Infeksjonsdetektor: Hvordan Blåblodige Dyr Dør Ut - Alternativ Visning

Innholdsfortegnelse:

Infeksjonsdetektor: Hvordan Blåblodige Dyr Dør Ut - Alternativ Visning
Infeksjonsdetektor: Hvordan Blåblodige Dyr Dør Ut - Alternativ Visning

Video: Infeksjonsdetektor: Hvordan Blåblodige Dyr Dør Ut - Alternativ Visning

Video: Infeksjonsdetektor: Hvordan Blåblodige Dyr Dør Ut - Alternativ Visning
Video: Globale miljøutfordringer: Klimaendringer 2024, September
Anonim

Hundretusener av hestesko krabber blør for menneskeheten. Er vi klare til i det minste å sympatisere med dem, eller vil vi snart fullstendig ødelegge dyrene hvis historie går hundrevis av millioner år tilbake?

Megan Owins fisker en hestesko krabbe fra vannet og bretter det harde skallet nesten i to, og avslører en myk hvit membran. Han setter en nål under den og tar litt blod: "Ser du hvor blå hun er?" - hun viser sprøyten mot lyset. Ja, blå: væsken lyser med en dyp azurblå. Etter å ha avsluttet demonstrasjonen, presser Megan blodet tilbake i beholderen.

Jeg får nesten pusten: "Du kastet bare noen tusenlapper!" - og dette er ikke en overdrivelse. Kostnaden for blod (nærmere bestemt hemolymfe) av disse leddyrene på det amerikanske markedet når 15 000 dollar per kvartal (0,9 liter). Denne blå væsken er mye brukt for å oppdage potensielt skadelige bakterier i legemidler, medisinsk utstyr og implantater. Enten det er en insulinløsning, et kunstig kne eller en kirurgisk skalpel, hemolymfen av hestesko krabber gjør at et smittsomt middel kan oppdages nesten umiddelbart.

Image
Image

Dette gir den en stor og uslokkelig etterspørsel i markedet. Hvert år blir omtrent 575 tusen leddyr fanget fra havet for samlingen. Dette antallet kan ikke vokse på ubestemt tid, og blant spesialister er stemmene til dem som er opptatt av slik barbarisk utnyttelse av dyr, som allerede er utrydningstruet, høyere og høyere. Vanligvis blir omtrent en tredjedel av blodet pumpet ut av dem, hvoretter de slippes ut i vannet for å komme seg. Tilnærmingen regnes som human, selv om ingen i realiteten vet hvor mange dyr som overlever etter en så tvungen donasjon.

Dette problemet blir adressert av Megan Owins, sammen med eksperter innen dyrefysiologi, Vin Watson fra University of New Hampshire og Christopher Chebot fra University of Plymouth. De prøver å vurdere utfordringene og utfordringene hestesko krabber står overfor ved å samle blod. Eksperimentet, som ble utført av tre forskere, kopierer "produksjonsprosessen" så nært som mulig.

28 hestesko krabber fanget i Atlanterhavet, nær munningen av elven Piscataca i New Hampshire, ble plassert i containere og "glemt" i solen, ristet i et par timer i en bil og forlatt hele natten, deretter tok de blod og la dem i containere igjen til morgen - så, som arbeiderne i foretakene gjør, og samler hemolymfe i industriell skala. Før de slapp de uheldige dyrene ut i naturen, fikset biologene imidlertid akustiske beacons på skjellene sine.

Hestesko krabber blir fanget med garn eller bare samlet ved lavvann. De lagres og transporteres i plastbeholdere med sjøvann, og installeres på spesielle stativer for å trekke ut blod
Hestesko krabber blir fanget med garn eller bare samlet ved lavvann. De lagres og transporteres i plastbeholdere med sjøvann, og installeres på spesielle stativer for å trekke ut blod

Hestesko krabber blir fanget med garn eller bare samlet ved lavvann. De lagres og transporteres i plastbeholdere med sjøvann, og installeres på spesielle stativer for å trekke ut blod.

Salgsfremmende video:

bekreftelser

Bakterier er delt inn i to store grupper etter metoden som den danske mikrobiologen Hans Christian Gram foreslo på slutten av 1800-tallet. Hovedforskjellen mellom dem ligger i celleveggenes struktur. Gram-negative bakterier (for eksempel E. coli) beis ikke i henhold til Gram: celleveggen deres har en ekstra beskyttende membran som inneholder komplekse lipopolysakkarider og lar ikke anilinfargestoffer passere inne. Men veggene til gram-positive bakterier (for eksempel stafylokokker) er enklere. De har ingen membraner, fargestoffet trenger inn i celleveggen og "setter seg fast" i den. Når de er farget i henhold til Gram, blir disse cellene lilla.

Når en gram-negativ celle dør, frigjøres lipopolysakkaridene og blir til endotoksiner som er helsefarlige. Disse forbindelsene er uforgjengelige, nesten som zombier. De tåler til og med ekstrem varme og andre tøffe forhold under hvilke produksjon og sterilisering av medisinske produkter og instrumenter finner sted. En gang i kroppen, er endotoksiner i stand til å starte immunforsvaret på full kapasitet, noe som forårsaker hyperaktivering opp til septisk sjokk. Derfor er det så viktig å finne dem på forhånd.

Her kommer hemolymfen i hestesko krabber Limulus inn: amoebocyttlysatet (Limulus amebocyttlysat, LAL) som er oppnådd derav koagulerer ved den minste kontakt med endotoksiner. Selv om mange markedsdeltakere mener at 15 000 dollar per liter er for mye, kan de høye kostnadene for LAL beskrives som en form for påskjønnelse for verdien det spiller i å redde liv. Med en naturvernmanns ord, "hvert menneske, hvert barn, hvert kjæledyr på planeten vår - alle som har ty til medisinsk hjelp skylder en eller annen måte hestesko krabber."

Skjult trussel

For dyr er land enklere: Det er ofte mulig å vurdere menneskers innvirkning på dem med det blotte øye. Hvordan innbyggerne i havene føler seg, ser vi ofte ikke eller ønsker ikke å vite i det hele tatt. Vi dumper søppel i sjøen, og tapper avløpsvann der: det som skjer på en dybde forblir på en dybde. Det samme gjelder hestesko krabber. Ingen vet hvor traumatisk blodprøvetaking er for dem, om dyr er i stand til å gjennomgå flere slike prosedyrer, eller i det minste en. Imidlertid er det grunner til bekymring.

For ekstraksjon av hemolymfe hestesko krabber fjernes fra sjøen i 24-72 timer, hvor de er under kraftig belastning
For ekstraksjon av hemolymfe hestesko krabber fjernes fra sjøen i 24-72 timer, hvor de er under kraftig belastning

For ekstraksjon av hemolymfe hestesko krabber fjernes fra sjøen i 24-72 timer, hvor de er under kraftig belastning.

International Union for Conservation of Nature, som opprettholder en liste over truede arter av dyr og planter, arrangerte i 2012 et spesielt underutvalg for å vurdere tilstanden til hestesko krabber. Som et resultat av arbeidet hans, ble disse dyrene funnet i en sårbar posisjon. Sammenlignet med forrige estimat fra 1996, har de tatt et skritt mot utryddelse. Neste stopp er "i fare", og underkomiteens rapport påpekte det. I følge prognoser fra forskere vil antallet hestesko krabber falle med en tredjedel.

Og dette gjelder ikke bare dyrene på den amerikanske kysten. Vanlig i det asiatiske Stillehavet fiskes hestesko krabber Tachypleus også mye for produksjon av amoebocyttlysat (TAL). På grunn av den enorme fangsten forsvinner de allerede i vannene i Kina, Japan, Taiwan, Singapore. Eksperter frykter at hvis Tachypleus forsvinner helt, vil lysatprodusenter vende seg til hestesko krabber som bor i andre regioner av havet, og bærer død for disse bestandene.

Hestesko krabber - fjerne vannlevende slektninger av arachnids, og ikke veldig vellykkede: de aller fleste av disse leddyrartene har allerede blitt utryddet. I dag er det grunne vannet bebodd av fire arter av hestesko krabber, hvis "blod" brukes til å teste steriliteten til medisiner og utstyr
Hestesko krabber - fjerne vannlevende slektninger av arachnids, og ikke veldig vellykkede: de aller fleste av disse leddyrartene har allerede blitt utryddet. I dag er det grunne vannet bebodd av fire arter av hestesko krabber, hvis "blod" brukes til å teste steriliteten til medisiner og utstyr

Hestesko krabber - fjerne vannlevende slektninger av arachnids, og ikke veldig vellykkede: de aller fleste av disse leddyrartene har allerede blitt utryddet. I dag er det grunne vannet bebodd av fire arter av hestesko krabber, hvis "blod" brukes til å teste steriliteten til medisiner og utstyr.

Data fangst

Hver 45. sekund produserer beacons som er installert av Megan Owins en serie akustiske signaler som sensoren kan oppdage fra en avstand på 300-400 m. Hvert signal lar deg identifisere en bestemt person, bestemme dens dybde og aktivitet i løpet av de foregående 45 sekundene. En gang i uken eller to drar Owins og Watson ut i bukta, tar innspilte målinger og beveger sensorene for å følge de trege migrasjonene av hestesko krabber.

I sentrum av bukta når dybden 20 m, men dyr prøver å holde seg nærmere grunt vann. Etter noen minutter med svømming, trekker forskere frem en kabel som er vokst med alger, som en av sensorene er festet på. Megan kobler en bærbar datamaskin til den via Bluetooth og begynner å laste ned data. Siden forrige besøk har enheten spilt inn rundt 19 tusen signaler. Enheten lukkes og blir sendt tilbake i vannet: forskere trenger bare informasjon. Men dette kan ikke sies om fiskere.

Image
Image

Kvoter for produksjon av hestesko krabber utenfor Atlanterhavskysten i USA tildeles av Marine Fisheries Commission (ASMFC). Imidlertid gjelder hennes strenge retningslinjer bare dyr, som deretter slaktes og brukes til å fange ål til mat. Biomedisinske foretak kan høste så mye de vil, og hestesko krabbe fangst for disse formålene vokser raskt - fra 130 tusen i 1989 til 483 tusen i 2017. I tillegg mottar LAL-produsenter også blodet av leddyr, som brukes til å mate ål: Antallet slike dyr i 2017 var, ifølge forskjellige estimater, ytterligere 40,6 til 95,2 tusen.

ASMFC Fiskerikommisjon er ikke autorisert til å regulere slik gruvedrift. Dette området har en direkte innvirkning på folkehelsen og krever involvering av den kraftige Food and Drug Administration (FDA) for å gripe inn. Imidlertid gjør LAL-produsenter sitt beste for å forhindre dette.

Image
Image

Ingen kontroll

"Vi klarte å frigjøre oss fra kvoter," innrømmer Thomas Nowitzki, tidligere sjef for LAL-produksjonsselskapet ACC. - Vi lobbet for vår posisjon i ASMFC og overbeviste dem om at det ikke gjøres skade på hestesko krabber. Vi fører dem tilbake, vi er ekstremt viktige for medisin, så la oss være i fred med din forskrift. " Selv ikke veldig moderate ASMFC-anbefalinger blir ikke alltid fulgt, og komiteen selv har ikke nok ressurser til å overvåke implementeringen av dem.

ASMFC innrømmer at etter blodinnsamling og retur til havet, dør et visst antall - ikke mer enn 15% - av dyrene. De siste årene har det imidlertid samlet seg flere og flere bevis for at dette tallet er sterkt undervurdert. Ifølge nye data er dødeligheten av hestesko krabber etter å ha tatt hemolymf minst 29%. Blodløse dyr er svekket, mindre aktive og mindre orienterte, og hunner produserer i gjennomsnitt halvparten så mye egg. "Representanter for industrien, selvfølgelig, kor, sier at eksperimentene ble utført i laboratorier og resultatene deres kanskje ikke gjelder dyr i naturen," sier Nowitzki, "men disse argumentene holder ikke vann."

De fangede hestesko krabber blir levert til spesielle punkter, hvor omtrent en tredjedel av hemolymfen blir tatt fra dem, hvoretter de blir sendt tilbake og sluppet ut i havet. For å trekke blod settes en nål inn i membranen i umiddelbar nærhet av hestesko krabbehjertet, noe som kan føre til funksjonsfeil
De fangede hestesko krabber blir levert til spesielle punkter, hvor omtrent en tredjedel av hemolymfen blir tatt fra dem, hvoretter de blir sendt tilbake og sluppet ut i havet. For å trekke blod settes en nål inn i membranen i umiddelbar nærhet av hestesko krabbehjertet, noe som kan føre til funksjonsfeil

De fangede hestesko krabber blir levert til spesielle punkter, hvor omtrent en tredjedel av hemolymfen blir tatt fra dem, hvoretter de blir sendt tilbake og sluppet ut i havet. For å trekke blod settes en nål inn i membranen i umiddelbar nærhet av hestesko krabbehjertet, noe som kan føre til funksjonsfeil.

Syntetiske alternativer til LAL ved bruk av rekombinant faktor C (rFC) har vært kjent i over 15 år, men har ennå ikke blitt utbredt. Den samme FDA vurderer fortsatt LAL-tester "gullstandarden" for påvisning av endotoksiner. Derfor prøver produsenter av medisinsk utstyr og legemidler å stole på dem, for ikke å ha unødvendige problemer når de får godkjenning fra et innflytelsesrike byrå. Eli Lillys Emgality (galanezumab) migrene medisin er fremdeles det eneste middelet som mottar FDA-godkjenning ved bruk av rFC-tester i stedet for LAL.

I følge Kevin Williams fra bioMerieux, et selskap som promoterer rFC-tester, er problemet at LAL-produsentene aktivt prøver å sabotere nye metoder ved å overbevise tjenestemenn og publikum om at de ikke er effektive. "Jeg har sett hele striper av anti-reklame rFC som hevder teknologien ikke fungerer," sier han. - Men dataene viser det motsatte. De blir rett og slett ignorert."

Blodpalett
Blodpalett

Blodpalett.

Stressfaktorer

Det er ikke lett for noe dyr å miste en betydelig mengde blod. Men testene er ikke begrenset til dette: fangst og transport stresser også hestesko krabber. Vin Watson bemerker at disse leddyrene kan overleve i luften lenger enn fisk eller krabber, men denne evnen spiller en grusom spøk med dem. Fangstvolumene er så store at det ikke alltid er mulig å plassere alle hestesko krabber i containere fylt med vann, og de kastes ganske enkelt på dekket: de vil overleve.

Men eksponering for luft i seg selv reduserer innholdet av hemocyanin i hemolymfen til dyr, en analog av det oksygenbærende hemoglobinet i blodet vårt. Etterfyllingen er vanskeligere og tar lengre tid enn utvinning etter direkte tap av en merkbar mengde blod. "Se for deg at hver gang du melket en ku, tar det en måned å komme seg," forklarer Watson.

Til slutt er det verdt å huske den strenge tilpasningen av hestesko krabber til påfølgende ebbe og flyt, etterfulgt av dyr som beveger seg på jakt etter trygge tilfluktsrom og mat. Selv på laboratoriet viser de en trang til å bevege seg hver 12.4 time, og tapet av denne naturlige rytmen for hestesko krabber kan være ekstremt vanskelig. Alle disse funnene bør tas i betraktning når man utvikler nye, allerede strengere krav til ekstraksjon av hemolymfe. Dessverre, mens LAL-produsenter ikke er tilbøyelige til å engang høre på biologers argumenter.

Svakt signal

Flere dusin sensorer er installert i bukta nær munningen av elven Piskataka. Hestesko krabber beveger seg under vann og kan reise flere kilometer i løpet av en dag, så forskere regelmessig bærer verktøyene sine etter seg. På en fortsatt dårlig forstått måte navigerer dyrene i bukten perfekt. Om våren flytter de til grunt vann, der de samler bentiske bløtdyr og ormer.

De samme personene vender regelmessig tilbake til de samme stedene, der de igjen blir bytte for de samme fiskerne. Burde de ikke slippe dem et annet sted? Eller vil vi forstyrre marine dyrs naturlige, vanlige liv ytterligere? Og er det mulig å jakte om vinteren, når hestesko krabber går ned i dypet, knapt overlever månedene med kaldt vær? Så langt under overflaten skiller sensorene ikke lenger akustiske signaler. Etter å ha fanget en av dem, lytter Owins til svake pipelyder. Signalet minner om advarsler om batteriet som er klart til å gå flat.

Karen Chesler

Anbefalt: