생의학 유혈로 멸종 위기에 처한 말굽 게

Mar 20 2019
말굽 게는 생존을 위협하는 희귀 한 능력 인 독소를 감지 할 수있는 푸른 피를 가지고 있습니다.
대서양 말굽 게 (Limulus polyphemus). 말굽 게는 생물 의학 및 상업 어업 산업에 연간 5 억 달러의 가치가 있습니다. Flickr (CC by 2.0)

말굽 게를 보면 과거 5 억년 전의 모습을 볼 수 있습니다. 이 원시 동물은 공룡이 나오기 오래 전부터 있었으며 빙하기와 소행성에서 거의 변함없이 살아 남았습니다. 그들의 아늑한 생태 학적 틈새 시장은 신체를 거의 개조 할 필요가 없었기 때문에 오늘날 말굽 게는 고대 조상과 다르지만 그다지 다르지 않습니다.

또한 생물 의학 및 상업 어업에 가치가 연간 5 억 달러에 가까운 생물을보고 있습니다. 말굽 게의 혈액은 과학에 매우 중요합니다. 인간의 특정 유형의 박테리아를 감지하여 생명을 구할 수 있습니다. 아래에서 더 자세히 설명하지만 먼저 생물학에 대해 설명합니다.

호스 슈 생물학

말굽 게는 반원형 장갑 탱크와 비슷하며 적절한 육군 녹색에서 갈색입니다. 이름에도 불구하고, 그들은 게보다 거미와 전갈과 더 밀접한 관련이 있습니다. 오늘날 주변에있는 4 종의 말굽 게 중에서 Limulus polyphemus 는 메인에서 멕시코까지 북미 동부 해안을 따라 발견됩니다. 다른 세 종은 동남아시아에서 발견됩니다.

말굽 몸체에는 세 부분이 있습니다. 큰 머리 또는 prosoma는 뇌와 심장을 수용하고 6 쌍의 부속물이 부착되어 있습니다. 수컷의 경우 첫 번째 쌍은 갈고리 모양이며 짝짓기 중에 암컷에 고정하는 데 사용됩니다. 아편 종 또는 복부에서 근육은 아가미와 꼬리 마디 (꼬리)를 제어합니다. 꼬리 마디는 방향타 역할을하며 산란 중에 뒤집어지면 게가 뒤집히는 데 도움이됩니다. 암컷은 수컷보다 3 분의 1 더 크고 무게는 4.5kg (10 파운드) 이상으로 두 배나 더 나갑니다. 말굽 게가 성체 크기로 자라려면 약 10 년이 걸립니다.

만조 또는 초승달 동안 5 월과 6 월에 산란 절정에 달합니다. 암컷은 그녀 아래의 모래에 구멍을 파고 수천 개의 알을 낳습니다. 수컷이 그녀의 등에 달라 붙어 수정됩니다. 인공위성 수컷은 유전자를 일부 알에 전달할 기회를 찾기 위해 부부를 밀접하게 따릅니다. 그녀는이 과정을 밤에 여러 번 반복하고 며칠 동안 스폰 될 수 있습니다. 모든 번식 암컷은 한 계절에 최대 100,000 개의 알을 낳을 수 있습니다.

델라웨어 베이는 세계에서 가장 많은 산란 개체수를 가지고 있으며 북극 번식지를 오가는 남북 경로 인 Atlantic Flyway에서 도요 물떼새 의 기착지 입니다. 최대 백만 마리의 새가이 사이트에 모여 말굽 게 알을 협곡하고 북쪽으로 여행 할 힘을 키 웁니다. 그러나 수십 년 동안 미끼로 게를 과도하게 수확하여 미끼, 장어 및 소라를 잡으면 서 개체 수를 줄였고 달걀 잔치를 거의 기근으로 바 꾸었습니다. 매년 수십만 마리의 게가 미끼로 잡 힙니다.

그리고 해안선 개발과 서식지 손실 의 영향이 있습니다 . 해변, 갯벌, 깊은만의 바다는 모두 게의 생존과 번식에 필요하지만 점점 더 건설에 의해 침식되고 비료 유출에 중독되고 있습니다.

Molloy College의 지구 및 환경 과학 교수이자 환경 연구 센터의 소장 인 John Tanacredi는 "우리는 17 년 이상 Long Island에있는 115 개 이상의 장소를 모니터링했으며 말굽 게 서식지가 8 % 이상 감소했다는 사실을 발견했습니다."라고 말합니다. 및 연안 해양 모니터링, 이메일로. "서식지의 상실은 번식 동물의 상실을 의미하며,이 지역의 말굽 게의 장기적인 감소를 통해 분명히 연간 약 1 % 씩 감소했습니다."

블루 블러드의 대가

게 건강은 인간에 의해 심각한 위협을 받고 있지만, 우리는 게로부터 엄청난 혜택을받습니다. 말굽의 구리 기반 청색 혈액에는 Liulus amoebocyte lysate (LAL)라는 응고제가 포함되어있어 열, 뇌졸중, 장기 손상 및 사망까지 유발할 수있는 박테리아에 의해 방출되는 내 독소를 감지합니다. LAL은 약물, 백신 및 의료 기기를 테스트하는 데 사용되며 생명 의학 회사에 매우 중요하므로 공급이 중단되면 전 세계 제조가 중단됩니다. 당연히 LAL은 쿼트 당 약 $ 15,000의 가격으로 지구상에서 가장 가치있는 유체 중 하나입니다.

말굽 혈액은 해양 박테리아 수프의 생명에 대한 반응으로이 놀라운 응고 능력을 개발했습니다. 미생물이 포유류를 침범하면 수 마일에 달하는 작은 혈관이 확산을 제한하고 백혈구가 포유류와 싸 웁니다. 말굽 게는 그렇지 않습니다. 그들의 혈액은 조직과 기관을 통해 자유롭게 이동하여 박테리아 감염에 대한 광범위한 경쟁을 제공합니다. 그러나 박테리아와 게는 수백만 년 동안 함께 진화했으며 게 방어도 마찬가지입니다.

말굽 게는 정확히 면역 체계가 없습니다. 그들의 단일 유형의 혈액 세포 인 amoebocyte (이동할 수있는 세포)는 혈액 세포의 모든 일반적인 작업을 수행합니다.-상처를 복구하고, 죽은 세포를 고갈시키고, 소화 된 물질을 운반하고 저장합니다. 그러나이 amoebocytes는 또한 그들이 박테리아 내 독소를 탐지 할 때 미친 듯이 응고하는 물질을 방출합니다. 혈전은 침입하는 박테리아를 포획하여 추가 감염을 제한합니다. 더 큰 혈전도 상처를 봉합 할 수 있습니다.

LAL 이전에 생체 기업은 토끼를 사용하여 내 독소를 테스트했습니다 (토끼 혈액은 독소가있을 때 응고되는 경향이 있음). 시험 물질을 주사 한 후 동물이 감염 징후를 보이면 (최대 48 시간이 소요될 수 있음) 샘플이 오염 된 것으로 확인되었습니다 (토끼는 죽었습니다). LAL의 발견은 치명적인 테스트에서 수많은 토끼를 구해 냈지만, 매년 수십만 마리의 게가 비자발적 혈액 드라이브에 참여합니다.

말굽 게의 피 를 채취 하기 위해 의심하지 않는 생물 (더 큰 암컷이 선호 됨)을 얕은 해안 지역에서 꺼내 실험실로 가져가 한 시간 정도 식힌 다음 선반에 장착합니다. 바늘을 심장 주변의 조직에 삽입하면 게 혈액의 최대 30 %가 배출됩니다. 출혈 후 동물은 바다로 돌아갑니다. 빨리 돌아올수록 생존 할 가능성이 높아집니다.

그것은 중요하다. 왜냐하면 바이오 메드가 낮은 사망률의 "포획 및 방출"사용으로 간주 되기는하지만 말굽 게의 최대 30 %가 출혈 과정으로 사망하기 때문이다. Tanacredi는“공급이 제한되어 있고 통행료가 엄청납니다. 미국에서 매년 약 60 만 마리의 동물이 이러한 목적으로 수확됩니다.

그리고 장기적인 영향은 훨씬 더 나빠질 수 있습니다. 피를 흘리기 위해 가장 많은 게를 수확하는 지역에서는 산란 할 암컷이 더 적습니다. 문제는 동물이 서식지로 돌아 오지 않는 아시아에서 더 심각합니다. 타나 크레디는 "번식기 동안 싱가포르에서는 하루 10,000 명의 성인을 수확하고 피를 흘린 다음 식량으로 판매 할 준비를합니다.이 속도로 그들은 10 년 안에 그곳에서 멸종 될 수 있습니다." 우리 자신의 Limulus polyphemus 는 2016 년에 국제 자연 보전 연맹 (International Union for the Conservation of Nature)에 의해 취약 목록에 올랐습니다.

앞서보기

Tanacredi 박사는 필요한 다음 단계를 요약합니다. "3 가지 일이 즉시 지속적으로 이루어져야합니다. 하나, 미끼를위한 모든 수집을 중단합니다. 둘, 합성 LAL의 FDA 승인을 얻고, 셋째, 게 번식 장소를 보호합니다."

있다 되어 진행 합성 LAL합니다. 효과적인 LAL 대체물이 15 년 동안 사용 가능했지만 한 시설에서만이를 생산할 수 있었고 생물 의학 회사는 단일 공급원에 의존하기를 원하지 않았습니다. 그러나 다른 시설이 생산을 시작했고 2018 년 Eli Lilly and Company는 LAL을 향후 몇 년 동안 90 %까지 단계적으로 제거하고 합성 LAL에서 단계적으로 단계적으로 제거 할 것이라고 발표했습니다. 참으로 좋은 소식입니다.

말굽 게는 미국 동부의 많은 해변에서 많이 볼 수 있습니다. 일반적으로 산란 과정에서 파도의 작용으로 전복되어 스스로를 바로 잡지 못해 죽음에 이르게됩니다. 그러나 해변에서 볼 수있는 모든 말굽 게가 죽은 것은 아닙니다. 그들은 또한 털갈이를하여 오래된 외골격을 남기고 더 새롭고 더 큰 것을 형성합니다.