In een krappe, slecht verlichte kamer staren drie vrouwen naar een bank met knipperende videomonitors. Elk van de zes schermen toont, vanuit een iets andere hoek, een zwart-witte pluisjesbal - Tai Shan, de gigantische panda-welp die afgelopen zomer in Smithsonian's National Zoo is geboren. Om de twee minuten noteren de vrijwillige onderzoekers aan de bel, wat de welp doet. Ding! Slapen. Ding! Een geeuw Ding! De rechter voorpoot trilt. Gedurende de eerste twee maanden van het leven van Tai Shan hielden medewerkers van de dierentuin en vrijwilligers hem 24 uur per dag in de gaten. Hij is een van de meest bestudeerde panda's in de geschiedenis.
Hij is ook een van de grootste beroemdheden van de hoofdstad. In december, toen de welp zijn publieke debuut maakte, werden 13.000 gratis kaartjes om hem te zien binnen twee uur online gepakt. Fans stonden in een rij onder de vriestemperaturen voordat het loket openging voor een kans op de extra 60 tickets die elke dag werden uitgedeeld. Meer dan 200.000 mensen stemden op de naam van de welp - Tai Shan (tie-SHON) betekent "vredige berg", terwijl miljoenen zich hebben aangemeld bij de live "panda cam" van de dierentuin (nationalzoo.si.edu/Animals/GiantPandas).
De eerste overgebleven panda-welp van de dierentuin, en pas de vierde landelijke, Tai Shan "is het hoogtepunt van een decennium van samenwerkingsonderzoek tussen de Verenigde Staten en China, " zegt David Wildt, voorzitter van de afdeling reproductieve wetenschappen van de dierentuin. In 2005 overleefden eenentwintig welpen die in gevangenschap werden geboren (twee in de Verenigde Staten, één in Japan en de rest in China), meer dan twee keer zoveel als in 2004 en meer dan enig ander jaar tot nu toe. Die prestatie, samen met nieuwe pandareserves en andere beschermingsmaatregelen in China, verhoogt de kans dat een van 's werelds meest bedreigde - en meest geliefde - wezens zullen overleven, niet alleen in gevangenschap maar in het wild.
Nog maar twintig jaar geleden zag de toekomst van de panda er somber uit. Beperkt tot afgelegen, door mist gehulde bamboebossen in het bergachtige zuidwesten van China, hadden de beren tegen het einde van de jaren tachtig meer dan de helft van hun habitat verloren. Eeuwenlang hadden houtkap en landbouw panda's naar steiler en hoger terrein geduwd. De populatie van de soort daalde naar schatting naar schatting 1.000 dieren verspreid over twee dozijn geïsoleerde groepen. Hoewel nog zo'n honderd panda's werden gehouden in Chinese fokcentra, was hun voortplantingspercentage zo laag dat ze weinig hoop boden op het aanvullen van afnemende aantallen. In 1997 had slechts 26 procent van de panda's ooit gefokt.
Panda's zijn notoir moeilijk te fokken. Vrouwtjes ovuleren slechts eenmaal per jaar en blijven slechts één of twee dagen vruchtbaar. De meeste mannelijke gevangenen zijn ondertussen niet geïnteresseerd in seks of zijn zo agressief dat ze een gevaar vormen voor vruchtbare vrouwen. Zelfs als beide partners bereid lijken, zijn mannen vaak niet in staat om de affaire te voltooien. Het duurde tien jaar voordat het eerste pandapaar van de dierentuin, Ling-Ling en Hsing-Hsing, in 1983 eindelijk gepaard ging, na jaren van onhandig, verkeerd geadresseerde omhelzingen. Ling-Ling en Hsing-Hsing - goodwillgeschenken uit China ter herdenking van het bezoek van president Richard Nixon uit 1972 - produceerden vijf welpen gedurende hun twee decennia samen in de dierentuin, maar geen enkele leefde langer dan een paar dagen.
In de jaren zeventig pionierden wetenschappers in de dierentuin van Beijing met technieken om panda's kunstmatig te insemineren. Ze produceerden hun eerste welp in 1978. Maar de procedure had een hoog faalpercentage en slechts een klein percentage van de welpen die in China in gevangenschap werden geboren, of ze nu waren verwekt kunstmatig of natuurlijk, overleefde zo lang als een jaar. De vooruitzichten van de beer begonnen op te kijken in 1996, toen Chinese functionarissen een groep Amerikaanse wetenschappers uitnodigden die ervaring hadden met het kweken van andere bedreigde soorten om samen te werken aan onderzoek naar reuzenpanda. De Verenigde Staten zouden een groot deel van de wetenschappelijke en technische knowhow leveren, terwijl China zou bijdragen aan kennis die was opgedaan door tientallen jaren panda-onderzoek en natuurlijk de werkelijke dieren zou bieden. "We hebben deze kans aangegrepen, " herinnert de reproductieve fysioloog van National Zoo, JoGayle Howard, die talloze uren had geregistreerd om Ling-Ling een moeder te maken.
Begin in 1998 begonnen Amerikaanse wetenschappers regelmatig naar China te reizen, waar zij en hun Chinese collega's de gezondheid, voortplanting, genetica, gedrag en voeding van 61 dieren in de drie grootste fokcentra van China, in Wolong, Chengdu en Beijing, beoordeelden. De meest verrassende bevinding van het onderzoek was dat 80 procent van de panda's, zelfs diegenen die waren afgewezen als 'arme fokkers', in feite 'gezonde, reproductief competente dieren waren die potentieel konden bijdragen aan de gevangen populatie', zegt Wildt. Een decennium later dragen de meeste van deze dieren inderdaad bij, dankzij de toename van de panda-wetenschap die door de samenwerking is voortgebracht. "Vandaag, " voegt Wildt toe, "weten we meer over de biologie van de reuzenpanda dan over andere bedreigde diersoorten ter wereld."
De gigantische panda is een biologische eigenaardigheid. Een lid van de berenfamilie, Ailuropoda melanoleuca ("zwart-witte kattenvoetbeer") liep 15 miljoen tot 25 miljoen jaar geleden af van de hoofdberenlijn. Naast zijn gedurfde markeringen, heeft de panda een grotere en rondere kop dan elke andere beer. Net als andere beren zijn panda's solitaire wezens, behalve moeders en hun welpen, die maximaal twee jaar bij elkaar blijven. Het meest ongewone aan de reuzenpanda is het dieet. In tegenstelling tot andere ursiden, die ten minste gedeeltelijk afhankelijk zijn van insecten, vissen, zoogdieren of ander vlees, zijn panda's vegetariërs. Nog vreemder, 99 procent van het dieet van de beer bestaat uit bamboe, een gras. Een panda lijkt misschien goed geschikt voor zijn bamboedieet. De grote kaak van het dier is uitgerust met krachtige kauwspieren en grote, platte kiezen die langs het taaie gras slijpen. Zijn poten hebben tegenovergestelde "duimen" - feitelijk langwerpige polsbeenderen - waardoor een panda een bamboesteel kan vasthouden terwijl hij het kauwt. (De dieren doen dit meestal zittend in een opmerkelijk mensachtige positie, een van de eigenschappen die mensen zo aantrekkelijk vinden aan panda's.) Maar het spijsverteringssysteem van een panda mist de gespecialiseerde darm die koeien en herten efficiënt gras moeten afbreken. Dit betekent dat de beren ongeveer 14 uur per dag moeten eten tot 40 pond bamboe. Volwassenen wegen tussen de 185 en 245 pond. Omdat panda's niet veel vet kunnen verzamelen, kunnen ze het zich niet veroorloven om de winter naar winterslaap te gaan, in tegenstelling tot Aziatische zwarte beren die in dezelfde habitat leven. "De afhankelijkheid van de panda van bamboe is bepalend voor de gehele fysiologie en ecologie", zegt Mark Edwards, diervoedingsdeskundige van de National Zoo.
In tegenstelling tot ijsberen en grizzlyberen, die lange afstanden afleggen om voedsel te vinden, kunnen panda's dicht bij huis blijven. "In wezen leven ze in hun eigen slakom", zegt Edwards. Maar het dieet van het dier maakt het ook kwetsbaar voor afsterven van bamboe, die van nature elke 40 tot 100 jaar na de bloei van de planten voorkomen. In het verleden, toen de ene bamboestand stierf, migreerden panda's eenvoudig naar de andere. Maar het grootste deel van de habitat van de soort is vernietigd of gefragmenteerd, waardoor de beren dreigen vast te lopen.
De afhankelijkheid van de reuzenpanda van bamboe kan zelfs het ongebruikelijke voortplantingssysteem verklaren. Wanneer een vrouw zwanger wordt, hecht het bevruchte ei niet onmiddellijk aan de baarmoederwand, zoals bij de meeste zoogdieren. In plaats daarvan zweeft het embryo vele maanden in het voortplantingskanaal en hecht het zich slechts ongeveer 45 dagen vóór de geboorte van de welp. Edwards vermoedt dat een vrouw niet genoeg voedingsstoffen uit bamboe kan opbouwen om een foetus langer te ondersteunen. Als gevolg hiervan zijn pasgeboren welpen zich pas net begonnen te ontwikkelen. Roze en kaal, ze wegen ongeveer een kwart pond, of hetzelfde als een stok boter. (Vandaar de bijnaam van Tai Shan, Butterstick.) Vergeleken met de grootte van de moeder, "heeft geen ander niet-buideldier zoogdier een kleinere nakomelingen", zegt Edwards.
Panda's baren ongeveer de helft van de tijd een tweeling. Dit is op zichzelf niet ongebruikelijk - de meeste beren hebben een tweeling of drieling - maar een pandamoeder kiest meestal een van haar twee jongen om op te voeden en laat de andere sterven. Biologen geloofden ooit dat zo'n schijnbaar onlogische handeling alleen in gevangenschap plaatsvond. Maar in veldwerk dat eind jaren tachtig in Wolong Nature Reserve werd uitgevoerd, vond bioloog Pan Wenshi vaak een dode welp in de buurt van een moeder die zorgde voor een gezonde. Wetenschappers speculeren dat nieuwe panda-moeders het zich gewoon niet kunnen veroorloven om twee jongen te voeden - een ander gedrag dat een evolutionaire aanpassing kan zijn aan het energiezuinige dieet van de dieren.
Het verhaal van Tai Shan begint in 2000, toen zijn moeder, Mei Xiang (mei-SHONG), en vader, Tian Tian (t-YEN t-YEN), naar de National Zoo kwamen met een lening van tien jaar uit China, mogelijk gemaakt door grote sponsoring door Fujifilm en Animal Planet en andere donoren. (Drie andere Amerikaanse dierentuinen - in San Diego, Atlanta en Memphis - herbergen ook panda's; in ruil daarvoor moet elke instelling minimaal $ 1 miljoen per jaar bijdragen aan het behoud van panda in China.) In 2003 bereikten de beren net seksuele volwassenheid op in de leeftijd van 5 en 6, gingen ze voor het eerst gepaard, maar er volgde geen zwangerschap. Het volgende jaar, nadat de panda's zonder succes probeerden te paren, hebben Zoo-wetenschappers Mei Xiang geïnsemineerd met het sperma van Tian Tian, opnieuw zonder conceptie.
Vorig voorjaar, toen Mei Xiang tekenen begon te vertonen dat ze in estrus kwam, maakten de wetenschappers zich gereed om het sperma van Tian Tian rechtstreeks in haar baarmoeder te plaatsen. Omdat volgens de procedure Mei Xiang algemene anesthesie moest ondergaan - wat altijd een risico met zich meebrengt - besloten ze de inseminatie slechts één keer te proberen, een flinke gok gezien hoe kort een vrouw vruchtbaar is. "In China hebben we geleerd hoe klein de kans is", zegt JoGayle Howard, die de procedure uitvoerde.
Recente studies hebben verfijnde technieken om die periode van 24 tot 48 uur te voorspellen. Een daarvan is om vaginale cellen te analyseren. In ruil voor een beloning - een koekje, appel of peer - is Mei Xiang getraind om haar 5- tot 4-voet trainingskooi te betreden en zich te onderwerpen aan allerlei soorten porren en sondes. Technici in de dierentuin onderzoeken cellen die uit haar vagina zijn gezweept om te vertellen hoe dicht ze bij de ovulatie is. Ze hevelen ook haar urine van de bodem van de ruimte. Endocrinologen van National Zoo Steve Monfort en David Kersey analyseren deze monsters op veranderingen in oestrogeenniveaus.
De grote dag bleek 10 maart 2005 te zijn. Eerder die week had Mei Xiang haar frequentie van 'geurmarkering' of het wrijven van een klier in de buurt van haar staart tegen de grond verhoogd om een kleverige substantie af te zetten met een geur die door andere panda's kan worden gedetecteerd . Dierwetenschappers bewaakten 24 uur per dag haar urine en vaginale cellen. Toen uit tests bleek dat Mei Xiang aan het ovuleren was, gaven ze Tian Tian eerst de gelegenheid om het werk zelf te doen. Maar na 24 uur - waarin hij 'de juiste afstemming niet had bereikt', zegt assistent-curator Lisa Stevens, namen de wetenschappers het over.
Om het sperma van Tian Tian te krijgen, verdoofden de onderzoekers hem en gebruikten ze een foktechniek genaamd electroejaculation, waarbij een sonde in het rectum van de man elektrische stimulaties produceert die ejaculatie veroorzaken. Voor de inseminatie gebruikte Howard een gemodificeerde laparoscoop (een kleine telescoop met een glasvezellicht dat vaak in de menselijke geneeskunde wordt gebruikt) om een katheter door de baarmoederhals van Mei Xiang en in haar baarmoeder te leiden. "We vonden dat de timing goed was, " zegt Howard. "De procedure kon niet sneller of soepeler verlopen en dat maakte me nerveus."
Dierentuinwetenschappers zouden niet weten of het hen bijna vier maanden gelukt was: reuzenpanda's maken vaak 'pseudopregnancies' door waarin niet-zwangere vrouwen gedrags- en hormonale veranderingen vertonen die vergelijkbaar zijn met die van zwangere vrouwen. (En gezien de kleine afmetingen van een panda-foetus, wordt de zwangerschap niet weergegeven.) "Ik ontspande me niet totdat die welp op de grond lag, " zegt Howard. Dat was om 9:41 uur op 9 juli 2005. Toch was Howard niet klaar om de champagne te ontkurken. Naast het routinematig afwijzen van een tweeling, is het bekend dat panda-moeders enkele welpen negeren. Howard zegt: "Ze doen of ze bang zijn of zien eruit alsof ze denken:" Ik zorg niet voor dat ding "en lopen weg."
Maar slechts twee minuten na de geboorte pakte Mei Xiang voorzichtig de kleine Tai Shan op en begon hem te knuffelen en knuffelen. De volgende week weigerde ze hun 'hol' te verlaten - een donkere kamer van 10 bij 12 voet - zelfs om te eten of drinken. Op de 7e dag verliet ze hem (gedurende drie minuten) om water te drinken; ze at niet tot dag 17. "Vanaf het begin had Mei Xiang geen perfectere moeder kunnen zijn", zegt Howard. "En Tai Shan kan geen gezondere welp zijn."
De belangrijkste reden om panda's in gevangenschap te houden - naast openbaar onderwijs, onderzoek en fondsenwerving - is om te voorkomen dat ze in het wild uitsterven. In gevangenschap levende populaties van bedreigde dieren zijn verzekeringen, mocht de soort in zijn inheemse habitat verdwijnen, en een potentiële bron van dieren voor herintroducties in het wild. Maar populaties in gevangenschap zijn gevoelig voor inteelt, een grote bedreiging voor hun voortbestaan. Amerikaanse en Chinese wetenschappers komen nu samen vóór het broedseizoen van elk voorjaar om de beste pandaparen aan te bevelen om een gevarieerde mix van genetische achtergronden te garanderen, en de meeste fokcentra verplaatsen dieren of hun sperma van de ene instelling naar de andere als dat nodig is. Reuzenpanda's hebben een voordeel ten opzichte van andere bedreigde soorten, zoals de zwartvoetfret en de Californische condor, waarvan het aantal zo laag was dat inteelt niet kon worden vermeden. "We weten dat we een genetisch gezonde populatie van panda's laten groeien", zegt Wildt. Volgens populatiemanager Jonathan Ballou van de National Zoo is de volgende stap het aantal gevangen panda's te vergroten totdat de bevolking zichzelf in stand houdt. Hij berekent dat het magische getal 297 panda's is; vandaag zijn er 185, een record aller tijden.
De meeste wetenschappers zeggen dat het nog geen tijd is om gevangen panda's terug te brengen naar het wild. Herintroductie is riskant voor de in gevangenschap geboren dieren en mogelijk voor alle wilde panda's waarmee ze kunnen vechten of ziekten kunnen besmetten. En wat er over is van de habitat van de panda is nog niet veilig.
Het lijdt geen twijfel dat de vooruitzichten van de soort in het wild zijn verbeterd. Acht jaar geleden verbood China houtkap in alle bossen binnen het bereik van de panda's. Om erosie tegen te gaan, betaalt het zes jaar oude Grain-to-Green-programma van de overheid boeren die land cultiveren op hellingen steiler dan 30 graden om die velden braak te laten of bomen te planten - een beleid dat ook ten goede komt aan in de bergen levende panda's. Ongeveer 60 reserves zijn gereserveerd voor panda's vandaag, tegen 13 in de vroege jaren 1990. Zulke maatregelen lijken te helpen: een panda-onderzoek uit 2004 door de Staatsbosbeheer van China en het Wereld Natuur Fonds meldde dat er ongeveer 1600 panda's in het wild blijven, wat een toename lijkt te zijn sinds de jaren tachtig.
Amerikaanse dierentuinen beginnen grotere porties van hun panda-middelen te richten op het behoud van de dieren in het wild. Van de $ 1, 4 miljoen die de National Zoo China jaarlijks betaalt, ondersteunt ongeveer $ 200.000 veldwerk. Het personeel van de dierentuin heeft honderden Chinese natuurbeschermingsprofessionals getraind in technieken zoals het gebruik van satellieten om habitats te beoordelen en het instellen van warmtevoelingscamera's om dieren te documenteren. In het afgelopen jaar hebben de camera's hun eerste foto's gemaakt van reuzenpanda's (samen met bijna 25 andere zoogdieren). Onderzoekers staan te popelen om enkele panda's uit te rusten met radiozenders om hun bewegingen te volgen, maar China is de afgelopen jaren gestopt met het verlenen van toestemming voor dergelijke studies, bang dat de praktijk de dieren zou schaden. De beslissing heeft het onderzoek naar de inheemse habitat van panda's vertraagd, enkele van de steilste en moeilijkst te doorkruisen bossen ter wereld. "Radiotelemetrie is hoe we leren over dieren in het wild, " zegt National Zoo-ecoloog William McShea. "Ten minste 80 procent van wat bekend is over zwarte, pool- en grizzlyberen, is bijvoorbeeld gebaseerd op radio-tracking van de dieren."
Andere wetenschappers werken aan het herstel van de panda-habitat. De Memphis Zoo, waarvan de panda's Ya Ya en Le Le nu net seksuele volwassenheid naderen, besteedt een deel van haar pandakosten om 2000 hectare bamboebos te herstellen naast het Foping-natuurreservaat, in de provincie Shaanxi, dat de hoogste pandadichtheid van alle heeft reserveren. De bamboe wordt afgelopen zomer geplant en zal naar verwachting binnen drie jaar bloeien. Volgens de onderzoekscoördinator van de dierentuin, John Ouellette, zal het gerestaureerde gebied "een gang bieden tussen het reservaat en een groot blok van onontwikkeld bos waar panda's zijn gespot."
Ondanks de groeiende menselijke bevolking en economie van China, zijn wetenschappers optimistisch dat het land zich blijft inzetten voor de bescherming van de soort. "In het afgelopen decennium is de houding van de Chinese regering enorm veranderd", zegt Donald Lindburg, hoofd van reuzenpanda-beschermingsprogramma's in de San Diego Zoo, die de enige andere overlevende Amerikaanse welpen heeft voortgebracht. “Naarmate de wereld zich meer bewust wordt dat China de enige plaats is waar panda's wonen, is er een enorm gevoel van nationale trots. China zal deze soort nooit uitsterven. '
Hoewel Chinese fokcentra meestal welpen van moeders nemen voordat ze de leeftijd van 6 maanden bereiken, zodat vrouwen weer in de oestrus gaan, mogen Tai Shan (en de welpen van San Diego) bij hun moeder blijven tot ze minstens een jaar oud zijn en een half oud. (Zodra de welpen 2 zijn geworden, worden ze, onder de voorwaarden van de panda-leningovereenkomst, teruggestuurd naar China.) Wetenschappers zeggen dat het verwijderen van 6 maanden oude welpen de ontwikkeling van normaal volwassen gedrag, inclusief het paren, kan belemmeren. "We vermoeden dat veel van de gedragsproblemen die we in gevangenschap zien, voortkomen uit hoe we de dieren hebben grootgebracht", zegt Stevens. Een ander probleem kan de praktijk van Amerikaanse dierentuinen zijn om reuzenpanda's in paren man-vrouw te houden, terwijl in het wild concurrerende mannetjes elkaar tijdens het broedseizoen kunnen bevechten. "Het is mogelijk dat in gevangenschap levende mannen agressief zijn tegenover vrouwen omdat ze niemand anders hebben om mee te vechten", zegt Wildt.
Tegenwoordig wordt Tai Shan niet langer 24 uur per dag bewaakt, maar hij krijgt nog steeds intensief toezicht. Dierenartsen meten en wegen hem regelmatig; meet zijn temperatuur, ademhalingssnelheid en hartslag; en noteer ontwikkelingsmijlpalen zoals wanneer zijn ogen openden (7 weken), tanden tevoorschijn kwamen (14 weken) en de neus veranderde van roze naar zwart (6 maanden). Hij groeit sneller dan de andere Amerikaanse welpen en hij vertoont bepaald gedrag eerder dan verwacht. Eind januari werd de vroegrijpe 6-maanden oude geur voor het eerst gemarkeerd, een record.
Tai Shan is zijn aantrekkingskracht niet ontgroeid. Kijken hoe hij met zijn moeder gokt in de Fujifilm Giant Panda Habitat, die twee - binnenkort drie - outdoor parkachtige gebieden omvat en hun drie - binnenkort vier - binnen 25 - 30 meter, behuizingen met glazen voorkant, de drukte zijn gereduceerd tot brabbelen. 'Hij is zo schattig!' 'Awwww.' Voor Stevens is zo'n reactie niet verwonderlijk. "Panda's behouden zelfs op volwassen leeftijd veel kenmerken van menselijke baby's, " zegt ze, verwijzend naar het ronde gezicht en lichaam van het dier, het hoge voorhoofd en de grote naar voren gerichte ogen. "We zijn genetisch geprogrammeerd om ze aantrekkelijk te vinden." Stevens, die 28 jaar in de dierentuin heeft gewerkt met meer dan 30 soorten, zegt: "de passie van het publiek voor panda's is veel groter dan voor andere dieren."
