Leith Meyer教授

 

保持麻醉犀牛的安全

为世界上最濒危的动物之一开发更安全的捕获和固定技术

Leith Meyer

Leith Meyer教授

主任:兽医野生动物研究中心

比勒陀利亚大学辅助临床科学系教授

 
Kruger National Park on a map
克鲁格国家公园位于南非东北角,与津巴布韦和莫桑比克接壤,占地近2万平方公里的草原、湿地和灌木丛。它是被称为“五大”动物群的家园—大象、狮子、水牛、豹子和犀牛—一个多世纪以来,公园的护林员、科学家和兽医团队在保护这些标志性物种方面一直处于领先地位。这不是一件容易的事,尤其是对犀牛而言。

仅在 2020 年,偷猎者就在南非杀死了 500 多头犀牛—大约每 22 小时就有一头。虽然近些年来已有改观,但对于濒危种群的维持来说,这个数字还是太多了。还有其他风险。许多用于保护幸存动物的技术,包括去角和迁移,都依赖于化学固定(麻醉),使用的药物会对动物构成风险,其影响尚不完全清楚。Leith Meyer教授正在努力改变这种状况。

Leith在比勒陀利亚大学兽医学院教野生动物药理学和医学,并带头开展野生动物捕获和化学固定相关的研究。他的目标是在野外兽医救治过程中提高犀牛的安全性,在那里他与南非国家公园以及整个非洲的兽医野生动物服务团队合作。 “我们希望能够更好地告知人们这些药物的作用,改善动物福利并降低麻醉期的风险。”

犀牛对麻醉特别敏感。他们可能会遭受严重的心肺抑制,呼吸频率从正常的每分钟19次降至每分钟3或4次。 “当您观察它们的生理数据时,实际上这些动物让人很担心。改进我们在犀牛麻醉期间的做事方式对我们来说非常重要。”

最重要的是,Leith专注于寻找在野外有效的解决方案,兽医要在资源有限的情况下进行操作。 “使用大氧气瓶中的氧气对犀牛非常有效,但它并不总是有用—尤其是当您在直升机上工作时—因为您不能随身携带那个氧气瓶。当您从直升机上向犀牛射麻醉镖并要帮它去角或治疗时,您要确保动物对所用药物有最安全的生理反应—您没有任何高级设备来复苏动物。 

白犀牛的肩高可达2米,雄性平均体重超过2吨—但有报道称最大的动物可达4吨。它们庞大的体型使任何类型的干预都成为一个困难的行动方案。动物的安全当然要考虑,但每一步也必须对人安全。

Rhino with horn removed

去角

由于角的价值超过等重的黄金,因此用去角来打消偷猎者们的动机。犀牛角由角蛋白构成,类似于指甲,割下它们不会造成伤害。角需要大约2年就能长回来。

60%

由于偷猎,克鲁格犀牛数量自2013年以来的下降比率 1

394

2020 年,在南非因为犀牛角而被偷猎的犀牛数量 2

9,000%

2007年至2014年间南非的犀牛偷猎增加比率1

 
 

那么您究竟是如何从犀牛身上采集生理数据的呢?一旦犀牛被固定住,Leith的团队就会使用一台 PowerLab 系统和从人体运动生理学装备改造的传感器 – 主要是一台气体分析仪和肺活量计 – 用于在麻醉期间监测犀牛的通气量、潮气量、呼吸频率和新陈代谢。犀牛是经鼻呼吸,因此可以从鼻孔采集所有呼出的气体。代替面罩,Leith用经过改造的马气管插管从鼻孔采集所有呼出的气体, 测量气流以及犀牛每次呼气时的CO2和O2 水平。计算VO2和VCO2可以表明犀牛消耗了多少O2以及它们产生了多少CO2。捕获药物通常会使动物代谢亢进– Leith的团队旨在开发降低这种代谢升高的方法。为了监测血压和其它变量,如血氧和 pH 值,将一根导管插入犀牛耳朵的动脉中。

研究结果优化了犀牛的捕获过程,尽可能保持它们健康。更好的理解已经带来了好处,去角手术中药物的使用方式发生了变化,人们需要花费长达一小时来割除使犀牛陷于偷猎者危险之中的犀牛角。现在Leith与来自南非国家公园的同事们一起,帮忙开展一门高级捕捉课程给世界各地经验丰富的野生动物兽医们,让代表们了解野生动物医学领域的最新发展和研究。

 

记录的信号

Rhino

CO2

O2

VO2

血氧

VCO2

血压  pH

 
 
 
 
 

Leith对研究充满热情,但在之前很长一段时间,从来没想过要当研究人员。“我一直想当野生动物兽医,但关于我们对研究的动物做了什么,以及所用药物的影响,我的脑海中一直有很多疑问。我最终做了更多的研究,试图更好地了解我们执行这些步骤时会发生什么。它总是令人兴奋。总是有新的东西。我们总能做些事情来提供帮助,而且总能学到很多东西。”

毕业后参加一门捕捉课程时遇到了他。Leith还将Duncan Mitchell教授誉为他的科学英雄之一。 “他是当下世界领先的生理学研究人员之一。他既是一位受人尊敬的、非常知名的研究员,又是一个非常脚踏实地的人。我们经常一起喝几杯啤酒。”

对于考虑类似职业的学生? “你必须非常敬业。你必须非常努力地工作并坚持下去,因为结果不是立竿见影的,但当它们实现时会非常有成就感。结果、发现以及您可以在全球和长期内产生的影响确实是巨大的。”

犀牛是一种大型食草动物,也是第二大陆地哺乳动物。它们在塑造草原生态系统方面发挥着重要作用—保护它们可以保护许多其它依赖该栖息地的物种。

Peter Buss

Peter Buss医生

兽医高级经理

克鲁格国家公园

对于Peter Buss医生来说,野外的一天从黎明前开始。他是克鲁格国家公园的兽医高级经理,是位于斯库库扎大本营外的兽医野生动物服务团队的一员,大本营是一个有1200 名居民的村子,被称为公园的“首都”。当他们需要固定犀牛时,让动物避开白天的高温会更安全,因此直升机必须在天亮时出发。这段经历至今仍令他惊叹。

“直到今天,我仍然觉得很不可思议,你可以捕获犀牛或大象这样的巨型动物,我们可以用很少量的药物安全地固定它们。我们将3毫升左右的药物装进飞镖中。更不可思议的是,当你打完解药,实际上也就一两分钟内,这些家伙就好像什么都没发生过一样站起来。”

Peter多年来一直给兽医和兽医学生们教野生动物麻醉学,并一直强调这种保护技术非常有价值。“固定野生动物是一种基本工具,让我们能在不同的国家公园之间转移动物,治疗在偷猎活动中可能受伤的动物,割除动物的角并进行疾病检查。我们还可以支持其他团队的研究项目—给动物戴上项圈来追踪它们,采集血液样本等等。”

A rhino being immobilizedA rhino being immobilizedA rhino being immobilized
 

Peter与Leith合作研究改进固定野生动物的方法。“当你固定住一头犀牛时,了解它的生理变化非常重要。它的呼吸、心脏功能、血流,所有这些究竟发生了什么?我们的最终问题是,我们如何改进?我们可以采取哪些干预措施来使犀牛更安全?总的来说,我们如何调整犀牛的固定步骤?”虽然他们目前专注于犀牛,但有计划研究其他物种,包括长颈鹿、狮子和羚羊。

Peter对犀牛的未来持乐观态度。尽管它们现在面临着所有危险—栖息地丧失和偷猎的威胁—但人们很容易忘记它们仍然是一个成功的故事。“犀牛很特别,首先是因为它们濒临灭绝; 其次,我认为它们确实代表了南非的保护。保护的成功以及可以做的事情。当你回想人们说白犀牛的数量下降到不到 200 头时—这就是世界上剩下的全部。我们通过保护工作和开发固定技术设法将这一数量增加到20,000头动物的事实。所以这是一个巨大的保护成功故事。先驱者们开启了这项工作,面对挑战,我们现在如何改进它?”

犀牛种群增长

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偷猎持续减少

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