Do czego wykorzystywane są setki tysięcy krabów podkowy?

2024 Autor: Seth Attwood | [email protected]. Ostatnio zmodyfikowany: 2023-12-16 16:14

Czy jesteśmy gotowi przynajmniej współczuć z nimi, czy niedługo w końcu zniszczymy zwierzęta, których historia sięga setek milionów lat?

Megan Owins wyławia z wody kraba i składa jego twardą skorupę prawie na pół, odsłaniając miękką białą błonę. Wkłada pod nią igłę i pobiera trochę krwi: „Widzisz, jaka jest niebieska?” - pokazuje strzykawkę światłu. Rzeczywiście, niebieski: płyn lśni głębokim błękitem. Po zakończeniu demonstracji Megan wciska krew z powrotem do pojemnika.

Prawie łapię oddech: „Właśnie wyrzuciłeś kilka tysięcy dolarów!” - i nie jest to przesada. Koszt krwi (a dokładniej hemolimfy) tych stawonogów na rynku amerykańskim sięga 15 tysięcy dolarów za kwartę (0,9 litra). Ten niebieski płyn jest szeroko stosowany do wykrywania potencjalnie szkodliwych bakterii w farmaceutykach, wyrobach medycznych i implantach. Niezależnie od tego, czy jest to roztwór insuliny, sztuczne kolano czy skalpel chirurgiczny, hemolimfa krabów podkowiastych umożliwia niemal natychmiastowe wykrycie czynnika zakaźnego.

Zapewnia to jej duży i niemożliwy do zaspokojenia popyt na rynku. Każdego roku w celu zebrania z oceanu łowi się około 575 tysięcy stawonogów. Liczba ta nie może rosnąć w nieskończoność, a wśród specjalistów coraz głośniejsze są głosy tych, którzy przejmują się tak barbarzyńską eksploatacją zwierząt, które już są zagrożone wyginięciem. Zwykle wypompowuje się z nich około jednej trzeciej krwi, po czym są one uwalniane do wody, aby się zregenerować. Podejście to uważane jest za humanitarne, choć w rzeczywistości nikt nie wie, ile zwierząt przeżyło tak przymusową darowiznę.

Problemem tym zajmuje się Megan Owins wraz ze specjalistami od fizjologii zwierząt Vinem Watsonem z University of New Hampshire i Christopherem Chebotem z University of Plymouth. Próbują ocenić wyzwania i trudności, jakie wiążą się z pobraniem krwi dla krabów podkowy. Eksperyment, który przeprowadziło trzech naukowców, jak najdokładniej odwzorowuje „proces produkcyjny”.

28 krabów podkowiastych złowionych na Atlantyku, w pobliżu ujścia rzeki Piscataca w New Hampshire, zostało umieszczonych w pojemnikach i „zapomnianych” na słońcu, wytrząsanych przez kilka godzin w samochodzie i pozostawionych na noc, po czym pobrali krew i wyjechali w pojemnikach ponownie do rana - tak, jak robią to pracownicy przedsiębiorstw, zbieranie hemolimfy na skalę przemysłową. Jednak przed wypuszczeniem nieszczęsnych zwierząt na wolność biolodzy umieścili na ich muszlach sygnalizatory akustyczne.

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 strukturze ściany komórkowej. Bakterie Gram-ujemne (np. E. coli) nie barwią się według Grama: ich ściana komórkowa ma dodatkową błonę ochronną, która zawiera złożone lipopolisacharydy i nie przepuszcza barwników anilinowych. Ale ściany bakterii Gram-dodatnich (na przykład gronkowców) są prostsze. Nie posiadają membrany, barwnik wnika w ścianę komórkową i „utyka” w niej. Po wybarwieniu według Grama takie komórki nabierają fioletowego koloru.

Kiedy komórka Gram-ujemna umiera, lipopolisacharydy są uwalniane, zamieniając się w endotoksyny, które są niebezpieczne dla zdrowia. Te związki są niezniszczalne, prawie jak zombie. Wytrzymują nawet ekstremalne temperatury i inne trudne warunki, w których odbywa się produkcja i sterylizacja produktów i instrumentów medycznych. Po dostaniu się do organizmu endotoksyny są w stanie uruchomić układ odpornościowy z pełną wydajnością, powodując hiperaktywację aż do wstrząsu septycznego. Dlatego tak ważne jest, aby je wcześniej znaleźć.

Tutaj do akcji wkracza hemolimfa podkowca Limulus: uzyskany z niej lizat amebocytów (Limulus amebocyte lizate, LAL) koaguluje przy najmniejszym kontakcie z endotoksynami. I choć wielu uczestników rynku uważa, że 15 000 dolarów za litr to za dużo, wysoki koszt LAL można opisać jako formę uznania za wartość, jaką odgrywa w ratowaniu życia. Według słów jednego z ekologów: „każda osoba, każde dziecko, każde zwierzę domowe na naszej planecie – każdy, kto skorzystał z pomocy medycznej, jest w taki czy inny sposób zadłużony u krabów podkowy”.

Ukryte zagrożenie

Ze zwierzętami ląd jest łatwiejszy: często można gołym okiem ocenić wpływ człowieka na nie. Jak czują się mieszkańcy mórz, często nie widzimy, a nawet wcale nie chcemy wiedzieć. Śmieci wrzucamy do morza, tam też wlewamy ścieki: to, co dzieje się na głębokości, pozostaje na głębokości. Tak samo jest z krabami podkowami. Nikt nie wie, jak traumatyczne jest dla nich pobranie krwi, czy zwierzęta są w stanie poddać się kilku takim zabiegom, czy przynajmniej jednemu. Są jednak powody do niepokoju.

Międzynarodowa Unia Ochrony Przyrody, prowadząca listę zagrożonych gatunków zwierząt i roślin, zorganizowała w 2012 roku specjalną podkomisję do oceny stanu krabów podkowy. W wyniku jego pracy okazało się, 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”, na co wskazuje raport podkomisji. Według prognozy naukowców do połowy wieku liczba krabów spadnie o jedną trzecią.

I dotyczy to nie tylko zwierząt z amerykańskiego wybrzeża. Powszechne w Azji i Pacyfiku kraby Tachypleus są również szeroko poławiane w celu produkcji lizatu amebocytów (TAL). Ze względu na masowy połów znikają już w wodach Chin, Japonii, Tajwanu, Singapuru. Eksperci obawiają się, że jeśli Tachypleus całkowicie zniknie, producenci lizatu zwrócą się do krabów żyjących w innych regionach oceanu, niosąc śmierć tym populacjom.

Przechwytywanie danych

Co 45 sekund beacony zainstalowane przez Megan Owins wytwarzają serię sygnałów akustycznych, które czujnik może zauważyć 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 zapuszczają się do zatoki, robiąc zapisane odczyty 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 zarośnięty 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 tys. sygnałów. Urządzenie zamyka się i wraca do wody: naukowcy potrzebują tylko informacji. Ale tego nie można powiedzieć o rybakach.

Kontyngenty na produkcję krabów podkowcowych u wybrzeży atlantyckich Stanów Zjednoczonych są przydzielane przez Komisję ds. Rybołówstwa Morskiego (ASMFC). Jednak jej surowe wytyczne dotyczą tylko zwierząt, które są następnie zabijane i wykorzystywane do połowu węgorzy na pokarm. Przedsiębiorstwa biomedyczne mogą zbierać tyle, ile chcą, a łapanie krabów podkowca na te cele szybko rośnie – od 130 tys. w 1989 r. do 483 tys. w 2017 r. Oprócz tego do producentów LAL trafia również krew stawonogów, którymi karmi się węgorze: liczba takich zwierząt w 2017 r. wyniosła, według różnych szacunków, od 40,6 do 95,2 tys.

Komisja Rybołówstwa ASMFC nie jest uprawniona do regulowania takiego wydobycia. Obszar ten ma bezpośredni wpływ na zdrowie publiczne i wymaga interwencji potężnej Agencji ds. Żywności i Leków (FDA). Jednak producenci LAL dokładają wszelkich starań, aby temu zapobiec.

Bez kontroli

„Udało nam się uwolnić od kwot” – przyznaje Thomas Nowitzki, były szef firmy produkcyjnej LAL ACC. - Lobbowaliśmy za naszym stanowiskiem w ASMFC, przekonując ich, że krabom podkowy nie dzieje się krzywda. Sprowadzamy je z powrotem, jesteśmy niezmiernie ważni dla medycyny, więc zostaw nas samych ze swoim regulaminem.” 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 pewna liczba – nie więcej niż 15% – zwierząt ginie. Jednak w ostatnich latach gromadzi się coraz więcej danych, że liczba ta jest mocno zaniżona. Według nowych danych śmiertelność krabów podkowiastych po zażyciu hemolimfy wynosi co najmniej 29%. Zwierzęta bezkrwawe są osłabione, mniej aktywne i mniej zorientowane, a samice produkują średnio połowę jaj. „Przedstawiciele branży oczywiście chórem twierdzą, że odpowiednie eksperymenty przeprowadzono w laboratoriach i ich wyniki mogą nie dotyczyć zwierząt w środowisku naturalnym” – mówi Nowitzki – „ale te argumenty nie wytrzymują wnikliwej analizy”.

Syntetyczne alternatywy dla LAL wykorzystujące rekombinowany czynnik C (rFC) są znane od ponad 15 lat, ale nie zostały 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 zbędnych problemów z uzyskaniem zgody wpływowej agencji. Lek na migrenę Emgality (galanezumab) Eli Lilly jest nadal jedynym lekarstwem, które zostało zatwierdzone przez 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 ta technologia nie działa”, mówi. - Ale dane pokazują coś przeciwnego. Są po prostu ignorowane”.

Czynniki stresu

Utrata znacznej ilości krwi nie jest łatwa dla żadnego zwierzęcia. Ale testy nie ograniczają się do tego: łapanie i transportowanie również bardzo stresuje krabów podkowców. Vin Watson zauważa, że te stawonogi mogą przetrwać w powietrzu dłużej niż ryby czy kraby, ale ta umiejętność gra z nimi okrutny żart. Objętości połowu są tak duże, że nie zawsze można umieścić wszystkie kraby w pojemnikach z wodą i po prostu wyrzuca się je na pokład: przeżyją.

Ale sama ekspozycja na powietrze zmniejsza zawartość hemocyjaniny w hemolimfie zwierząt, analogu przenoszącej tlen hemoglobiny 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 dojesz krowę, powrót do zdrowia zajmuje jej miesiąc”, wyjaśnia Watson.

Na koniec warto pamiętać o ścisłej adaptacji krabów podkowców do kolejnych przypływów i odpływów, a następnie zwierząt przemieszczających się w poszukiwaniu bezpiecznych schronień i pożywienia. Nawet w laboratorium wykazują potrzebę ruchu co 12,4 godziny, a utrata tego naturalnego rytmu dla kraba może być niezwykle trudna. Wszystkie te odkrycia należy wziąć pod uwagę przy opracowywaniu nowych, już bardziej rygorystycznych wymagań dotyczących ekstrakcji hemolimfy. Niestety do tej pory producenci LAL nawet nie są skłonni słuchać argumentów biologów.

Słaby sygnał

W zatoce w pobliżu ujścia rzeki Piskataka zainstalowano kilkadziesiąt czujników. Kraby podkowiaste poruszają się pod wodą i mogą pokonywać kilka kilometrów dziennie, dlatego naukowcy regularnie noszą za sobą swoje narzędzia. W pewien wciąż słabo poznany sposób zwierzęta doskonale poruszają się po zatoce. Wiosną przenoszą się do płytkiej wody, gdzie zbierają bentosowe mięczaki i robaki.

Te same osobniki regularnie wracają w te same miejsca, gdzie ponownie stają się ofiarami tych samych rybaków. Czy nie powinni wypuszczać ich gdzie indziej? A może jeszcze bardziej zakłócimy naturalne, zwyczajowe życie zwierząt morskich? A czy można polować zimą, kiedy kraby podkowce schodzą w głąb, ledwo przeżywając miesiące chłodów? Tak daleko pod powierzchnią czujniki nie rozróżniają już sygnałów akustycznych. Po złapaniu jednego z nich Owins nasłuchuje cichych dźwięków. Sygnał przypomina ostrzeżenia o gotowości baterii do rozładowania.