Stotine tisuća potkovanih rakova krvari za čovječanstvo. Jesmo li spremni s njima barem suosjećati ili ćemo uskoro potpuno uništiti životinje čija povijest seže stotinama milijuna godina?
Megan Owins lovi rakove potkove iz vode i savija svoju tvrdu školjku gotovo na pola, otkrivajući mekanu bijelu membranu. Umeće iglu ispod nje i uzme malo krvi: "Vidite koliko je plava?" - pokazuje štrcaljku na svjetlo. Doista plava: tekućina sjaji dubokim azurnim. Nakon završetka demonstracije, Megan istiskuje krv natrag u spremnik.
Gotovo dahnem dah: "Bacili ste samo nekoliko tisuća dolara!" - i ovo nije pretjerivanje. Trošak krvi (točnije hemolimfe) ovih člankonožaca na američkom tržištu doseže 15 tisuća dolara po kvartu (0,9 litara). Ova plava tekućina naširoko se koristi za otkrivanje potencijalno štetnih bakterija u lijekovima, medicinskoj opremi i implantatima. Bilo da se radi o otopini inzulina, umjetnom koljenu ili kirurškom skalpelu, hemolim rakova potkove omogućuje otkrivanje infektivnog agensa gotovo trenutno.
To mu pruža veliku i neupitnu potražnju na tržištu. Svake godine iz oceana ulovi oko 575 tisuća člankonožaca radi njegove kolekcije. Ovaj se broj ne može povećavati u nedogled, a među stručnjacima su sve glasniji i glasniji oni koji se bave takvim varvarskim iskorištavanjem životinja, kojima prijeti izumiranje. Obično se iz njih ispusti oko trećina krvi, nakon čega se pušta u vodu da se oporavi. Pristup se smatra humanim, iako u stvarnosti nitko ne zna koliko životinja preživi nakon takve prisilne donacije.
Ovaj problem rješavaju Megan Owins, zajedno sa stručnjacima na području fiziologije životinja, Vinom Watsonom sa Sveučilišta u New Hampshireu i Christopherom Chebotom sa Sveučilišta u Plymouthu. Pokušavaju procijeniti izazove i izazove s kojima se suočavaju rakovi od potkove prikupljanjem krvi. Eksperiment koji su provela trojica znanstvenika replicira "proizvodni proces" što je bliže moguće.
28 konjskih rakova uhvaćenih u Atlantiku, blizu ušća rijeke Piscataca u New Hampshireu, stavljeno je u kontejnere i "zaboravljeno" na suncu, treslo se nekoliko sati u automobilu i ostavilo cijelu noć, a zatim su uzeli krv i ostavili ih u spremnicima do jutra - tako, kao što to rade radnici poduzeća, skupljajući hemolimfe u industrijskim razmjerima. Međutim, prije nego što su nesrećne životinje pustili u divljinu, biolozi su fiksirali akustične svjetionike na školjkama.
Rakovi s potkovom hvataju se mrežama ili ih se jednostavno sakupljaju uz plimovanje. Skladište se i transportiraju u plastičnim posudama s morskom vodom, a ugrađuju se na posebne police za vađenje krvi.
Promotivni video:
Zahvale
Bakterije su podijeljene u dvije velike skupine prema metodi koju je danski mikrobiolog Hans Christian Gram predložio krajem 19. stoljeća. Glavna razlika između njih leži u strukturi stanične stijenke. Gram-negativne bakterije (na primjer, E. coli) ne mrlje se prema Gramu: njihova stanična stijenka ima dodatnu zaštitnu membranu koja sadrži složene lipopolisaharide i ne dopušta da anilin boje prolaze unutra. Ali zidovi gram-pozitivnih bakterija (na primjer, stafilokoki) su jednostavniji. Nemaju membrane, boja prodire u stanični zid i "zaglavi" u njemu. Ako se oboje prema Gramu, ove stanice postaju ljubičaste.
Kad gram-negativna stanica umre, lipopolisaharidi se oslobađaju, pretvarajući se u endotoksine opasne po zdravlje. Ovi spojevi su neuništiva, gotovo poput zombija. Oni čak mogu izdržati ekstremne vrućine i druge teške uvjete pod kojima se odvija proizvodnja i sterilizacija medicinskih proizvoda i instrumenata. Jednom u tijelu, endotoksini su u stanju pokrenuti imunološki sustav u punom kapacitetu, uzrokujući hiperaktivaciju do septičkog šoka. Stoga je toliko važno da ih pronađete unaprijed.
Tu dolazi do izražaja hemolimfa potkove rakova Limulus: lizat amoebocita (Limal amebocitni lizat, LAL) dobiven iz njega koagulira se pri najmanjem kontaktu s endotoksinima. Iako mnogi sudionici na tržištu smatraju da je 15.000 dolara po litri previše, visoki trošak LAL-a može se opisati kao oblik uvažavanja vrijednosti koju igra u spašavanju ljudskih života. Po riječima jednog konzervatora, "svaka osoba, svako dijete, svaki kućni ljubimac na našem planetu - svi koji su se obratili za medicinsku pomoć duguju na ovaj ili onaj način rakovima potkove".
Skrivena prijetnja
Sa životinjama je zemlja lakša: često je moguće golim okom procijeniti utjecaj ljudi na njih. Kako se osjećaju stanovnici mora, često ne vidimo ili ih uopće ne želimo znati. Mi odbacujemo smeće u more i tamo odvodimo otpadne vode: ono što se događa na dubini ostaje na dubini. Isto vrijedi i za konjičke rakove. Nitko ne zna koliko je traumatično uzimanje krvi za njih, jesu li životinje sposobne proći nekoliko takvih postupaka ili barem jedan. Međutim, postoje razlozi za zabrinutost.
Za ekstrakciju hemolimfskih potkova rakovi se uklanjaju iz mora na 24-72 sata, tijekom kojih su pod velikim stresom.
Međunarodna unija za očuvanje prirode, koja vodi popis ugroženih vrsta životinja i biljaka, 2012. godine organizirala je poseban pododbor za procjenu stanja potkovanih rakova. Kao rezultat njegovog rada, otkrivene su životinje u ranjivom položaju. U usporedbi s prethodnom procjenom iz 1996. godine, oni su napravili korak ka izumiranju. Sljedeće je mjesto "u opasnosti", a izvješće pododbora istaklo je to. Prema prognozi znanstvenika, do polovice stoljeća broj potkovanih rakova smanjit će se za trećinu.
A to se odnosi ne samo na životinje američke obale. Konjski rakovi Tachypleus, uobičajeni u azijskom Tihom oceanu, često se love za proizvodnju lizata amoebocita (TAL). Zbog masovnog ulova, oni već nestaju u vodama Kine, Japana, Tajvana, Singapura. Stručnjaci strahuju da će se, ako tahipleus potpuno nestane, proizvođači lizata okrenuti rakovima podkova koji žive u drugim dijelovima oceana, noseći smrt tim populacijama.
Rakovi za potkove - udaljeni vodeni srodnici paukova, a ne baš uspješni: velika većina ovih vrsta člankonožaca već je izumrla. Danas plitke vode obitavaju četiri vrste potkovanih rakova čija se "krv" koristi za ispitivanje sterilnosti lijekova i opreme.
Ulov podataka
Svakih 45 sekundi, svjetiljke koje je postavila Megan Owins odaju niz zvučnih signala koje senzor može primijetiti s udaljenosti od 300-400 m. Svaki signal omogućava identifikaciju određenog pojedinca, određivanje njegove dubine i aktivnosti tijekom prethodnih 45 sekundi. Jednom tjedno ili dva, Owins i Watson odlaze u zaljev, snimajući očitana i pomičuće senzore kako bi pratili sporo selidbe potkovanih rakova.
U središtu zaljeva dubina doseže 20 m, ali životinje pokušavaju ostati bliže plitkoj vodi. Nakon nekoliko minuta kupanja, znanstvenici izvlače kabel obraslu algama, na koji je fiksiran jedan od senzora. Megan na njega spaja laptop preko Bluetooth-a i započinje s preuzimanjem podataka. Od posljednjeg posjeta uređaj je zabilježio oko 19 tisuća signala. Uređaj se zatvara i vraća se natrag u vodu: znanstvenicima su potrebne samo informacije. Ali, to se ne može reći za ribolovce.
Kvote za proizvodnju potkovanih rakova uz atlantsku obalu Sjedinjenih Država dodjeljuje Komisija za morski ribolov (ASMFC). Međutim, njezine stroge smjernice primjenjuju se samo na životinje, koje se potom izrezuju i koriste za hvatanje jegulja za hranu. Biomedicinska poduzeća mogu ubrati koliko god žele, a ulov potkovanih rakova u te svrhe brzo raste - sa 130 tisuća u 1989. na 483 tisuće u 2017. godini. Osim toga, proizvođači LAL-a dobivaju i krv člankonožaca, koji se koriste za hranjenje jegulja: broj takvih životinja u 2017. godini bio je, prema različitim procjenama, još 40,6 do 95,2 tisuće.
Komisija za ribolov ASMFC nije ovlaštena regulirati takve iskopine. Ovo područje ima izravan utjecaj na javno zdravlje i zahtijeva intervenciju moćne uprave za hranu i lijekove (FDA). Međutim, proizvođači LAL daju sve od sebe da to spriječe.
Nema kontrole
"Uspjeli smo se osloboditi kvota", priznaje Thomas Nowitzki, bivši šef proizvodne tvrtke LAL ACC. - Lobirali smo za svoju poziciju u ASMFC-u, uvjeravajući ih da štetnim rakovima nije učinjena šteta. Mi ih vraćamo, za medicinu smo izuzetno važni, pa nas ostavite same sa svojim propisom. " Međutim, čak i vrlo umjerene preporuke ASMFC-a se ne slijede uvijek, a sam odbor nema dovoljno resursa da nadgleda njihovu provedbu.
ASMFC priznaje da nakon oduzimanja krvi i povratka u more, određeni broj životinja - ne više od 15% - umre. Međutim, posljednjih godina nakuplja se sve više dokaza da je ta brojka vrlo podcijenjena. Prema novim podacima, stopa smrtnosti potkovanih rakova nakon uzimanja hemolimfe iznosi najmanje 29%. Životinje bez krvi su oslabljene, manje aktivne i manje orijentirane, a ženke proizvode u prosjeku upola manje jaja. "Predstavnici industrije, naravno, zbori, kažu da su eksperimenti provedeni u laboratorijima i njihovi se rezultati možda ne odnose na životinje u divljini", kaže Nowitzki, "ali ovi argumenti ne podržavaju."
Uhvaćene konjičke rakove isporučuju se u posebne točke, gdje se otima otprilike trećina hemolimfe, nakon čega se vraćaju natrag i puštaju u ocean. Da bi se izvukla krv, igla se ubacuje u membranu u neposrednoj blizini srca rakova potkove, što može prouzrokovati neispravnost.
Sintetičke alternative LAL-u pomoću rekombinantnog faktora C (rFC) poznate su već više od 15 godina, ali još uvijek nisu postale široko rasprostranjene. Isti FDA još uvijek smatra LAL testove „zlatnim standardom“za otkrivanje endotoksina. Stoga se proizvođači medicinske opreme i lijekova pokušavaju osloniti na njih kako ne bi imali nepotrebnih problema prilikom dobijanja odobrenja od utjecajne agencije. Lijek migrene Eli Lilly (galanezumab) još uvijek je jedini lijek za dobivanje odobrenja FDA pomoću rFC testova umjesto LAL-a.
Prema Kevinu Williamsu iz bioMerieuxa, tvrtke koja promiče rFC testove, problem je u tome što proizvođači LAL-a aktivno pokušavaju sabotirati nove metode uvjeravajući službenike i javnost da nisu učinkovite. "Vidio sam čitave tragove anti-reklamiranja rFC-a koji tvrde da tehnologija ne radi", kaže on. - Ali podaci pokazuju suprotno. Oni se jednostavno zanemaruju."
Paleta krvi.
Čimbenici stresa
Izgubiti značajnu količinu krvi nije lako niti jednoj životinji. No testovi nisu ograničeni na to: ulov i transport također snažno podnose konjiće rakove. Vin Watson napominje da ovi člankonožaci mogu preživjeti u zraku duže od riba ili rakova, ali ta sposobnost s njima igra okrutnu šalu. Količine ulova toliko su velike da nije moguće uvijek sve rakove potkove smjestiti u posude napunjene vodom i jednostavno ih bacaju na palubu: preživjet će.
Ali izlaganje zraku samo po sebi smanjuje sadržaj hemocijanina u hemolimfi životinja, analogu hemoglobinu koji nosi kisik u našoj krvi. Njegovo nadoknađivanje teže je i traje duže od oporavka od izravnog gubitka primjetne količine krvi. "Zamislite da vam svaki put kad mlijekate kravu treba mjesec dana da se oporavi", objašnjava Watson.
Konačno, vrijedi se prisjetiti stroge prilagodbe potkovanih rakova na sukcesivno slijevanje i protok, a slijede životinje koje se kreću u potrazi za sigurnim utočištem i hranom. Čak iu laboratoriju pokazuju potrebu za pomicanjem svakih 12,4 sata, a gubitak ovog prirodnog ritma za potkove rakova može biti izuzetno težak. Sva ta otkrića treba uzeti u obzir prilikom razvijanja novih, već strožih zahtjeva za ekstrakciju hemolimfe. Nažalost, dok proizvođači LAL nisu skloni ni slušati argumente biologa.
Slabi signal
Nekoliko desetaka senzora ugrađeno je u zaljev blizu ušća rijeke Piskataka. Rakovi s potkovima kreću se pod vodom i dnevno mogu preći nekoliko kilometara, tako da znanstvenici redovito nose svoje alate za sobom. Na neki još slabo razumljiv način životinje savršeno plove u zaljevu. Do proljeća se sele u plitku vodu, gdje sakupljaju bentoske mekušce i crve.
Isti se pojedinci redovito vraćaju na ista mjesta, gdje opet postaju plijenom istih ribara. Ne bi li ih trebali pustiti negdje drugdje? Ili ćemo dodatno poremetiti prirodni, uobičajeni život morskih životinja? A je li moguće loviti zimi, kada rakovi potkove odlaze u dubinu, jedva preživljavajući mjesece hladnog vremena? Tako daleko ispod površine, senzori više ne razlikuju zvučne signale. Uhvativši jednog od njih, Owins sluša tihe zvukove piskanja. Signal podsjeća na upozorenja o bateriji spremnoj da se isprazni.
Karen Chesler