Ratusan ribu ketam tapal kuda berdarah untuk umat manusia. Adakah kita bersedia untuk bersimpati sekurang-kurangnya dengan mereka, atau akan segera memusnahkan binatang yang sejarahnya beratus-ratus juta tahun?
Megan Owins memancing ketam tapal kuda dari air dan melipat kulit kerasnya hampir separuh, menampakkan selaput putih yang lembut. Dia memasukkan jarum di bawahnya dan mengambil sedikit darah: "Lihat bagaimana biru dia?" - dia menunjukkan jarum suntik ke cahaya. Betul, biru: cecair bersinar dengan warna biru pekat. Setelah menyelesaikan demonstrasi, Megan memerah darah ke dalam bekas.
Saya hampir menarik nafas: "Anda hanya membuang beberapa ribu dolar!" - dan ini bukan keterlaluan. Kos darah (lebih tepatnya, hemolymph) arthropoda ini di pasaran Amerika mencecah 15 ribu dolar per liter (0.9 liter). Cecair biru ini banyak digunakan untuk mengesan bakteria yang berpotensi berbahaya di farmasi, peralatan perubatan dan implan. Sama ada larutan insulin, lutut tiruan atau pisau bedah, hemolim kepiting tapal kuda membolehkan agen jangkitan dapat dikesan hampir seketika.
Ini memberikannya permintaan pasaran yang besar dan tidak dapat dipadamkan. Setiap tahun, kira-kira 575 ribu arthropoda ditangkap dari lautan untuk pengumpulannya. Angka ini tidak dapat bertambah tanpa batas, dan di kalangan pakar, suara mereka yang prihatin dengan eksploitasi binatang yang biadab, yang sudah diancam kepupusan, semakin keras. Biasanya, sekitar sepertiga darah dipam keluar dari mereka, setelah itu mereka dilepaskan ke dalam air untuk pulih. Pendekatan itu dianggap tidak berperikemanusiaan, walaupun pada kenyataannya tidak ada yang tahu berapa banyak haiwan yang bertahan setelah pemberian paksa tersebut.
Masalah ini ditangani oleh Megan Owins, bersama dengan pakar fisiologi haiwan, Vin Watson dari University of New Hampshire dan Christopher Chebot dari University of Plymouth. Mereka berusaha menilai cabaran dan cabaran yang dihadapi oleh ketam tapal kuda dengan mengumpulkan darah. Eksperimen, yang dilakukan oleh tiga saintis, mereplikasi "proses pengeluaran" sedekat mungkin.
28 ketam tapal kuda yang ditangkap di Atlantik, dekat muara Sungai Piscataca di New Hampshire, diletakkan di dalam bekas dan "dilupakan" di bawah sinar matahari, digoncang selama beberapa jam di dalam kereta dan dibiarkan sepanjang malam, kemudian mereka mengambil darah dan meninggalkannya di dalam bekas lagi hingga pagi - jadi, seperti yang dilakukan oleh pekerja perusahaan, mengumpulkan hemolymph pada skala industri. Namun, sebelum melepaskan haiwan malang itu ke alam liar, ahli biologi meletakkan suar akustik di cangkangnya.
Ketam tapal kuda ditangkap dengan jaring atau hanya dikumpulkan ketika air surut. Mereka disimpan dan diangkut dalam bekas plastik dengan air laut, dan dipasang di rak khas untuk mengeluarkan darah.
Video promosi:
Ucapan terima kasih
Bakteria dibahagikan kepada dua kumpulan besar mengikut kaedah yang dicadangkan oleh ahli mikrobiologi Denmark Hans Christian Gram pada akhir abad ke-19. Perbezaan utama antara mereka terletak pada struktur dinding sel. Bakteria gram negatif (contohnya, E. coli) tidak bernoda menurut Gram: dinding sel mereka mempunyai selaput pelindung tambahan yang mengandungi lipopolisakarida kompleks dan tidak membenarkan pewarna anilin masuk ke dalamnya. Tetapi dinding bakteria gram positif (contohnya, staphylococci) lebih sederhana. Mereka tidak mempunyai membran, pewarna menembusi dinding sel dan "tersekat" di dalamnya. Apabila diwarnai menurut Gram, sel-sel ini menjadi ungu.
Apabila sel gram negatif mati, lipopolisakarida dilepaskan, berubah menjadi endotoksin yang berbahaya bagi kesihatan. Sebatian ini tidak dapat dihancurkan, hampir seperti zombi. Mereka bahkan dapat menahan panas yang melampau dan keadaan keras lain di mana pengeluaran dan pensterilan produk dan instrumen perubatan berlaku. Sekali di dalam badan, endotoksin dapat melancarkan sistem imun dengan kapasiti penuh, menyebabkan hiperaktif sehingga kejutan septik. Oleh itu, sangat penting untuk mencari mereka terlebih dahulu.
Di sini hemolim kepiting tapal kuda Limulus berperanan: lysate amoebosit (Limulus amebocyte lysate, LAL) yang diperoleh darinya membeku pada sentuhan sedikit pun dengan endotoksin. Walaupun banyak pelaku pasaran percaya bahawa $ 15,000 seliter terlalu banyak, kos LAL yang tinggi dapat digambarkan sebagai bentuk penghargaan atas nilai yang dimainkannya dalam menyelamatkan nyawa. Dalam kata-kata seorang konservasionis, "setiap orang, setiap kanak-kanak, setiap haiwan peliharaan di planet kita - setiap orang yang menggunakan pertolongan perubatan berhutang satu sama lain dengan kepiting tapal kuda."
Ancaman tersembunyi
Dengan haiwan, tanah lebih mudah: selalunya mungkin untuk menilai kesan manusia terhadapnya dengan mata kasar. Bagaimana perasaan penduduk laut, kita sering tidak melihat, atau bahkan tidak mahu tahu sama sekali. Kami membuang sampah ke laut, dan mengalirkan air buangan di sana: apa yang berlaku pada kedalaman tetap berada di kedalaman. Perkara yang sama berlaku dengan ketam tapal kuda. Tidak ada yang tahu bagaimana pengambilan sampel darah traumatik bagi mereka, sama ada haiwan dapat menjalani beberapa prosedur seperti itu, atau sekurang-kurangnya satu. Namun, ada sebab yang perlu dibimbangkan.
Untuk pengambilan ketam tapal kuda hemolymph dikeluarkan dari laut selama 24-72 jam, di mana mereka mengalami tekanan yang teruk.
Kesatuan Antarabangsa untuk Pemuliharaan Alam, yang menyimpan senarai spesies haiwan dan tumbuhan yang terancam, pada tahun 2012 menganjurkan jawatankuasa kecil khas untuk menilai keadaan ketam tapal kuda. Sebagai hasil kerjanya, haiwan ini didapati berada dalam posisi yang rentan. Berbanding dengan anggaran tahun 1996 sebelumnya, mereka telah mengambil langkah menuju kepupusan. Perhentian seterusnya adalah "dalam bahaya", dan laporan jawatankuasa kecil menunjukkan hal itu. Menurut ramalan saintis, pada pertengahan abad ini jumlah ketam tapal kuda akan turun sepertiga.
Dan ini tidak hanya berlaku untuk haiwan di pantai Amerika. Biasa di Laut Pasifik Asia, kepiting tapal kuda Tachypleus juga banyak dimanfaatkan untuk pengeluaran amisebosit lysate (TAL). Kerana tangkapan besar-besaran, mereka sudah hilang di perairan China, Jepun, Taiwan, Singapura. Pakar takut jika Tachypleus hilang sama sekali, pengeluar lysate akan beralih ke ketam tapal kuda yang tinggal di kawasan lain di lautan, membawa kematian kepada populasi ini.
Ketam tapal kuda - keluarga araknid akuatik yang jauh, dan tidak begitu berjaya: sebahagian besar spesies arthropoda ini telah punah. Hari ini, perairan cetek dihuni oleh empat spesies ketam tapal kuda, yang "darah" digunakan untuk menguji kemandulan ubat-ubatan dan peralatan.
Tangkapan data
Setiap 45 saat, suar yang dipasang oleh Megan Owins memberikan serangkaian isyarat akustik yang dapat diperhatikan oleh sensor dari jarak 300-400 m. Setiap isyarat membolehkan anda mengenal pasti individu tertentu, menentukan kedalaman dan aktivitinya selama 45 saat sebelumnya. Satu atau dua minggu sekali, Owins dan Watson menjelajah ke teluk, mengambil bacaan yang dirakam dan menggerakkan sensor untuk mengikuti migrasi kepiting tapal kuda yang perlahan.
Di tengah teluk, kedalamannya mencapai 20 m, tetapi haiwan berusaha untuk tetap dekat dengan air cetek. Setelah beberapa minit berenang, para saintis mengeluarkan kabel yang ditumbuhi alga, di mana salah satu sensornya terpasang. Megan menghubungkan komputer riba dengannya melalui Bluetooth dan mula memuat turun data. Sejak lawatan terakhir, peranti ini telah merakam sekitar 19 ribu isyarat. Peranti ditutup dan dihantar kembali ke dalam air: para saintis hanya memerlukan maklumat. Tetapi ini tidak boleh dikatakan mengenai nelayan.
Kuota untuk pengeluaran ketam tapal kuda di lepas pantai Atlantik Amerika Syarikat diperuntukkan oleh Suruhanjaya Perikanan Laut (ASMFC). Namun, garis panduannya yang ketat hanya berlaku untuk haiwan, yang kemudian dibantai dan digunakan untuk menangkap belut sebagai makanan. Perusahaan bioperubatan dapat menuai sebanyak yang mereka suka, dan tangkapan kepiting tapal kuda untuk tujuan ini berkembang pesat - dari 130 ribu pada tahun 1989 menjadi 483 ribu pada tahun 2017. Selain itu, pengeluar LAL juga menerima darah arthropoda, yang diberi makan kepada belut: jumlah haiwan tersebut pada tahun 2017, menurut pelbagai perkiraan, adalah dari 40,6 hingga 95,2 ribu.
Suruhanjaya Perikanan ASMFC tidak diberi kuasa untuk mengatur perlombongan tersebut. Kawasan ini mempunyai kesan langsung terhadap kesihatan awam dan memerlukan penglibatan Pentadbiran Makanan dan Dadah (FDA) yang kuat untuk campur tangan. Walau bagaimanapun, pengeluar LAL melakukan yang terbaik untuk mencegahnya.
Tiada kawalan
"Kami berjaya membebaskan diri daripada kuota," akui Thomas Nowitzki, bekas ketua syarikat pembuatan LAL ACC. - Kami melobi kedudukan kami di ASMFC, meyakinkan mereka bahawa tidak ada bahaya bagi ketam tapal kuda. Kami membawa mereka kembali, kami sangat penting untuk perubatan, jadi tinggalkan kami dengan peraturan anda. " Walau bagaimanapun, cadangan ASMFC yang sangat sederhana tidak selalu dipatuhi, dan jawatankuasa itu sendiri tidak mempunyai cukup sumber untuk memantau pelaksanaannya.
ASMFC mengakui bahawa setelah pengumpulan darah dan kembali ke laut, sejumlah haiwan - tidak lebih dari 15% - haiwan mati. Walau bagaimanapun, dalam beberapa tahun kebelakangan ini, semakin banyak bukti telah terkumpul bahawa angka ini sangat diremehkan. Menurut data baru, kematian ketam tapal kuda setelah mengambil hemolymph sekurang-kurangnya 29%. Haiwan tanpa darah menjadi lemah, kurang aktif dan kurang berorientasi, dan betina menghasilkan rata-rata separuh daripada telur. "Industri ini, tentu saja, paduan suara, mengatakan bahawa eksperimen dilakukan di makmal dan hasilnya mungkin tidak berlaku untuk binatang di alam liar," kata Nowitzki, "tetapi argumen ini tidak bertahan."
Ketam tapal kuda yang ditangkap dihantar ke titik-titik khas, di mana kira-kira sepertiga dari hemolymph diambil dari mereka, setelah itu mereka dihantar kembali dan dilepaskan ke laut. Untuk menarik darah, jarum dimasukkan ke dalam membran di sekitar jantung kepiting tapal kuda, yang boleh menyebabkannya tidak berfungsi.
Alternatif sintetik untuk LAL menggunakan faktor rekombinan C (rFC) telah diketahui selama lebih dari 15 tahun, tetapi belum tersebar luas. FDA yang sama masih menganggap ujian LAL sebagai "standard emas" untuk mengesan endotoksin. Oleh itu, pengeluar peralatan perubatan dan farmaseutikal cuba bergantung padanya, agar tidak menghadapi masalah yang tidak perlu ketika mendapat persetujuan dari agensi yang berpengaruh. Ubat migrain Eli Lilly's Emgality (galanezumab) masih merupakan satu-satunya ubat untuk mendapat kelulusan FDA menggunakan ujian rFC sebagai pengganti LAL.
Menurut Kevin Williams dari bioMerieux, sebuah syarikat yang mempromosikan ujian rFC, masalahnya ialah pengeluar LAL secara aktif berusaha untuk mensabotaj kaedah baru dengan meyakinkan pegawai dan orang ramai bahawa mereka tidak berkesan. "Saya telah melihat banyak rFC anti-iklan yang mendakwa teknologi itu tidak berfungsi," katanya. - Tetapi data menunjukkan sebaliknya. Mereka hanya diabaikan."
Palet darah.
Faktor tekanan
Kehilangan sejumlah besar darah tidak mudah bagi mana-mana haiwan. Tetapi ujian tidak terhad kepada ini: penangkapan dan pengangkutan juga menekan ketam tapal kuda. Vin Watson menyatakan bahawa arthropoda ini dapat bertahan di udara lebih lama daripada ikan atau ketam, tetapi kemampuan ini memainkan jenaka kejam dengan mereka. Jumlah tangkapannya sangat besar sehingga tidak selalu mungkin meletakkan semua ketam tapal kuda ke dalam bekas berisi air, dan hanya dilemparkan di geladak: mereka akan bertahan.
Tetapi pendedahan udara dengan sendirinya mengurangkan kandungan hemosianin dalam hemolimf haiwan, analog dari hemoglobin yang membawa oksigen darah kita. Pengisiannya lebih sukar dan memerlukan masa lebih lama daripada pemulihan daripada kehilangan darah yang ketara. "Bayangkan bahawa setiap kali anda memerah susu lembu, ia memerlukan sebulan untuk pulih," jelas Watson.
Akhirnya, perlu diingat penyesuaian ketat kepiting tapal kuda ke surut dan aliran berturut-turut, diikuti oleh haiwan yang bergerak mencari tempat perlindungan dan makanan yang selamat. Walaupun di makmal, mereka menunjukkan keinginan untuk bergerak setiap 12.4 jam, dan kehilangan irama semula jadi ini untuk ketam tapal kuda sangat sukar. Semua penemuan ini harus dipertimbangkan ketika mengembangkan keperluan baru, yang sudah lebih ketat untuk pengambilan hemolymph. Malangnya, sementara pengeluar LAL tidak cenderung mendengarkan hujah ahli biologi.
Isyarat lemah
Beberapa dozen sensor dipasang di teluk berhampiran muara Sungai Piskataka. Ketam tapal kuda bergerak di bawah air dan dapat menempuh perjalanan beberapa kilometer dalam sehari, sehingga para saintis selalu membawa alat mereka mengejarnya. Dalam beberapa cara yang masih kurang difahami, haiwan-haiwan tersebut menavigasi teluk dengan sempurna. Menjelang musim bunga, mereka bergerak ke perairan cetek, di mana mereka mengumpulkan moluska dan cacing bentik.
Individu yang sama kerap kembali ke tempat yang sama, di mana mereka sekali lagi menjadi mangsa nelayan yang sama. Bukankah seharusnya mereka melepaskannya di tempat lain? Atau adakah kita akan mengganggu kehidupan semula jadi haiwan marin? Dan adakah mungkin untuk berburu pada musim sejuk, ketika ketam tapal kuda sampai ke kedalaman, hampir tidak dapat bertahan selama bulan-bulan cuaca dingin? Sejauh di bawah permukaan, sensor tidak lagi membezakan isyarat akustik. Setelah menangkap salah satu daripadanya, Owins mendengar bunyi bip. Isyarat mengingatkan amaran mengenai bateri yang siap habis.
Karen Chesler
