Setki tysięcy krabów podkowiastych krwawią dla ludzkości. Czy jesteśmy gotowi przynajmniej współczuć im, czy wkrótce całkowicie zniszczymy zwierzęta, których historia sięga setek milionów lat?
Megan Owins wyławia kraba podkowiastego z wody i składa jego twardą skorupę prawie na pół, odsłaniając miękką białą membranę. Wbija pod nią igłę i pobiera trochę krwi: „Widzisz, jaka ona jest niebieska?” - pokazuje strzykawkę pod światło. Rzeczywiście, niebieski: płyn lśni głębokim lazurem. Po zakończeniu demonstracji Megan wyciska krew z powrotem do pojemnika.
Niemal łapię oddech: „Właśnie wyrzuciłeś kilka tysięcy dolarów!” - i to nie jest przesada. Koszt krwi (a dokładniej hemolimfy) tych stawonogów na rynku amerykańskim sięga 15 tysięcy dolarów za kwartał (0,9 litra). Ta niebieska ciecz jest szeroko stosowana do wykrywania potencjalnie szkodliwych bakterii w farmaceutykach, sprzęcie medycznym i implantach. Niezależnie od tego, czy jest to roztwór insuliny, sztuczne kolano czy chirurgiczny skalpel, hemolimfa krabów podkowiastych umożliwia niemal natychmiastowe wykrycie czynnika zakaźnego.
Zapewnia to duże i nie do zaspokojenia popyt rynkowy. Każdego roku około 575 tysięcy stawonogów jest odławianych z oceanu w celu ich odłowu. Liczba ta nie może rosnąć w nieskończoność, a wśród specjalistów głosy tych, którzy są zaniepokojeni taką barbarzyńską eksploatacją zwierząt, którym już grozi wyginięcie, są coraz głośniejsze. Zwykle wypompowuje się z nich około jednej trzeciej krwi, po czym są one uwalniane do wody w celu wyzdrowienia. Podejście to jest uważane za humanitarne, chociaż w rzeczywistości nikt nie wie, ile zwierząt przeżyje po takiej wymuszonej dawce.
Problemem tym zajmują się Megan Owins wraz z ekspertami w dziedzinie fizjologii zwierząt, Vinem Watsonem z University of New Hampshire i Christopherem Chebotem z University of Plymouth. Próbują ocenić wyzwania i wyzwania, przed którymi stoją kraby podkowiaste, pobierając krew. Eksperyment, który został przeprowadzony przez trzech naukowców, możliwie najdokładniej odtwarza „proces produkcyjny”.
28 krabów podkowiastych, złowionych na Atlantyku, w pobliżu ujścia rzeki Piscataca w New Hampshire, umieszczono w pojemnikach i „zapomniano” na słońcu, potrząsano przez kilka godzin w samochodzie i zostawiono na noc, potem pobrano krew i ponownie zostawiono w pojemnikach do rana - tak, jak robią to pracownicy przedsiębiorstw, zbierając hemolimfę na skalę przemysłową. Jednak przed wypuszczeniem nieszczęsnych zwierząt na wolność biologowie umieścili na ich muszlach sygnalizatory akustyczne.
Kraby podkowiaste łapie się w sieci lub po prostu zbiera podczas odpływu. Są przechowywane i transportowane w plastikowych pojemnikach z wodą morską i są instalowane na specjalnych stojakach w celu pobrania krwi.
Film promocyjny:
Podziękowanie
Bakterie dzieli się na dwie duże grupy zgodnie z metodą zaproponowaną pod koniec XIX wieku przez duńskiego mikrobiologa Hansa Christiana Grama. Główna różnica między nimi polega na budowie ściany komórkowej. Bakterie Gram-ujemne (na przykład E. coli) nie wybarwiają się zgodnie z Grama: ich ściana komórkowa ma dodatkową błonę ochronną, która zawiera złożone lipopolisacharydy i nie pozwala na przenikanie barwników anilinowych do środka. Ale ściany bakterii Gram-dodatnich (na przykład gronkowców) są prostsze. Nie posiadają błon, barwnik wnika w ścianę komórkową i „utknie” w niej. Po zabarwieniu metodą Grama komórki te stają się fioletowe.
Kiedy umiera komórka Gram-ujemna, lipopolisacharydy są uwalniane, zamieniając się w endotoksyny, które są niebezpieczne dla zdrowia. Te związki są niezniszczalne, prawie jak zombie. Mogą nawet wytrzymać ekstremalne ciepło i inne trudne warunki, w których odbywa się produkcja i sterylizacja produktów medycznych i instrumentów. Będąc w organizmie, endotoksyny są w stanie uruchomić system odpornościowy z pełnym potencjałem, powodując hiperaktywację aż do wstrząsu septycznego. Dlatego tak ważne jest, aby znaleźć je z wyprzedzeniem.
W grę wchodzi hemolimfa krabów podkowiastych Limulus: uzyskany z niej lizat amebocytów (Limulus amebocyte lysate, LAL) ulega koagulacji przy najmniejszym kontakcie z endotoksynami. Chociaż wielu uczestników rynku uważa, że 15 000 USD za litr to za dużo, wysoki koszt LAL można opisać jako formę docenienia wartości, jaką odgrywa w ratowaniu życia. Jak powiedział jeden z ekologów, „każdy człowiek, każde dziecko, każde zwierzę domowe na naszej planecie - każdy, kto skorzystał z pomocy medycznej, zawdzięcza ten czy inny sposób krabom podkowiastym”.
Ukryte zagrożenie
W przypadku zwierząt ziemia jest łatwiejsza: często można ocenić wpływ ludzi na nie gołym okiem. Jak czują się mieszkańcy mórz, często nie widzimy, a nawet nie chcemy w ogóle wiedzieć. Wrzucamy śmieci do morza i spuszczamy tam ścieki: to, co dzieje się na głębokości, pozostaje na głębokości. To samo dotyczy krabów podkowiastych. Nikt nie wie, jak traumatyczne jest dla nich pobieranie krwi, czy zwierzęta są w stanie przejść kilka takich procedur, czy przynajmniej jeden. Istnieją jednak powody do niepokoju.
Do ekstrakcji hemolimfy kraby podkowiaste są usuwane z morza na 24-72 godziny, podczas których są pod silnym stresem.
Międzynarodowa Unia Ochrony Przyrody, która prowadzi listę zagrożonych gatunków zwierząt i roślin, w 2012 roku zorganizowała specjalną podkomisję do oceny stanu krabów podkowiastych. W wyniku jego pracy stwierdzono, że zwierzęta te znajdują się w trudnej sytuacji. W porównaniu z poprzednimi szacunkami z 1996 r. Zrobili krok w kierunku wyginięcia. Następny przystanek jest „zagrożony”, a raport podkomisji wskazuje na to. Według prognoz naukowców do połowy stulecia liczba krabów podkowiastych spadnie o jedną trzecią.
Dotyczy to nie tylko zwierząt z amerykańskiego wybrzeża. Powszechne w azjatyckim Pacyfiku kraby podkowiaste Tachypleus są również powszechnie łowione w celu produkcji lizatu amebocytów (TAL). Z powodu ogromnych połowów znikają już w wodach Chin, Japonii, Tajwanu, Singapuru. Eksperci obawiają się, że jeśli Tachypleus całkowicie zniknie, producenci lizatu zwrócą się ku krabom podkowiastym żyjącym w innych regionach oceanu, niosąc śmierć w tych populacjach.
Kraby podkowiaste - odległych wodnych krewnych pajęczaków i niezbyt udanych: zdecydowana większość tych gatunków stawonogów już wymarła. Dziś w płytkich wodach żyją cztery gatunki krabów podkowiastych, których „krew” służy do badania bezpłodności leków i sprzętu.
Przechwytywanie danych
Co 45 sekund beacony zainstalowane przez Megan Owins wytwarzają serię sygnałów akustycznych, które czujnik może wykryć z odległości 300-400 m. Każdy sygnał pozwala zidentyfikować konkretną osobę, określić jej głębokość i aktywność w ciągu ostatnich 45 sekund. Raz na tydzień lub dwa Owins i Watson wypływają do zatoki, dokonując zarejestrowanych odczytów i przesuwając czujniki, aby śledzić powolne migracje krabów podkowiastych.
W centrum zatoki głębokość sięga 20 m, ale zwierzęta starają się trzymać bliżej płytkiej wody. Po kilku minutach pływania naukowcy wyciągają porośnięty glonami kabel, na którym zamocowany jest jeden z czujników. Megan podłącza do niego laptopa przez Bluetooth i zaczyna pobierać dane. Od ostatniej wizyty urządzenie zarejestrowało około 19 tysięcy sygnałów. Urządzenie zamyka się i wraca do wody: naukowcy potrzebują tylko informacji. Ale nie można tego powiedzieć o rybakach.
Kwoty na produkcję krabów podkowiastych u wybrzeży Atlantyku w Stanach Zjednoczonych są przyznawane przez Marine Fisheries Commission (ASMFC). Jednak jej surowe wytyczne odnoszą się tylko do zwierząt, które są następnie rzeźne i wykorzystywane do łapania węgorzy na żywność. Przedsiębiorstwa biomedyczne mogą zbierać tyle, ile chcą, a połów krabów podkowiastych na te cele szybko rośnie - od 130 tys. W 1989 r. Do 483 tys. W 2017 r. Ponadto producenci LAL otrzymują również krew stawonogów, która służy do karmienia węgorzy: liczba takich zwierząt w 2017 roku wynosiła według różnych szacunków od 40,6 do 95,2 tys.
Komisja Rybacka ASMFC nie jest upoważniona do regulowania takiego wydobycia. Obszar ten ma bezpośredni wpływ na zdrowie publiczne i wymaga zaangażowania potężnej Agencji ds. Żywności i Leków (FDA) w celu podjęcia interwencji. Jednak producenci LAL robią wszystko, co w ich mocy, aby temu zapobiec.
Bez kontroli
„Udało nam się uwolnić od limitów” - przyznaje Thomas Nowitzki, były szef firmy produkcyjnej LAL ACC. - Lobbowaliśmy na rzecz naszej pozycji w ASMFC, przekonując ich, że krabom podkowiastym nic się nie dzieje. Przywracamy ich, jesteśmy niezwykle ważni dla medycyny, więc zostawcie nas samych z waszymi przepisami”. Jednak nawet bardzo umiarkowane zalecenia ASMFC nie zawsze są przestrzegane, a sam komitet nie ma wystarczających zasobów, aby monitorować ich wdrażanie.
ASMFC przyznaje, że po pobraniu krwi i powrocie do morza ginie pewna liczba - nie więcej niż 15% - zwierząt. Jednak w ostatnich latach gromadzi się coraz więcej dowodów na to, że liczba ta jest znacznie niedoszacowana. Według nowych danych śmiertelność krabów podkowiastych po zażyciu hemolimfy wynosi co najmniej 29%. Zwierzęta bezkrwawe są osłabione, mniej aktywne i mniej zorientowane, a samice składają średnio o połowę mniej jaj. „Przedstawiciele branży, oczywiście, chór mówią, że eksperymenty były przeprowadzane w laboratoriach i ich wyniki mogą nie odnosić się do dzikich zwierząt” - mówi Nowitzki - „ale te argumenty się nie sprawdzają”.
Złowione kraby podkowiaste są dostarczane do specjalnych punktów, skąd pobiera się z nich około jednej trzeciej hemolimfy, po czym są wysyłane z powrotem i wypuszczane do oceanu. Aby pobrać krew, do błony w bezpośrednim sąsiedztwie serca kraba podkowiastego wprowadza się igłę, co może spowodować jego nieprawidłowe działanie.
Syntetyczne alternatywy dla LAL wykorzystujące rekombinowany czynnik C (rFC) są znane od ponad 15 lat, ale nie są jeszcze rozpowszechnione. Ta sama FDA nadal uważa testy LAL za „złoty standard” w wykrywaniu endotoksyn. Dlatego producenci sprzętu medycznego i farmaceutyków starają się na nich polegać, aby nie mieć niepotrzebnych problemów z uzyskaniem zgody wpływowej agencji. Lek Eli Lilly na migrenę Emgality (galanezumab) jest nadal jedynym lekarstwem, które uzyskało aprobatę FDA przy użyciu testów rFC zamiast LAL.
Według Kevina Williamsa z bioMerieux, firmy promującej testy rFC, problem polega na tym, że producenci LAL aktywnie próbują sabotować nowe metody, przekonując urzędników i opinię publiczną, że nie są one skuteczne. „Widziałem całe serie antyreklamowych rFC, które twierdziły, że technologia nie działa” - mówi. - Ale dane pokazują coś przeciwnego. Są po prostu ignorowane”.
Paleta krwi.
Czynniki stresu
Utrata znacznej ilości krwi nie jest łatwa dla żadnego zwierzęcia. Ale testy nie ograniczają się do tego: łapanie i transport również mocno obciążają kraby podkowiaste. Vin Watson zauważa, że te stawonogi mogą przetrwać w powietrzu dłużej niż ryby czy kraby, ale ta umiejętność sprawia im okrutny żart. Objętość połowu jest tak duża, że nie zawsze jest możliwe umieszczenie wszystkich krabów podkowiastych w pojemnikach wypełnionych wodą i są one po prostu wyrzucane na pokład: przeżyją.
Jednak samo narażenie na powietrze zmniejsza zawartość hemocyjaniny w hemolimfie zwierząt, analogu hemoglobiny przenoszącej tlen w naszej krwi. Jego uzupełnienie jest trudniejsze i trwa dłużej niż powrót do zdrowia po bezpośredniej utracie zauważalnej ilości krwi. „Wyobraź sobie, że za każdym razem, gdy doiłeś krowę, jej powrót do zdrowia zajmuje miesiąc” - wyjaśnia Watson.
Na koniec warto pamiętać o ścisłym dostosowaniu krabów podkowiastych do kolejnych przypływów i odpływów, a następnie zwierząt przemieszczających się w poszukiwaniu bezpiecznego schronienia i pożywienia. Nawet w laboratorium wykazują chęć poruszania się co 12,4 godziny, a utrata tego naturalnego rytmu dla krabów podkowiastych może być niezwykle trudna. Wszystkie te odkrycia należy wziąć pod uwagę przy opracowywaniu nowych, już ostrzejszych wymagań dotyczących ekstrakcji hemolimfy. Niestety, podczas gdy producenci LAL nie są skłonni nawet słuchać argumentów biologów.
Słaby sygnał
W zatoce w pobliżu ujścia rzeki Piskataka zainstalowano kilkadziesiąt czujników. Kraby podkowiaste poruszają się pod wodą i mogą przebyć kilka kilometrów dziennie, więc naukowcy regularnie niosą za sobą swoje narzędzia. W jakiś wciąż słabo poznany sposób zwierzęta doskonale poruszają się po zatoce. Wiosną przenoszą się na płytkie wody, gdzie zbierają mięczaki i robaki bentosowe.
Te same osobniki regularnie wracają w te same miejsca, gdzie ponownie stają się ofiarami tych samych rybaków. Czy nie powinni ich wypuścić gdzie indziej? A może będziemy dalej zakłócać naturalne, zwyczajowe życie zwierząt morskich? A czy można polować zimą, kiedy kraby podkowiaste schodzą w głębiny, ledwo wytrzymując miesiące mroźnej pogody? Jak dotąd czujniki nie rozróżniają już sygnałów akustycznych. Po złapaniu jednego z nich Owins nasłuchuje cichych dźwięków. Sygnał przypomina ostrzeżenia o gotowości baterii do rozładowania.
Karen Chesler