Hesteskokrabber truet af biomedicinsk blodudslip

Når du ser på en hestesko krabbe, du kigger en halv milliard år ind i fortiden. Disse primitive dyr var omkring længe før dinosaurerne og overlevede istider og asteroider næsten uændrede. Deres hyggelige økologiske niche nødvendiggjorde få kropsændringer, så mens hestesko krabber i dag er anderledes end deres gamle forfædre, de er ikke så meget forskellige.

Du kigger også på et væsen, hvis værdi nærmer sig en halv milliard dollars om året til de biomedicinske og kommercielle fiskeindustrier. Blod af hestesko krabber er ekstremt vigtigt for videnskaben - det er i stand til at opdage en bestemt type bakterier hos mennesker, derved redde liv. Mere om det herunder, men lidt biologi først.

Hesteskobiologi

Hestesko krabber ligner halvcirkelformede pansrede tanke og har en passende hærgrøn til brun farve. På trods af deres navn, de er mere nært beslægtet med edderkopper og skorpioner end krabber. Af de fire arter af hestesko krabber i dag, Limulus polyphemus findes langs Nordamerikas østkyst fra Maine til Mexico. De tre andre arter findes i Sydøstasien.

Hestesko -kroppen har tre sektioner. Det store hoved, eller prosoma, huser hjernen og hjertet, og seks par bilag er knyttet til den. Hos mænd, det første par er kroglignende og bruges til at klemme på en hun under parring. I opisthosoma, eller mave, musklerne styrer gællerne og telson (halen). Telson fungerer som et ror og hjælper krabberne med at vende, hvis de rejser sig under gydningen. Hunnerne er en tredjedel større end hannerne og kan veje dobbelt så meget, op til 4,5 kg. Det tager cirka 10 år for en hestesko krabbe at vokse til voksen størrelse.

Gydet toppe i maj og juni ved højvande under fuld eller nymåne. Hunnen graver en hul i sandet under hende og lægger en klynge af flere tusinde æg, som befrugtes ved, at hannen klamrer sig til ryggen. Satellit hanner følger nøje parret for chancen for at videregive deres gener til nogle af æggene. Hun gentager processen flere gange om natten og kan gyde i flere nætter. Alt sagt, hver avlskvinde kan lægge op til 100, 000 æg om sæsonen.

Delaware Bay har den største gydende befolkning i verden og er et mellemlandingssted for kystfugle i Atlantic Flyway, nord-syd-stien til og fra arktiske yngleområder. Op til en million fugle flokkes til dette sted for at klø på kraveæg med hestesko og bygge deres styrke til rejsen mod nord. Men årtier med at høste krabber som agn for at fange hval, ål og konkylie har decimeret deres populationer og gjort æggefesten til nær hungersnød. Hundredtusinder af krabber tages hvert år for agn.

Så er der effekten af ​​kystudvikling og tab af levesteder. Strande, mellemtidevandslejligheder og dybt bugvande er alle nødvendige for krabbeoverlevelse og reproduktion, men bliver i stigende grad overtrådt af konstruktion og forgiftet af gødningsafstrømning.

"Vi overvågede mere end 115 steder på Long Island i over 17 år og fandt ud af, at hestesko -krabbernes levested er faldet med mere end 8 procent, "siger John Tanacredi, professor i jord- og miljøvidenskab ved Molloy College og direktør for Center for Miljøforskning og Kysthavsovervågning, i en e -mail. "Tab af levesteder betyder tab af avlsdyr, klart set i det langsigtede fald i hesteskokrabber i området med omkring 1 procent om året. "

Prisen på blåt blod

Selvom krabbesundhed er kritisk truet af mennesker, vi nyder enormt meget af krabber. Hesteskoers kobberbaserede blå blod indeholder et koagulationsmiddel kaldet Limulus amoebocytlysat (LAL), som registrerer endotoksiner frigivet af bakterier, der kan forårsage feber, slag, organskader og endda død. LAL bruges til at teste medicin, vacciner og medicinsk udstyr og er så afgørende for biomedicinske virksomheder, at fremstilling rundt om i verden ville standse, hvis forsyningen blev afbrudt. Forståeligt nok, LAL er en af ​​de mest værdifulde væsker på jorden, til en pris på omkring $ 15, 000 liter.

Hesteskoblod udviklede denne bemærkelsesværdige koaguleringsevne som et svar på livet i en oceanisk suppe af bakterier. Når mikrober invaderer et pattedyr, miles af små blodkar begrænser deres spredning, og hvide blodlegemer bekæmper dem. Ikke sådan med hestesko krabber. Deres blod bevæger sig frit gennem væv og organer, giver et bredt spillerum for bakteriel infektion. Men bakterier og krabber har udviklet sig sammen i millioner af år, og krabbe forsvar har, også.

Hestesko krabber har ikke et immunsystem, Nemlig. Deres eneste type blodlegemer, en amoocyt (en celle, der kan bevæge sig rundt), udfører alt det sædvanlige arbejde med blodlegemer - reparation af sår, sluger døde celler, transport og opbevaring af fordøjet materiale. Men disse amoebocytter frigiver også et stof, der størkner som vanvittigt, når de opdager et bakterielt endotoksin. Koagler fanger de invaderende bakterier, begrænsning af yderligere infektion. Større blodpropper kan også forsegle såret.

Inden LAL, biomedvirksomheder brugte kaniner til at teste for endotoksiner (kaninblod har også en tendens til at størkne i nærvær af toksiner). Hvis et dyr efter injektion med teststoffet udviklede tegn på infektion - dette kunne tage op til 48 timer - blev prøven bestemt til at være forurenet (og kaninen døde). Opdagelsen af ​​LAL har reddet utallige kaniner fra dødelig testning, men til gengæld deltager hundredtusinder af krabber hvert år i en ufrivillig bloddrift.

For at høste hestesko krabbe blod, de intetanende væsener - større hunner foretrækkes - bliver trukket ud af lavvandede kystområder og bragt til et laboratorium, hvor de er afkølet i en time eller deromkring og derefter monteret på et stativ. En nål indsættes i væv omkring hjertet, og op til 30 procent af krabbens blod drænes. Efter blødning, dyrene returneres til havet. Jo før de returneres, jo mere sandsynligt vil de overleve.

Det er vigtigt, fordi selvom biomed betragtes som en "død og slip" brug af lav dødelighed, hele 30 procent af hestesko krabber dør af blødningsprocessen. "Udbuddet er begrænset, og vejafgiften er enorm. Omkring 600, 000 dyr i USA høstes hvert år til dette formål, "siger Tanacredi.

Og den langsigtede effekt kan være meget værre. I områder, hvor der høstes flest krabber til blodudslip, færre hunner dukker op for at gyde. Problemet er værre i Asien, hvor ingen dyr returneres til deres levested. "I Singapore i yngletiden, 10, 000 voksne om dagen høstes, udblødte og derefter forberedte til salg som mad. Med denne hastighed kunne de være uddødt der om et årti, "Siger Tanacredi. Vores egen Limulus polyphemus blev placeret på den sårbare liste af International Union for the Conservation of Nature i 2016.

Ser frem til

Dr. Tanacredi koger ned på de nødvendige trin:"Tre ting skal ske øjeblikkeligt og konsekvent. Én, stop al indsamling til agn. To, få FDA -godkendelse af syntetisk LAL. Og tre, beskytte krabberavlssteder. "

Der har været fremskridt med syntetisk LAL. Selvom en effektiv LAL -erstatning har været tilgængelig i 15 år, kun et anlæg kunne producere det, og biomedvirksomheder ønskede ikke at stole på en enkelt kilde. Men så begyndte en anden facilitet at producere, og i 2018 annoncerede Eli Lilly og Company, at det ville udfase LAL med 90 procent i de næste par år og indfase syntetisk LAL. Virkelig gode nyheder.

Hestehoe krabber kan findes i overflod på mange østlige amerikanske strande - de bliver normalt væltet af bølgernes virkning under gydning og kan muligvis ikke rette sig selv, hvilket fører til døden. Men ikke alle hestesko krabber, du ser på stranden, er døde - de smelter også, efterlader deres gamle eksoskelet og danner en nyere, større.