カブトガニ、生物医学的瀉血により絶滅の危機に瀕

カブトガニを見ていると、5億年前の過去を見ているような気分になります。これらの原始的な動物は恐竜が出現するずっと前から存在し、氷河期や小惑星でもほとんど姿を変えずに生き残りました。カブトガニの居心地の良い生態学的地位は、体の改造をほとんど必要としないため、今日のカブトガニは古代の祖先とは異なりますが、それほど大きな違いはありません。

また、生物医学産業や商業漁業にとって、年間 5 億ドルに近い価値がある生物にも注目しています。カブトガニの血液は科学にとって非常に重要であり、人間の体内のある種の細菌を検出することができ、それによって命を救うことができます。詳細については以下で説明しますが、最初に生物学について少し説明します。

馬蹄の生物学

カブトガニは半円形の装甲戦車に似ており、適切なアーミーグリーンから茶色の色です。その名前にもかかわらず、カニよりもクモやサソリに近縁です。現在存在する 4 種のカブトガニのうち、カブトガニはメイン州からメキシコに至る北米の東海岸沿いに生息しています。他の 3 種は東南アジアに生息しています。

馬蹄形の本体は 3 つのセクションに分かれています。大きな頭部、または前体には脳と心臓が収容されており、それに 6 対の付属肢が取り付けられています。オスの場合、最初のペアはフック状で、交尾中にメスをクランプするために使用されます。後体腫、または腹部では、筋肉がえらとテルソン (尾) を制御します。テルソンは舵の役割を果たし、産卵中にカニがひっくり返った場合にひっくり返るのを助けます。メスはオスよりも 3 分の 1 大きく、体重は 2 倍の 10 ポンド (4.5 キログラム) 以上になることもあります。カブトガニが成体の大きさになるまでには約10年かかります。

産卵のピークは5月と6月の満月または新月の満潮時です。メスは足下の砂にくぼみを掘り、数千個の卵を産み、背中にしがみついているオスによって受精します。衛星のオスは、自分たちの遺伝子をいくつかの卵に伝える機会を求めてカップルを注意深く追跡します。彼女はこのプロセスを一晩に数回繰り返し、数晩にわたって産卵する場合があります。全体として、繁殖期の雌は 1 シーズンに最大 100,000 個の卵を産むことができます。

デラウェア湾は世界最大の産卵個体数を誇り、北極圏の繁殖地への南北の通り道である大西洋フライウェイの中にあります。最大 100 万羽の鳥がこの場所に集まり、カブトガニの卵を食べて北への旅に向けて体力を養います。しかし、ツブ、ウナギ、巻き貝を獲るための餌としてのカニの数十年にわたる乱獲により、カニの個体数は激減し、卵祭りは飢餓に近い状況になった。毎年何十万匹ものカニが餌として捕獲されます。

次に、 の効果があります。海岸、干潟、湾の深い水域はすべてカニの生存と繁殖に必要ですが、建設によって侵食されたり、肥料の流出によって汚染されたりすることが増えています。

「私たちはロングアイランドの115以上の場所を17年以上監視し、カブトガニの生息地が8パーセント以上減少していることを発見しました」とモロイ大学の地球環境科学教授で環境研究センター所長のジョン・タナクレディ氏は言う。と沿岸海洋モニタリング、電子メールで。 「生息地の喪失は繁殖動物の喪失を意味し、この地域のカブトガニが年間約1パーセントずつ長期的に減少していることからも明らかだ。」

青い血の代償

カニの健康は人間によって重大な脅威にさらされていますが、私たちはカニから多大な恩恵を受けています。ホースシューの銅ベースの青い血液には、リムルス変形細胞溶解物（LAL）と呼ばれる凝固剤が含まれており、発熱、脳卒中、臓器障害、さらには死を引き起こす可能性のある細菌が放出するエンドトキシンを検出します。 LAL は医薬品、ワクチン、医療機器の検査に使用されており、供給が途絶えれば世界中の製造が停止してしまうほど、生物医学企業にとって不可欠なものとなっています。当然のことながら、LAL は地球上で最も価値のある液体の 1 つであり、その価格は 1 クォートあたり約 15,000 ドルです。

馬蹄形の血液は、海洋の細菌のスープ中の生命への反応として、この驚くべき凝固能力を発達させました。微生物が哺乳類に侵入すると、数マイルもの小さな血管がその広がりを制限し、白血球が微生物と戦います。カブトガニの場合はそうではありません。彼らの血液は組織や臓器の中を自由に移動するため、細菌感染の広い舞台となります。しかし、細菌とカニは何百万年にもわたって共進化しており、カニの防御も同様です。

正確に言えば、カブトガニには免疫システムがありません。彼らの単一タイプの血球であるアメーバ細胞（動き回ることができる細胞）は、傷の修復、死んだ細胞の飲み込み、消化された物質の輸送と貯蔵など、血球の通常の仕事をすべて行います。しかし、これらのアメーバ細胞は、細菌の内毒素を検出すると、狂ったように凝固する物質も放出します。血栓は侵入した細菌を捕捉し、さらなる感染を制限します。より大きな血栓が傷をふさぐこともあります。

LAL が登場する以前、バイオメッド企業はエンドトキシンの検査にウサギを使用していました (ウサギの血液も毒素の存在下では凝固する傾向があります)。試験物質の注射後、動物に感染の兆候が現れた場合（これには最大 48 時間かかる場合があります）、サンプルは汚染されていると判断されました（そしてウサギは死亡しました）。 LALの発見により、数え切れないほどのウサギが致死的な検査から救われましたが、その代わりに毎年何十万匹ものカニが強制献血に参加しています。

疑いを持たない生き物（より大きなメスが好ましい）は、沿岸の浅い地域から引き上げられ、研究室に運ばれ、そこで1時間ほど冷やされてからラックに取り付けられます。心臓周囲の組織に針が挿入され、カニの血液の最大 30 パーセントが排出されます。血を流した後、動物は海に戻されます。早く返されるほど、生き残る可能性が高くなります。

これは重要なことだ。なぜなら、バイオメッドは死亡率の低い「キャッチ・アンド・リリース」の使用法であると考えられているが、カブトガニの30パーセントも出血過程で死亡するからだ。 「供給量は限られており、その犠牲は膨大です。米国では毎年約60万頭の動物がこの目的で捕獲されています」とタナクレディ氏は言う。

そして長期的な影響はさらに深刻になる可能性があります。瀉血のために最も多くのカニが採取される地域では、産卵のために現れるメスの数が少なくなります。問題はアジアではさらに悪化しており、動物は生息地に戻されていない。 「繁殖期のシンガポールでは、1日あたり1万匹の成虫が捕獲され、血を抜き、食用として販売されるよう準備されています。このままでは10年以内に絶滅してしまう可能性があります」とタナクレディ氏は言う。私たちのカブトガニは、 2016 年に国際自然保護連合によって絶滅危惧種リストに登録されました。

将来を見据えて

タナクレディ博士は、必要な次のステップを要約します。「3 つのことを直ちに、一貫して実行する必要があります。1 つ目は、餌のためのすべての収集を停止すること。2 つ目は、合成 LAL の FDA の承認を得る。3 つ目は、カニの繁殖地を保護することです。」

合成LALが存在します。有効な LAL 代替品は 15 年前から利用可能になっていましたが、それを生産できる施設は 1 つだけであり、バイオメディカル企業は単一の供給源に依存したくありませんでした。しかしその後、別の施設が生産を開始し、2018年にイーライリリー・アンド・カンパニーは今後数年間でLALを90パーセント廃止し、合成LALを段階的に導入すると発表した。確かに良いニュースです。