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它活了4亿年,却被人类一朝逼入绝境

北极蚊子 2018-6-9 14:21

说到蓝色血液,让人很容易想起科幻小说卫斯理系列中的蓝血外星人。

但在现实生活中,地球上的蓝血居民——(hou,第四声),却处境尴尬。

每年都会有50万只鲎被活体取血,原因是其独一无二的医学价值。

只要你打过针或享受过现代医疗,都必须感谢这种蓝血生物的牺牲。

只是因为索取无度,才20余年中国沿海的鲎已从遍布海滩到几乎绝迹。

而对这种相貌诡异的海中“丑八怪”,人们竟都能开发出各种食谱,使其陷入生存困境。

怀疑鲎是盗墓笔记中尸蟞的原型

鲎,虽又马蹄蟹,但却与螃蟹关系不大,是一种节肢动物。

它的祖先出现在天地混沌的古生代泥盘纪。

那时,恐龙还不是地球的霸主主,原始鱼类也才刚诞生。

2008年发现的鲎化石,距今4.45亿年

而随着时间齿轮的转动,其他动物灭绝的灭绝、进化的进化。

只有鲎阅近了地球劫难,还几乎保持着几亿年前的原始样貌。

因此,有科学家则称它们为“演化呆滞的类群”,也就是我们说的“活化石”

不过除了年代久远、骨骼精奇外,鲎的蓝色血液才是最大卖点

也正是这种奇特而诡异的血液,才让鲎的种族有能力傲视其他动物存活四亿年。

常见的血液之所以呈红色,是因为绝大多数血液是靠铁基血红蛋白将氧运输至全身。

铁和氧结合时,就呈现出了我们肉眼可见的红。

但在鲎身上,铁却被换成了铜,而铜氧化的颜色正是蓝绿色。

所以相对于“血红蛋白”,鲎的呼吸蛋白则被形象地称为“血蓝蛋白”

鲎的血细胞

不过,鲎血最神奇的地方并不在于颜色,而是其独一无二的抗菌能力。

鲎最喜欢呆的地方之一正是海边。

但我们知道海边又是一个极其肮脏的地方,一克海底沉积物中大约就含有10亿个细菌。

而且鲎却不像人类一样拥有层层屏障,它的血液循环系统是一个相对敞开的格局。

鲎体内存在着较大的血腔,里面四通八达的,可以允许血液与组织的直接接触。

所以细菌只要在鲎壳的某条缝中钻入,它就能轻松地在鲎的体内畅通无阻地遨游。

此外,鲎属于节肢动物,也不曾拥有可以对抗感染的白细胞。

不过,为了不让自身被细菌吞噬,鲎的血液也演化出了有别于人类的保护机制。

白细胞吞噬

虽然没有白细胞,但原始的鲎血中却拥有一种神奇的阿米巴样细胞(具有流动性)。

当与细菌接触时,阿米巴样细胞并不会像白细胞那样将细菌吞噬,反而是立即萎缩破裂。

这样释放出来的化学物质,便会使血液局部凝固,从而能将有害的细菌包住,阻断了疾病的传播。

只是蓝色血液使鲎躲过细菌的侵袭,但也召来了人类的捕捉。

可谓“成亦蓝血,败亦蓝血”。

1956年,Fred Bang在研究鲎的血液循环时,就发现一只鲎的古怪死状。

那只大面积感染了革兰氏阴性细菌的鲎,几乎所有血液都凝结成了胶体状。

Fred Bang

经过多次试验,Bang最终发现原来是细菌产生的内毒素*,激活了鲎血阿米巴样细胞中的一种酶,致使血液凝固。

而利用鲎血的这种生物特异性,他也开发出了一种的细菌检测剂——鲎试剂(LAL, Limulus Amebocyte Lysate鲎阿米巴样细胞裂解物)。

*注:细菌毒素可分为两类,分为外毒素(Exotoxin)和内毒素(Endotoxin)。外毒素是细菌生长过程中分泌到菌体外的毒性物质,产生外毒素的细菌主要为革兰氏阳性菌,部分为革兰氏阴性菌。而内毒素则为革兰氏阴性菌的细胞壁产物,只有当细胞死亡后才表现出其毒性。

这种试剂不但反应迅速且灵敏度极高,能揪出细菌存在的蛛丝马迹。

哪怕溶液中细菌内毒素的浓度只有万亿分之一,这种鲎血提取物都能发挥作用,使澄清的溶液变成凝胶状。

若样品没有受到细菌污染,血液凝固现象则不会发生,可判定为无菌。

其实细菌一直在威胁着人类医疗系统的安全。

任何东西只要进入到人体,就必须要求无菌,如外科植入物、注射或其他治疗过程等。

这里指的无菌不但指没有活菌,而且还要求无热原(内毒素正是热原最大的一类)。

否则病患就极易产生热原反应,寒战、发热、头痛、呕吐、肤色灰白、休克、严重则致死。

然而细菌又无处不在的,所以检测就显得尤为重要了。

如果不作细菌检测就应用于人体,将会有无数人死于不卫生的注射等。

家兔热原检测

在鲎试剂被发明之前,检测细菌毒素的“家兔法”是既昂贵又笨拙

首先是将样品注射到兔子的体内,之后再要求工作人员每隔30分钟检查一次兔子的体温变化。

兔子对内毒素虽比较敏感,但也要至少3个小时,才能判定样品存在细菌内毒素。

但如今,我们只需要将鲎试剂加入被测材料,反转几次就能从有无凝固看出结果。

所以鲎试剂一经推出,便迅速替代了低效的家兔检测法,并成为了一个大产业。

它可以广泛应用于针剂药品、生物制品、血浆制品、抗癌药物等的内毒素检测。

此外,在临床上鲎试剂也适用脑膜炎、霍乱、鼠疫、百日咳等由革兰氏阴性细菌的疾病的快速诊断,有利于争取治疗时间。

所以说,我们每一个人都受过这种蓝血生物的恩惠。

鲎的活体取血现场

因其独一无二的医学价值,鲎的血液也成世界上最珍贵的血液之一。

1升左右的鲎血液价值就可高达15000美元,不逊于黄金。

而每年都会有50万只鲎被带进实验室“献血”,为人类医学做贡献。

首先,工作人员会把鲎的腹部和尾部弯折固定。

之后鲎的心包会被钢针刺入,并取出总血量30%左右的血液。

这个采血过程大约需要一至三天,待鲎恢复正常后再放归大海。

虽然不算杀鸡取卵,但不同的数据显示,有10%~30%的鲎会在采血过后死亡。

所以这也就意味着,每年仍有超过5万只鲎会在“献血”中死去。

此外,在采血后鲎也会活力大减、行动缓慢。

与其他未经采血的同伴相比,进过实验的鲎也变得对潮汐不敏感,交配概率下降、产卵量锐减。

不过幸好,科学家们对这个问题并非无动于衷。

从上世纪80年代起,共历时十余载,世界上第一个非鲎血测试盒终于在2003年面世。

虽然在商业推广的道路上还步履难行,但已有越来越多的制药企业加入到此行列中。

或许在不久的将来,鲎的“强制献血”活动也会慢慢绝迹。

但就算制药企业已不再需要鲎的蓝色血液,他们就能逃离悲惨的命运吗?答案可能是否定的。

至少从过去到现在,鲎一直都没有得到过人类的优待。

早在美国的殖民地时期,人们就曾用“鲎肥”给土地增肥。

数以百万计的鲎被捕捉起来,碾碎成肥料,有的则成了猪饲料。

后来,渔民也发现用鲎作饵可以捕捉海螺。

因此从90年代,它们再一次遭了殃,捕获量再次走高。

鲎肥

而在中国,鲎的命运也好不到哪里去。

栖息地的劣化消失,以及人类的过度捕捞等原因,使得中国鲎族群陷入大量衰退的困境。

上世纪80年代,鲎试剂初引进我国,鲎试剂厂就如雨后春笋般涌现。

市场的需求也导致大量中国鲎被捕获。

然而在采血不规范、保护力度不足的大环境下,大量鲎最终走向死亡。

此外,大多数鲎被取完血后,也被“物尽其用”地榨干了剩余价值。

它们不会被放归海洋,反而是将鲎的尸体用于堆肥、又或是作食材出售。

长期的跟踪调查后,研究人员发现中国北部湾的中国鲎种群数量,在过去20年间下降了90%。

在海边长大的朋友应该更深有体会。

这些年来,鲎的价格都已经不知翻了多少番。

从过去的廉价到没人想吃的海产,一下子变成了名贵的“山珍海味”。

但事实上,鲎真的不算什么人间美食。

它本身肉就少,且肉质偏硬偏柴,鲜味不足之余又腥味极重。

看到有人形容“食后几天连排出的尿液都腥臊不已”。

若不经过各种复杂的加工调料,如制成潮汕鲎粿,一般人都难以入口。

而用美食家蔡澜的原话,就是“弃之可惜,但又食之无味”

鲎粿的制作,鲎的米珠需经过烹调炒熟,鲎肉经腌制,日晒,才能做成鲎酱,这些鲎酱才是制作鲎粿的主要材料

此外,鲎肉有一种大分子非特异蛋白致敏性物质。

吃鲎可引发皮肤过敏性斑疹、红肿和搔痒,严重时导致过敏性休克或致死性毒性反应,中毒的死亡率较高。

而外形与中国鲎极为相似的圆尾鲎更是不能食用,其体内的河豚毒素分分钟让贪吃者命丧黄泉。

A为圆尾鲎,E为中国鲎

只是物以稀为贵,由于资源变得稀缺,中国鲎反而病态地在饮食市场受欢迎了起来。

其实不要光想着吃,鲎本身的价值可能远超人类想象。

除了造福万民的鲎试剂外,早在上个世纪一项关于鲎的研究就曾获得诺奖。

鲎的复眼上有许多小眼

鲎有四眼,其复眼更由800-1000个相对独立的小眼组成。

而鲎复眼里的神经细胞也是最容易获得的,所以一直都是视网膜生理学研究的重要对象。

著名生理学家哈特兰(Hartline,Haldan Keffer)就是通过鲎眼,发现了“侧抑制”现象

当光照面积由一个小眼向附近一个小眼扩大时,前一小眼所发出的电脉冲

强度非但不增加反而减弱。

换句话说就是,当一个小眼受光照刺激时,它周围的小眼反而受到了抑制。

“侧抑制”错觉图,AB处颜色其实相同

“侧抑制”错觉图,图中为静态图,只有白点

有了这种侧抑制,眼睛就可以增强影像的边缘反差、略去细节突出轮廓,使主观视野更清晰。

基于此发现,哈特兰也获得了1967年的诺贝尔生理学或医学奖。

而这种“侧抑制”原理,也为当代仿生学提供了灵感,被应用到电视雷达系统中,极大地提高了成像清晰度和灵敏度。

鲎能熬过几亿年的地球风霜,必然有两把刷子。

我们暂且不提过河拆桥的可能,人类能否将其研究透彻,把价值真正“榨干”还是未知数。

而一味将一个物种的价值框死在“吃”上,也未免太没远见了。

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