生物知识

鲎的悲哀

作者:admin 来源:南都网 发布时间: 2016-10-27 15:13  浏览次数:
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每年,数十万只鲎被围捕放血,用以制造一种独一无二的生物检测剂。这种放血行为通常不会致命却会影响鲎的繁殖。随着技术发展,鲎血不再是必要原料,失去经济价值的它们境况可能更加悲惨。

  每个人首先会注意到这种血是蓝色的,淡淡的蓝色。然而,鲎(又称马蹄蟹)血最神奇的地方并非它的颜色,而是其血细胞中的变形细胞可检测到细菌的存在,并将入侵者机体分离包裹起来。1971年,研究者发现当鲎接触大肠杆菌后,它们的血液会凝结。凝结显示细菌内毒素的存在。为了利用这种生物特性,制药公司采集鲎血中的凝固蛋白原,用于检测任何可能与血液接触的医药制剂是否被污染。如果液体中含有危险的细菌内毒素,即使浓度只有万亿分之一,鲎血液提取物也能将其发现,将溶液变成凝胶状。

  发现鲎血凝固蛋白原的科学家弗雷德·邦解释说,这种凝胶让细菌无法移动,但是并不会杀死它们,邦在1956年的一篇论文中宣布了这种奇特的物质,这种凝胶或凝块在室温下可连续几周保持稳定状态。

  如果没有细菌感染,那么就不会出现凝结现象,被检测的溶液可被判定为没有细菌。这是一种简单的,几乎立刻见效的测试方法,被称为鲎试剂检测。

  鲎试剂测试取代了用兔子来检测可能存在的污染的传统方法。制药公司也不喜欢兔子试验,因这种方法成本高,起效慢。于是,鲎试剂成了大生意。FD A(美国食品和药品管理局)批准的每种新药必须经过鲎试剂测试,心脏起搏器、人造关节等需要植入人体的装置也必须经过这一测试。所以,每个曾经注射过针剂的人都得感谢这种被遗忘的海洋动物。

  唯一的问题是,制药公司需要大量的活鲎血液。鲎生活在靠近岸边的海床上。在繁殖季节,它们集体游上岸,在浅水区产卵。渔民只需在岸边守株待兔。

  在鲎试剂测试发明之前,人们就开始捕捞鲎。在殖民时代,鲎的尸体被用于制作肥料。在20世纪,在特拉华湾(每年春天,几百万只鲎赶到这里产卵)捕鲎已经成了有组织的产业。鲎被蒸熟,然后磨成粉末,播撒到土地上。剩余部分被用来喂猪。每年有数百万只鲎因此死去。

  随着人类的捕杀,鲎的数量持续减少,到上世纪70年代已经无法满足制造肥料的需要,这个行业渐渐衰落。但是,到上世纪90年代,渔民们发现,他们可以用鲎为诱饵,捕捞蛾螺。

  也就是说,这种动物从未得到过人类的善待。它们外表丑陋,无法像熊猫一样激起人类的保护欲。在科学家发现它们的医学价值之前,它唯一的优点是喜欢靠岸边居住,因而容易捕捞。

  弗雷德·邦推测,正是因为居住在充满细菌的大陆架上,鲎才进化出奇妙的防御机制。它们的循环系统更接近蜘蛛而不是人类。免疫系统的简单机制正是鲎对生物制药行业的价值所在。如果我们摄入了细菌或病毒,它必须想办法进入血液,然后还会遭遇白血球的攻击。但细菌钻进鲎的外骨骼立刻就可以自由行动,造成伤害。

  缅因生物实验室的伍兹·霍尔解释说,鲎的身体有很多空隙,细菌通过外壳的裂口进入,立刻就可以接触大片内脏,可能带来致命的后果。

  凝固蛋白原弥补了鲎循环系统的漏洞。当鲎血细胞感知到入侵者,释放出凝固蛋白原,将入侵细菌困住,使之无法移动,阻止感染蔓延。如果要打个比方,这有点像《X战警》中的冰人所具备的超能力,但是鲎不是用冰块将敌人冻住,而是使用一种奇特的化学物。然而,这一方法在人类身上却行不通。

  在产卵季节,渔民在浅水区用拖船进行大批捕捞。成年鲎被运送到鲎试剂实验室。首先经过清洗,洗掉附着在它们体外的泥沙和其他海洋垃圾。没有明显外伤的鲎被固定到一个长长的采血架上。工作人员将带不锈钢针头的导管插入鲎的心包,取出相当于其血液总量的30%的血液。从鲎血液中提取的鲎试剂每夸脱的价格可高达1.5万美元。鲎试剂行业的年收入约5000万美元,但相比它对于制药行业的价值,完全不值一提。

  为了避免重复采血,采完血的鲎被运到距离其原始栖息地很远的地方。整个过程只需2472小时。1周后,鲎的血液含量恢复正常水平。采血公司的人声称,很少部分鲎因为被采血而死亡。根据不同的估计,鲎的死亡率在10%-30%之间。一些人已经注意到了另一个问题。在鲎被大量捕捞用于采血的地区,比如马萨诸塞州的欢乐湾,上岸产卵的雌鲎越来越少。或许,采血虽然不至于杀死鲎,却会对它们的身体产生不可预知的影响。

  为了测试这个推论,新罕布什尔大学和普利茅

  斯州立大学的研究者们给放血后的雌鲎贴上加速计。他们在《生物学通告》上发表了研究报告《采血对美洲鲎产生的行为和心理影响》。被采血的鲎似乎进入一种半昏睡状态,行动迟缓,不像其他同类一样跟随潮水行动。这些改变这对产卵季节的影响尤其大。简而言之,对雌鲎放血,可减少它繁殖后代的几率。

  虽然采血相比被捕杀用作肥料或诱饵要好得多,但研究显示,鲎依然要为人类的行为付出代价。现在的问题是:为什么还没有可以替代鲎试剂的合成产品?毕竟,人类已经不再从猪身上提取胰岛素。我们已经掌握胰岛素蛋白的D N A序列,可以用酵母来人工生产这种药剂。

  事实上,已经有公司在从事相关研究。如果可能,制药企业并不甘心自己的产品原料受到渔业管理计划的控制。新加坡国立大学的生物学家丁杰岭(音译)成功用酵母培育出关键的细菌检测酶Factor C。他已授权龙沙集团(瑞士制药化工巨头)使用这一技术。不久前,龙沙推出了一款相关产品PyroG ene。德国公司H yglos在研究另一种合成内毒素检测剂。其他更加先进的技术也在研究中。

  听上去这对于鲎似乎是好消息!正如人类成功开采石油后,鲸从人类的鱼叉下被解救出来,避免了灭绝的厄运。然而,具有讽刺意味的是,过去30年,为人类的健康做出了卓越贡献,成为新生物经济重要组成部分的鲎又将回到历史状态,成为渔民用来诱捕蛾螺的诱饵。活着为生物医药公司提供血液显然影响了鲎的生存,但如果完全失去经济价值,它们的境遇只会更加糟糕。

  鲎是一种古老的物种,已经在地球上生存超过5亿年。它们有着自己的生存方式和进化优势,并因此被人类剥削了几十年。它们的血液之所以呈蓝色是因为里面富含铜,正如人类的血液富含铁因而呈红色。人类这一物种进化成目前的状态还只有几十万年。希望在将鲎从地球上赶尽杀绝之前,人类能够完全认识这种古老物种的生化智慧。

  原文:AlexisC.Madrigal

  原载:http//www.theatlantic.com/technology/ar-chive/2014/02/the-blood-harvest/284078/

  编译:宇

(编辑:蔡妍菡)

 

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