种的保存战略与冰冻动物园

稀有动物的保存战略，被认为有野生的个体保存（保护生栖地），饲养下的保存（在动物园中饲育）以及冰冻胚和配子的保存（冰冻动物园：Frozen Zoo）等手段。但是，保护生栖地，必须有广阔的土地，由于伴随着土地开发利用，是一种很难全面实施的措施；而在动物园进行稀有动物的饲养，虽然已正在英国的泽西动物园或者美国的各种动物园中进行，但一般饲养下所保存的个体有限，用所有的动物园来饲养稀有动物，也是不可能办到的。

目前，在美国加利福尼亚的圣地亚哥动物园，有被称之为冰冻动物园的研究室，已采集了有哺乳类、鸟类、爬虫类等在内的约200多种稀有野生动物的精子和卵子，将其保存在液氮（-196℃）中。现在，在美国各地的动物园与大学，一批具有博士称号的学者、研究员与专家，正组成课题组，致力于这种冰冻动物园的研究试验，并已逐步取得其成果。日本已在1992年的全球首脑会议上签署了“生物多样性条约”，制定了本国应保护的种和生态系目录，但尚未进行冰冻动物园的有关试验。专家们提出，为了对稀有动物进行保护，必须抓紧制定出国家战略，同时，在新制定的“稀有动植物保存法”中，不仅要指定保护区，而且要增加制定必须抓紧对稀有动物的保护、增殖事业有利的具体措施。虽然谁都知道，对生栖地的保护，对于保护稀有野生动物来说，是最好的措施，但为了使这些条约、法律更有效的产生效果，精子、卵子、胚的冰冻保存，即冰冻动物园的建立也是必不可少的。

在稀有动物保存上的应用

如果冻结保存胚与配子，可以半永久性地保存兼备所有遗传信息和产生个体的细胞。那么，若应用于稀有野生动物的保护，能有希望获得如下的应用效果。

从所谓恢复个体的观点来看，胚的冻结保存，是最有效的手段。然而，为此必须被限于在所谓繁殖期时期，自雌性动物的生殖道内采取胚，对于野生动物来说，是极其困难的。特别是捕获雌雄相同程度的个体数，或存在于同一场所的场合。预料在实际中，与其冰冻保存冻结胚，还不如以各自采取雄性的精子、雌性未受精的卵子分别保存的方式会更多。胚的冻结保存虽然终究是重要的，但分别冻结保存配子将更为有效。如果分别将配子冰冻保存起来，在以后若雌性被捕获，便可以用冰冻的精子进行人工授精，或者从被捕获的雌的卵巢中采取卵子，进行体外受精。反之，如果雄的被捕获，其雄的精子也可以与被冰冻的未受精的卵子进行体外受精。再者，在不能满足所有的条件时，人工授精和体外受精在当时都难以进行的情况下，先将精子和未受精卵子冻结保存下来，待各种条件完备时，再同时将两者解冻，让其体外受精后，用所谓向亚种或近缘种体内移植胚的方法，也有可能使个体产生。

另外，偶然遇到作为有害动物被驱除，或者因交通事故等造成稀有野生动物的被杀害。此时，如果及时将生殖细胞冻结，到将来，也有可能被有效地利用。

再者，饲养在动物园的动物，如果死后直接从其躯体的卵巢中取出卵子或从其睾丸上（用于贮藏由睾丸所制作的精子的器官）取出精子，将其冻结，不仅可供国内，而且还可以在国际上被利用。同时，在动物园内，个体数量过于增加时采取避孕手术和为了防止雄性的凶残而实施去势术那样的场合，也有希望积极的进行生殖细胞冻结保存。

自1个雄的个体被采集的精子数，比从1个雌的个体所获得的卵子数，要多得多，有着庞大的数字。对于牛来说，由于被限制雄性而采集的冻结精液，在供给人工授精方便面已占大部分，已是众所周知的事例。这是精子被有效地利用的最好事实。在稀有动物保护方面，精子冰冻保存，潜存着在较大的集团范围与人工授精技术相结合的可能性。这对解决各种繁殖上的问题将有所帮助。同时，还正在开发历来很难解决的老鼠等小型动物的精子冻结保存技术。用从1只雄的老鼠上取出的精子，通过体外受精和胚胎移植，可以获得很多的幼鼠。

对于必须从广阔生栖地的鸟类与大型动物来说，可充分地预想到，随着因开发导致的生栖地的狭窄和环境条件的变化，个体数量将在短期内剧烈减少。这样一来，就已经采用的那样的增殖事业来说，通过少数个体的反复近亲交配，形质的劣化是不可避免的，使灭绝的事例有可能增加。在这样的情况下，如果事先能从充足的个体中取出精子，给予冻结保存，利用这些冻结的精液，将有可能获得有效的人工授精，从而更好地获得原种的后代。

另一方面，对于动物园的稀有动物，雄的或雌的仅只被饲养了其中哪一种的情况较多，几乎得不到交配的机会，便被那样结束了一生的动物不少，如果动物园的同行能有组织，而且积极的配合，取出雄的精子进行冻结保存，再向有雌的动物园提供冰冻精子，在雌的发情时，有人工授精之类的技术，便有可能获得他们的后代。

另外，大猩猩等，一般都是被雌雄成对地饲养的，由于雌、雄间的心理原因（性格相违），回避交尾或饲养在很狭窄的范围中，变得交尾欲减退。因此，在日本动物园中，几乎没有听到过产生第二代的新闻。在其他国家，已经盛行地进行着熊猫、大猩猩、老虎、猎豹等精子的冰冻保存，通过用这些冰冻精子进行人工授精，已产生了很多的幼仔。在动物园之间，大概目前还没有进行个体交换那样的事例。鉴于目前的状况来看，确立这样的交换体系，应该说，已是当务之急。

野生动物由于生物学的多样性和保留有丰富的有用基因，作为实验动物利用，或者应用那些基因开发药品等，作为医学、生物学研究用的生物资源，充分蕴藏着潜在的可能性。但是，在其研究开发前，珍贵的野生动物便有可能从地球上被灭绝了。从利用方面对人类来说，也是很大的损失。将来，无论生物技术怎样的进步，用人工再生一旦已灭绝了的种，是不可能的，兼备所有遗传信息和产生个体能力的最小单位的细胞，仅只能是胚或者配子。所以，被认为，冻结保存这些细胞，不只是限于对野生动物的保存。作为对有用生物资源的保存，也是极为重要的。

个体恢复系统的问题与对策

如前所述，经冰冻后的配子复原为个体时，将卵子和精子同时解冻——体外受精所获得的胚（受精卵），必须经过向亚种或者近缘种的所谓移植系统。最重要的要点是，确立在野外也能简单地进行的配子冰冻法；使解冻了的配子能更有效地受精的体外受精系统，向亚种或近缘种进行胚移植的胚胎移植技术。

最近，对哺乳类配子的冰冻，如果在液氮中放入运输用小型保管器，可以比较容易地进行。特别是对于卵子来说，与冰冻方法复杂，需要很长时间的原来的缓慢冻结法（需花2~3个小时的逐渐冷却的方法）比较，是非常简单的，而且在短时间便能完成的超急速冻结法（在常温下直接放入液氮中冻结的方法），对于野生动物，将被广泛的应用。

冰冻精子与冰冻未受精的卵的受精能力，与新鲜的比较，一般较低。其主要原因是，对于精子而言，解冻后的活动性降低；对于未受精的卵来说，通过冰冻，透明带（包围卵子的透明膜）硬化，阻碍着精子对卵子的攻击。然而，最近开发了一种一边应用在显微镜下可以进行微细操作的显微操作器。切开卵子的透明带，一边在透明带内侧或者卵细胞质内注入精子等的各种各样的显微受精方法。正作为治疗人类不孕症的一种方法，被临床应用。再者，对于牛，通过移植，将因冰冻解冻已经死亡的精子注入卵细胞质内所获得的受精卵植入母体，由此也产生了幼仔。如果全面地应用这些技术，将有可能飞速地提高冻结了的配子间的受精率。

对于人类以外的胚移植，向同一个个体移植胚的事例非常少见，一般宁可向别的个体移植。特别是对于老鼠，将各种近交系的冻结胚移植到别的系的雌鼠的输卵管中，可获得很好的移植成绩。同时，在最近，将高级的黑毛日本种牛的冰冻受精卵移植到荷兰种牛母牛的子宫内，由此而产生丁多只黑毛日本种的仔牛。被认为，通过向亚种体内移植胚，制作出新生仔是比较容易成功的。

另一方面，关于近缘种之间的胚移植研究，目前还相当的少，但最近已有关于在马的子宫内移植斑马的胚胎，被获得正常新生仔的报道。被认为，如果体形与妊娠期大体相同，通过向近缘种移植胚胎产出仔来，也是十分可能的。

已经对老鼠作过将冻结了的精子和冰冻了的未受精卵进行同时解冻，经用体外受精法将所获得的双细胞胚胎移植到其他品系的雌鼠体内。成功地产生了幼鼠。

行将消失的日本朱鹭，是日本人目前碰到的重大课题，政府研究工作者、动物园与有关自然保护运动的工作者们，已联合组成研究小组，积极地致力于研究这一问题。也许可以探索出一条从濒临灭亡的深渊中挽救出与朱鹭那样的很多稀有动物的道路吧！

迄今，已经以人、家畜作为实验对象的发展着的胚与配子的冰冻技术，正开始应用于稀有动物或者即将濒临于灭绝危机的较多的野生动物保存方面。被认为，这对今后作为物种保存的新手段，是极其重要的。

［科学（日），1994年8月］