UNIVERSITEIT GENT FACULTEIT DIERGENEESKUNDE ACADEMIEJAAR 2008 - 2009
VOORTPLANTING BIJ DE KOALA door Kimber LUYTEN
Promotor : S. Breugelmans Medepromotoren: Z. Pereboom en Dr. P. Cornillie
Literatuurstudie in het kader van de Masterproef
De auteur en de promotor geven de toelating deze literatuurstudie voor consultatie beschikbaar te stellen en delen hiervan te kopiëren voor persoonlijk gebruik. Elk ander gebruik valt onder de beperkingen van het auteursrecht, in het bijzonder met betrekking tot de verplichting de bron uitdrukkelijk te vermelden bij het aanhalen van gegevens uit deze studie. Het auteursrecht betreffende de gegevens vermeld in deze literatuurstudie berust bij de promotor(en). De auteur en de promotor(en) zijn niet verantwoordelijk voor de behandelingen en eventuele doseringen die in deze studie geciteerd en beschreven zijn.
WOORD VOORAF Een dankwoord aan iedereen die mij geholpen heeft bij het maken van deze literatuurstudie. Dank aan mijn promotor Sofie Breugelmans, voor het nalezen en verbeteren van mijn masterproef en om samen met mij te sleutelen aan een betere structuur van de tekst. Bovendien wil ik haar ook bedanken voor haar behulpzaamheid en het feit dat zij snel respons gaf op mijn ingediende werk. Ook dank aan mijn medepromotor Zjef J.J.M. Pereboom, hoofd van het Centrum voor Onderzoek en Behoud van de Royal Zoological Society of Antwerp, die me per e-mail voorstelde aan Dr. Damien Paris. Via e-mail correspondentie gaf Dr. Paris mij informatie en links voor mijn werk, hiervoor wil ik hem dan ook graag bedanken. Dr. Pieter Cornillie trad op als tweede medepromotor en hielp bij het verbeteren van de literatuurstudie, waarvoor dank. Tenslotte wil ik mijn ouders, familie en partner bedanken voor hun steun.
Inhoudstafel
Samenvatting .................................................................................................................... 1 II. Literatuurstudie ............................................................................................................. 2 A)
Algemene karakteristieken en taxonomie ....................................................................... 3
B)
Voortplanting ..................................................................................................................... 4 1.
Algemeen ..................................................................................................................................... 4
2.
Vrouwelijk voortplantingsstelsel ............................................................................................... 5
a)
Algemeen bouwplan .................................................................................................. 5 De ovaria, eileiders en uteri .................................................................................................... 5 De vaginae ............................................................................................................................... 5
b)
De buidel ..................................................................................................................... 7 Algemeen................................................................................................................................ 7 Microflora ............................................................................................................................... 7 De tepels ................................................................................................................................. 7
c)
Oestrische cyclus ...................................................................................................... 8
d)
Geïnduceerde ovulatie ............................................................................................ 10
3.
Mannelijk voortplantingstelsel ................................................................................................. 11
a)
De testes ................................................................................................................... 11 Anatomie .............................................................................................................................. 11 Ontwikkeling en histologie ................................................................................................. 12
b)
De penis .................................................................................................................... 13 Anatomie .............................................................................................................................. 13 Ontwikkeling en histologie ................................................................................................. 14
4.
Kunstmatige inseminatie .......................................................................................................... 14
a)
Sperma ...................................................................................................................... 14 Spermacollectie ................................................................................................................... 14 Zaadmorfologie .................................................................................................................... 14 Bewaring .............................................................................................................................. 15
b) 5.
Plaats van inseminatie ............................................................................................ 16 Chlamydia infecties ................................................................................................................... 17
a)
Algemeen .................................................................................................................. 17
b)
Gevolgen .................................................................................................................. 18
C) Conclusie ................................................................................................................................ 19
Samenvatting De buideldieren, waaronder de koala, vormen een bijzondere afdeling binnen de klasse van de zoogdieren. Op vlak van voorplanting onderscheiden zij zich zowel anatomisch als fysiologisch van de klassieke Mammalia. De morfologie van het voortplantingsstelsel wordt getypeerd door een gepaarde aanleg. Het vaginaal complex van de koala bestaat uit een urogenitale sinus, twee laterale vaginae en een tijdelijke mediale vagina die functioneert als geboortekanaal. Op vlak van de voortplantingscyclus onderscheidt de koala zich van de klassieke zoogdieren en andere buideldieren. Bij de vrouwelijke koala is het interoestrus interval afhankelijk van copulatie. Deze induceert de eisprong en verlengt de voortplantingscyclus. Vrouwelijke koala’s die geen copulatie ondergaan, hebben een cyclus die ongeveer even lang is als de draagtijd. Ongeveer 35 dagen na fertilisatie van de eicel wordt een zeer onderontwikkeld jong gebaard, waarbij alleen de voorarmen sterk ontwikkeld zijn en een olfactorisch systeem en een aantal tastreceptoren aanwezig zijn. Bij de Marsupialia neemt de buidel de functie over van de allantoplacenta, die we terugvinden bij de andere klassieke zoogdieren, en krijgt het embryo hierin een doorgedreven lactatie. Macroscopisch verschilt het mannelijk voortplantingsstelsel van de buideldieren met dat van de andere subklassen van de zoogdieren doordat de testes craniaal liggen van de penis. Qua histologie daarentegen is de opbouw van de teelballen en de penis vergelijkbaar met dat van de meeste andere Mammalia. De morfologie van het sperma van de koala komt niet overeen met dat van andere subordes binnen de subklasse van de buideldieren. Voornamelijk de heterogeniteit van de hoofdstreek van de spermatozoa zorgt voor deze onderscheiding. De cryopreservatie van het zaad van de koala moet nog geoptimaliseerd worden. Kennis over de anatomische constitutie van het mannelijk en het vrouwelijk voortplantingsstelsel, de oestrische cyclus en morfologie en bewaring van sperma is nodig om dieper te kunnen ingaan op kunstmatige inseminatie. Deze vorm van geassisteerde voortplanting lijkt beloftevol als toepassing in het management voor het behoud van de koala in gevangenschap.
I. Inleiding Op het eerste zicht heeft de koala iets weg van een beer en wordt dan ook vaak koalabeer genoemd, in werkelijkheid behoort de koala evenwel tot de buideldieren. Zijn naam Phascolarctos, gegeven door de Franse naturalist Blainville, is dan ook niet verwonderlijk. Het is een samenstelling van 2 Griekse woorden, namelijk ‘phaskolos’ dat ‘buidel’ betekent en ‘arktos’ dat ‘beer’ betekent. Later werd cinereus er aan toegevoegd, wat verwijst naar de kleur van de vacht en asgrauw betekent. De kleur van de vacht varieert echter van grijs tot bruin en is dicht, wollig en fijn van textuur en zorgt voor een goede isolatie, welke nodig is bij deze dieren die nooit naar beschutting zoeken (Hunter, 1987). De koala is een herbivoor en zijn voeding bestaat uitsluitend uit eucalyptusbladeren. Deze bladeren vormen slechts een lage energiebron (Hindell en Lee, 1990), zijn moeilijk verteerbaar en bevatten giftige stoffen. De vertering, detoxificatie- en excretieprocessen zijn verantwoordelijk voor een hoog energieverbruik (Foley et al., 1999; Grand en Barboza, 2001). Het grootste deel van hun leven brengen ze dan ook door met eten en slapen. Het voortbestaan van de koala is al vaak in het gedrang gekomen. Over de jaren heen is dit buideldier blootgesteld aan gevaren van verschillende aard zoals jacht, foutief populatie management (Fowler et al., 2000; Higgins et al., 2004), versplintering van hun leefgebied met effect op de kwaliteit en beschikbaarheid van voedsel (Handasyde, 1986; Cork en Braithwaite, 1990), predatie door gedomesticeerde honden, verkeersongelukken tijdens het oversteken van autowegen op hun weg van de ene naar de andere boom en ziekte (Obendorf, 1983; Canfield, 1990a). Met het oog op het behoud van de koala is kennis over de voortplanting en diens problemen van essentieel belang (Esson en Armati, 1998). Een mogelijk probleem is dat de koala de enige species is binnen zijn familie, dit fenomeen wordt namelijk vaak beschouwd als een evolutionair eindpunt (Archer et al., 1993). In het geval van Phascolarctidae ziet men dit echter niet zo, want deze familie heeft in de loop van de geschiedenis meestal slechts uit één soort tegelijkertijd bestaan. De elkaar opvolgende species varieerden echter wel in grootte en vorm en leefden in een verschillende habitat (Archer en Clayton, 1984; Archer et al., 1991; Sherwin et al. 2000). Aan de ene kant zien we dat in gevangenschap en in uitgedunde wilde populaties frequent inteelt, dat een negatief effect heeft op de fitness, wordt vastgesteld (Ralls et al., 1988; Madsen et al., 1996). Aan de andere kant brengt transport van een dier van de ene naar de andere populatie gevaren met zich mee, zoals het overbrengen van Chlamydia infecties van een niet gevoelige naar een gevoelige populatie (Lee et al. 1990). Deze kans is reëel aangezien subklinische infecties voorkomen (Jackson et al., 1999). Vooral de vrouwelijke koala is gevoelig voor Chlamydia infecties (Canfield, 1990b), die een belangrijke oorzaak zijn van onvruchtbaarheid. De ontvankelijkheid van mannelijke koala’s voor Chlamydia is ook reeds bewezen (White and Timms, 1994), maar een ongunstig effect van deze bacterie op hun fertiliteit lijkt onwaarschijnlijk. Kunstmatige inseminatie (KI), de laatste ontwikkeling in verband met voortplanting bij buideldieren, zou een oplossing kunnen bieden voor deze transportproblematiek. De koala en de tammar wallabie zijn tot hiertoe de enige binnen de Marsupialia waarbij KI succesvol werd toegepast (Paris et al., 2005). De koala is bovendien de enige species waarbij KI technologie momenteel het potentieel heeft om een significante impact te hebben op behoud en reproductie management (Johnston et al., 2003; Allen et al., 2008). Voortplanting bij de koala
2
II. Literatuurstudie A) Algemene karakteristieken en taxonomie Phascolarctos cinereus is een alom gekend buideldier. Hij leeft in de bomen, maar bouwt geen nest (Ogilby, 1892). Een van de meest opvallende kenmerken van dit buideldier is zijn neus. Deze is erg groot in verhouding met zijn hoofd en is bedekt met een zwarte lederachtige huid. Dit reukorgaan levert de koala een uitermate gevoelige reukzin die gebruikt wordt voor verschillende doeleinden, zoals onder meer het bepalen van de toxiciteit van de eucalyptusbladeren (Hunter, 1987). Het is vanwege dit uitzonderlijk voedingspatroon dat het behoud van de koala in onze Europese dierentuinen gedurende lange tijd onmogelijk was. De dieren moeten in gevangenschap ten allen tijde kunnen kiezen tussen eucalyptusbladeren afkomstig van verschillende
bomen om zo de meest geschikte te kunnen selecteren
(Grzimek, 1973). Figuur 1: Illustratie van de middelste snijtanden van de boven en onderkaak bij Phascolarctos cinereus (http://www.bio.davidson.edu/ Courses/anphys/2000/Crawfor dC/teeth.htm)
Vroeger werd aangenomen dat deze dieren niet dronken en werd hen ook de naam koala gegeven, wat ‘drinkt niet’ betekent. De dag van vandaag weten we dat ze wel water tot zich nemen, maar hun behoefte is niet erg groot vanwege hun vochtrijk dieet (Grzimek, 1973). Vrouwelijke koala’s beschikken over een buidel, een typisch kenmerk van
de subklasse Marsupialia (Tabel 1). Dit woord is afgeleid van het Latijnse woord marsupium, dat zak of buidel betekent (Ogilby, 1892). De buidelberen behoren tot de orde van de Diprotodontia. Naast een specifieke tandaanleg, waarbij de middelste snijtanden van de onderkaak erg vergroot en rostraal gericht zijn(Fig. 1), is syndactylie ook kenmerkend voor deze orde. Dit betekent dat de tweede en de derde teen van de voeten vergroeid zijn tot een poetsklauw (Nowak en Walker, 1999). De phalangen zijn op een specifieke manier gepositioneerd, zodat ze sterke klauwen vormen. De eerst twee vingers staan in een hoek van ongeveer 90° tenopzichte van de overige drie phalangen, hierdoor lijkt het alsof ze twee duimen hebben en drie vingers (Fig. 2) (Hunter, 1987). Van alle buideldieren is de wombat (Tabel 1) het meest verwant met de koala, beide behoren tot de suborde Vombatiformes (Grzimek, 1973). Binnen deze suborde vormen de Phascolarctidae een familie, waarvan Phascolarctos cinereus de enige vertegenwoordiger is (Archer et al., 1993). Momenteel worden er drie subspecies onderkend, namelijk P. c. adustus uit het noordelijke Qeensland, P.c. cinereus uit New South Wales, en P.c. victor uit Victoria. In tegenstelling tot wat de naam doet vermoeden, is deze
Figuur 2: palmaire (links) en plantaire (rechts) weergave van
taxonomische classificatie gebaseerd op kleur en grootte van de respectievelijk de voorpoot en de achterpoot van een koala (Uit Hunter, verschillende subspecies en niet op geografie (Martin, 1983). 1987)
Voortplanting bij de koala
3
Tabel 1: Taxonomie van de verschillende buideldieren die aan bod komen in deze literatuurstudie (Uit Fowler en Miller, 2003). Rijk
Animalia Chordata Mammalia Marsupialia
Phylum Klasse Infraklasse Orde Suborde
Diprotodontia Vombatiformes
Familie
Phascolarctidae
Vombatidae
Geslacht
Phascolarctos
Soort
P. cinereus (koala)
Vombatus/ Lasiorhinus (wombats) V. ursinus L. latifrons L. krefftii
Didelphimorphia (buidelratten)
Phalangeriformes Phalangeridae Trichosurus T. vulpecula (voskoesoe)
… …
…
Macropodiformes Macropodidae Macropus M. eugenii (tammar Wallabie)
Setonix …
… …
S.brachyurus (quokka)
B) Voortplanting 1. Algemeen Tijdens de paringstijd, van november tot februari in de zuidelijke gebieden en van september tot januari in de noordelijkere streken, zullen de mannelijke koala’s hun autoriteit uiten door middel van luide kreten en diepe gromgeluiden (Hunter, 1987). Er zijn in de loop der jaren drie mogelijke types van paringssystemen aangevoerd. Sommigen nemen aan dat mannelijke koala’s een harem handhaven (Serventy, 1986; Bercovitch et al. 2006). Anderen opperen dat de mannetjes wel over een territorium beschikken, maar dat zij eerder op zoek gaan naar wijfjes dan ze naar hun eigen gebied te lokken (Lee en martin, 1988; Bercovitch et al., 2006). Een laatste opvatting is dat de mannetjes individueel verschillende paringstrategieën uitoefenen, zo zullen sommige onder hen territoria afbakenen en ter plaatse blijven en anderen rondzwerven (Ellis et al., 2002; Bercovitch et al., 2006). Een vrouwelijke koala laat dekking door een mannetje slechts toe indien zij zich in oestrus bevindt. In deze periode van haar cyclus zal ze via typisch gedrag aan de mannelijke individuen duidelijk maken dat ze bereid is tot copulatie (Johnston et al., 2000a). Het paren gebeurt meestal ‘s nachts. Het wijfje grijpt een verticale tak terwijl het mannetje haar bestijgt. Hij houdt zich vast aan diezelfde tak en grijpt haar bij de nek met zijn muil. De copulatie op zich duurt ongeveer 1 à 2 minuten en gebeurt meestal in stilte. Na een draagtijd van ongeveer 35 dagen vindt de partus plaats, hierbij zit het wijfje met haar rug tegen een stam en buigt ze haar hoofd lichtjes naar voor. Eerste wordt het vruchtwater uit de cloaca gedreven, vervolgens verschijnt er enkele minuten later een roos haarloos, semi-transparant, bloederig koalajong. De pasgeborene is nog in een vroege staat van ontwikkeling, met gesloten oogjes en rudimentaire holtes voor de mond en oren. Alleen de voorarmen, die gebruikt worden om van de cloaca naar de buidel te klimmen, zijn redelijk goed ontwikkeld. Een jong van ongeveer 6 maanden oud is reeds volledig behaard en blijft gedurende lange perioden uit de buidel. Twee maanden later blijft het permanent op de rug van de moeder hangen en steekt de adolescent slechts af en toe zijn hoofd in de buidel om te drinken. Het
Voortplanting bij de koala
4
…
spenen gebeurt rond de tijd van 1 jaar en gedurende dit proces zal het jong verteerde eucalyptusbladeren eten vanuit de anus van de moeder (Hunter, 1987).
2. Vrouwelijk voortplantingsstelsel a)
Algemeen bouwplan
De kennis van de anatomische constitutie van het vrouwelijk voortplantingsstelsel van de koala is van kritiek belang voor het opstellen van kweekprogramma’s bij deze doelgroep, waarbij de nadruk ligt op kunstmatige inseminatie (Rodger et al., 2009). De structuur van de uteri en de oviducti is vrijwel hetzelfde voor alle buideldieren. Het proximale deel van het voortplantingsysteem is parig aangelegd. Met zowel links als rechts een gonade, een oviduct, een uterus en een cervix. De vaginae daarentegen variëren qua morfologie sterk naargelang de species, maar monden bij alle buideldieren uit in de urogenitale sinus (Rodger et al., 2009). De ovaria, eileiders en uteri P. cinereus beschikt over twee ovaria waarin, afwisselend in het linker en rechter ovarium, elke ovariële cyclus telkens slechts één follikel tot volledige ontwikkeling komt (Magarey et al., 2003). De dominante follikel zal na het ontvangen van een copulatieprikkel ovulatie ondergaan en in het oviduct terecht komen. De fimbriae van de eileider vormen bij de koala en de wombat een bursa die het ovarium omsluit (Obendorf, 1988) De vrouwelijke koala heeft zoals de andere buideldieren twee baarmoeders. Elk oviduct mondt uit in een afzonderlijke uterus, ook wel uterushoorn genoemd. De uterus vertoont caudaal een insnoering, de cervix, die uitmondt in het vaginaal complex (van den Broeck, 1933). De vaginae Buideldieren beschikken in tegenstelling tot de mens over meer dan één vagina. Beide cervixen communiceren elk met een laterale vagina. De linkse cervix met de linker vagina en de rechtse met de rechter vagina. Deze laterale wegen worden gebruikt als doorgang voor de zaadcellen naar een van beide uteri en eileiders, waar dan fertilisatie kan plaatsvinden bij aanwezigheid van een eicel. Bij de geboorte wordt het jong echter niet via een van deze laterale vaginae uitgedreven, maar via een tijdelijk geboortekanaal dat verschijnt rond de tijd van de partus. Dit kanaal verbindt de urogenitale sinus met het centraal gedeelte van het vaginaal complex. Bij de koala en de meeste andere buideldieren wordt deze verbinding na de geboorte afgebroken en wordt de anatomie van de geslachtstractus herstelt naar het model van voor de partus. Binnen deze categorie van buideldieren met een tijdelijk geboortekanaal kunnen we nog een verdere opdeling maken tussen een eerste groep (Fig. 3b) waarbij het septum steeds ondoorgankelijk blijft en het voortplantingsstelsel vanaf de urogenitale sinus splits in twee afzonderlijke complexen. Hiertoe behoort de koala. En een tweede groep (Fig. 3a) die na een eerste partus een geperforeerde wand overhoudt tussen beide zijden van de laterale vaginae, waardoor een gemeenschappelijk vaginaal systeem tot stand komt. De springbuideldieren of Macropodidae (Tabel 1) behoren tot geen van deze categorieën. Zij vormen een aparte groep waarbij het geboortekanaal na de eerste partus standhoudt en een derde middelste vagina vormt (Fig. 3c) (Rodger et al., 2009).
Voortplanting bij de koala
5
Figuur 3: Schematische weergave van het vrouwelijk voortplantingsstelsel bij buideldieren waarbij de weg van de zaadcellen na natuurlijke copulatie wordt aangeduid door middel van stippellijnen met pijlpunten. (A) Alle buideldieren voor de eerste partus. Bij de koala herstelt de tractus zich na de partus terug naar dit model. Alleen inseminatie via het rechterpad wordt weergegeven, inseminatie aan de linkerzijde verloopt analoog. (B) Species waarbij het septum gedurende de eerste partus geperforeerd werd, waardoor sperma van elke zijde van de vagina toegang heeft tot beide cervixen. (C) Species waarbij een permanente middelste vagina gevormd wordt gedurende de eerste partus, waardoor er directe toegang is van de urogenitale sinus naar de cervixen (Uit Rodger et al., 2009).
Voortplanting bij de koala
6
b) De buidel Algemeen De buidel is het meest zichtbare verschil tussen vrouwelijke buideldieren en zoogdieren met een placenta (Hunter, 1987), toch bezitten niet alle dieren die behoren tot de subklasse Marsupialia een duidelijke buidel. In haar meest eenvoudige vorm is ze gereduceerd tot een huidplooi die elke tepel afzonderlijk omringt (Gemmell et al., 2002). De koala beschikt over een gesloten buidel, met een sluitspier rondom de opening (Domico, 1993; Coveney et al., 2002). Deze buidel vrijwaart het onderontwikkelde pasgeboren jong van infecties en gevaren van buitenaf (Tyndale-Biscoe, 2005). In tegenstelling tot de meeste andere buideldieren heeft de koala een naar achter gerichte buidel (Fig. 4), evenals de wombat. Andere soorten, zoals de kangoeroe, beschikken over een buidel die aan de bovenkant opent, zoals een zak (Hunter, 1987).
Bij de wombat is de caudale positionering niet
verwonderlijk, aangezien zij gravende dieren zijn en er op deze manier minder gauw zand in de buidel kan terechtkomen (Gemmell et al., 2002). Bij klimbuidelberen zoals de koala lijkt een achterwaarts georiënteerde opening nadelig vanwege de zwaartekracht die inwerkt op het jong, maar dit is niet zo. Figuur 4: Een achterwaarts openende buidel van Phascolarctos cinereus (foto door Wendy Blanshard: https://www.savethekoala.com/k oalasphysic.html).
De opening ligt namelijk vlak bij de anus van het moederdier waaruit een geelgroen papje van voorverteerde eucalyptusbladeren komt rond de tijd van spenen. Deze darminhoud fungeert als een soort van overgangsvoeding tussen de melk en de taaie eucalyptusbladeren. Bovendien is de weg die door het jong moet afgelegd worden na de geboorte veel korter bij deze positie van
de buidel (Grzimek, 1973). Microflora Bij Phascolarctos cinereus is het epitheel aan de binnenzijde van de buidel in normale omstandigheden vrij van microflora (Osawa et al., 1992). Bij andere buideldieren zoals Setonix brachyurus (Tabel 1) zien we dit niet, hier zijn er ten allen tijde micro-organismen aanwezig in de buidel, zowel bij lacterende als bij niet lacterende vrouwtjes. Deze flora lijkt dan ook onschuldig te zijn bij normale proporties (Yadav et al., 1972). Groei van bacteriën, schimmels of gisten in de buidel van een koala is meestal geassocieerd met de sterfte van een jong in de buidel. (Osawa et al., 1992). De tepels Een vrouwelijke koala heeft twee tepels in de huid van de buikwand binnenin de buidel. Een pasgeboren jong zal zich vasthechten aan een van beide tepels. Eén van de twee kan vergroot zijn door het voeden van een ouder broertje of zusje dat zich niet meer in de buidel bevindt, maar slechts zijn hoofd erin steekt om te drinken. Als dit het geval is, zal de nieuwkomer zich met behulp van zijn mond vastklampen aan de andere, kleinere tepel (Hunter, 1987). Over de functie van de dwarsgestreepte spier, de m. iliomarsupialis, wordt nog druk gespeculeerd. Men vermoedt dat deze spier bij soorten met een rudimentaire buidel fungeert als ondersteuning van het jong. Deze spier, die tot in de melkklieren uitloopt, zou eveneens een rol kunnen spelen bij de contractie van de melkklier (Coveney et al., 2002). Voortplanting bij de koala
7
De melkklieren van buideldieren bestaan uit een verzameling van lobules die van elkaar gescheiden worden door bindweefsel (Fig. 5) (Eggeling, 1905; Griffiths, 1978; Griffiths en Slater, 1988).
Figuur 5: Snede doorheen de periferie van de melkklier van Macropus rufus gedurende oestrus. Invasie van het secretoir parenchym door een strook van dwarsgestreepte spier wordt afgebeeld (Uit Griffiths en Slater, 1988).
c) Oestrische cyclus De vrouwelijke koala is mono-ovulair en haar ovulatie wordt geïnduceerd door copulatie (TyndaleBiscoe, 1987; Fowler en Miller, 2003). De cyclus bij de koala is niet eenduidig, maar hangt af van een aantal factoren. Men ziet dat bij afwezigheid van copulatie het interoestrus interval van een vrouwelijke koala gemiddeld ongeveer 30 dagen duurt, wat slechts 3/5 bedraagt van de duur van een cyclus waarbij wel paring plaatsvond. Dit verschil kan verklaard worden door het feit dat een oestrische cyclus na geslachtsgemeenschap zowel een folliculaire als een luteale fase belichaamt. Wanneer er geen copulatie plaatsvindt is de cyclus korter en bestaat ze uit de regressie van de dominante follikel en de daarop volgende folliculaire fase. Indien een vrouwtje in oestrus een volwaardige copulatiestimulus ontvangt, dan zal de pre-ovulaire follikel ovulatie ondergaan en zal er zich een corpus luteum vormen. Dit laatste zorgt voor een verhoging van het progesteron gehalte in het bloed. Indien copulatie leidt tot de bevruchting van een eicel dan vindt de partus plaats na een periode van ongeveer 35 dagen. Als er geen bevruchting plaatsvindt, dan zal het vrouwtje na een periode van 50 dagen opnieuw in oestrus komen (Johnston et al., 2004). Over het gedrag van het vrouwtje in oestrus en de morfologische veranderingen die met deze periode gepaard gaan, is er onenigheid. In de thesis van Brown (1987) wordt vermeld dat de clitoris hyperaemisch wordt en dat de pericloacale regio vergroot tijdens de oestrus, maar deze bevindingen werden niet opgemerkt in een andere studie (Johnston et al., 2000a), waarbij zowel cyclerende vrouwtjes met copulatie en zonder copulatie bestudeerd werden. Deze structuren worden dan ook niet gebruikt om het stadium van de cyclus waarin de vrouwelijke koala zich bevindt te bepalen, evenals de staat van de buidel en tepels wordt niet gehanteerd. Vooral rusteloosheid en dekgedrag, vergelijkbaar met dat van mannetjes, zijn sterk indicatief voor de oestrus.
Andere tekenen zijn brullen, stootbewegingen of urineren.
Vrouwelijke dieren bestijgen tijdens deze periode van oestrus voornamelijk andere vrouwtjes die zich ook in de oestrus bevinden (Johnston et al., 2000a). Dit fenomeen wordt ook waargenomen bij andere diersoorten zoals koeien, waarbij het vrouwtje dat bestegen wordt en blijft staan, verdacht wordt van bronstigheid (Hafez et al., 1969). De manier waarop vrouwtjes andere vrouwelijke individuen in oestrus
Voortplanting bij de koala
8
herkennen, is nog niet helemaal duidelijk. Het zou kunnen dat zij elkaar herkennen aan het typisch gedrag dat zij hanteren tijdens de oestrus of aan het uitscheiden van bepaalde feromonen. Toch T moet men rekening houden met het feit dat dit typische gedrag mogelijk een artefact is van gevangenschap, want het is nog niet beschreven bij koala’s in het wild. Niettegenstaande is dit verschijnsel een handig hulpmiddel bij het bepalen van de oestrus bij dieren in gevangenschap, die gebruikt worden voor kunstmatige inseminatie programma’s (Johnston et al., 2000a 2000a). Het gehalte aan progesteron en oestradiol gedurende de cyclus varieert naargelang verschillende
omstandigheden.
De
concentraties zijn verschillend naargelang de dieren al dan niet gepaard hebben en ze hierdoor al dan niet drachtig zijn geworden. Bij vrouwtjes die niet gepaard hebben (Fig. 6), is er
een
typische
relatie
te
zien
tussen
oestradiol concentratie en oestrus gedrag doorheen 2 opeenvolgende peenvolgende cycli. Het begin van de oestrus wordt gekarakteriseerd door een toenemend oestradiol gehalte, maar deze hoge concentratie houdt evenwel niet stand gedurende
de
volledige
tijd
van
de
Figuur 6: Progesteron en oestradiol concentraties in het bloed
gedragsoestrus. Het progesterongehalte bij
, gedragsoestrus; ●,
deze niet parende dieren blijft laag en quasi
van een niet parende vrouwelijke koala.
progesteron concentratie (ng ▪1/ml); ○, oestradiol concentratie (pg▪1/ml). (Uit Johnston et al., 2000a)
onveranderlijk ijk gedurende de cycli (Johnston et al., 2000a).
Het grootste verschil tussen niet paren parende en parende vrouwtjes, ligt bij het progesterongehalte (vergelijking Fig.6 en Fig. 7b). Alle vrouwelijke koala’s vertonen een verhoogde progesteronconcentratie na copulatie. Wanneer het paren geen gevolg geeft aan een dracht dan zal de periode tussen de paringsdag en de eerstvolgende ui uiting van oestrus om en bij de 50 dagen bedragen. Deze tijd vertegenwoordigt de duur van zowel de luteale als de daarop volgende folliculaire fase. De oestradiolconcentratie tijdens deze periode varieer varieert significant. De hoogste piek komt voor wanneer deze dieren ieren terug in oestrus komen, ongeveer 50 dagen na copulatie (Fig. 7a pijl). Bij vrouwelijke individuen die drachtig worden als gevolg van de paring paring, zien we evenzeer dat de oestradiol concentratie varieert, maar hier situeren de pieken zich verspreidt ove over de volledige oestrusperiode, met de grootste piek vlak voor de geboorte (Fig. 7a a ster). Deze piek wordt echter niet geassocieerd met oestrusgedrag. Dit gedrag en de daarbij horende oestradiolpiek treedt niet op tijdens de zwangerschap of de e eerste erste 70 dagen da post partum (niet niet weergegeven in figuur 7) (Johnston et al., 2000a).
Voortplanting bij de koala
9
Als
de
progesterongehaltes
gepaarde,
niet
vergeleken
worden
drachtige
drachtige
dieren,
concentraties
bij
met
zien de
van dieren
die
we eerste
van
dat
de
groep,
desondanks hun stijging ing gedurende de luteale fase, toch significant lager liggen dan deze bij de drachtige individuen gedurende de draagperiode (Fig.7b) (Johnston
et
al.,
2000a).
Deze
bevindingen weerleggen een axioma van de
reproductie
bij
buideldieren
geformuleerd door Tyndale-Biscoe scoe en Renfree
(1987),
dat
stelt
dat
de
progesteronprofielen tijdens de dracht van drachtige dieren en tijdens d de luteale fase van de oestrische cyclus van niet drachtige dieren niet significant variëren in duur en omvang. Het is nog te vroeg om aan te nemen dat deze stelling niet geldt voor Phascolarctos
Figuur 7: Gemiddelde progesteron en oestradiol concentraties tot
cinereus,, aangezien er nog geen verdere
49 dagen na de paring bij drachtige (volle lijn) en niet drachtige
studies
(stippellijn) vrouwelijke koala’s. C: paringsdag; ag; B: dag van de partus;
zijn
gedaan
omtrent
de
endocriene rol van de koala embryo of extra-embryonale embryonale
oestrusgedrag;
●, oestradiol concentratie (pg ▪ 1/ml) ○oestradiol concentratie (pg ▪ 1/ml) van ■ progesteron concentratie (ng ▪ 1/ml)
membranen.
drachtige vrouwtjes;
Bovendien is het nog onduidelijk of de
drachtige vrouwtjes;
afwezigheid van drachtt na paring het
drachtige vrouwtjes;
gevolg
vrouwtjes (Uit Johnston et al., 2000a)
is
van
een
onsuccesvolle
□
van niet van
progesteron concentratie ratie van niet drachtige drach
fertilisatie of het verlies van de embryo (Johnston et al., 2000a).
d) Geïnduceerde ovulatie De fysieke act van het paren induceert de luteale fase, wat bijgevolg impliceert dat deze stimulus dus ook de ovulatie op gang brengt. Welk mechanisme dat deze luteale fase nu juist inzet is echter nog onduidelijk. Sommige studies wijzen in de richting van een copuloceptieve reflex, zoals bijvoorbeeld gezien wordt bij de kat en het konijn (Johnston et al., 2000b; Johnston et al., 2004). Deze reflex kan getriggerd worden door fysieke stimulatie van de geslachtstractus of door het toedienen van farmaca zoals GnRH of LH-achtige preparaten (Ramir (Ramirez ez en Lin Soufi, 1994; Johnston et al., 2000b). Recenter
Voortplanting bij de koala
10
onderzoek biedt echter een andere verklaring, namelijk een inductie geassocieerd met de biochemische compositie van sperma (Johnston et al., 2004). Onder andere bij Camelus bacterianus (Fig. 8) zit er een ovulatie inducerende factor in het plasma van het zaad (Pan et al., 2001). De rol van het inbrengen van sperma in de urogenitale sinus zou belangrijker zijn dan de fysieke stimulatie van de Figuur 8: Camelus bactrianus (Foto van David Blank (2006): http://animaldiversity.org).
tractus zelf. Simulatie van penetratie met behulp van een glazen staafje zou op zichzelf niet voldoende zijn voor het induceren van de luteale fase (johnston et al., 2004). Dit
staat tegenover eerdere studies waarbij aangetoond werd dat de mate van stootbewegingen een significant effect heeft op de inductie van de luteale fase. Een volledige paringsduur zou nodig zijn voor het optimaal op gang brengen van een ovulatie (Johnston et al., 2000a). Een plausibele verklaring hiervoor kan zijn dat het glazen staafje gebruikt om de penetratie na te apen, niet geschikt is voor het induceren van de copuloceptieve reflex. Een andere mogelijke oorzaak kan gezocht worden bij het feit dat het sperma in twee fracties geëjaculeerd wordt (Johnston et al., 2004). Een eerste romige witte fractie zonder spermacellen, gevolgd door een vloeibare spermatozoarijke fractie (Wildt et al., 1991). Eén van de twee of beide fracties zouden ovulatie inducerende factoren kunnen bezitten. (Johnston et al., 2004). Inseminatie met sperma kan op zichzelf een ovulatie teweegbrengen, zonder dat hierbij fysieke stimulatie van het geslachtstelsel nodig is. Toch ziet men dat de beste resultaten bekomen worden bij koala’s die tijdens inplanting met vers sperma, coïtale stimulatie ontvangen (Johnston et al., 2004). Waarschijnlijk hebben de specifieke ovulatie factoren aanwezig in het zaad en de mechanische stimulatie van de tractus een synergetische werking (El Wishy, 1987). Een laatste belangrijk punt inzake geïnduceerde luteale fase bij de koala, is de mogelijkheid dat de ovulatie een hele tijd later plaatsvindt na de geslachtsgemeenschap dan bij andere diersoorten met geïnduceerde ovulatie. De reden van dit vermoeden ligt bij het feit dat de LH golf bij de koala slechts 2432 h na copulatie voorkomt. De timing van de ovulatie is van groot belang bij het toepassen van geassisteerde reproductie. Spermatozoa hebben na invriezen bijvoorbeeld een kortere overlevingstijd en inseminatie dichter bij de tijd van ovulatie zou de slagingskans op fertilisatie verhogen (Johnston et al., 2004).
3. Mannelijk voortplantingstelsel In het verleden liet men het mannelijk voortplantingssysteem vaak links liggen en focuste men zich op het vrouwelijke. Begin jaren negentig begon men ook de kennis van het mannelijk urogenitaalstelsel naar waarde te schatten. Vanaf dan werd ook hieromtrent onderzoek verricht (Esson en Armati, 1994). a) De testes Anatomie Bij de buideldieren ligt het scrotum craniaal van de penis (Knobill et al., 1998). De temperatuur wordt geregeld door talrijke zweetkliertjes en het scrotum is slechts weinig behaard. Evenals bij de meeste Voortplanting bij de koala
11
andere zoogdieren is het belangrijk dat de temperatuur in de testes enkele graden lager blijft dan de lichaamstemperatuur. Een optimale temperatuur is nodig voor een goede spermaproductie. Bij koud weer of in tijden van stress worden de teelballen tegen het lichaam opgetrokken door middel van m. cremaster die het scrotum omgeeft. Omgekeerd gebeurt een relaxatie van deze spier bij warm weer of na een stressituatie (Dawson, 1995). Wanneer proporties in beschouwing worden genomen, kan opgemerkt worden dat er is een significante correlatie bestaat tussen de leeftijd van de koala en het testiculair volume, maar niet tussen het gewicht van de koala en het testiculair volume (Johnston et al., 1997). Ontwikkeling en histologie Bij de koala bevinden de testes zich 15 dagen na de geboorte nog abdominaal (Esson en Armati, 1998). De afdaling gebeurt dus mogelijk iets later dan bij Trichosurus vulpecula (Tabel 1), waar de testes abdominaal blijven gedurende 2 weken, zich vervolgens inguinaal bevinden van week 3 tot 8 en uiteindelijk afdalen in het scrotum rond week 10 (Turnbull et al.,1981). Deze bevinding bij de koala steunt wel op slechts één specimen en is dus weinig representatief (Esson en Armati, 1994). Op coupes van gonaden van 15 dagen oud (Fig. 9a) zijn degenerende mesonefrotische buisjes en zich ontwikkelende epididymale kanaaltjes te zien. Deze kanaaltjes leiden naar de mesonefrotische buis, ook wel kanaal van Wolff genoemd. De zich ontwikkelende teelballen liggen mediaal van de mesonephri en zijn omgeven door een bindweefsellaagje. Centraal in deze immature testes bevinden zich de tubuli seminiferi, georganiseerd in celstrengen. In de rete zijn 7 op de 8 tubuli parallel georganiseerd, leidend van de tubuli seminiferi tot het kanaal van Wolff. Dit kanaal mondt uit in de urogenitale sinus, welke op zijn beurt leidt naar de cloaca (Esson en Armati, 1994). ste
Tegen de 84
dag (Fig. 9b) zijn de lumina van de zaadbuisjes afgelijnd met ongedifferentieerde
kubusvormige cellen van 1 à 2 cellagen dik. Er zijn nog geen spermacellen zichtbaar en de buitenste laag van tunica albuginea bestaat uit circulair glad spierweefsel. De testi bevinden zich rond dit tijdstip niet meer abdominaal, maar liggen in het scrotum (Esson en Armati, 1994). Bij jongen in de buidel van 6 maanden oud (Fig. 9c), adolescenten en volwassen dieren (Fig. 9d) vertegenwoordigen de tubuli seminiferi de volledige massa van elke teelbal. Volwassen buisjes zijn afgelijnd door gelaagd epitheel samengesteld uit Sertoli cellen. Bovendien zijn ook spermatogene cellen en sperma aanwezig in de lumina. Rondom de tubuli bevindt zich interstitium welke bestaat uit Leydig cellen en losmazig bindweefsel (Esson en Armati, 1994).
Voortplanting bij de koala
12
Figuur 9: a) Snede doorheen de gonade in ontwikkeling van een
jong van 15 dagen oud. M: Degenererende
mesonefrotische buisjes. E: Epididymale kanaaltjes in ontwikkeling, die uitmonden in het mesonefrotische kanaal (D). T: Differentiërende tubuli seminiferi. b) Sned Snede doorheen dezelfde zone als a maar in een jong van 84 dagen oud. A: De tunica albuginea (aangeduid met een pijl). c) Differentiatie van de testes wordt gezien op een leeftijd van zes maanden. d) Snede doorheen een volwassen teelbal. L: Differentiërende Leydig cellen gelegen tussen de tubuli seminiferi (T). Schaal: streepje 100µm (Uit Esson en Armati, 1998).
b) De penis Anatomie De penis is S-vormig vormig en wordt tijdens niet geëxciteerde toestand ingesloten in een preputiaal zak die gevormd wordt door een invaginatie van de huid aan de basis van de cloaca. Enkel gedurende seksuele opwinding zal de penis zich uit deze vorm ontplooien e en n zich neerwaarts en voorwaarts verlengen (Dawson 1995). De mannelijke koala heeft een gesplitste glans penis. Bij volwassen mannetjes zijn er achterwaarts gerichte stekels op de buitenzijde van te penis te zien (Fig. 10) (Esson en Armati, 1994). Deze uitsteeksels steeksels zijn nog niet aanwezig bij koala’s van 12 maanden oud (Blanchard, 1990), maar zijn wel te zien bij dieren van 3 jaar en ouder die reeds geslachtsrijp zijn (Esson en Armati, 1994). 199 Bij de kat die eveneens zulke stekels heeft op het oppervlak van zzijn penis, spelen ze een rol spelen bij het induceren van de ovulatie gedurende penetratie (Wildt et al., 1980). Het glazen staafje gebruikt voor het kunstmatig induceren van de luteale fase bij vrouwelijke dieren (Johnston et al. 2000 2000b)) beschikt niet over zulke
Voortplanting bij de koala
13
uitsteeksels en de kans bestaat dat het daarom niet voldoende
is
om
op
zichzelf,
zonder
de
aanwezigheid van sperma, een ovulatie teweeg te brengen. Ontwikkeling en histologie Op een leeftijd van 15 dagen oud is de urethra ter hoogte van de penis bekleed met een gelaagd epitheel
welke
omgeven
is
ongedifferentieerde lamina propria. Figuur 10: Opname van het buitenste oppervlak van de penis van een volwassen koala door middel van een elektronen microscoop. De achterwaarts gerichte stekels worden aangeduid met pijlen (Uit Esson en Armati, 1998).
corpora
cavernosa
zijn
door
een
De immature
samengesteld
uit
longitudinaal georiënteerde mesenchymale cellen. Ze liggen tot tegen de lamina propria en worden
omgeven door mesenchym en een smalle buitenste laag van longitudinaal dwarsgestreept spierweefsel. Op deze leeftijd is de glans penis nog niet opgesplitst in twee delen en bestaat hij nog uit een samenstelling van mesenchym en bloedvaten (Esson en Armati, 1994). Later in de ontwikkeling, omstreeks 84 dagen na de geboorte, wordt het lumen van de urethra afgelijnd door een pseudomeerlagig epitheel van ongeveer 2 à 3 cellagen dik. De corpora cavernosa bestaan nu uit twee strengen longitudinaal spierweefsel, een aan elke zijde van de urethra, en hebben een fibromusculair kapsel. De schikking bij volwassen specimens is gelijkaardig aan die bij een koalajong van 84 dagen oud, maar bij deze eersten treden de corpora cavernosa op als twee strengen bindweefsel lateraal van het lumen, omgeven door een laag circulair spierweefsel en afgelijnd met gelaagd epitheel (Esson en Armati, 1994).
4. Kunstmatige inseminatie a) Sperma Spermacollectie Sperma van mannelijke koala’s kan op verschillende manieren verzameld worden. Een veel voorkomende methode is het verkrijgen van spermatozoa via electroejaculatie. Hierbij wordt door middel van een rectale probe een kleine elektrische stimulus gegeven, waardoor een ejaculatie wordt teweeggebracht. Daarnaast worden ook vaak epididymidale spermatozoa gewonnen uit post-mortem specimens (Tribe et al. en Taggart, 1994). Deze methoden zijn echter invasief en het verkregen sperma is mogelijk niet representatief voor het natuurlijk ejaculaat (Watson, 1978). Voor het verkrijgen van zulk natuurlijk ejaculaat kan men gebruik maken van een artificiële vagina. Deze niet invasieve manier wordt echter bemoeilijkt doordat het een intensieve training van de mannetjes vereist (Johnston et al., 1997). Zaadmorfologie Spermatozoa van de koala verschillen sterk met de zaadcellen van de meeste andere buideldieren. (Tyndale-Biscoe en Renfree, 1987; Wildt et al. 1991). De vorm van de kop varieert immers merkwaardig sterk tussen de spermacellen onderling. De kop heeft in het algemeen een gekromd tot hoekig karakter, waarbij de buiging van de hoofdstreek afhankelijk lijkt van het ontwikkelingsstadium waarin de kern zich
Voortplanting bij de koala
14
bevindt. De kop van het spermatozoön bij de koala is immers slechts weinig geplooid tijdens het verblijf in het caput epididymis en lijkt verder gebogen te worden gedurende de passage doorheen de epididymis (Hughes, 1965). Het rechtlijnige middenstuk en de staart zijn in tegenstelling tot de hoofdregio wel uniform (Wildt et al., 1991). Bij vers verkregen sperma blijkt dat de kopregio van het spermatozoön bijna steeds omgebogen is of een hoek maakt (Fig. 11). De graad van hoekvorming varieert van licht over matig tot sterk. Zo zien we een zachte buiging van de middelste regio van het hoofd bij type VI en van de tip bij type VIII. Bij type III is de ombuiging zo sterk dat het uiteinde van de kop de nekregio bereikt en bij type VII krult de kop zelfs nog verder. Het overgrote deel van de spermacellen vertoont een buiging in de middelste regio van de kop, Figuur 11: Verschillende de structuren van de hoofdstreek van spermacellen geïdentificeerd in elektroejaculaat van vrijlevende koala’s (Uit Wildt et al., 1991)
resulterend in hoekvorming van 90° (type II), 180° (type I) of bijna 360° (type III). Enkele anderen nemen een sigmoïde vorm aan (type V). Slechts 1% van alle
spermatozoa hebben een rechtlijnige structuur (X) (Wildt et al., 1991). De heterogeniteit van de hoofdregio van de spermatozoa wordt bij de koala als fysiologisch beschouwd. De invloed van deze verschill verschillende types (I-X) X) op de fertiliteit als dusdanig moet echter nog onderzocht worden (Johnston et al., 2006). Het belang van de morfologie van de volledige spermacellen op de fertiliteit is wel duidelijk bewezen. De voorwaartse motiliteit, een vaak gebruikte parameter om de kwaliteit van gecollecteerde spermastalen in te schatten, is immers negatief correleert met het percentage aan spermatozoa met een gebroken hals en het percentage aan spermacellen met abnormaliteiten ter hoogte van het middenstuk (Temple (Temple-Smith en Taggart, 1990; Johnston et al., 1997). Bewaring Bij onderzoek van de bacteriële flora aanwezig in sperma van koala’s kunnen meerdere stammen geïdentificeerd worden, maar de meest meeste behoren tot de Corynebacteria.. Deze bacteriën zijn zeer waarschijnlijk contaminanten vanuit het preputium en komen niet voort uit infecties van de testikels of secundaire geslachtsorganen. Bij de bewaring van ejaculaat in een warm waterbad met een optimale temperatuur van 16°C, blijken antibiotica zoals penicilline en gentamicine de groei van micro-organismen micro af te remmen en zo de periode van bewaring te verlengen (Johnston et al., 1998). Tegenwoordig is de meest gebruikte methode voor het bewaren van sperma van buideldieren, de cryopreservatie. preservatie. Hierbij wordt het sperma in rietjes ingevroren met behulp van vloeibare stikstof damp (Taggart et al. 1996) of een programmeerbare vriezer (Johnston et al. 2006 2006;; Zee et al 2008). 2008 Het gebruik van een pelletisering techniek op droog ijs blijkt o ook succesvol te zijn (Molinia en Rodger, 1996). De koala en de wombat delen niet alleen een dichte verwantschap, ook de morfologie van de spermatozoa is vrij gelijkaardig (Harding en Aplin, 1990). Ondanks deze overeenkomst zijn spermacellen
Voortplanting bij de koala
15
van de wombat veel toleranter tegenover cryopreservatie dan deze van de koala. Een mogelijke verklaring voor dit verschil is de aanwezigheid van F-actine in het sperma van de wombat (Johnston et al., 2006). Om een optimale kwaliteit van het sperma van de koala te verkrijgen na invriezing en ontdooiing, zijn zowel een trage afkoeling als toevoeging van 14% glycerol vereist. De osmolariteit van het medium is ook belangrijk. De beste resultaten worden bekomen bij een osmolariteit van ongeveer 300 mOsmol/kg. De spermatozoa zijn bovendien toleranter tegenover een medium met lage osmolariteit dan een met hoge (Johnston et al., 2006). Kunstmatige inseminatie met vers sperma bij Phascolarctos cinereus is reeds succesvol gebleken (Johnston et al., 1999), maar als men in de toekomst een functionele genoombank wil ontwikkelen, zal men de procedure van cryopreservatie nog verder moeten optimaliseren (Johnston et al., 2006). Het probleem dat zich namelijk stelt, zelfs bij toepassing van de beste vries-dooi procedure, is de nucleaire instabiliteit van de spermatozoa (Temple-Smith, 1994). Deze nucleaire instabiliteit bij invriezing is typerend voor spermatozoa van buideldieren, sperma van placentale zoogdieren is dan weer ontvankelijk voor acrosomale instabiliteit (Watson, 1995). Dit fenomeen van labiliteit van de kern vindt plaats doordat de
geassocieerde
nucleoproteïnen
gemakkelijk
gedecondenseerd
worden
door
laboratorische
behandelingen zoals bijvoorbeeld blootstelling aan detergenten, drogen door middel van lucht of divalente kationen. Ze vormen namelijk geen disulfide bindingen met naburige chromatine vezels (Temple-Smith, 1994). Bovendien zou ook de afwezigheid van F-actine kunnen bijdragen aan de instabiliteit. Het sperma van de wombat dat wel F-actine bevat, is beter bestand tegen cryopreservatie dat dit van de koala. Verdere studies zijn vereist om mogelijke oplossingen te bieden voor dit probleem, zoals het onderzoeken van de relatieve nucleaire instabiliteit voor en na de cryopreservatie. Identificatie van oplosbare additieven om beschadiging van chromatine te reduceren of the voorkomen, zou ook kunnen helpen om cryopreservatie te verbeteren. Bovendien is het nuttig om het ejaculaat onmiddellijk te screenen naar beschadigd chromatine. Op die manier kunnen minderwaardige spermastalen verwijderd worden alvorens ze aan de tamelijk dure cryopreservatie te onderwerpen (Johnston et al., 2006). b) Plaats van inseminatie Vooreerst is kennis over de anatomie van het vrouwelijk voortplantingstelsel nodig om de techniek van de kunstmatige inseminatie (KI) volledig te begrijpen. Hiervoor wordt verwezen naar hoofdstuk 2a. Uit de morfologie van de vrouwelijke geslachtstractus van buideldieren kan men afleiden dat vooral de beperkte toegang tot de cervixen zorgt voor problemen bij KI (Fig. 3). De best bereikbare plaats is de urogenitale sinus (UGS), deze opent langs de ene zijde naar de buitenwereld toe en communiceert anderzijds met de blaas en de twee nauwe laterale vaginae. In deze urogenitale sinus vindt zowel penetratie, urineafvoer als passage gedurende de geboorte plaats. Men neemt aan dat het zaad, welke in de UGS geloosd wordt tijdens de paring, via contracties van de laterale vaginae dieper in de tractus wordt geleid (Rodger et al., 2009). Springbuideldieren die reeds een eerste partus achter de rug hebben, vormen hierop een uitzondering, bij deze dieren wordt het ejaculaat immers direct in de permanente mediale vagina gedeponeerd (Paris et al., 2004).
Voortplanting bij de koala
16
Bij de koala en de wombat is de UGS de voornaamste plaats van inseminatie. Andere locaties van inseminatie bij buideldieren zijn de vagina en de uterus. Deze zijn beschreven bij de voskoesoe (Trichosurus vulpecula) en de tammar wallabie (Macropus eugenii) (Tabel 1) (Rodger et al., 2009). Vroeger werd aangenomen dat anesthesie een negatieve invloed had op het transport van het sperma dat in het vrouwelijk voortplantingsstelsel werd geïnsemineerd of op de ovulatie (Jungnickel, 2000; Glazier en Molinia, 2002; Paris et al., 2005; Molinia et al., 2007). Kunstmatige inseminatie bij de koala gebeurt normaal gezien via de UGS en zonder verdoving. Het is omwille van deze reden dat men initieel dacht dat het succes van KI bij de koala lag bij het feit dat hier geen anesthetica gebruikt werden. Deze denkwijze werd van de baan geschoven toen bleek dat ook later uitgevoerde inseminaties, waarbij zaad rechtsreeks in de opening van de laterale vagina ingebracht werd bij geanestheseerde koala’s, succesvol verliepen (Johnston et al., 2003). Voorlopig heeft KI slechts bij twee buideldieren levende nakomeling opgeleverd, namelijk de koala en de tammar wallabie. De reden tot succes bij deze twee diersoorten is niet gebaseerd op de plaats van inseminatie, maar op het feit dat men van beide de tijd van ovulatie redelijk nauwkeurig kan inschatten (Rodger et al., 2009). Mucine gesecreteerd door het oviduct vormt een laagje rond de zona pellucida van de oöcyte en maakt ‘in uterus’ inseminatie onmiddellijk na ovulatie onmogelijk. Het is niet toevallig dat deze gebeurtenis plaatsvindt omstreeks de tijd van fertilisatie. Het is hoogst waarschijnlijk een onderdeel van het beschermingsmechanisme tegen polyspermie, waarbij meerdere spermatozoa tegelijkertijd de eicel binnendringen (Rodger et al., 1982). Vooral wanneer men aan niet-chirurgische inseminatie doet door middel van katheterisatie (Rodger et al., 2009), is het verschil in anatomie tussen de verschillende species van belang. Zo zien we dat bij de buidelrat (Tabel 1), ook wel opossum genoemd, alleen artificiële inseminatie met een katheter via de UGS mogelijk is, vanwege de opgerolde laterale vaginae en de afwezigheid van een mediale vagina. Desondanks dit feit kunnen, in tegenstelling tot de mono-ovulaire koala en wombat, toch oöcyten langs beide kanten van de tractus bevrucht worden, omdat de wand tussen de cervixen onvolledig is (Fig. 3b). Bij de tammar wallabie, die evenals de koala een enkelvoudige eisprong heeft, kan men post-partum rechtstreeks in de cervix insemineren met behulp van een katheter via de mediale vagina (Fig. 3c) (Paris et al., 2003; Paris, 2006).
5. Chlamydia infecties a) Algemeen De hedendaags meest voorkomende oorzaak van onvruchtbaarheid bij de koala is een Chlamydia infectie. Deze aandoening veroorzaakt zowel keratoconjuctivitis als problemen ter hoogte van het urogenitaal- en reproductiestelsel en is verantwoordelijk voor sterfte bij de koala (Brown en Grice, 1986; Obendorf en Handasyde, 1990; Booth en Blanshard, 1999; Higgins et al. 2005). Vroeger werd aangenomen dat Chlamydiose veroorzaakt werd door Chlamydia psittaci, maar DNA onderzoek heeft aangetoond aan dat de Chlamydia strengen die we terugvinden in de koala behoren tot Chlamydia pecorum of tot Chlamydia pneumonia (Glassick et al., 1996).
Voortplanting bij de koala
17
Chlamydiose is een wereldwijd verspreide ziekte in vrijlevende koala’s en wordt in mindere mate gezien bij deze dieren in gevangenschap. Beide soorten van Chlamydia kunnen simultaan geïsoleerd worden uit één gastheer (Whittington, 2001). Hoewel C.pneumonia een primaire oorzaak kan zijn van respiratoire aandoeningen bij de mens, blijkt zijn aanwezigheid in de koala vaak asymptomatisch te verlopen (Jackson et al., 1997). Chlamydia pecorum daarentegen is sterk vertegenwoordigd in koala populaties en is vaak verantwoordelijk voor ernstige ziekten geassocieerd met de ogen en het urogenitaalstelsel (Jackson et al., 1999). Deze bacterie kan ook infecties veroorzaken bij schapen of runderen en de mogelijkheid bestaat zelfs dat enkele koala-specifieke genotypen van C. pecorum ontstaan zijn door herhaaldelijke besmettingen vanuit deze diersoorten (Sherwin et al., 2000). Overdracht kan op verschillende manieren gebeuren, zoals orofecaal, via aerosol of mogelijks via de vector Koalachirus perkinsi, een vachtmijt (Brown en Woolcock, 1988). De meest voorkomende transmissie bij seksueel actieve dieren is echter venerische overdracht gedurende geslachtgemeenschap. C. pecorum kan bovendien ook overgedragen worden van de moeder naar haar jong tijdens de geboorte of wanneer het zich in de buidel bevindt. Zo zien we dat 58% van de niet seksueel actieve mannetjes besmet zijn met C. pecorum, waarvan het grootste deel te verklaren is via deze transmissie van moeder op jong (Jackson et al., 1999). b) Gevolgen Men vermoedt dat genetische verschillen tussen de koala’s onderling verantwoordelijk zijn voor de aanwezigheid van subklinische infecties. In de Mutdaphilly populatie bijvoorbeeld stelde men vast dat de prevalentie (73%) van Chlamydia pecorum beduidend hoger lag dan het voorkomen van klinische tekenen (17%) (Jackson et al., 1999). Bovendien zien we ook dat wanneer koala’s van Chlamydia vrije gebieden verplaatst worden naar Chlamydia geïnfecteerde zones, deze eerste vaak bezwijken aan de ziekte (Lee et al., 1990). Deze bevindingen wijzen op het belang van quarantaine bij het introduceren van een nieuw individu in een reeds bestaande groep. De nieuwe dieren moeten dus eerst gescreend worden en positieve dieren moeten steeds gescheiden blijven van Chlamydia vrije koala’s of opgeruimd worden (Brown en Woolstock, 1988). Met het oog op het gebruik van sperma, al dan niet ingevroren, voor kunstmatige bevruchting is het van cruciaal belang dat deze vrij is van kiemen zoals Chlamydia spp.. Hoge concentraties van antibiotica zoals aminoglycosiden zouden Chlamydia kunnen elimineren uit vloeibaar bewaard zaad. Men moet echter wel rekening houden met het feit dat deze farmaca bij zulke hoge dosis de motiliteit van de spermacellen negatief beïnvloeden (Johnston, 1998).
Voortplanting bij de koala
18
C) Conclusie Uit deze literatuurstudie blijkt dat er erg veel informatie te vinden is omtrent de voortplanting bij de koala. Het valt op dat de aandacht van vroeger tot nu verschoven is van anatomisch onderzoek en paringspatronen naar geassisteerde reproductie. Dit laatste onderwerp is zeer populair in deze tijd. Zowel bij nutsdieren, waar men streeft naar een afzet aan hoge kwaliteit en kwantiteit, als bij ‘wildlife’, waar men vooral focust op het behoud van zeldzame diersoorten. Hoewel de koala in het wild niet langer met uitsterven bedreigd wordt en er in sommige gebieden zelfs al overpopulatie plaatsvindt, biedt kunstmatige inseminatie toch een oplossing voor de problemen bij de reproductie in gevangenschap, zoals moeilijkheden bij transport, overdracht van seksueel overdraagbare ziekten en inteelt. Als we het succes van KI over het algemeen vergelijken tussen buideldieren en zoogdieren met een placenta, zien we dat dit een stuk hoger ligt bij de laatste groep. Bij de soorten die tot de Marsupialia behoren, zijn er tot hiertoe slechts twee, namelijk de koala en de tammar wallabie, waarbij KI succesvol werd toegepast In de toekomst zal het onderzoek zich vermoedelijk toespitsen op de optimalisatie van cryopreservatie van sperma en het ontwikkelen van een functionele genoombank voor de koala.
Voortplanting bij de koala
19
III. Literatuurlijst •
•
• •
• • •
•
•
• •
•
• • • • • • • •
• • • • •
• •
Allen C.D., Burridge M., Mulhall S., Chafer M.L., Nicolson V.N., Pyne M., et al.(2008). Successful artificial insemination in the koala (Phascolarctos cinereus) using extended and extended-chilled semen collected by electroejeculation. Biology of Reproduction 78, 661-666. Archer M., Clayton G. (1984). Vertebrate zoogeography and evolution in Australasia: animals in space and time. Hesperian Press, Perth, Washington. Bron: Sherwin W.B., Timms P., Wilcken J., Houlden B. (2000) Analysis and Concervation Implications of Koala Genetics. Conservation Biology 14, 639-649. Archer M., Hand S., Godthelp H. (1991). Riversleigh. Reed Books, Sydney. Bron: Sherwin W.B., Timms P., Wilcken J., Houlden B. (2000) Analysis and Concervation Implications of Koala Genetics. Conservation Biology 14, 639-649. Archer M., Hand S., Godthelp H. (1993). Back to the future: the contribution of palaeontology to the conservation of Australian forest faunas. In Lunney D. (editor) Conservation of Australia’s forest fauna. Royal Zoological Society, Mosman, New South Wales, p. 67- 80. Bercovitch F.B., Tobey J.R., Andrus C.H., Doyle L. (2006). Mating patterns and reproductive success in captive koalas (Phascolarctos cinereus). Journal of Zoology 270, 512-516. Booth R.J., Blanshard W.H. (1999) Marsupials. In Fowler M.E., Miller R.E. (editors) Zoo and Wild Animal Medicine, fifth edition. W.B. Saunders, Missouri, p. 288-303. Brown A.S. (1987) Infertility in the Female Koala. PhD thesis, The University of Queensland, Brisbane. Bron: Johnston S.D., McGowan M.R., O’Callaghan P., Cox R., Nicolson V., (2000a). Studies of the oestrous cycle, oestrus and pregnancy in the koala (Phascolarctos cinereus). Journal of Reproduction and Fertility 120, 49-57. Brown A.S., Grice R.G. (1986). Experimental transmission of Chlamydia psittaci in the koala. In: Oriel D., Ridgeway G., Schachter J., Taylor-Robinson D., Ward M. (editors) Chlamydial infections. Cambridge University Press, Cambridge, England, p. 349-325. Brown S., Woolcock J. (1988) Epidemiology and control of chlamydial disease in koalas. In: Australian Wildlife. The John Keep Refresher Course for Veterinarians. Post-Graduate Committee in Veterinary Science, University of Sydney, 104, 495-502. Canfield P. (1990a). Disease studies on the New South Wales koalas. In: Lee A.K., Handasyde K.A. , Sanson G.D. (editors) Biology of the Koala. Surrey Beatty and Sons, Sydney, p.249-254. Canfield P. (1990b). Diseases affecting captive and free-living koalas and their implications for management. In: Lunney D., Urguhard C.A., Reed P. (editors) Koala summit: managing koalas in New South Wales. NSW National Parks and Wildlife Service, Sydney, p. 36-47 Cork S.J., Braithwaite (1990). Resource availability, eucalypt chemical defences, and habitat quality for leaf eating marsupials. In: Gordon G. (editor) Koalas: research for management. Proceedings of the Brisbane Koala Symposium. World Koala Research, Inc., Brisbane, Australia, p. 9-16. Coveney D., Shaw G., Hutson J.M., Renfree M.B. (2002). The development of the gubernaculums and inguinal closure in the marsupial Macropus Eugenii. Journal of Anatomy 201, 239-256. Dawson T.J. (1995). Kangaroos: Biology of Largest Marsupials. Cornell University Press, New York, p. 71. Domico T. (1993). Kangaroos: The marvelous mob. Facts on file, New York, p. 1-27. Eggeling H. (1905). Ueber die Stellung der Milchdrüsen der Marsupialier. Denkschriften der Medizinischnaturwissenschaftlichen Gesellschaft zu Jena 7, 299-332. El Wishy A.B. (1987). Reproduction in the female dromedary (Camelus dromedaries). Animal Reproduction Science 15, 273-297. Ellis W.A., Hale P.T., Carrick F. (2002). Breeding dynamics of koalas in open woodlands. Wildlife Research 29, 19-25. Esson C., Armati P.J. (1998). Development of the male urogenital sytem of the koala phascolarctos cinereus. Anatomy and Embryology 197, 217-227 Foley W.J., Iason G.R., McArthur C. (1999). Role of plant secondary metabolites in the nutritional ecology of mammalian herbivores: How far have we come in 25 years? In: Jung H.G., Fahey G.C. (editors) Nutritional ecology of herbivores. American society Animal Science, Savoy, p.130-209. Fowler E.V., Houlden B.A., Hoeben P., Timms P. (2000). Genetic diversity and gene flow among southeastern Queensland koalas (Phascolarctos cinereus). Molecular Ecology 9, 155-164. Fowler M.E., Miller R.E. (2003). Zoo and Wild Animal Medicine, fifth edition. W.B. Saunders, Missouri, p. 288-303. Gemmel R.T., Veitch C, Nelson J. (2002). Birth in marsupials. Comparative biochemistry and physiology 131, 621-630. Glassick T., Giffard T., Timms P. (1996) Outer membrane protein 2 gene sequences indicate that Chlamydia pecorum and Chlamydia pneumonia cause infections in koalas. Systemic and Applied Microbiology 19, 457-464. Glazier A.M., Molinia F.C. (2002). Development of a porciene follicle-stimulating hormone and luteinizing hormone induced ovulation protocol in the seasonally anoestrus brushtailed possum. Reproduction Fertility and Development 14, 453-460. Grand T.I., Barboza P.S. (2001). Anatomy and development of the koala, Phascolarctos cinereus : an evolutionary perspective on the superfamily Vombatidae. Anatomy Embryology 203, 211-223. Griffiths M. (1978). The biology of the monotremes. New York Academic Press, p.366.
20
• • • •
•
•
•
• • • • • • •
• •
• • • • • •
• •
• •
Griffiths M., Slater E. (1988). The significance of the striated muscle in the mammary glands of marsupials. Journal of Anatomy 156, 141-156. Grzimek B. (1973). Het leven der dieren, deel 10, Zoogdieren 1. Het Spectrum B.V., Antwerpen, p. 127-135. Hafez E.S.E., Shein M.W., Ewbank R. (1969). The behavior of cattle. In: Hafez E.S.E. (editor) The Behavior of Domestic Animals, 2nd edition. Williams and Wilkins, Baltimore, MD, p. 235–295. Handasyde K.A. (1986). Factors affecting reproduction in the female koala (Phascolarctos cinereus). PhD thesis. Monash University, Clayton, Victoria, Australia. Bron: Higgins D.P., Hemsley S., Canfield P.J. (2005). Association of uterine and Salpingeal Fibrosis with Chlamydial Hsp60 and Hsp10 Antigen-Specific Antibodies in Chlamydial-infected Koalas. Clinical and Diagnostic Laboratory Immunology 12, 632-639. Harding H.R., Aplin K.P. (1990). Phylogenetic affinities of the Koala (Phascolarctidae: Marsupilia): A reassessment of the spermatozoal evidence. In: Lee A.K., Handasyde K.A. , Sanson G.D. (editors) Biology of the Koala. Surrey Beatty and Sons, Sydney, p. 1-31. Higgins D.P., Hemsley S., Canfield P.J. (2004). Assessment of anti-bovine IL4 an IFN gamma antibodies to label IL4 an IFN gamma in lymphocytes of the koala and brushtail possum. Veterinary Immunology and Immunopathology 101, 153-160. Higgins D.P., Hemsley S., Canfield P.J. (2005). Association of Uterine and Salpingeal Fibrosis with Chlamydial Hsp60 and Hsp10 antigen-Specific Antibodies in Chlamydia-infected Koalas. Clinical and Diagnostic Laboratory Immunology, 12, 632-639. Hindell M.A., Lee A.K. (1990) Tree preferences of koala. In: Lee A.K., Handasyde K.A., Sanson G.D. (editors) Biology of the koala. Surrey Beatty and sons, Sydney, p. 117-121. Hughes R.L. (1965). Comparative morphology of spermatozoa from five marsupial families. Australian Journal of Zoology 13, 533-543. Hunter S. (1987). The Official Koala Handbook. Chatto & Windus, London, p. 8-60. Jackson M., Giffard P., Timms P.(1997) Outer membrane protein A gene sequencing demonstrates the polyphylectic nature of koala Chlamydia pecorum isolates. Systemic an Applied Microbiology 20, 187-200. Jackson M., White N., Giffard P., Timms P (1999). Epizootiology of Chlamydia infections in two free-range koala populations. Veterinary Microbiology 65, 225-234. Johnston S. D., McGowan M.R., Carrick F.N., Cameron R.D.A., Tribe A. (1994). Seminal characteristics and spermatozoa morphology of captive Queensland koalas (Phascolarctos cinereus adutus). Theriogenology 42, 501-511. Johnston S.D., MacCallum C, Blyde D., McClean R., Lisle A., Holt W.V. (2006). An investigation into the similarities and differences governing the cryopreservation success of the koala (Phascolarctos cinereus: Goldfuss) and common wombat (Vombatus ursinus: Shaw) spermatozoa. Cryobiology 53, 218-228. Johnston S.D., McGowan M., O’Callaghan P., Cox R., Houlden B., Haig S., et al. (2003) Birth of koala, Phascolarctos cinereus, at Lone Pine Koala Sanctuary following artificial insemination. International Zoo Yearbook 38, 160-172. Johnston S.D., McGowan M.R., O’Callaghan P. (1999). Assisted breeding technology for the conservation and propagation of Phascolarctos cinereus or how to make a koala pouch young. In: Anon (editor) Wildlife in Australasia: Healthcare and Management, Post-Graduate Committee in Veterinary Science, University of Sydney, Sydney, 327, 199-217. Johnston S.D., McGowan M.R., O’Callaghan P., Cox R., Nicolson V., (2000a). Studies of the oestrous cycle, oestrus and pregnancy in the koala (Phascolarctos cinereus). Journal of Reproduction and Fertility 120, 49-57. Johnston S.D., McGowan M.R., O’Callaghan P., Cox R., Nicolson V., (2000b). Natural and artificial methods for inducing the luteal phase in the koala (Phascolarctos cinereus). Journal of Reproduction and Fertility 120, 59-64. Johnston S.D., O’Boyle D., Frost A.J., McGowan M.R., Tribe A., Higgins D. (1998). Antibiotics for the preservation of koala (Phascolarctos cinereus) semen. Australian Veterinary Journal 76, 335-338. Johnston S.D., O’Callaghan P., McGowan M.R., Phillips N.J. (1997). Characteristics of koala (Phascolarctos cinereus adutus) semen collected by artificial vagina. Journal of Reproduction and Fertility 109, 319-323 Johnston S.D., O’Callaghan P., Nilsson K., Tzipori G., Curlewis J.D. (2004).Semen-induced luteal phase and identification of a LH surge in the koala (Phascolarctos cinereus). Reproduction 128, 629-634. Jungnickel M.K., Molinia F.C., Harman A.J., Rodger J.C. (2000). Sperm transport in the female reproductive tract of the brushtail possum, Trichosurus vulpecula, following superovulation and artificial insemination. Animal Reproduction Science 59, 213-228. Knobill E., Neill J.D. (1998). Encyclopedia of Reproduction. New York: Academic Press, p. 105. Lee A., Martin R. (1988). The koala: a natural history. University of New South Wales Press, Melbourne. Bron: Bercovitch F.B., Tobey J.R., Andrus C.H., Doyle L. (2006). Mating patterns and reproductive success in captive koalas (Phascolarctos cinereus). Journal of Zoology 270, 512-516. Lee A., Martin R., Handasyde K. A. (1990). Experimental translocation of koalas to new habitat. In: Lee A. K, Handasyde K.A., Sanson G.D. (editors) Biology of the koala. Surrey Beatty and sons, Sydney, p. 299-312. Madsen T., Stille B., Shine R. (1996). Inbreeding depression in an isolated colony of adders, Vipera brevis. Biological Conservation 75, 113-118.
21
•
• • •
• • • •
• • • • •
• • • • • • •
• • •
• •
• •
Magarey G.M., Rodger J.C., Buist J.M., Mate K.E. (2003). Effects of repeated superovulation and surgical oocyte collection on ovarian response and natural breeding ability of the tammar wallaby (Macropus eugenii). Reproduction 125, 701-707. Martin R. W. (1983). Koala. In: Strachan R. (editor) The Australian Museum complete book of Australian mammals. Angus and Roberson, Sydney, p.112-114. Molinia F.C, Roger J.C. (1996). Pellet-freezing of two marsupials: the tammar wallaby, Macropus eugenii, and the brushtail possum, Trichosurus Vulpecula. Reproduction Fertility and Development 8, 681-684. Molinia F.C., Myers J.V., Glazier A.M., Duckworth J.A. (2007). Uterine and vaginal insemination optimized in brushtail possums (Trichosurus vulpecula) superovulated with pregnant mare serum gonadotrophin and porcine luteinizing hormone. Reproduction Fertility and Development 19, 521-529. Nowak R.M., Walker P. (1999). Walker’s mammals of the world, vol. 1, 6th edition. The Johns Hopkins University Press, Baltimore, p. 84-85. Obendorf D.L. (1983). Causes of mortality and morbidity of wild koalas, Phascolarctos cinereus, in Victoria, Australia. Journal of Wildlife Diseases 19, 123-131. Obendorf D.L. (1988). The pathogenesis of urogenital diseases in the koala. In: Australian Wildlife. Post-Graduate Committee in Veterinary Science, University of Sydney, Sydney, 104, 649-655. Obendorf D.L., Handasyde K.A. (1990). Pathology of Chlamydial infection in the reproduction tract of the female koala. In: Lee A.K., Handasyde K.A. , Sanson G.D. (editors) Biology of the Koala. Surrey Beatty and Sons, Sydney, p. 255259. Ogilby J.D. (1892). Catalogue of Australian mammals with introductory notes on general mammalogy. Order of the Trustees, London, p. 4 en 26. Osawa R., Blanshard W., O’Callaghan P. (1992). Microflora of the pouch of the koala (Phascolarctos cinereus). Journal of Wildlife diseases 28, 276-280. Pan G., Chen Z., Liu X., Li D., Xie Q., Ling F., Fang L. (2001). Isolation and purification of the ovulation-inducing factor from seminal plasma in the bacterian camel (Camelus bactrianus). Theriogenology 55,1863-1879. Paris D.B.B.P. (2006). Reproductive anatomy of the female grey short-tailed opossum (Monodelphis domestica): considerations for developing artificial insemination by catheter. Reproduction Fertility and Development 18, 222. Paris D.B.B.P., Taggart D.A., Paris M.C.J., Temple-Smith P.D., Renfree M.B. (2004). Sperm transport, size of the seminal plug and the timing of ovulation after natural mating in the female tammar wallaby Macropus eugenii. Reproduction Fertility and Development 16, 811-822. Paris D.B.B.P., Taggart D.A., Shaw G., Temple-Smith P.D., Renfree M.B. (2005). Birth of pouch young after artificial insemination in the tammar wallaby (Macropus eugenii). Biology of Reproduction 72, 451-459. Paris D.B.B.P., Taggart D.A., Shimmin G.A., Renfree M.B., Paris M.C.J. (2003). Anatomical considerations for the development of artificial insemination by catheter in two marsupials. Theriogenology 59, 401. Ralls K., Ballou J.D., Templeton A. (1988). Estimates of lethal equivalents and the cost of inbreeding in mammals. Conservation Biology 2, 185-193. Ramirez V.D., Lin Soufi W. (1994). The neuroendocrine control of the rabbit ovarian cycle. In: Knobil E., Neill J.D. (editors) The physiology of Reproduction. Raven Press, New York, p.585-611. Rodger J.C., Bedford J.M. (1982). Induction of oestrus, recovery of gametes, and the timing of fertilization events in the opossum, Didelphis virginiana. Journal of Reproduction and Fertility 64, 159-169. Rodger J.C., Paris D.B.B.P., Czarny N.A., Harris M.S., Molinia F.C., Taggart D.A., Allen C.D., Johnston S.D. (2009). Artificial insemination in marsupials.Theriogenology 71, 176-189 Serventy, V. (1968). Wildlife of Australia. Thomas Nelson, Melbourne. Bron: Bercovitch F.B., Tobey J.R., Andrus C.H., Doyle L. (2006). Mating patterns and reproductive success in captive koalas (Phascolarctos cinereus). Journal of Zoology 270, 512-516. Sherwin W.B., Timms P., Wilcken J., Houlden B. (2000). Analysis an Conservation Implications of Koala Genetics. Conservation Biology 14, 639-649. Taggart D.A (1994) a comparison of sperm and embryo transport in the female reproductive tract of marsupial and eutherian mammals. Reproductive fertility and development 6, 451-472. Taggart D.A., Leigh C.M., Steele V.R., Breed W.G., Temple-Smith P.D., Phelan J. (1996). Effect of cooling and cryopreservation on sperm motility and morphology of several species of marsupial. Reproduction Fertility and Development 8, 673-679 Temple-smith P.D. (1994). Comparative structure and function of marsupial spermatozoa. Reproduction Fertility and Development 6, 421-435. Temple-Smith P.D., Taggart D.A. (1990). On the male generative organs of the koala (Phascolarctos cinereus). An update. In Lee A.K., Handasyde K.A. , Sanson G.D. (editors) Biology of the Koala. Surrey Beatty and Sons, Sydney, p. 33-54 Tribe A., Johnston S. D., Carrick F.N. (1994). Artificial reproduction in marsupials. In: The TG Hungerford Refresher Course for Veterinarians, Post-Graduate Committee of Veterinary Science, University of Sydney, Sydney, 233, 71-109. Turnbull K.E., Mattner P.E., Hughes R.L. (1981). Testicular descent in the marsupial Trichosurus vulpecula (Kerr). Australian Journal of Zoology 29, 189-198.
22
• • • •
• • • • • • • •
Tyndale-Biscoe H. (2005). Life of Marsupials. CSIRO Publishing, Collingwood, Victoria, Australia, p.1-37. Tyndale-Biscoe H., Renfree M.B. (1987). Marsupials. In Fowler M.E., Miller R.E. (editors) Zoo and Wild Animal Medicine, fifth edition. W.B. Saunders, Missouri, p. 288-303. Van den Broeck A.J.P. (1933). Urogenital system. In: Bolk L., Göppert E., Kallius E., Lubosch W. (editors) Handbuch der Vergeleichenden anatomie der Wibeltiere, 6e band. Urban & Schwarzenberg, Berlin, p. 131-134. Wardrop S, Fowler A., O’Callaghan P., Giffard P., Timms P. (1999). Characterization of the koala biovar of Chlamydia pneumonia at four gene loci-ompAVD4, ompB, 16S Rna,groESL spacer region. Systemic and Applied Microbiology 22, 22-27. Watson P.F. (1978) A review of techniques of semen collection in mammals. Symposium of the Zoological Society of London 43, 97-126 Watson P.F. (1995). The preservation of semen in mammals. In: Finn C.A. (editor) Oxford Reviews of Reproductive Biology, Clarenton Press, Oxford, UK, p. 283-350. White N.A., Timms P. (1994) Chlamydia psittaci in koala (Phascolarctos cinereus) populations in South-east Queensland. Wildlife Research 21, 41-47. Whittington R. (2001). Chlamydiosis of koalas. In: Williams E.S., Barker I.K. (editors) Infectious diseases of wild mammals. Ames, Iowa State University Press, p. 423- 434. Wildt D.E., Bush M., O’Brien S.J., Murray N.D., Taylor A., Marshall-Graves J.A. (1991). Semen characteristics in free living koalas (Phascolarctos cinereus). Journal of Reproduction and Fertility 92, 99-107 Wildt D.E., Seager S.W.J. and Chakraborty P.K. (1980) Effect of copulatory stimuli on incidence of ovulation and one serum luteinizing hormone in the cat. Endocrinology 107 , 1212–1217 Yadav M., Stanley N.F., Waring H. (1972). The microbial flora of the gut of the pouch-young and the pouch of a marsupial, Setonix brachyurus. Journal of General Microbiology 70, 437-442. Zee Y., Holt W., Gosalvez J., Allen C., Nicolson V., Pyne M., et al. (2008). Dimethylacetamide can be used as an alternative to glycerol for the successful cryopreservation of koala (Phascolarctos cinereus) spermatozoa. Reproduction Fertility Development 20, 724-733.
23