鲎:活了4亿年,蓝色血液造福全人类,被绑着抽血还吃到濒危?

鲎(hòu),地球上最古老的生物之一,国家二级保护动物,已经在地球上存活了4亿多年之久。躲过了五次生物大灭绝,现在却面临着资源枯竭的危险,这又是为什么呢?

活化石——鲎

据悉,鲎的祖先出现地质历史时期古生代的泥盆纪,当时恐龙还不是世界霸主,原始鱼类也才刚刚问世。随着时间的推移,与它同时代的动物或者进化或者灭绝,只有鲎至今仍保留着4亿多年前原始而古老的相貌。因此被称为“活化石”。并且与大多数动物不同的是,鲎还拥有着一身独特的蓝色血液。

鲎的蓝色血液

而多数哺乳动物的血液都是红色,是因为我们都是靠含铁的血红蛋白将氧运输至全身,而铁原子被血液中的氧气氧化时呈红色,所以血液就呈红色,但鲎不是靠铁来“运输”氧,而是用铜,由于含铜的蛋白质结合物是蓝色(血蓝蛋白),所以它们的血液都是蓝色的。

其实不止是鲎,乌贼、章鱼等软体动物,还有昆虫的血液也是蓝色的。鲎因为至今都保留其古老的样貌,所以它的血细胞很原始,但这种原始血液,却有让人意想不到的功能。

造福全人类的蓝色血液

1956年,约翰霍普金斯大学的动物学家弗雷德里克·邦(Frederick Bang)发现在给鲎注入革兰氏阴性细菌后,鲎很快就因血液凝固而毙命。经过多次实验终于发现,当病菌的毒素接触到鲎的血液时,鲎血中“阿米巴样细胞”中的一种酶会被激活,然后释放出一种凝固蛋白,使血液迅速凝固,病菌不能繁殖,随后,血液就会形成一道屏障,阻止其他细菌入侵。

根据鲎血遇到毒素会凝固的特性,科学家研制出了鲎试剂(Limulusamoebocytelysate,LAL),这种试剂的灵敏度非常高,可以在短时间内轻易的检测出毒素。

而在此之前,都是通过家兔热原检测的方式,因为细菌性热原能引起恒温动物体温异常升高,家兔和人类拥有相似的内毒素表现。将样品试剂注射到多只兔子体内,如果多只兔子在一定时间内,体温都上升了,那么就表明样品试剂内含有毒素。

但这种检测方法由于耗时长,成本高,而且对家兔的身体状况等都有要求,所以鲎试剂很快取代了这种检测方式。

如今,由鲎血制成的干品“鲎试剂”很快就被用到了如脑膜炎、霍乱、鼠疫、百日咳、痢疾杆菌、结核杆菌等由细菌引起的疾病的临床诊断中。

不仅如此,鲎血液中的酶还被宇航员用于检测外太空环境中的细菌,血蓝蛋白正在研制成一种新的抗生素,广泛用于制药、临床以及科研等领域。说鲎保护过我们地球每一个人都不为过。

鲎血的采集

每年都会有50万只鲎被强制献血,为人类医学做贡献。工作人员将鲎捕获带回实验室,使用钢针刺入鲎的体内,放出它体内30%的血液,从中提取鲎试剂。这个采血过程大约需要一至三天,在鲎恢复正常后再放归大海。该行业人员表示,因放血死亡的鲎并不多,仅有10%-30%左右。

然而放归自然的鲎与其他未经采血的同伴相比,会活力大减,行动缓慢,对潮汐也不像之前那么敏感,交配率和产卵量也都直线下滑。虽然比起直接捕杀的做法,放血是种进步,但事实证明采集鲎血并不是毫无代价的。

除此之外,人类对于鲎复眼的研究成果,也被应用在我们的生活中。

鲎的复眼

鲎有四只眼睛,在头胸甲前端有两只0.5毫米的单眼,中间仅有一条黑线相隔,单眼对紫外光敏感。用来感知亮度。两侧则有一对大复眼,每只复眼都是由若干个相对独立的小眼组成。

著名的生理学家哈特兰在对鲎的复眼研究时发现,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强反而减小。这就是说,当一个小眼受光照兴奋时,它周围的小眼反而受到抑制。这就是“侧抑制”现象,

基于这种现象,眼睛就可以增强影像的边缘反差、省略细节的同时突出物体轮廓,使得视野更加清晰。哈特兰也因此获得了1967年的诺贝尔生理学或医学奖。这一原理也被应用到电视和雷达系统中,极大地提高了成像清晰度和灵敏度。


被端上餐桌的“美食”

作为鲎试剂的主要来源之一的中国鲎,不仅被当做医药被利用,还被人们端上了餐桌,中国鲎在国内主要分布于广东、广西、福建沿海海域,为了满足人们的口腹之欲,中国鲎在其分布地成千上万地被捕捞,被当做盘中餐销往全国各地。

但事实上,鲎肉不仅会导致皮肤过敏性斑疹、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,还会引发痛风疾病,而且鲎血中的重金属有机铜不仅会加速肝细胞坏死或肝硬化,还会影响婴幼儿神经系统的正常发育。

结语

不过好在,人们已经在研究新的试剂来取代鲎试剂制品,希望在不久的将来,鲎可以不用在被人们利用,可以一直存活下去。

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页面更新:2024-04-12

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