Hundratusentals hästsko krabbor blöder för mänskligheten. Är vi redo att åtminstone sympatisera med dem, eller kommer vi snart att förstöra djuren vars historia går tillbaka hundratals miljoner år?
Megan Owins fiskar en hästskokrabba från vattnet och viker det hårda skalet nästan i hälften, vilket avslöjar ett mjukt vitt membran. Han sätter in en nål under den och tar lite blod: "Se hur blå hon är?" - hon visar sprutan mot ljuset. Ja, blått: vätskan lyser med en djup azurblå. Efter att ha avslutat demonstrationen pressar Megan blodet tillbaka i behållaren.
Jag tar nästan andan: "Du kastade bara några tusen dollar!" - och detta är inte en överdrift. Kostnaden för blod (mer exakt hemolymf) av dessa leddjur på den amerikanska marknaden når 15 tusen dollar per kvart (0,9 liter). Denna blå vätska används allmänt för att upptäcka potentiellt skadliga bakterier i läkemedel, medicintekniska produkter och implantat. Oavsett om det är en insulinlösning, ett artificiellt knä eller en kirurgisk skalpell, tillåter hemolymfen i hästskokrabbor nästan omedelbart ett smittämne.
Detta ger den en stor och oförstörbar efterfrågan på marknaden. Varje år fångas cirka 575 tusen leddjur från havet för dess insamling. Detta antal kan inte växa på obestämd tid, och bland specialister är rösterna för dem som är upptagna med sådan barbarisk exploatering av djur, som redan hotas av utrotning, högre och högre. Vanligtvis pumpas ungefär en tredjedel av blodet ur dem, varefter de släpps ut i vattnet för att återhämta sig. Tillvägagångssättet betraktas som humant, även om ingen i verkligheten vet hur många djur som överlever efter en sådan tvingad donation.
Detta problem tas upp av Megan Owins, tillsammans med experter inom djurfysiologi, Vin Watson från University of New Hampshire och Christopher Chebot från University of Plymouth. De försöker utvärdera de utmaningar och utmaningar som hästsko krabbor står inför genom att samla blod. Experimentet, som genomfördes av tre forskare, replikerar "produktionsprocessen" så nära som möjligt.
28 hästsko krabbor som fångats i Atlanten, nära mynningen av floden Piscataca i New Hampshire, placerades i containrar och "glömdes" i solen, skakades ett par timmar i en bil och lämnade hela natten, sedan tog de blod och lämnade dem i containrar igen till morgonen - så, som arbetarna i företagen gör och samlar hemolymf i industriell skala. Men innan de släppte de olyckliga djuren i naturen fixade biologer akustiska fyrkroppar på sina skal.
Hästsko krabbor fångas med nät eller helt enkelt samlas vid lågvatten. De lagras och transporteras i plastbehållare med havsvatten och installeras på speciella rack för att utvinna blod.
Kampanjvideo:
Tack
Bakterier är indelade i två stora grupper enligt den metod som den danska mikrobiologen Hans Christian Gram föreslog i slutet av 1800-talet. Den största skillnaden mellan dem ligger i cellväggens struktur. Gramnegativa bakterier (till exempel E. coli) färgar inte enligt Gram: deras cellvägg har ett ytterligare skyddande membran som innehåller komplexa lipopolysackarider och tillåter inte anilinfärger att passera inuti. Men väggarna hos gram-positiva bakterier (till exempel stafylokocker) är enklare. De har inga membran, färgämnet tränger in i cellväggen och "fastnar" i den. När de färgas enligt Gram blir dessa celler lila.
När en gramnegativ cell dör släpps lipopolysackariderna och förvandlas till endotoxiner som är hälsofarliga. Dessa föreningar är oförstörbara, nästan som zombies. De tål till och med extrem värme och andra hårda förhållanden under vilka produktion och sterilisering av medicinska produkter och instrument sker. En gång i kroppen kan endotoxiner starta immunsystemet med full kapacitet, vilket orsakar hyperaktivering upp till septisk chock. Därför är det så viktigt att hitta dem i förväg.
Här spelar hemolymfen i hästskokrabborna Limulus: amoebocytlysatet (Limulus amebocytlysat, LAL) som erhållits från det koagulerar vid den minsta kontakten med endotoxiner. Även om många marknadsaktörer tror att $ 15 000 per liter är för mycket, kan de höga kostnaderna för LAL beskrivas som en form av uppskattning för det värde det spelar för att rädda liv. Med en naturvårdare, "varje person, varje barn, varje husdjur på vår planet - alla som har använt medicinsk hjälp är skyldiga på ett eller annat sätt hästsko krabbor."
Dold hot
Med djur är mark lättare: det är ofta möjligt att bedöma människors påverkan på dem med blotta ögat. Hur invånarna i havet känner, ser vi ofta inte, eller ens vill inte veta alls. Vi dumpar sopor i havet och tappar avloppsvatten där: det som händer på ett djup förblir på ett djup. Detsamma gäller hästsko krabbor. Ingen vet hur traumatisk blodprovtagning är för dem, om djur kan genomgå flera sådana förfaranden, eller åtminstone en. Det finns emellertid orsaker till oro.
För extraktion av hemolymfiska hästskokrabbor avlägsnas från havet under 24-72 timmar, under vilka de är under svår stress.
International Union for Conservation of Nature, som har en lista över hotade arter av djur och växter, organiserade 2012 en särskild underutskott för att utvärdera tillståndet för hästskokrabbor. Som ett resultat av hans arbete befanns dessa djur befinna sig i en sårbar position. Jämfört med den tidigare uppskattningen från 1996 har de tagit ett steg mot utrotning. Nästa stopp är "i fara", och underkommitténs rapport påpekade detta. Enligt forskarnas prognos kommer antalet hästskokrabbor att falla med en tredjedel i mitten av seklet.
Och detta gäller inte bara djuren på den amerikanska kusten. Vanligtvis i det asiatiska Stilla havet fiskas hästskokrabborna Tachypleus i stor utsträckning för produktion av amoebocytlysat (TAL). På grund av den enorma fångsten försvinner de redan i vattnen i Kina, Japan, Taiwan, Singapore. Experter är rädda för att om Tachypleus försvinner helt, kommer lysatproducenter att vända sig till hästskokrabbor som bor i andra regioner i havet, och kommer att döda till dessa populationer.
Hästsko krabbor - avlägsna akvatiska släktingar till araknider och inte särskilt framgångsrika: den stora majoriteten av dessa artropodarter har redan utrotats. I dag bebos det grunt vattnet av fyra arter av hästskokrabbor, vars "blod" används för att testa steriliteten hos mediciner och utrustning.
Datafångst
Varje 45 sekund släpper fyren från Megan Owins ut en serie akustiska signaler som sensorn kan märka från ett avstånd av 300-400 m. Varje signal låter dig identifiera en specifik person, bestämma dess djup och aktivitet under de senaste 45 sekunderna. En gång i veckan eller två vågar Owins och Watson ut i viken och tar inspelade avläsningar och rörliga sensorer för att följa de långsamma vandringarna av hästskokrabbor.
I mitten av viken når djupet 20 m, men djur försöker hålla sig närmare grunt vatten. Efter några minuters simning drar forskare ut en kabel som är bevuxen med alger, på vilken en av sensorerna är fixerade. Megan ansluter en bärbar dator till den via Bluetooth och börjar ladda ner data. Sedan det senaste besöket har enheten spelat in cirka 19 tusen signaler. Enheten stängs och skickas tillbaka i vattnet: forskare behöver bara information. Men detta kan inte sägas om fiskare.
Kvoter för att jaga hästskokrabbor utanför USA: s Atlantkust tilldelas av Marine Fisheries Commission (ASMFC). Hennes strikta riktlinjer gäller dock endast djur som sedan slaktas och används för att fånga ål för mat. Biomedicinska företag kan skörda så mycket de vill och hästskokrabborens fångst för dessa ändamål växer snabbt - från 130 tusen 1989 till 483 tusen 2017. Dessutom får LAL-producenterna blod från leddjur som används för att föra ål: antalet sådana djur under 2017 var enligt olika uppskattningar ytterligare 40,6 till 95,2 tusen.
ASMFC-fiskekommissionen har inte behörighet att reglera sådan gruvdrift. Detta område har en direkt inverkan på folkhälsan och kräver att den kraftfulla Food and Drug Administration (FDA) deltar för att ingripa. LAL-tillverkarna gör dock sitt bästa för att förhindra detta.
Ingen kontroll
"Vi lyckades befria oss från kvoter," medger Thomas Nowitzki, tidigare chef för LAL-tillverkningsföretaget ACC. - Vi lobbade för vår position i ASMFC och övertygade dem om att ingen skada görs för hästskokrabbor. Vi tar tillbaka dem, vi är oerhört viktiga för medicin, så låt oss vara i fred med din reglering. " Men även mycket måttliga ASMFC-rekommendationer följs inte alltid, och kommittén har inte tillräckligt med resurser för att övervaka genomförandet.
ASMFC medger att efter blodinsamling och återkomst till havet dör ett visst antal - högst 15% - av djuren. Under de senaste åren har emellertid fler och fler bevis samlats för att denna siffra är mycket underskattad. Enligt nya uppgifter är dödligheten hos hästskokrabbor efter att ha tagit hemolymm minst 29%. Blodlösa djur är försvagade, mindre aktiva och mindre orienterade och kvinnor producerar i genomsnitt hälften så mycket ägg. "Industrin, naturligtvis, säger att experimenten genomfördes i laboratorier och deras resultat kanske inte gäller djur i naturen," säger Nowitzki, "men dessa argument håller inte upp."
De fångade hästskokrabborna levereras till speciella punkter, där ungefär en tredjedel av hemolymfen tas från dem, varefter de skickas tillbaka och släpps ut i havet. För att dra blod, sätts en nål in i membranet i omedelbar närhet av hästsko krabba hjärta, vilket kan orsaka funktionsfel.
Syntetiska alternativ till LAL med användning av rekombinant faktor C (rFC) har varit kända i över 15 år, men har ännu inte blivit utbredda. Samma FDA anser fortfarande att LAL testar "guldstandarden" för detektion av endotoxiner. Därför försöker tillverkare av medicinsk utrustning och läkemedel förlita sig på dem för att inte ha onödiga problem när de får godkännande från en inflytelserik byrå. Eli Lillys Emgality (galanezumab) migränläkemedel är fortfarande det enda botemedel som får FDA-godkännande med rFC-test i stället för LAL.
Enligt Kevin Williams från bioMerieux, ett företag som marknadsför rFC-test, är problemet att LAL-tillverkarna aktivt försöker sabotera nya metoder genom att övertyga tjänstemän och allmänheten om att de inte är effektiva. "Jag har sett hela streck av anti-reklam rFC påstå att tekniken inte fungerar," säger han. - Men uppgifterna visar det motsatta. De ignoreras helt enkelt."
Blodpalett.
Stressfaktorer
Att förlora en betydande mängd blod är inte lätt för något djur. Men testerna är inte begränsade till detta: fångst och transport stressar också kraftigt hästskokrabbor. Vin Watson konstaterar att dessa leddjur kan överleva i luften längre än fisk eller krabbor, men denna förmåga spelar ett grymt skämt med dem. Fångstvolymerna är så stora att det inte alltid är möjligt att placera alla hästskokrabbor i behållare fyllda med vatten, och de kastas helt enkelt på däck: de kommer att överleva.
Men exponering för luft i sig minskar halten av hemocyanin i hemolymfen hos djur, en analog till det syrebärande hemoglobinet i vårt blod. Påfyllningen är svårare och tar längre tid än återhämtning från direkt förlust av en märkbar mängd blod. "Föreställ dig att varje gång du mjölkade en ko tar det en månad för henne att återhämta sig," förklarar Watson.
Slutligen är det värt att komma ihåg den stränga anpassningen av hästskokrabbor till på varandra följande ebb och flöde, följt av djur som rör sig på jakt efter säkert skydd och mat. Även i laboratoriet uppvisar de en lust att flytta var 12: e timme, och förlusten av denna naturliga rytm för hästskokrabbor kan vara extremt svår. Alla dessa upptäckter bör beaktas när man utvecklar nya, redan strängare krav för extraktion av hemolymf. Tyvärr, medan LAL-tillverkare inte är benägna att ens lyssna på biologernas argument.
Svag signal
Flera dussin sensorer installeras i viken nära mynningen av floden Piskataka. Hästsko krabbor rör sig under vatten och kan resa flera kilometer på en dag, så forskare regelbundet bär sina verktyg efter dem. På något fortfarande dåligt förstått sätt navigerar djuren perfekt i viken. På våren flyttar de till grunt vatten, där de samlar bentiska blötdjur och maskar.
Samma individer återvänder regelbundet till samma platser, där de återigen blir byte av samma fiskare. Borde de inte släppa dem någon annanstans? Eller kommer vi att ytterligare störa det naturliga, vanliga livet för marina djur? Och är det möjligt att jaga på vintern, när hästsko krabbor går till djupet, knappt överlever månader med kallt väder? Så långt under ytan skiljer sensorerna inte längre akustiska signaler. Efter att ha fångat en av dem lyssnar Owins på svaga pipljud. Signalen påminner om varningar om batteriet som är redo att bli platt.
Karen Chesler