Highlight: Elefantenbesamung

Erfolgsrezept für die künstliche Besamung des afrikanischen Elefanten "Sabi" im Tiergarten Schönbrunn

Hildebrandt TB, Göritz F, Fritsch G, Rohleder M, Schwarzenberger F, Schwammer H, Mohlin F, Tropeano A, Mitchell T, Hermes R.

1999 wurde in Tiergarten Schönbrunn die erste erfolgreiche künstliche Besamung eines Elefanten in Europa durchgeführt. Während Forscher, das Zoomanagement des Tiergartens Schönbrunn sowie dessen Besucher bereits die Geburt des Elefantenbabies Abu am 25.04.2001 miterleben durften, steigt international zunehmend das Interesse an dieser neuen Methode des modernen Zuchtmanagements beim Elefanten. Dieses Interesse zum Anlaß nehmend, sollen kurz Hintergrundinformationen zur Planung, Organisation und erfolgreichen sowie sichereren Durchführung der durchgeführten künstlichen Besamung bei Sabi skizziert werden. (www.zoovienna.at)

Die wichtigsten Elemente des künstlichen Besamungsprogrammes waren 1. die Ultraschalluntersuchung und Auswahl der Besamungskandidaten, 2. die Vorhersage des Ovulationszeitpunktes durch sonographisches und hormonelles Brunstzyklusmonitoring zur genauen Abstimmung der Besamung und, 3. die Gewinnung, Beurteilung und Transport des Spermas eines zuvor untersuchten, potentiellen Vatertieres im Zoo von Colchester, GB und, 4. das nicht chirurgische Verbringen des Samens in den weiblichen Genitaltrakt.

1. Auswahl Sabis als Besamungskandidat
   
   Grundlegend für Vorbereitung der künstlichen Besamungsversuche war die transrektale ultrasonographische Untersuchung Sabis im Dezember 1998 durch Drs. Hildbrandt und Göritz vom IZW bei der ihre Geschlechtsgesundheit und "charakterliche" Eignung für einen künstlichen Besamungsversuch beurteilt worden war. Die inneren Geschlechtsorgane Scheidenvorhof, Scheide, Gebärmutterhals, Gebärmutter sowie die Eierstöcke wurden bei dieser ersten Untersuchung auf ihren Entwicklungsstand sowie deren Aktivitätstatus hin untersucht. Die sonographisch festgestellte Geschlechtsgesundheit und zufällig dokumentierte sowie später endokrinologisch bestätigte bevorstehende Ovulation machten Sabi zu einem idealen Kandidaten eines künstlichen Besamungsprojektes und bildeten die Basis für die Planung des ersten Insemiantionsversuchs im März 1999.

2. Die Bestimmung des Ovulationszeitpunktes

Zur Bestimmung des Brunstzyklus wurden wöchentlich Blut- und Kotproben genommen und in der Veterinärmedizinischen Universität Wien sowie im Institut für Zoo- und Wildtierforschung in Berlin untersucht. Insbesondere die Blutentnahme aus den Ohr- oder Hinterbeinvenen war ein fester Bestandteil der wöchentlichen Routine und erfolgte an einem fixen Tag der Woche zu gleicher Stunde. Progesteronmetaboliten im Kot und im Blut waren Gegenstand der Hormonanalyse, die Aufschluß über die Zykluslänge Sabis geben sollten. In der sogenannten Follikelphase des Sexualzyklus erreicht das Progesteron Basalwerte, die eine Follikeanbildung an den Ovarien anzeigt. Am Ende dieser 5 - 7 wöchigen Follikelphase steht die Entwicklung und Reifung eines sprungreifen Graafschen Follikels der letztlich ovuliert und zur Bildung eines Gelbkörpers führt. Dieser Gelbkörper zusammen mit kleineren "Hilfsgelbkörpern" ist der Syntheseort für das nun meßbar ansteigende Progesteron. Die Messung dieses sogenannten Schwangerschaftsschutzhormones ist aber leider zu ungenau für die exakte Vorhersage des Ovulationszeitpunktes.

 

Einziges Mittel zur präzisen Voraussage des Ovulationszeitpunktes beim Elefanten ist neben der in Europa noch nicht etablierten Bestimmung des Luteinisierenden Hormons (LH) im Blutserum eine tägliche sonographische Untersuchung und Beurteilung der Eierstöcke. Zu diesem Zweck wurden im Vorfeld des ersten Besamungsversuches ab Mitte Februar 1999 von Dr. Hermes und Herrn Fritsch vom IZW serielle Ultraschalluntersuchungen durchgeführt, die genauen Aufschluß über die Follikelreifung am Eierstock und den Tag des Eisprunges geben sollten. Eine mißinterpretierte pathologisch-zystische Struktur neben dem rechten Eierstock Sabis im Zeitraum des erwarteten Eisprunges führte beim ersten Besamungsversuch im März 1999 zu einer fehlerhaften Vorhersage des Eisprunges. Erst die zweite sonographische Beobachtung der Follikelphase bei Sabi im Juli 1999 unter Berücksichtigung der zuvor identifizierten Zyste führte zur exakten Vorhersage der Ovulation und letztlich zur erfolgreichen Besamung.

  

3. Spermagewinnung, Beurteilung und Transport

Ein für ein Besamungsprojekt geeigneter Samenspender konnte in Colchester, GB ausfindig gemacht werden. Die potentielle Fortpflanzungsfähigkeit des 18 jährigen Bullen Tembo mußte genauso wie bei Sabi vor Beginn der eigentlichen Besamungsversuche durch mehrmalige Ultraschall- und Spermauntersuchungen durch Dr. Hildebrandt und Dr. Hermes abgeklärt werden. Während zweier Besuche in Colchester im Januar und Februar 1999 wurde die Fortpflanzungsfähigkeit Tembos geprüft. Eine Ejakulation beim Elefanten kann durch eine manuelle, rektale Massage des im Becken befindlichen Anteiles der Harnröhre sowie der dort befindlichen akzessorischen Geschlechtsdrüsen ausgelöst werden. Die so gewonnenen Ejakulatfraktionen wurden anschließend unter spermatologischen Gesichtspunkten auf Motilität, Vorwärtsbeweglichkeit, Dichte und Zellmembranintegrität der Spermien untersucht. Die in diesen Voruntersuchungen ermittelten sehr guten spermatologischen Werte von beispielsweise 85 - 90% Motilität ließen Tembo als sehr geeigneten potentiellen Zuchtbullen erscheinen.

 

Als größte organisatorische Schwierigkeit bei der künstlichen Besamung neben der Bestimmung des Ovulationszeitpunktes erweist sich zur Zeit noch die begrenzte Lagerfähigkeit frischen Elefantenspermas. Anders als z.B. beim Rind wo Tiefgefriersperma zu einer beliebigen Zeit gewonnen, eingefroren, wieder aufgetaut und versamt werden kann, muß Elefantensperma noch am selben Tag gekühlt transportiert und frisch versamt werden. Da während einer Besamungsserie Sabi an drei aufeinanderfolgenden Tagen besamt werden mußte, wurde somit Tembo ebenfalls an drei aufeinanderfolgenden Tagen abgesamt. Die täglich gewonnene Spermaprobe wurde nach ihrer spermatologischen Beurteilung mit spezifischen Nährzusätzen für den Transport verdünnt und in speziellen Thermobehältern bei 4°C durch das IZW Team jeden Tag von Colchester nach Wien zur Besamung gebracht. Hierzu wurde passender Weise eine Teilstrecke mit der Virgin-Airline geflogen. Die logistische Koordinierung der gesamten Flüge wurde in hervorragender Weise von Herrn Lienhart umgesetzt.

  

4. Die künstliche Besamung
   
   Wesentlichen Anteil am Erfolg hatte in nicht geringem Maße die Kooperationsbereitschaft Sabis. Das am IZW entwickelte und patentierte Verfahren zur nicht chirurgischen Insemination erforderte von Sabi, eine halbe bis zwei Stunden ruhig auf vier Postamenten zu stehen. Der Umstand weder sediert noch angekettet oder angeseilt diese Besamungsprozedur zu tolerieren, war eine großartige Leistung von Tier und Pflegerteam. Dieses Zusammenspiel ermöglichte es Sabi, den Besamungsvorgang aktiv durch reflektorische Gebärmutterkontraktionen im Augenblick der Insemination zu unterstützen. Für das Verbringen und Deponieren des Spermas an den äußeren Muttermund muß beim Elefanten, ausgehend von der Öffnung des Genitaltraktes, eine Distanz von ca. 1,5 - 1,8 m überbrückt werden. Ein spezieller Ballonkatheter wird zunächst über den Beckenkamm eingeführt. Mit Hilfe eines Video-Chip-Endoskops, das von Dr. Göritz im Lumen des Ballonkatheters vorgeschoben wird, erfolgte die Darstellung der Hyminalöffnung zur Scheide. Dieser kleine Eingang wird insbesondere nur bei Tieren beobachtet, die noch keine Babys hatten und stellt das Größte zu bewältigende anatomische Hindernis bei einer Elefantenbesamung dar. Durch die ca. 0.5 cm große und ca. 1.3 m von der Genitalöffnung entfernte Hyminalöffnung wird nun ein 0.3 cm starker Besamungskatheter in die Vagina bis vor den äußeren Muttermund vorgeschoben. Sonographisch wurde dann simultan von Dr. Hildebrandt die genaue Lage des Besamungskatheters verifiziert, bevor das zuvor erwärmte Sperma langsam injiziert wurde. Die Präsentation von aus Colchester mitgebrachtem Harn, Kot sowie nicht verwendbaren Spermareste von Tembo im Anschluß an die Besamung stimulierte Sabi zusätzlich olfaktorisch. Die beiden ersten künstlich gezeugten afrikanischen Elefantenbabies Amali (März 2000) und Ajani (August 2000) wurden im Zoo von Indianapolis geboren.

Bild vom November 2000
Die beiden ersten künstlich gezeugten afrikanischen Elefantenbabys Amali (8 Monate) und Ajani (3 Monate) im Zoo Indianapolis zeigen, auf was sich der Wiener Zoo nach der Geburt des ersten durch künstliche Besamung entstandenen Elefantenbabys in Europa freuen kann.

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Am 25.04.2001 wurde im Tiergarten Schönbrunn in Wien der kleine Elefantenbulle "Abu" (Geburtsgewicht:110 kg) geboren und erkundet mit großer Begeisterung sein neues zu Hause (Fotos: Tiergarten Schönbrunn, Wien)