다양성의 상실과 같은 유전적 요인이 주요 관심사가 될 수 있다.

국내화(적응)

식물군과 동물군 사이의 적응 차이는 환경 압력의 변화로 인해 발생한다.야생으로의 재도입 전 포획 교배의 경우, 생물들이 자연환경이 아닌 포획환경에 적응하기 위해 진화할 수 있다.[11] 식물 또는 동물을 원래의 환경과 다른 환경에 다시 도입하면 해당 환경에 적합하지 않을 수 있는 특성이 고착되어 개인이 혜택을 받지 못할 수 있습니다.선택 강도, 초기 유전적 다양성, 그리고 효과적인 개체 수는 그 종이 포획 [10]환경에 얼마나 적응하는지에 영향을 미칠 수 있다.모델링 작업은 프로그램의 지속 시간(즉, 수용 인구의 기초에서 마지막 출시 이벤트까지의 시간)이 재도입 성공의 중요한 결정 요소임을 나타냅니다.중간 프로젝트 기간 동안 충분한 수의 인원을 석방할 수 있도록 성공이 극대화되며,[11] 감금 상태에서 여유로운 선택을 받는 세대의 수를 최소화합니다.포획된 세대 수를 줄이고, 자연환경과 유사한 환경을 조성하여 수용적응을 위한 선택을 최소화하며,[12] 야생 개체에서 온 이민자 수를 최대화함으로써 최소화할 수 있다.

유전적 다양성

작은 포획 개체수의 한 가지 결과는 유전자가 우연히 고정되거나 완전히 사라질 가능성이 있는 유전자 이동의 영향의 증가이다. 따라서 유전자의 다양성을 감소시킨다.포획된 개체군의 유전적 다양성에 영향을 미칠 수 있는 다른 요인으로는 병목현상과 초기 개체군의 크기가 있다.급격한 인구 감소나 적은 초기 인구와 같은 병목 현상은 유전적 다양성에 영향을 미친다.야생 개체군을 유전적으로 대표할 수 있는 개체군을 충분히 만들어 개체 수를 극대화하고,[11] 개체 수를 실제 개체 수에 대한 유효 개체 수 비율을 최대화함으로써 손실을 최소화할 수 있다.

근친교배

근친교배는 유기체가 개체군의 이형 접합성을 낮추면서 가까운 친척의 개체와 짝짓기를 하는 것이다.비록 근친 교배가 비교적 흔할 수 있지만, 그것이 적합성의 저하를 가져올 때 그것은 근친교배 우울증이라고 알려져 있다.근친교배 우울증의 해로운 영향은 특히 더 작은 개체군들에게서 널리 퍼지고, 따라서 [13]포획된 개체군들에게서 광범위하게 퍼질 수 있다.이러한 집단을 가장 생존가능하게 만들기 위해서는 근친교배 우울증으로 인한 유해 대립 유전자 발현의 영향을 모니터링하고 감소시키고 [13]유전적 다양성을 회복하는 것이 중요하다.근친인구를 비교배 또는 저교배인구와 비교하면 해로운 영향이 존재할 [14]경우 그 정도를 판단하는 데 도움이 될 수 있다.포획된 번식 개체군 내에서 근친 교배의 가능성을 면밀히 관찰하는 것 또한 그 종의 토착 서식지로의 재도입의 성공에 열쇠이다.

Speke's Gazelle은 유전자 부하 감소에 대한 선택 효과를 결정하는 데 초점을 맞춘 포획 번식 프로그램의 초점이었다.
이종 교배

이종 교배는 유기체가 관련 없는 개체와 짝짓기를 할 때 개체군의 이형 접합성을 증가시킨다.새로운 다양성은 종종 유익하지만, 만약 두 개체 사이에 큰 유전적 차이가 있다면 그것은 이종 교배 우울증을 초래할 수 있다.이것은 근친교배 우울증과 비슷하지만 분류학적 문제, 염색체 차이, 성적 불일치 또는 [15]개체 간의 적응적 차이를 포함한 많은 다른 메커니즘에서 발생한다.일반적인 원인은 염색체 다배체 차이와 개인 간의 교배로 불임으로 이어진다.가장 좋은 예는 오랑우탄인데, 1980년대 분류법이 개정되기 전에는 몸 상태가 더[citation needed] 낮은 잡종 오랑우탄을 생산하는 포획 개체군에서 흔히 교배되었을 것입니다.재도입 시 염색체 배수가 무시되면 야생의 무균 잡종 때문에 복원 노력이 실패할 수 있다.원래 먼 집단에서 온 개체들 사이에 큰 유전적 차이가 있다면, 그러한 개체들은 다른 짝이 존재하지 않는 환경에서만 길러져야 한다.

동작의 변화

포획 번식은 야생으로 다시 유입된 동물들의 행동 변화에 기여할 수 있다.방사된 동물들은 일반적으로 먹이를 사냥하거나 찾는 능력이 떨어지며, 이것은 굶주림을 초래하는데, 아마도 어린 동물들이 감금된 상태에서 중요한 학습 기간을 보냈기 때문일 것이다.방사된 동물들은 종종 위험을 감수하는 행동을 보이고 [16]포식자들을 피하지 못합니다.황금 사자 타마린 어미는 종종 기어오르고 먹이를 찾지 못하기 때문에 새끼를 낳기 전에 야생에서 죽는다.이것은 그 종이 생존 가능한 새끼를 낳을 수 없기 때문에 재도입에도 불구하고 지속적인 개체수 감소로 이어진다.훈련을 통해 항프레데이터 기술을 향상시킬 수 있지만 효과는 [17][18]다양합니다.

포획 상태에서 사육된 연어는 주의력 저하가 비슷하며 어릴 때 포식자에 의해 죽임을 당한다.그러나 천연 먹이가 있는 풍요로운 환경에서 사육된 연어는 위험을 감수하는 행동을 덜 보였고 [19]생존 가능성이 더 높았다.

생쥐에 대한 연구는 여러 세대에 걸쳐 사육 사육이 이루어졌고 이 생쥐들이 야생 생쥐와 교배하기 위해 "방류"된 후, 사육된 생쥐들이 야생 생쥐 대신 그들 사이에서 교배했다는 것을 발견했다.이는 포획 번식이 짝짓기 선호도에 영향을 미칠 수 있으며 재도입 프로그램의 [20]성공에 영향을 미칠 수 있음을 시사합니다.

뉴질랜드 랑가티라 섬의 채텀 섬 블랙 로빈.

인간이 매개하는 종의 회복은 의도하지 않게 야생 개체군의 부적응 행동을 촉진할 수 있다.1980년에 야생 채텀 섬 블랙 로빈의 수는 짝짓기 한 쌍으로 감소했습니다.인구의 집중적인 관리는 인구를 회복하는데 도움을 주었고 1998년에는 200명의 개인이 있었다.회복 기간 동안 과학자들은 개체들이 중앙이 아닌 둥지의 가장자리에 알을 낳는 "림 산란" 습관을 관찰했다.림은 알을 낳지 않았다.이 육지 관리자들은 이 알을 둥지의 중심으로 밀어 넣었고, 이것은 번식을 크게 증가시켰다.하지만, 이러한 부적응적 특성이 지속되도록 함으로써, 인구의 절반 이상이 림 층이 되었습니다.유전자 연구에 따르면 이는 인간의 개입으로[21] 인해 선택된 상염색체 우성 멘델리아 특성인 것으로 나타났다.

성공

드 와일드 치타와 야생동물 센터의 치타입니다.
킹 치타, 드 와일트 치타 야생동물 센터에서 희귀한 돌연변이를 가진 다양한 치타

1971년 남아프리카에 설립된 드 와일트 치타와 야생동물 센터는 치타 포획 사육 프로그램을 가지고 있다.1975년과 2005년 사이에 242마리의 아기들이 총 785마리의 새끼를 가지고 태어났다.첫 12개월 동안 아기 치타의 생존율은 71.3%, 나이 든 아기 치타의 생존율은 66.2%로 치타가 성공적으로 번식할 수 있다는 것을 입증했다.그것은 또한 다른 번식 서식지의 실패가 "불량한" 정자 [22]형태에 기인할 수도 있다는 것을 나타냈다.

한 번도 길들여지지 않은 유일한 말 종인 프제발스키의 말은 포획 사육 프로그램에 의해 멸종 직전에서 회복되었고, 1990년대에 성공적으로 몽골에 재도입되었고,[23] 오늘날 750마리 이상의 야생이 프제발스키의 말을 배회하고 있다.

갈라파고스 거북의 개체수는 한때 남아 있는 12마리만큼 적었지만, 포획 번식 프로그램을 [24][25]통해 오늘날 2000마리 이상으로 회복되었습니다.추가로 8종의 거북이가 섬 사슬의 포획 번식 프로그램에 의해 지원되었다.[25]

야생 태즈메이니아 데블은 데블 안면 [26]종양이라고 불리는 전염성 암으로 인해 90%까지 감소했습니다.포획 보험 개체수 프로그램이 시작되었지만 2012년 현재 포획 사육률은 필요 이상으로 낮았다.킬리, 팬슨, 마스터스, 맥그리비(2012)는 분변 프로게스토겐과 코르티코스테론 대사물 농도의 시간적 패턴을 조사함으로써 "악마의 발정 주기에 대한 이해를 높이고 실패한 남녀 쌍성의 잠재적 원인을 밝히기 위해" 노력하였다.그들은 성공하지 못한 암컷들 대부분이 포획된 채 태어났다는 것을 발견했는데, 이것은 만약 그 종의 생존이 오직 포획된 번식에 달려있다면, 그 개체수는 아마도 [27]사라질 것이라는 것을 암시한다.

2010년, 오리건 동물원은 콜롬비아 분지 피그미 토끼의 친밀함과 선호도를 바탕으로 한 짝짓기가 번식 성공을 [28]크게 증가시켰다는 것을 발견했습니다.

2019년에, 포획된 미국 주걱붕어와 러시아 철갑상어를 번식시키려 하는 연구원들이 실수로 두 [29]물고기 사이의 잡종 물고기인 완두어를 따로 번식시켰다.

사용하는 방법

다음 항목도 참조하십시오.② 동물 내 인공수정
캘리포니아 콘도르 개체군의 알려진 모든 개체들이 포획되어 게놈에 있는 마이크로 위성 지역의 연구를 통해 번식되었다.

적절한 유전적 다양성을 가진 포획 사육 집단을 찾기 위해 사육자들은 보통 다른 원천 개체군, 즉 적어도 20-30마리 이상의 개체군을 선택한다.포획 번식 프로그램의 설립 개체 수는 종종 그들의 위협적인 상태 때문에 이상적인 개체 수보다 적었고, 근친교배 [30]우울증 같은 도전에 더 민감하게 만듭니다.

사육 프로그램은 적응 차이, 유전적 다양성 상실, 근친교배 우울증, 근친교배 우울증 등 사육의 어려움을 극복하고 원하는 결과를 얻기 위해 다양한 모니터링 방법을 사용한다.인공수정은 [30]근친교배와 같은 가까운 관계인 개체와의 교배의 영향을 줄이기 위해 자연적으로 짝짓기를 하지 않는 개체로부터 원하는 자손을 낳기 위해 사용된다.판다 포르노에서 볼 수 있는 방법들은 프로그램이 짝짓기 행동을 [31]장려함으로써 선택된 개체들을 짝짓기를 할 수 있게 해준다.포획 번식의 관심사는 가까운 개체 교배의 영향을 최소화하는 것이기 때문에, 유기체 게놈의 마이크로 위성 영역은 관련성을 최소화하고 [30]가장 멀리 떨어진 개체들을 번식시키기 위해 설립자들 간의 관계를 결정하는 데 사용될 수 있다.이 방법은 캘리포니아 콘도르와 괌 레일의 포획 번식에 성공적으로 사용되었습니다.최대 근친교배 방지(MAI) 방식은 근친교배를 [30]피하기 위해 그룹 간에 개인을 순환시킴으로써 개별 수준이 아닌 그룹 수준에서 제어할 수 있도록 합니다.

새로운 테크놀로지

인공수정(ART) : 인공수정

포획된 야생 동물들을 자연 번식시키는 것은 어려운 일일 수 있다.예를 들어 자이언트 판다는 일단 잡히면 짝짓기에 흥미를 잃고 암컷 자이언트 판다는 48시간에서 72시간 [32]밖에 지속되지 않는 발정기를 1년에 한 번만 경험한다.멸종 위기에 처한 동물들의 개체 수를 늘리기 위해 많은 연구자들이 인공 수정으로 눈을 돌렸다.신체적인 번식 어려움을 극복하고, 수컷이 훨씬 더 많은 수의 암컷을 수정하고, 자손의 친자성을 통제하고, 자연 [33]교미 중에 발생하는 부상을 피하기 위해 등 여러 가지 이유로 사용될 수 있다.그것은 또한 동물을 이동시킬 필요 없이 포획된 시설들이 유전 물질을 서로 쉽게 공유할 수 있도록 하면서, 유전적으로 다양한 포획 개체군을 만들어낸다.독일 기센 대학의 마이클 리어츠 연구팀의 과학자는 정액 채취와 앵무새의 인공 수정을 위한 새로운 기술을 개발했는데, 앵무새의 생식을 도와[34] 세계 최초의 마코를 생산했다.

저온 예약

동물 종은 살아있는 정자, 난자, 또는 배아를 초저온 상태로 저장하는 데 사용되는 극저온 시설로 구성된 유전자 뱅크에 보존될 수 있다.샌디에이고 동물학회는 세계에서 가장 희귀하고 멸종위기에 처한 생물 표본의 냉동 조직을 저온 보존 기술을 이용해 보관하기 위해 "동결 동물원"을 설립했다.현재, 포유류, 파충류, 그리고 새를 포함한 355종 이상의 종이 있었다.동결보존은 수정 전 난모세포 동결보존 또는 수정 후 배아 동결보존으로 할 수 있다.저온 보존 표본은 멸종 위기에 처했거나 멸종된 품종을 되살리는 데 사용될 수 있으며, 품종 개량, 이종 교배, 연구 및 개발을 위해 사용될 수 있습니다.이 방법은 다른 모든 상황 보존 방법에 비해 훨씬 긴 시간 동안 열화되지 않고 사실상 무기한 재료 저장에 사용할 수 있다.그러나, 저온 보존은 비용이 많이 드는 전략일 수 있으며, 생식기가 생존하기 위해서는 장기적인 위생 및 경제적 약속이 필요하다.냉동배아질의 [35]생존율이 떨어지는 종도 있지만 저온생물학은 활발한 연구 분야로 식물에 대한 많은 연구가 진행 중이다.

가축 품종의 멸종을 막기 위해 저온 보존을 사용하는 예로는 헝가리 회색 소, 즉 Magya Szurke가 있다.헝가리 회색 소는 1884년에 490만 마리의 머리 개체로 남동부 유럽에서 한때 우세한 품종이었다.그것들은 주로 통풍력과 고기에 사용되었습니다.하지만, 2차 세계대전이 끝날 무렵에는 인구가 28만 명으로 줄었고 1965년부터 [36]1970년까지 여성 187명, 남성 6명으로 낮은 인구에 도달했다.그 품종의 사용이 줄어든 것은 주로 농업의 기계화와 우유 [37]생산량이 더 많은 주요 품종의 채택 때문이었다.헝가리 정부는 이 품종이 스태미너, 분만 용이성, 질병 저항성, 다양한 기후에 대한 적응 용이성 등의 귀중한 특성을 가지고 있기 때문에 보존 프로젝트를 시작했습니다.정부의 프로그램에는 정자와 [36]배아의 저온 보존을 포함한 다양한 보존 전략이 포함되어 있다.헝가리 정부의 보존 노력으로 2012년에 개체수가 10,310마리로 증가했는데, 이는 저온 [38]보존을 통해 상당한 향상을 보여준다.

클로닝

현재 가장 좋은 복제 기술은 쥐와 같은 친숙한 종과 함께 작업할 때 평균 9.4%의 [39]성공률을 보이는 반면, 야생동물 복제는 보통 1% 미만의 [40]성공률을 보인다.2001년 베시라는 이름의 소가 멸종위기종인 복제 아시아 가우르를 낳았지만 이틀 만에 죽었다.2003년, 밴탱 한 마리가 성공적으로 복제되었고, 이어서 해동된 냉동 배아에서 나온 세 마리의 아프리카 멧돼지가 복제되었다.이러한 성공은 멸종된 종을 복제하는 데 비슷한 기술(다른 종의 대리모 사용)이 사용될 수 있다는 희망을 주었다.이러한 가능성을 예상하여, 마지막 부카도(피레난 아이벡스)의 조직 샘플은 2000년에 죽은 직후 액체 질소에 동결되었다.연구원들은 또한 자이언트 팬더와 치타와 같은 멸종 위기에 처한 종들의 복제를 고려하고 있다.하지만,[41] 동물 복제는 죽기 전에 기형으로 고통 받는 복제 동물의 수 때문에 동물 그룹에 의해 반대된다.

종간 임신

멸종위기 종의 번식을 돕는 잠재적인 기술은 멸종위기 종의 배아를 가까운 종의 암컷의 자궁에 착상시켜 [42]종족까지 운반하는 종간 임신이다.스페인 아이벡스와[43] 호바라 부스타드에 [44]사용되었습니다.

윤리적 고려 사항

1986년 전 세계에 18마리밖에 남지 않은 검은 족제비가 야생에서 500마리로 돌아왔을 때, 그리고 1972년 아라비아 오릭스가 야생에서 멸종된 후 중동 사막에서 1,000마리로 돌아왔을 때처럼,[45] 포획 번식 프로그램은 역사를 통해 성공적이었다는 것이 입증되었다.포획 번식은 멸종 위기에 처한 동물들이 심각한 멸종 위협에 직면하는 것을 막는 이상적인 해결책처럼 들리지만, 이러한 프로그램들이 때때로 득보다는 해를 끼칠 수 있다고 믿는 이유들이 여전히 있다.일부 해로운 영향으로는 번식에 필요한 최적의 조건을 이해하는 지연, 자생 수준에 도달하지 못하거나 방출을 위한 충분한 재고 제공 실패, 근친 교배로 인한 유전적 다양성 손실, 그리고 이용 가능한 포획된 어린 [46]아기에도 불구하고 재도입에 성공하지 못한 것이 포함된다.비록 사육 사육 프로그램이 사육된 유기체의 적합성을 떨어뜨리는 데 부정적인 유전적 영향을 미친다는 것이 입증되었지만, 이 부정적인 효과가 야생에서 태어난 [47]후손들의 전반적인 적합성을 감소시킨다는 것을 보여주는 직접적인 증거는 없다.

사육 프로그램에서의 동물 석방을 요구하는 주된 이유는 네 가지이다: 지나치게 성공적인 사육 프로그램으로 인한 충분한 공간 부족, 재정적인 이유로 인한 시설 폐쇄, 동물 권리 옹호 단체들의 압박, 그리고 멸종 위기에 처한 [48]종들의 보존을 돕기 위해서이다.게다가, 사육 상태에서 태어난 동물들을 야생으로 다시 데려오는 것에는 많은 윤리적 문제가 있다.예를 들어, 과학자들이 1993년에 희귀한 종의 두꺼비를 마요르카 야생으로 다시 도입했을 때, 개구리와 두꺼비를 죽일 수 있는 잠재적으로 치명적인 곰팡이가 의도하지 않게 [49]도입되었다.생물체의 원래 서식지를 유지하거나 종의 생존을 위해 특정 서식지를 복제하는 것 또한 중요하다.

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레퍼런스

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