2022年1月20日 星期四

🤗💕【鱟,對人類的貢獻。】《站在自然巨人的肩膀》:如果你曾接受任何注射,就欠這個有著淡藍色血液、長得像煎鍋的海洋生物一句感謝。2022/01/19, 科學。The News Lens,關鍵評論:

⏩我們想讓你知道的是挪威知名的昆蟲及生態學者——安・史韋卓普-泰格松,以詩意的觀察,幽默的筆觸,寫出這本結合科普知識與人文精神的作品,她也試著用一個個生動的故事,呼籲大家:我們的思考裡,應該要有自然,我們也應該找到與自然共同前行之路。
⏩文:安.史韋卓普-泰格松(Anne Sverdrup-Thygeson)
⏩拯救生命的藍血
⏩你可能不知道,如果你曾接受任何注射,就欠這個有著淡藍色血液、長得像中型煎鍋的海洋生物一句感謝,因為牠們負責確保人類使用的注射器內的輸液是否純淨,沒有有害細菌毒素。認識一下鱟(horseshoe crab)這種生物吧,牠們是蜘蛛在海洋中的遠親,過去二十五年來拯救了無數條人命,因為牠的血液能揭露是否有細菌出現在我們不樂見的地方。
⏩鱟在挪威語中被稱為「匕首尾」,甚至比恐龍更早出現在地球上,過去四億年來,牠的外貌與現在相去不遠,多數時間都在海裡生活,只有交配季才會數千隻同時爬上海灘。現存的四種鱟中,有一種棲息於美國東岸,其他三種則是在亞洲。發育完整的鱟,身體會被彎曲的盔甲覆蓋,尾端還會裝上細細、尖尖的尾巴,看起來雖然像匕首,卻不是防禦武器,更像方向舵,讓這種海中生物游泳或行走時能掌控方向。如果在陸地上要把背翻過來時,牠也會用尾巴幫自己翻身。
⏩鱟靠書鰓呼吸,大幅擺動時就像書的頁面,氧氣會在內含銅離子的血液裡傳送到身體各處,銅化合物就是讓血液呈現獨特淡藍色的原因。鱟的頭胸甲均勻分布著十隻眼睛,尾端則有十隻腳,讓牠們可以在紅樹林或淺灘處緩慢行走,也可以幫牠們把食物——各種蠕蟲及貽貝鏟入嘴裡。
⏩中國曾經發現數百萬年前鱟極具特色的腳印,完整的保存於石頭上。鱟是少數「大滅絕」後的倖存者,那是地球第三次大規模滅絕事件,約莫是在二點五二億年前,海洋裡有九十六%的物種消失。起因是西伯利亞大型火山爆發,導致氣溫、酸鹼值及海洋含氧量劇烈改變,但鱟活下來了,於是科學家們跟隨牠們的腳印,看看鱟如何頑強地爬過這場大滅絕。
⏩再把時間快轉數億年,來到我們的時代。想像一間實驗室,裡面有穿著白色實驗服、戴著髮罩、面罩的工人,在長凳上有效率地工作著。長凳上方是一排排的鱟,牠們鉸接的尾段及「匕首」摺疊於身體附近,方便採集心臟附近的組織。從這裡,有一條細細的導管流向玻璃瓶,慢慢地被淡藍液體填滿,那是鱟的神奇血液,看起來就像科幻電影畫面(一九七九年《星際大戰四部曲:曙光乍現》中,路克就是喝藍色牛奶當早餐),但這裡是個鱟血庫,人類在這裡扮演著吸血鬼角色。
⏩一九五○年代,人類初次發現鱟的血液裡具有獨一無二的特性,多虧了兩位充滿好奇心的美國科學家,持續追蹤意料之外的研究發現。研究鱟的血液循環時,其中一人發現有時血液會凝成一團果凍狀,於是他邀請另一位專攻細菌毒性及對血液、出血影響的教授一同研究。
⏩最終兩位科學家發現,如果鱟的血液與細菌接觸,就會立刻凝結成團。即使是一點點內毒素(endotoxin)——活體及死亡細菌上常見的細菌毒素,會導致人類發燒、甚至死亡——都足以讓鱟的血液呈現果凍般的稠度。
⏩由於殺菌方法都無法消除這種細菌毒性,找出發現毒素的辦法就變得相當重要,結果證明,鱟的血液是最好的工具。有了這個活化石身上的血,現在就能測試藥物或醫用設備是否能安全使用。一九七七年,美國衛生單位批准此方法,全世界跟進採用。鱟血液中的凝血劑也被用於測試各種植入物、注射藥物、疫苗——包括COVID-19疫苗,檢查是否有有害細菌汙染物。這可是一筆大生意:一公升可用的鱟血液,價值約莫四十五萬新台幣。
⏩在鱟血上市之前,所有的注射劑都必須透過兔子測試,只是這種作法不僅耗時,且可信度不高,因此這項新發現也拯救了數千隻兔子的性命,但換句話說,北美及亞洲的鱟在生存上也變得更加艱難。
⏩每年要採集五十萬個美洲樣本及不明數量的亞洲樣本,排空血液存進「血液庫」。美國針對這個流程有設立規範:必須設定額度,只能抽出三分之一血量,動物被捕後七十二小時內需放回大海。即使如此,獨立研究顯示,鱟的死亡率仍在十五%左右,也有數量可觀的美洲鱟被捕來當作誘餌。美洲鱟被列為世界瀕危物種中的易危物種(VU)。
⏩在亞洲,鱟的捕撈則不受規範,情況想當然耳更糟。這些鱟很少能在放血後重返大海,反而成了人們的盤中飧。除此之外,牠們聚集的海灘都在開發中,陸續蓋起房子及旅館。因此,所有亞洲種都被列於全球瀕危物種紅色名錄上:一種已經列為瀕危物種(EN),我們沒有另外兩種足夠的資訊,無法放在正確的類別裡(DD,數據缺乏)。
⏩鱟的數量減少,也劇烈影響著沿海生態系統的其他物種。這種生物會在海灘上浪漫幽會,在沙灘上產出數百萬藍綠色、豆子般大小的卵。北美洲的「鱟魚子醬」會為從南美洲飛到北極的候鳥提供重要的能量來源。如果你是一隻紅腹濱鷸(red knot),從南美洲的阿根廷火地群島(Tierra del Fuego)開始春季遷徙,來到達德拉瓦時一定會非常飢餓。
⏩但近年來,紅腹濱鷸這種亞種數量直線下降,低於一九八○年的四分之一。原因之一就是停留地點的食物變少,如德拉瓦的鱟海灘,其他因素還有人工建設、干擾源變多、海平面上升、氣候變遷等等。
⏩我們對鱟血液的需求,無疑為這種古老物種鋪了一條通往滅絕的路——就像苦艾中發現青蒿素、太平洋紫杉中發現紫杉醇、吉拉毒蜥唾液中發現Exendin-4(還有香草蘭屬中的香草香氣),我們對這些植物、動物的需求量直沖天際。今日,所幸我們不再仰賴植物、生物本身獲得所有物質,我們可以從實驗室複製,不僅是化學製程,生物科技也可以。數千年來,我們人類一直是簡單的「餐飲」生物科技實踐者——用啤酒酵母發酵穀物成為酒,或是用乳酸菌酸化牛奶變成優格。
⏩但一九七○年代迎來極大突破,我們學會剪下、貼上基因,用重組技術或基因剪貼技術。我們可以插入外來到細胞中,「改編」細菌或酵母,例如,為我們自己製造獨特的蛋白質。最近幾年——特別是一些新方法,如CRISPR技術,讓基因編輯變得更好運用、更簡單也更便宜。革新生物科技為醫藥健康領域帶來新選項,也帶來新挑戰,不僅是專業層面,各方面都是,最後當然還有倫理問題:風險是什麼?底線又在哪裡?
⏩對鱟來說,這無疑是個天大的好消息,現在我們可以在實驗室裡,從細胞中培養製造能反映細菌毒素的酵素,所以,不用再仰賴生物了。引進新的測試方法花了很長一段時間,但就在二○一九年末通過歐盟標準後(從二○二一年起開始運用),總算出現一絲希望,最終這個替代方案可以避免鱟的捕撈,不再刺穿牠們的血管。讓我們一起祈禱這一切不會太晚,祈禱鱟還可以再活數百萬年。
⏩書籍介紹
⏩本文摘錄自《站在自然巨人的肩膀:看自然如何將我們高高舉起,支撐萬物生息》,漫遊者文化出版。
⏩作者:安.史韋卓普-泰格松(Anne Sverdrup-Thygeson)
⏩譯者:王曼璇。
⏩責任編輯:翁世航
⏩核稿編輯:王祖鵬
https://www.thenewslens.com/article/161387



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