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它活了4亿年,靠蓝色血液救死扶伤,却被人类逼入绝境

  • 时间:2018-12-21 08:08:12
  • 来源:养生食疗网
  • 标签: 鲎鱼
    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——鲎(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。
鲎
    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”。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。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。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。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。
 
    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。
 
    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。
 
    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。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,被应用到电视和雷达系统中,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。
 
    (来源:SME科技故事微信公号)

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