За какво се експлоатират стотици хиляди раци подкови?

2024 Автор: Seth Attwood | [email protected]. Последно модифициран: 2023-12-16 15:58

Готови ли сме поне да им съчувстваме, или скоро най-накрая ще унищожим животни, чиято история датира стотици милиони години?

Меган Оуинс лови рак подкова от водата и сгъва твърдата му черупка почти наполовина, разкривайки мека бяла мембрана. Слага игла под нея и взема малко кръв: „Виж ли колко е синя?“- тя показва спринцовката към светлината. Наистина синьо: течността блести с наситено лазурно. След като завърши демонстрацията, Меган изстисква кръвта обратно в контейнера.

Почти си поемам дъх: "Ти току-що изхвърли няколко хиляди долара!" - и това не е преувеличение. Цената на кръвта (по-точно хемолимфата) на тези членестоноги на американския пазар достига 15 хиляди долара за литър (0,9 литра). Тази синя течност се използва широко за откриване на потенциално вредни бактерии във фармацевтични продукти, медицински изделия и импланти. Независимо дали става дума за инсулинов разтвор, изкуствено коляно или хирургически скалпел, хемолимфата на подковообразните раци позволява инфекциозен агент да бъде открит почти мигновено.

Това му осигурява голямо и неутолимо търсене на пазара. Всяка година около 575 хиляди членестоноги се улавят от океана за събирането му. Този брой не може да расте безкрайно, а сред специалистите все по-силни са гласовете на тези, които се занимават с подобна варварска експлоатация на животни, които вече са застрашени от изчезване. Обикновено от тях се изпомпва около една трета от кръвта, след което се пускат във водата, за да се възстановят. Подходът се счита за хуманен, въпреки че в действителност никой не знае колко животни оцеляват след такова принудително дарение.

Този проблем се разглежда от Меган Оуинс, заедно със специалистите по физиология на животните Вин Уотсън от университета в Ню Хемпшир и Кристофър Чебот от университета в Плимут. Те се опитват да оценят предизвикателствата и трудностите, свързани със събирането на кръв за раци подкова. Експериментът, проведен от трима учени, възпроизвежда "производствения процес" възможно най-точно.

28 раци подкови, уловени в Атлантика, близо до устието на река Пискатака в Ню Хемпшир, бяха поставени в контейнери и "забравени" на слънце, разклатени за няколко часа в кола и оставени за една нощ, след което взеха кръв и си тръгнаха отново в контейнери до сутринта - така, както правят работниците на предприятията, събирайки хемолимфа в промишлен мащаб. Преди обаче да пуснат злощастните животни в природата, биолозите фиксираха акустични маяци върху черупките им.

Признания

Бактериите се разделят на две големи групи според метода, предложен от датския микробиолог Ханс Кристиан Грам в края на 19 век. Основната разлика между тях се крие в структурата на клетъчната стена. Грам-отрицателните бактерии (например E. coli) не се оцветяват по Грам: тяхната клетъчна стена има допълнителна защитна мембрана, която съдържа сложни липополизахариди и не позволява на анилиновите багрила да преминават вътре. Но стените на грам-положителните бактерии (например стафилококи) са по-прости. Те нямат мембрана, багрилото прониква в клетъчната стена и "забива" в нея. При оцветяване по Грам такива клетки придобиват лилав цвят.

Когато грам-отрицателната клетка умре, липополизахаридите се освобождават, превръщайки се в ендотоксини, които са опасни за здравето. Тези съединения са неразрушими, почти като зомбита. Те дори могат да издържат на екстремна топлина и други тежки условия, при които се извършва производството и стерилизацията на медицински продукти и инструменти. Веднъж попаднали в тялото, ендотоксините са в състояние да стартират имунната система с пълен капацитет, причинявайки хиперактивация до септичен шок. Ето защо е толкова важно да ги намерите предварително.

Тук хемолимфата на подковообразните раци Limulus влиза в действие: полученият от нея амебоцитен лизат (Limulus amebocyte lysate, LAL) се коагулира при най-малкия контакт с ендотоксини. И въпреки че много участници на пазара смятат, че 15 000 долара за литър са твърде много, високата цена на LAL може да бъде описана като форма на признателност за стойността, която играе при спасяването на животи. По думите на един природозащитник, „всеки човек, всяко дете, всеки домашен любимец на нашата планета – всеки, който е прибягнал до медицинска помощ, по един или друг начин е длъжник на раците подкови“.

Скрита заплаха

С животните земята е по-лесна: често е възможно да се оцени въздействието на хората върху тях с просто око. Как се чувстват жителите на моретата, ние често не виждаме или дори изобщо не искаме да знаем. Изхвърляме боклука в морето, изливаме и отпадъчни води там: това, което се случва на дълбочина, остава на дълбочина. Същото е и с подковообразните раци. Никой не знае колко травмиращо е за тях да вземат кръв, дали животните са способни да се подложат на няколко такива процедури или поне една. Има обаче причини за безпокойство.

Международният съюз за опазване на природата, който поддържа списък на застрашените видове животни и растения, през 2012 г. организира специална подкомисия за оценка на състоянието на подковообразните раци. В резултат на неговата работа е установено, че тези животни са в уязвимо положение. В сравнение с предишната оценка от 1996 г., те са направили крачка към изчезване. Следващата спирка е „в опасност“и докладът на подкомисията посочва това. Според прогнозата на учените до средата на века броят на подковообразните раци ще намалее с една трета.

И това се отнася не само за животните на американското крайбрежие. Разпространени в Азиатския Тихи океан, подковообразните раци Tachypleus също са широко уловени за производството на амебоцитен лизат (TAL). Заради масовия улов те вече изчезват във водите на Китай, Япония, Тайван, Сингапур. Експертите се опасяват, че ако Tachypleus изчезне напълно, производителите на лизати ще се обърнат към раци подкови, живеещи в други региони на океана, носейки смърт на тези популации.

Улов на данни

На всеки 45 секунди маяците, инсталирани от Megan Owins, произвеждат серия от акустични сигнали, които сензорът може да забележи от разстояние 300-400 м. Всеки сигнал ви позволява да идентифицирате конкретен индивид, да определите неговата дълбочина и активност през предходните 45 секунди. Веднъж седмично или две Оуинс и Уотсън се впускат в залива, като вземат записани показания и преместват сензорите, за да следват бавните миграции на подковообразните раци.

В центъра на залива дълбочината достига 20 м, но животните се опитват да стоят по-близо до плитките води. След няколко минути плуване учените изваждат обрасъл с водорасли кабел, върху който е фиксиран един от сензорите. Меган свързва лаптоп към него чрез Bluetooth и започва да изтегля данни. От последното посещение устройството е регистрирало около 19 хиляди сигнала. Устройството се затваря и се връща във водата: учените се нуждаят само от информация. Но това не може да се каже за рибарите.

Квотите за производство на раци подкови край бреговете на Атлантическия океан на Съединените щати се разпределят от Комисията за морски риболов (ASMFC). Строгите й указания обаче важат само за животни, които след това се колят и се използват за улов на змиорки за храна. Биомедицинските предприятия могат да събират колкото си искат, а уловът на раци подкови за тези цели нараства бързо - от 130 хиляди през 1989 г. до 483 хиляди през 2017 г. Освен това производителите на LAL получават и кръвта на членестоноги, които се използват за хранене на змиорки: броят на тези животни през 2017 г. според различни оценки е бил още 40,6 до 95,2 хиляди.

Комисията по рибарство на ASMFC не е упълномощена да регулира такъв добив. Тази област има пряко въздействие върху общественото здраве и изисква участието на мощната Администрация по храните и лекарствата (FDA), за да се намеси. Въпреки това, производителите на LAL правят всичко възможно, за да предотвратят това.

Без контрол

„Успяхме да се освободим от квоти“, признава Томас Новицки, бивш ръководител на LAL производствената компания ACC. - Лобирахме за позицията си в ASMFC, като ги убеждаваме, че не се вреди на раците подкови. Ние ги връщаме, ние сме изключително важни за медицината, така че ни оставете на мира с вашия регламент. Въпреки това, дори много умерените препоръки на ASMFC не винаги се спазват, а самата комисия не разполага с достатъчно ресурси, за да наблюдава тяхното изпълнение.

От ASMFC признават, че след вземане на кръв и връщане в морето, определен брой - не повече от 15% - от животните умират. Въпреки това през последните години се натрупват все повече данни, че тази цифра е силно подценена. Според нови данни смъртността на раците подкова след прием на хемолимфа е най-малко 29%. Безкръвните животни са отслабени, по-малко активни и по-слабо ориентирани, а женските произвеждат средно половината от яйцата. „Представителите на индустрията, разбира се, казват, че съответните експерименти са проведени в лаборатории и техните резултати може да не се отнасят за животни в естествена среда“, казва Новицки, „но тези аргументи не издържат на проверка“.

Синтетичните алтернативи на LAL, използващи рекомбинантен фактор C (rFC), са известни от над 15 години, но все още не са получили широко разпространение. Същата FDA все още счита LAL тестовете за "златен стандарт" за откриване на ендотоксини. Затова производителите на медицинско оборудване и фармацевтични продукти се опитват да разчитат на тях, за да нямат излишни проблеми при получаване на одобрение от влиятелна агенция. Лекарството за мигрена Emgality (галанезумаб) на Eli Lilly все още е единственото лекарство, което получава одобрение от FDA, използвайки rFC тестове вместо LAL.

Според Кевин Уилямс от bioMerieux, компания, която популяризира rFC тестове, проблемът е, че производителите на LAL активно се опитват да саботират новите методи, като убеждават служителите и обществеността, че те не са ефективни. „Виждал съм цели поредици от антирекламни rFC, които твърдят, че технологията не работи“, казва той. - Но данните показват обратното. Те просто се игнорират."

Стресови фактори

Загубата на значително количество кръв не е лесна за никое животно. Но тестовете не се ограничават до това: улавянето и транспортирането също силно стресира подковообразните раци. Вин Уотсън отбелязва, че тези членестоноги могат да оцелеят във въздуха по-дълго от рибите или раците, но тази способност им изиграва жестока шега. Обемите на улова са толкова големи, че не винаги е възможно да се поставят всички раци подкови в контейнери, пълни с вода, и те просто се хвърлят на палубата: те ще оцелеят.

Но излагането на въздух само по себе си намалява съдържанието на хемоцианин в хемолимфата на животните, аналог на пренасящия кислород хемоглобин на нашата кръв. Попълването му е по-трудно и отнема повече време от възстановяването от директна загуба на забележимо количество кръв. „Представете си, че всеки път, когато доите крава, отнема месец, за да се възстанови“, обяснява Уотсън.

И накрая, струва си да си припомним стриктното приспособяване на подковообразните раци към последователни приливи и отливи, последвани от животни, които се движат в търсене на безопасни убежища и храна. Дори в лабораторията те проявяват желание за движение на всеки 12,4 часа и загубата на този естествен ритъм за рака подкова може да бъде изключително трудна. Всички тези открития трябва да се вземат предвид при разработването на нови, вече по-строги изисквания за извличане на хемолимфа. За съжаление, досега производителите на LAL дори не са склонни да се вслушват в аргументите на биолозите.

Слаб сигнал

Няколко десетки сензора са монтирани в залива близо до устието на река Пискатака. Раците подкови се движат под вода и могат да изминават няколко километра на ден, така че учените редовно носят инструментите си след тях. По някакъв все още слабо разбран начин животните се движат перфектно в залива. До пролетта те се преместват в плитки води, където събират бентосни мекотели и червеи.

Едни и същи индивиди редовно се връщат на едни и същи места, където отново стават плячка на същите рибари. Не трябва ли да ги пуснат някъде другаде? Или така ще нарушим допълнително естествения, обичаен живот на морските животни? И възможно ли е да се ловува през зимата, когато раците подкови отиват в дълбините, едва оцелявайки през месеците на студено време? Досега под повърхността сензорите вече не различават акустични сигнали. След като хвана един от тях, Оуинс се вслушва за слаби бипкащи звуци. Сигналът напомня за предупреждения за готовност на батерията да се изтощи.