当鲨鱼过早出生时，海水对它小小的身体是有毒的。早产的小鲨鱼还不能调节血液中的盐含量，通常会在几个小时内死亡。因此，日本冲绳朱美水族馆的研究人员想出了一个解决方案:制造一个人造子宫来模拟鲨鱼母亲的子宫。
在《鱼类科学前沿》上发表的一篇新论文中，研究人员表明，这种人造子宫可以让中期莫勒灯笼鲨胚胎存活长达一年，大约是正常18个月妊娠期的三分之二。科学家们希望这个系统能帮助水族馆里的鲨鱼，并最终用于支持其他濒危鲨鱼物种的野生种群。
该研究的主要作者Taketeru Tomita在加入冲绳Churaumi水族馆时，已经研究了几年鲨鱼和鳐鱼的繁殖，并了解到那里的鲨鱼偶尔会早产。水族馆还接收活的鲨鱼胎儿，这些胎儿来自死在渔网里的鲨鱼母亲。这对胎生鲨鱼来说是一个特别的问题，它们会生下活的幼崽。与产卵的鲨鱼不同，活产的鲨鱼在成长过程中依靠子宫的物理保护。
因此，富田召集了一组鲨鱼科学家和水族馆的饲养工作人员，看看他们是否可以建造一个子宫，给早产儿多一点时间。这个概念并不完全新颖:澳大利亚的鲨鱼研究人员此前曾在人工子宫中孕育了6只华丽的斑纹须幼崽18天。在他们的版本中，冲绳Churaumi水族馆团队建造了一个大水箱;在里面，他们放置了几个较小的容器来容纳生长中的胚胎。泵循环过滤，紫外线消毒的液体，模仿鲨鱼的天然子宫液，并取出旧的液体进行清洁和再氧化。
这个子宫里的胚胎大部分是从当地渔民那里来到水族馆的，这些渔民有时会意外捕获怀孕的穆勒灯笼鲨，如果它们在此过程中死亡，就会捐赠给水族馆。幸运的是，由于这个物种的胚胎从外部卵黄囊中获得营养，它们可以在母亲死后存活很短的时间。
尽管如此，该团队的早期努力仍受到挑战的困扰。其中一个是子宫液本身——具体来说，是研究如何让正在生长的鲨鱼不再依赖子宫液。在第一个实验中，研究小组将两个晚期胚胎饲养了5个月，但在“出生”后不久，将它们放入海水中，观察它们死亡。
在他们的第二个实验中，研究人员模仿灯笼鲨在怀孕期间用海水轻轻地冲洗子宫的方式，想出了如何慢慢增加水箱中海水的比例。然而，由于各种各样的并发症，从盐度意外飙升到氧气供应问题，再到疑似细菌感染，研究小组仍然失去了许多胚胎。30人中有7人幸存。
富田说:“这当然令人难过，但在每个时刻，更重要的是如何解决这个问题。”
在他们最近的研究中，富田和他的同事们从最年轻的胚胎开始，这些胚胎只有60到80天大。最后，33人中有3人活了下来。从人工子宫中出生后不久，他们就享用了一顿鲭鱼碎的生日大餐。这些鲨鱼现在都是健康的成年鲨鱼，在冲绳Churaumi水族馆里游泳，与同伴没有明显的区别。
尽管扮演鲨鱼助产士有时是一件残酷的事情，但富田希望这些成功将转化为一种工具，可以用于更广泛的患者。和许多水族馆一样，冲绳Churaumi水族馆收到了从渔网和海滩上获救的不同种类的鲨鱼的捐赠，这些鲨鱼可能处于不同的怀孕阶段，也可能有不同的繁殖策略。在未来，他们想把他们的努力应用到灯笼鲨之外，并尝试饲养其他物种的幼崽，希望能增加许多濒临灭绝的鲨鱼的数量。
富田说:“在我们的水族馆里，就像在外面的世界里一样，我们不能选择我们接收的物种。”“鲨鱼的生殖系统有很大的多样性，我认为我们的系统只能适用于大约一半的胎生鲨鱼。我们希望开发更通用的系统。”
梅根·埃利斯(Megan Ellis)是一名前鲨鱼研究员，也是澳大利亚人工子宫项目的负责人，她预计这将是另一个巨大的挑战。虽然她的团队的原型孵化了华丽的斑纹须幼崽，但它最终是用于灰护士鲨的，灰护士鲨是澳大利亚东部的一种极度濒危物种，其恢复在一定程度上受到其自身繁殖策略的限制:幼崽在子宫内相互蚕食，出生时将40个胚胎减少到只有两个。埃利斯说，他们测试期间的初步研究表明，华丽的斑纹须的子宫液与灰色护士鲨的子宫液完全不同。
其他鲨鱼就更不一样了;例如，大白鲨通过从子宫壁渗出的类似牛奶的液体提供额外的营养。埃利斯说:“子宫液和动物生长的环境将是非常特定的物种。”“你也许可以为一个种类制造一种液体，但我不知道你是否能制造出一种适合所有人的子宫液体。”
至于富田，他的团队的下一个项目将集中在维持灯笼鲨胚胎在整个18个月的妊娠期。他还希望使现有的系统更加紧凑，以便在如此长的时间内更容易监控。“这一年的工作非常辛苦。我们没有周末，”富田谈到最近的试验时说。“我们总是说这些鲨鱼就像我们自己的孩子。他们需要做很多工作。”
本文来自Hakai杂志，这是一本关于沿海生态系统科学与社会的在线出版物。在hakaimagazine.com上阅读更多类似的故事。
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