你是否听说过一种比恐龙还要古老的动物,它的血液竟然是蓝色的?这不是科幻小说中的奇异生物,而是地球上真实存在的“活化石”——鲎(hòu)。
这个酷似古代战车的小生物,悄然躲过了地球上最致命的五次大灭绝事件,在海洋中默默生活了4.5亿年。然而,如今它竟因为身上珍贵的血液而面临濒危的命运,这究竟是怎么回事?
鲎的外形十分独特,体长能有80厘米,呈橢圆形,背部覆盖着坚硬的甲壳,看起来好似古代的战车,这也是它名字的由来。
尽管鲎看起来像是同样具备甲壳的螃蟹或者虾,但它实际上与蜘蛛和蝎子关系更近。
这意味着鲎的身体分为三部分:头胸部、腹部和尾部。头胸部有一对复眼和一对单眼,这两对眼睛各司其职,复眼可用于探测光线和运动,而单眼则能感知紫外线。
鲎的一只复眼
头胸部和腹部有6对附肢,前2对为头部的附肢,第1对短小,即为“螯肢”。第2对较长,称为“脚须”。其余的4对附肢属于胸肢,用于行走和捕食,也被称为“颚肢”。
鲎属于剑尾目,这是因为它们还长有剑形的尾刺,这条奇特的尾巴不仅可以帮助鲎翻转身体,还能在遇到危险时起到防御作用。
鲎主要栖息在浅海区的泥沙底质中,它们的最后一对附肢能够在沙土上快速挖洞、钻行。因此,鲎白天常常埋藏在沙中,仅露出眼睛以观察周围环境,夜间出来活动和觅食。它们主要以小型无脊椎动物为食,包括蠕虫、软体动物和甲壳类。
鲎的繁殖过程也非常独特。每年春夏季节,鲎会成群结队地爬上潮间带进行产卵。雌鲎会在沙滩上挖出一个浅坑,产下数千枚卵,而雄鲎则在旁守护并进行受精。
幼鲎在孵化后会经历多次蜕壳,最终成长为成年鲎,这一过程通常需要13到15年的时间。
繁殖季节的海边还是很热闹的
鲎是地球上最古老的生物之一,起源可以追溯到4.5亿年前的奥陶纪,比恐龙还要早!它们在2亿年间几乎没有发生显著变化,这使得鲎成为研究生物进化和地质历史的重要“活化石”。
在漫长的地质年代中,鲎经历了五次生物大灭绝事件,依然幸存下来,其超强的生存能力不得不令人惊叹。
鲎化石,和现在的“活化石”几乎没有区别
目前,现存的鲎主要分为四种:属于美洲鲎亚科的美洲鲎,以及来自东方鲎亚科的中国鲎、南方鲎、圆尾蝎鲎。
其中,中国鲎主要分布在中国、印度尼西亚、日本、马来西亚、菲律宾和越南的沿海地区。
中国鲎
尽管鲎具有超强的生存能力,但由于人类活动和环境变化,它们的生存正面临严重威胁。为了保护鲎,国际自然保护联盟在2019年将中国鲎列为“濒危生物”,并在2021年将其升级为国家二级重点保护野生动物。然而,由于保护措施和监管力度不足,鲎的数量仍在持续减少。
在我国,中国鲎曾经广泛分布在东部和南部沿海地区,但目前在许多地方已经难觅踪迹。根据研究数据,广西北部湾的中国鲎种群数量在近30年间下降了90%以上!在浙江舟山地区,中国鲎几近绝迹,福建东山湾海域每年被捕的数量也仅有千对。
过度捕捞是鲎数量急剧下降的主要原因,躲过了五次生物大灭绝,却抵挡不过人类捕捞它们的丝网。
明明是如此珍贵的古老物种,本该怡然自得地继续生活在海底,却为何要遭到人类的大量捕捞,以至于不得不面临几乎灭绝的境地。鲎的身上到底隐藏着什么不可替代的价值呢?
难道人类抓鲎是单纯为了食用吗?
鲎,这种古老的生物不仅在地球历史上留下了深深的足迹,它独特的外貌也让人见之难忘,从各个方面来说,鲎真可谓是一个与众不同的物种。
但要数鲎身上最令人啧啧称奇的,还是它珍贵的蓝色血液。
与人类和其他哺乳动物的红色血液不同,鲎的血液之所以呈现蓝色,是因为它含有一种叫做血蓝蛋白的物质。
这种蛋白质以铜作为氧气运输的金属离子,当它与氧气结合时就会呈现蓝色。而在人类和其他哺乳动物的血液中,氧气运输由含铁的血红蛋白来完成,因此我们的血液才呈红色。
鲎的蓝色血液不仅仅是视觉上的奇异,它还具有极高的医学价值。鲎的蓝色血液中含有一种重要的成分——鲎变形细胞。这种细胞对细菌内毒素极为敏感,一旦接触到内毒素,它们就会迅速凝固。
鲎变形细胞的细胞骨架
细菌内毒素是革兰氏阴性细菌的细胞壁成分,对人类健康具有严重的威胁,特别是在注射药物和疫苗的生产过程中,内毒素污染可能引发严重的副作用甚至死亡。可以说,鲎的血液就是检测内毒素的利器!
1968年,科学家们利用鲎血液的这种特殊反应,研制出一种名为“鲎试剂”的检测试剂。鲎试剂可以高效、迅速地检测出药品和医疗器械中的内毒素污染,内毒素检测对于确保注射剂、疫苗等产品的安全性至关重要。
能够有效预防因内毒素污染导致的发热、休克甚至死亡等严重不良反应,为确保药品的安全性提供了重要保障。鲎试剂的广泛应用,让药品和疫苗在出厂前得到了严格的内毒素检测,这其中也包括新冠疫苗。
正因如此,每年大量的鲎被生物医药企业捕获,抽取它们的蓝色血液用于生产鲎试剂。尽管在捕捞后有些鲎会被放生,但由于采血方式的不规范和高强度的捕捞,大量鲎在采血过程中死亡,幸存者也难以恢复健康,导致鲎的数量急剧下降。
数据显示,在美国的特拉华湾地区,美洲鲎的数量已经从1990年的124万只,下降到了2002年的33.4万只!
科学家们意识到,没有一种生物资源是取之不尽用之不竭的,仅靠野生鲎的捕捞难以维持鲎试剂的生产,更重要的是,必须找到一种平衡利用与保护鲎资源的方式。
令人费解的是,我们常听说养鱼、养虾、养海参,而鲎对人类的贡献无可替代,我们却很少听说有人养殖鲎这种生物的。为何鲎的人工养殖无法普及,这背后究竟有着怎样的难题和挑战?
其实,不同于其他水产养殖物种,鲎的生长速度缓慢,繁殖生理相当复杂,且对环境条件有着苛刻的要求。
鲎需要至少13年的时间才能成熟,从卵细胞受精到性成熟要经历18次蜕壳,这漫长的生长周期让人工养殖的工作变得异常困难。鲎的繁殖还涉及到特定的生态行为——它们需要在潮间带进行繁殖,而潮间带的条件在人工环境中难以模拟。
它们通常栖息在沿海泥沙滩涂和浅海区域,底质的类型、盐度、温度和水质等因素都对鲎的生长和繁殖有着重要影响。鲎的幼体尤其脆弱,对环境变化非常敏感。
鲎的卵在孵化过程中对温度、湿度和盐度都有严格要求,这些都增加了人工繁殖的难度。即便在实验室中能够成功繁育幼鲎,但要将其大规模应用于工业生产,仍面临诸多技术瓶颈。
鲎幼体
人工养殖鲎的经济成本高昂。养殖设施的建设、环境条件的控制、饲料的提供、疾病的防治等各方面都需要大量投入。
相比之下,直接从野外捕捞鲎进行血液采集,尽管对资源可持续性有负面影响,但短期成本相对较低。因此,企业更倾向于通过捕捞获取鲎血液,而不是进行高成本的人工养殖。
此外,人工养殖鲎的成功率目前仍不高,这意味着即使投入大量资源,也未必能够取得预期的经济效益。鲎的生长周期长,资金回报周期相应延长,投资风险较大。许多企业缺乏长期投资的耐心和信心,导致人工养殖项目难以推进。
捕捞鲎的渔船
好在,为了保护和延续中华鲎资源的可持续发展,2020年,福建淡水水产研究所对23对中华鲎进行了人工繁育。
经过两年多的研究和实验,研究项目已经初步实现了中华鲎在人工环境中的自然产卵和高质量孵化,累计的育苗数量接近200万,全部用于增殖放流,进行生态回补。这项成就不仅为鲎的保护带来了新的希望,也为其资源的可持续利用提供了科学依据和技术支持。
福建省淡水水产研究所工程师,陈志
人工繁育的成功意味着我们有望减少对野生鲎种群的捕捞压力,保护其在自然界中的生存环境。同时,通过人工繁育获得的鲎资源,可以继续支持医学研究和药品生产,特别是内毒素检测所需的鲎试剂生产。
与此同时,一些研究团队也在积极探索鲎血液成分的替代品,希望通过生物技术手段,开发出不依赖鲎血的检测试剂。比如,通过基因工程技术在其他生物中表达鲎C因子,已取得初步成功。尽管这些替代品尚未完全商业化,但为减少对野生鲎的依赖提供了新的希望。
鲎,这种历经亿年沧桑的“活化石”,不仅是生物进化史上的珍贵见证者,更以其独特的蓝色血液在现代医学中发挥着不可替代的重要作用。它们的存在为人类健康和科学研究提供了无数宝贵的资源。
然而,在这个鲎因为人类活动而遭受生存困境的时刻,我们作为受益人,必须正视这一危机,采取多方面的措施保护鲎这一珍稀物种。要知道,每一个物种的灭绝都是地球生物多样性的一大损失。
人类务必要用科学的手段和保护的智慧,守护好这位从远古走来的蓝色卫士,让鲎继续在我们的海洋中悠然生活,为未来的医学和生态研究贡献更多的奇迹。希望通过我们的行动,鲎不仅仅是医学实验室中的一滴血液,更是地球上生生不息的生命奇迹的象征。
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