Размножаване на Пепелянка /Vipera ammodytes (L.)/ и Усойница /Vipera berus (L.)/ в терариумни условия

[goshawk]

Размножаването на змии от българската фауна в лабораторни условия, представлява сериозен интерес за редица изследователи, тъй като по тези въпроси има малко информация, а и научните разработки по темата са доста оскъдни.
Пепелянката и усойницата от своя страна са отровни змии, които имат важно значение, като източници на змийска отрова. Именно поради тази причина, тяхното размножаване в терариумни условия е от особена важност. Относно размножаването на тези два вида, вече има натрупан известен опит, който може да бъде споделен и използван за размножаване на други редки видове, обитаващи умерени ширини и изискващи сходни условия за въвеждане в полова активност.

  Брачен турнир при мъжки пепелянки, подготвяни за размножаване, чрез метода на екологична стимулация

 

Брачен турнир при мъжки усойници, подготвяни за размножаване, чрез метода на екологична стимулация

 Първите успешни опити за размножаване на пепелянки са проведени преди повече от двадесет години. От тогава до днес, развитието в терариумни условия на този вид, достига и до изкуствено осеменяване. Успешните опити при усойница, противоположно на тези при пепелянка са значително по-малко. Това се обуславя от факта, че усойницата е значително по-капризна и по-взискателна към условията на отглеждане. Въпреки това, през последните години е постигнат значителен напредък в това направление.

   Копулация на Южни (зеленоопашати) пепелянки, подготвени за размножаване,

чрез екологична стимулация

 Основният метод, използван от нас за размножаване на пепелянки, в лабораторни условия е съчетаване промяна на светлинния ден и температурата, при което се моделира изменението на абиотичните фактори в природни условия - екологична стимулация. Осигурява се и допълнителна витаминизация, основно с мастно разтворими витамини.

Копулация на усойници, подготвени за размножаване, чрез екологична стимулация

    Облъчването с UV лампи, при първите опити се извършваше с експозиция до 5 минути седмично, както с UVa, така и с UVb лъчение, осигуряващо необходимата симулация на слънчева светлина. Но, както е изяснено от по-късните опити, осигуряването на UV лъчение (по-конкретно UVb), не е от значение за размножаването на змии, при редовна витаминизация. Последното десетилетие на пазара се появиха лампи, осигуряващи необходимата дневна UV радиация за влечуги, които също могат да бъдат приложени.
    Същата методика беше използвана за размножаване и на усойници, като трябва да се има предвид, че този вид достига полова зрялост по-рано от пепелянката (около 2,5 – 3 годишна възраст). Пепелянката от своя страна се размножават успешно основно след четири годишна възраст, като някои мъжки проявяват първите признаци на полова активност на 3 – 3,5 години.

Условия, методи, фактори и тяхното значение

    Основният използван метод за предизвикване на полова активност при пепелянки, беше чрез екологична стимулация, предизвикана посредством промени на микроклиматичните параметри (съчетано изменение на светлинният ден и температурата).
    Подготовката на змиите за размножаване се извършва при 9-часов светлинен ден и съответните температурни градиенти. След прекратяването на светлинният ден се установява температура 18 – 20˚С. Постепенно светлинният ден се свежда до 4 часа, като това скъсяване се осъществява постепенно с по 1 час, през 4 дни. Със скъсяването на светлинният ден, се понижава и температурата, средно с по 3 – 5˚С седмично.
    Две седмици, преди да започне редуцирането на светлинният ден и понижаването на температурата, храненето на животните се преустановява, за да не се затрудни храносмилането. По този начин бива избегнато задържането на несмлени остатъци в храносмилателния канал, които биха могли да предизвикат храносмилателни разстройства.
    При продължителност на светлинния ден в рамките на 4 часа, температурата в клетките се изравнява със стайната и се поддържа в границите на 10 – 12˚С. За умерените ширини е препоръчително, да се извършва през есенно-зимния период, когато не могат да възникнат проблеми с прекалено високи външни температури. При така описаните параметри, пепелянките прекарват 4 – 6 седмици. С намаляване на светлинният ден до 4 часа, осветлението се изключва. Така змиите прекарват около две седмици на тъмно, при температура 10 – 12˚С, след което животните се пренасят в стая за зимуване, като в началото се поддържа температура около 8 – 9˚С, но в последствие в зависимост от външната температура, може да спада и до 4˚С. След този период, следва повишаване на светлинният ден до 16 часа със същата интензивност с която се извършва и намаляването му. В рамките на 2 – 3 седмици, температурата се възстановява до граници, при които се извършва подготовката на змиите за размножаване.
    Бяха проведени успешни зимувания на пепелянки, при изкуствени условия, като животните бяха поставени в дървени терариуми. Овлажняване на субстрата не бе извършвано, поради проблемите наблюдавани при зимуване на други видове влечуги. Рехидатацията на змиите бе извършвана чрез инжектиране на 0,2 – 0,5 мл. 4% разтвор на глюкоза, един път седмично. Регулирането на светлинният ден и температурата се извършва чрез релета за време и контактни термометри.
При подготовка за размножаване, мъжките и женските екземпляри се държат разделени и се събират само при проява на полова активност на мъжките. Облъчване с UV лъчи се осъществяваше 6 – 7 пъти месечно от разстояние 1 метър в продължение на 1 – 2 минути (разстоянието на облъчване се определя спрямо типа лампа). При повишаване на светлинният ден и въвеждането на змиите в полова активност, облъчването беше увеличено на 10 – 12 пъти месечно.

    При подготовката за размножаване (светлинен ден 9 часа), животните са активни и приемат редовно храна. С намаляване на светлинният ден и температурата, активността постепенно намалява, намалява движението и честотата на хранене. Най-често змиите хапят и убиват поставените в клетката лабораторни гризачи. При температура 10 – 12˚С и 4 часов светлинен ден, подвижността им е много слаба, като рядко пият вода. При краткотрайните наблюдения на зимуващите пепелянки, при температура 5 – 6˚С установихме, че те не изпадат във вцепенение а съскат и атакуват. С увеличаване на светлинният ден и температурата, змиите постепенно възстановяват активността си и започват да се хранят.
    Половата активност при мъжките животни започва да се проявява при 12 – 14 часов светлинен ден, като се характеризира с т. нар. брачен турнир. При по-продължително пребиваване на няколко мъжки в една клетка се наблюдават по-продължителни брачни турнири, които могат да продължат до 2 – 3 денонощия, което се дължи на непрекъснатото дразнене между животните. Веднъж спрели, турнирите между мъжките, половата активност рязко спада и не се наблюдава, при повечето екземпляри през същия размножителен сезон. При женските не се наблюдава изразено брачно поведение. А продължителността на турнирите, при мъжките е около 15 – 20 минути. От 2 до 4 часа след събирането на мъжките и женските животни, започва брачната игра, като при някои от двойките, играта започва непосредствено след самото събиране. Женската от своя страна е доста слабо подвижна, докато мъжкия пълзи върху нея с тласкащи движения. Целият ритуал, продължава няколко часа (2 – 3) в редки случаи до 1 – 2 денонощия с многократни прекъсвания. Копулацията продължава в рамките на 4 – 6 часа и се осъществява само с единия от хемипенисите на мъжкия.
    След копулацията, половата активност при мъжките пепелянки изчезва и не се проявява отново, през същия размножителен сезон. Само един мъжки екземпляр, прояви значително дълга полова активност и осъществи две копулации, оплождайки две женски за един сезон. Половата активност, спрямо нашите наблюдения не гарантира копулация. При мъжки, които проявиха активност, но не реализираха копулация, беше пуснат резервен мъжки, който стимулира титуляря, за да се проведе турнир. След турнира, резервният мъжки бе отстранен и титуляря реализира копулация.
Между 1990 – 2012 г. бяха осъществени множество копулации, между мъжки и женски пепелянки. Женските раждат най-често между 7 – 16 малки, тежащи 4 – 5 грама и с дължина 170 – 210 мм.
В някои от случаите, въпреки осъществената копулация, женските не проявиха признаци на бременност (надебеляване на задната третина на тялото) и не родиха малки. Не всяка копулация води до успешно оплождане.
Бременността при пепелянките продължава около 3,5 – 4 месеца, като при отделните женски е възможно и силно да варира. При две от нашите женски, обаче, се наблюдава раждане на напълно здрави и нормални малки, след три месечна бременност. Новородените малки от тези пепелянки, бяха с около 1 – 1,5 г. по-леки от нормално износените, но се развиха без проблеми в терариумни условия.
При други два случая, след копулация, женските проявиха признаци на бременност, но в края на бременността не родиха малки, а изхвърлиха жълтъчни тела.

В заключителна част, относно размножаването на пепелянки и усойници в лабораторни условия, следва да се направят следните пояснения. Опитите проведени от нас показват, че същинско зимуване на температура от 4 – 5˚ не е задължително. Достатъчно е понижаване на температурата до 10 – 12˚С, при минимален светлинен ден (може и без осветление) за две седмици. Неуспешните опити в миналото, да се размножават змии в открити терариуми от волиерен тип, вероятно се дължи на трудността за създаване на регулируем микроклимат, при открити площи.  
Краткотрайните брачни турнири, стимулират половата активност при мъжките, но многократното им повторение, води то тяхното изтощаване. В природните условия, изтощаването на мъжките индивиди е доста малко вероятно, поради възможността за тяхното бързо отдалечаване един от друг. Докато при терариумни условия, ограничената площ създава предпоставки за непрекъснато съперничество.
Следствие от нашите опити, можем да изведем заключение, че един мъжки, опложда една женска за размножителен сезон (с много редки изключения). Следва да предположим, че това е валидно и за дивите популации, което тепърва представлява цел на проучване. При тези обстоятелства, най-ефективен репродуктивен процес би следвало да се осъществи при приблизително равен брой мъжки и женски полово зрели индивиди. Проведените научни изследвания, показват, че съотношението между мъжките и женските полово зрели пепелянки в природата е приблизително 1:1. Това съотношение, вероятно е предпоставка за най-ефективен репродуктивен процес. При усойниците, няма пълни данни за съотношението между полово зрели мъжки и женски. При терариумни условия репродуктивният им процес е изключително сходен с този на пепелянките. Предполагаме, че най-ефективен репродуктивен процес, при този вид отровници, би бил в идентично съотношение на мъжките и женски полово зрели индивиди, каквото имаме при пепелянките. Различната продължителност на бременността при женските пепелянки, не следва да се възприема, като необичайно явление. Различни срокове на бременност се наблюдават често, при отделните видове змии. Също така, яйца снесени от различни женски влечуги, инкубирани при едни и същи условия, също се развиват в различни срокове.
     При усойниците размножителният процес е сходен с този на пепелянките, като половата активност при мъжките е до голяма степен подобна с тази на мъжките пепелянки.
Зимуването при 5 – 7˚С крие много по-малко рискове в сравнение със същата процедура при пепелянки, защото e много по-устойчив вид, към ниски температури
Усойниците в терариум понасят добре и високи температури, за което преди не бяха оповестени данни. Има съобщения, че при по-дълго пребиваване при температури над 30˚С, усойниците умират. Това категорично не отговаря на истината, усойниците понасят високите температури (35 – 38˚С) значително по-добре от много тропически видове.
По всяка вероятност, разпространението на усойницата у нас, по високите планини се обуславя не от температурни а от други екологични причини (конкуренция от по-едри видове и други).
За размножаването на усойниците, при терариумни условия, подобно на пепелянките, същинското зимуване не е необходимо. За провеждане на екологичната стимулация е достатъчно известно понижение на температурата 10-12˚С, при минимален светлинен ден (или без осветление). Това е достатъчна предпоставка за успешното протичане на сперматогенезата, при мъжките индивиди.

Размножаване чрез изкуствено осеменяване

Сперматозоиди на пепелянка

Безспорна е ролята на изкуственото осеменяване в опазването и изследването на видовете. Само по себе си, заедно с криоконсервацията на генетичен материал, представлява изключително поле за развитие, както за научна, така и за природозащитна дейност.
За размножаване, чрез изкуствено осеменяване, бяха отделени 6 мъжки и 5 женски пепелянки от южния подвид V. a. montadoni. Всички екземпляри използвани при опитите, бяха подготвени чрез екологична стимулация. При получаването на семенна течност и провеждането на осеменяването, всички мъжки и женски екземпляри бяха фиксирани чрез захвати с два и три пръста.
За получаването на семенна течност, чрез масаж, бяха извършвани масажни движения в каудално направление (т.е. в посока към опашката) от областта където са разположени семенниците, към клоаката, след което се провеждаха масажни движения в областта на хемипенисите в краниално направление (т.е. в посока към главата) за извеждане на семенната течност на входа на хемипенисния канал.

Прибор за получаване на семенна течност от пепелянки, чрез електроеякулация

За получаването на семенна течност чрез електростимулация беше  изработен прибор за предизвикване на електроеякулация от катетър за осеменяване на крави с дължина 15 см. и диаметър 0,4 см. Медните електроди се разполагаха под ъгъл 90˚С. При получаването на семенна течност, прибора бе въвеждан през клоаката в ректума на мъжките пепелянки на дълбочина 7 – 8 см, до областта на разположение на тестисите. Прибора се изтегля постепенно назад, като към електродите се подава напрежение 10 V прав ток на импулси с продължителност 1 – 2 секунди, които се редуват на интервали от по 5 – 6 секунди. Напрежението се подава от електростимулатор за физиологични цели. След изтеглянето на прибора се провежда еднократен масаж в областта на хемипенисите в краниално направление за извеждане на семенната течност на входа на хемипенисния канал. За осеменяването на женските пепелянки бе използвана спринцовка с игла със заоблен накрайник.
По този начин, получената семенна течност се изтегляше със спринцовка или микропипета, като преценката на показателите й се извършваше по метода на Mengden et al. (1980). Оцветяването на семенната течност за трайни микроскопски препарати се извършва по Bakst et Cecil (1994).

Получаване на семенна течност, чрез мануален масаж

За осеменяването се използваше както неразредена, така и разредена 1/2 с физиологичен разтвор семенна течност.
При две от тестовите женски пепелянки, семенната течност беше въведена в централната част на празнината на клоаката. При други три, беше въведена във входовете на яйцепроводите - ляв и десен, които се намират латерално в клоаката (в краниално направление).

Семенна течност от пепелянка

Като резултат от двата метода, семенната течност, която бе получена бе в количество около 0,07-0,15мл. Процентът на подвиждонст, отчетен по метода на Mengden et al. (1980) беше 35-40%. Сперматозоидите при пепелянките са с малки главички и дълги опашки. В зрителното поле липсват соматични клетки.
За един сезон от мъжки се получаваха по 2 еякулата (по един от всеки хемипенисен канал), въпреки, че процедурата за получаване на семенна течност се повтаряше по два пъти в един размножителен сезон с интервал 1 месец. Само от два от мъжките, бяха получени 4 еякулата за един сезон (по два от всеки хемипенисен канал).

Получаване на семенна течност от пепелянки, чрез метода на електроеякулация

При женските, при които семенната течност бе въведена в празнината на клоаката, не се наблюдаваха признаци на бременност, свързани с удебеляване на задната третина на тялото и тези змии не родиха малки.
Женските, при които семенната течност бе въведена в основата на яйцепроводите, проявиха признаци на бременност и родиха малки. Новородените пепелянки бяха с тегло 4,5 – 5 гр. и дължина 18 – 21 см.

Въвеждане на разредена семенна течност във входа на яйцепровода на женска пепелянка

Условия за ефективност на изкуственото осеменяване

При въвеждане на семенната течност в празнината на клоаката, не се осъществява оплождане и не се раждат малки. Това може би се дължи на  неблагоприятните условия в празнината, следствие изхвърлянето на несмлени остатъци от храна, чревни секрети и урина. От друга страна, семенната течност лесно може да бъде отмита, при дефекация и уриниране. От тук следва, че клоакалното осеменяване не е възможно.
Копулационният орган при змиите е двуделен. В краищата на двата дяла се откриват вдлъбнатини в които се отделя семенната течност. Вероятно при копулация, краищата на двата дяла на хемипениса контактуват с входовете на яйцепроводите и чрез тях се въвежда семенна течност или част от нея.
При нашите опити, бе използвана разредена 1/2 с физиологичен разтвор семенна течност, но вероятно е възможно, да се постигне успешно осеменяване и при по-големи разреждания. Минималното количество, необходимо за успешно осеменяване, при тези опити, не бе установено.
Има съобщения, че получените чрез изкуствено осеменяване малки змии са по-едри и жизнени от тези, получени при естествено осеменяване. Ние не открихме никакви съществено разлики, при малките пепелянки, получени при изкуствено и естествено осеменяване.

Хибридизация

Копулация между женска Обикновена пепелянка и мъжка Южна пепелянка

 

Получаването на хибриди между двата подвида пепелянки V. ammodytes montandoni и V. ammodytes ammodytes, обитаващи България е интересно поради факта, че вероятно се случва и в природата, при граничната зона на ареалите на двата подвида. От друга страна, комбинацията на отровите на подвидовете, предполага известни перспективи за получаването на полезни за фармацевтиката свойства и съставки в бъдеще. За това, през последното десетилетие бяха предприети множество опити за хибридизация. Успех беше постигнат в три от случаите, два от които размножаване чрез естествено осеменяване и един чрез изкуствено такова. При трите успешни случая, мъжките екземпляри принадлежаха към южният подвид V. a. montandoni, а женските към номинантния подвид V. ammodytes ammodytes. Външният вид на хибридите, показа известно доминиране на южният подвид V. ammodytes montandoni , като и мъжките и женските индивиди напомнят в по-голяма степен окраската на южния подвид. Мъжките и женски хибриди от първо поколение (F1) на външен вид напомнят на екземпляри от южният подвид, като цветът на опашката е по-скоро жълтеникав в сравнение с бащината форма, където цветът е по-скоро зеленикав.

Мъжка Южна пепелянка, участваща в хибридизацията

Женска Обикновена пепелянка, участваща в хибридизацията

Мъжка хибридна пепелянка, първо поколение

Женска хибридна пепелянка, първо поколение

За сега първите изследвания върху отровата на хибридни пепелянки, показват междинна токсичност, спрямо токсичността на изходните подвидове (В. Василев, лично съобщение).

Не типични форми на окраската при пепелянка /Vipera ammodytes/, в следствие на хибридизация между двата подвида, срещащи се в България.

д – р Красимир Христов, Галин Господинов, Марко Иванов
снимки: Марко Иванов, Красимир Христов

Л И Т Е Р А Р Т У Р А

1.    Иголкина, И, В. Лукин, 1982 – Стимуляция репродуктивный цикл гюрзы. Размножение редких видов и создания новых популяциях, Ашхабат, стр. 18 – 23;
2.    Кудрявцев, С., Д. Васильев, 1991 – Разведения двух видов африканских кобр в Московском зоопарке. Научные исследование в зоологических парках, Московский Зоопарк, Москва, стр. 36 – 38;
3.    Кудрявцев, С., С. Зелеский, 1991 – Разведения просяного карликовой гримучник в Московском зоопарке. Научные исследования в зоологических парках, Московский Зоопарк, Москва, стр. 38 – 45;
4.    Макеев, В., 1972 – О возможности воспроизводство ядовитых змей в неволе. Вопросы герпетологии. III Всес. Герп. Конф. Авторев докладов, Наука Ленинград, стр. 121 – 122;
5.    Макеев, В., 1977 – О возможности водяного щитомордника в неволе. Вопросы герпетологии. IV Всес. Герп. Конф. Авторев докладов, Наука Ленинград, стр. 141 – 143;
6.    Макеев, В., 1982 – Серпентарии СССР и методы оптимизация их работы. Разведение редких и ценных видов и создание новых популяциях, Ашхабат;
7.    Мамет, 1991 – Разведение четырехполосого полоза в неволе, Научные исследования в зоологических парках, Московский Зоопарк, Москва, стр. 32 – 33;
8.    Орлов, В., Н. Дмитриев, 1982 – Некоторые принципе размножение змей в террариумных условиях. Размножение редки и ценных видов и создание новых популяциях, Ашхабат, стр. 12 – 15;
9.    Рыцков, О., И. Сушин, 1991 – Разведение среднеазиатской гюрзы /Macrovipera (Vipera) lebetina turanica/ в Пермскому зоосаду. Научные исследования в зоологических парках, Московский Зоопарк, Москва, стр. 10 – 12;
10.    Bayer, D., L. Mitchell, J. Murphy, 1989 – Reproduction and husbandry of the Bushmaster /Lachesis muta/ at the Dallas Zoo. Int. Zoo Yb 28, p. 190 – 194’
11.    Kudrjvcev, S., S. Mamet – Research and breeding of reptiles at the Moscow Zoo, Int. Zoo Journal, (28), p. 199 – 204;
12.    Lucin, V., 1991 – Reproductions of the Levantine Viper /Macrovipera (Vipera) lebetina/ in the Leningrad Zoo, Int. Zool. Journal, (28), p. 183 – 187;
13.    Menden, G., C. Platz, R. Hubbart, H. Quinn,1980 – semen collection freezing and artificial insemination in snakes. In: Reproductive biology and diseases of captive reptiles: Society for Study of Amphibians and Reptiles, p. 71 – 78;
14.    Murphy, J., 1971 – A method for immobilizing venomous snakes at the Dallas Zoo, Int. Zoo (11), p. 233;

 

 

Редактирано Юни 1, 2016 от goshawk