Frozen Dumbo – Erste umfangreiche Samenbank für wilde afrikanische Elefanten und andere bedrohte Tierarten
In diesem Projekt werden Techniken der künstlichen Besamung und Kryokonservierung von Sperma des afrikanischen und asiatischen Elefanten weiterentwickelt. Mittels dieser Methoden können Populationen der in Gefangenschaft oder isoliert lebenden wilden Elefanten bereichert werden, ohne Individuen aus ihrem natürlichen Lebensraum zu entfernen.
| Laufzeit: | seit 2007 |
| Drittmittelfinanziert: | ja |
| Beteiligte Abteilung(en): | Abt. Reproduktionsmanagement |
| Projektleitung im Leibniz-IZW: | Thomas Hildebrandt (Abt. Reproduktionsmanagement) |
| Projektbeteiligte im Leibniz-IZW: |
Robert Hermes, Frank Göritz, Susanne Holtze (alle: Abt. Reproduktionsmanagement) |
| Konsortialpartner: |
Tiergarten Schönbrunn (Österreich), West Midland Safari Park (Vereinigtes Königreich), Ouwehands Zoo Rhenen (Niederlande), Zoo Zlin (Tschechische Republik) |
| Aktuelle Förderorganisation: | Beauval Conservation et Recherche (ABCR), Pittsburgh Zoo/PPG Aquarium, private Spender |
| Forschungsschwerpunkte: | |
| Verständnis von Merkmalen und evolutionären Anpassungen | |
| Verständnis von Herausforderungen für Wildtiere | |
| Entwicklung neuer Theorien, Methoden und Werkzeuge |
Das Projekt der künstlichen Reproduktion entstand als Gemeinschaftswerk des Leibniz-IZW, des ZooParc Beauval, des Tiergartens Schönbrunn sowie des Pittsburgh Zoo & PPG Aquarium (USA). Nach Gewinnung von Samen von 14 wildlebenden afrikanischen Elefantenbullen (Loxodonta africana) aus dem Phinda Private Game Reserve in Südafrika in den Jahren 2009/2010 mit Hilfe von Elektroejakulation, wurde in Zusammenarbeit mit dem IZW Berlin eine Samenbank erstellt. Der Samen (ca. 2 Liter) wird im ZooParc Beauval in Kryotanks bei -196°C gelagert und steht der Europäischen Zoogemeinschaft nach Abstimmung mit den verantwortlichen Zuchtbuchhaltern zur Verfügung.
Eine weitere erfolgreiche Spermiengewinnung wildlebender afrikanischer Elefanten fand im Frühjahr 2023 mit Unterstützung des ZooParc Beauval sowie des BioParc Valencia im Selati Game Reserve in Südafrika statt. Dabei wurden ca. 3 l Ejakulat hoher Qualität kryopräserviert und warten derzeit auf ihren Export in die Biobank des ZooParc Beauval in Frankreich.
Die künstliche Befruchtung war vor dem Einsatz gefrorenen Samens logistisch sehr aufwendig, weil frischer Samen genau zum richtigen Zeitpunkt des Eisprungs der Elefantenkuh von einem Zoo zum anderen transportiert werden musste. Mit dem Projekt „Frozen Dumbo“ kann gefrorener Samen aufbewahrt und zum optimalen Zeitpunkt für eine Besamung verwendet werden. Das Gefrieren von Säugetierzellen ist heikel: Nicht jede Zelle verträgt einen Kälteschock von minus 196 Grad Celsius. Sie könnten durch die entstehenden Eiskristalle zerstört werden. Bei unserer Methode wird das Sperma nicht schlagartig, sondern stufenweise abgekühlt.
Die Arbeiten des Teams um Prof. Hildebrandt haben die erfolgreiche Befruchtung von mehr als 50 Elefantenkühen ermöglicht, darunter 7 mit gefrorenem Samen. Erstmals war 2011 im Tiergarten Schönbrunn die Elefanten-Dame Tonga mit dem gefrorenen Samen eines freilebenden Bullen aus Südafrika besamt worden.
Das Projekt „Frozen Dumbo“ erlaubt die Verbesserung des Genpools der afrikanischen Zoo-Elefanten in Europa, ohne den Import von lebenden Tieren aus der Wildbahn. Prinzipiell ist die Zucht von afrikanischen Elefanten schwierig in Menschenhand. Für seine bahnbrechenden Arbeiten zur künstlichen Befruchtung von afrikanischen und asiatischen Elefanten ist Prof. Thomas Hildebrandt 2015 mit dem Conservation Legacy Award des Pittsburgh Zoo & PPG Aquarium (US-Bundesstaat Pennsylvania) ausgezeichnet worden. Das Preisgeld betrug 25.000 Dollar und wurde für die Ausrichtung der ersten internationalen Northern White Rhino Konferenz in Wien (03.-05. Dezember 2015) eingesetzt.
Ausgewählte Medienbeiträge
The Boston | Globe 01.12.2023 How to collect a sperm sample from an elephant
Beauval Nature - YouTube | 05.07.2023 Frozen Dumbo 3: toute une aventure
Ausgewählte Publikationen
- Saragusty J, Prieto M, Courtiol A, Potier R, Goeritz F, Hildebrandt TB, Hermes R (2016): Sperm rescue in wild African elephants. Reproduction, Fertility and Development, 28(9), 1433-1442.
- Saragusty J (2015): Directional freezing for large volume cryopreservation. In Cryopreservation and Freeze-Drying Protocols (pp. 381-397). Springer, New York, NY.
- Hermes R, Saragusty J, Goeritz F, Bartels P, Potier R, Baker B, Streich JW, Hildebrandt TB (2013): Freezing African elephant semen as a new population management tool. PLoS ONE 8(3): e57616. doi:10.1371/journal.pone.0057616PloS ONE.
- Hildebrandt TB, Hermes R, Saragusty J, Potier R, Schwammer H, Balfanz F, Vielgrader H, Baker B, Bartels P, Goeritz F (2012): Enriching the captive elephant population genetic pool through artificial insemination with frozen-thawed semen collected in the wild. Theriogenology 78: 1398-1404.
- Behr B, Rath D, Hildebrandt TB, Goeritz F, Blottner S, Portas TJ, Bryant BR, Sieg B, Knieriem A, De Graaf SP, Maxwell WMC, Hermes R (2009): Index of sperm sex sortability in elephants and rhinoceros. Reprod Domest Anim, 44: 273-277.
- Hermes R, Behr B, Hildebrandt TB, Blottner S, Sieg B, Frenzel A, Knieriem A, Saragusty J, Rath D (2009): Sperm sex-sorting in the Asian elephant (Elephas maximus). Anim Reprod Sci 112: 390-396.
- Saragusty J, Hildebrandt TB, Behr B, Knieriem A, Kruse J, Hermes R (2009): Successful cryopreservation of Asian elephant (Elephas maximus) spermatozoa. Anim Reprod Sci 115: 255-266.