¿Cómo salvó a la humanidad el cangrejo herradura, una criatura de sangre azul que existe desde hace 450 millones de años?
Cangrejo herradura fósil
Por un lado, los cangrejos herradura tienen una gran capacidad reproductiva, pero por otro lado, la carne del cangrejo herradura tiene mal sabor y es propensa a sufrir alergias y shock tóxico después consumo. Debido a sus especiales propiedades fisiológicas y toxicológicas,
Se han producido cinco extinciones en la Tierra y todas han escapado. El cangrejo herradura, que ha escapado al apetito humano, no esperaba convertirse en una especie en peligro de extinción para poder sobrevivir. salvar a la humanidad, que está relacionado con la sangre del cangrejo herradura.
La sangre Limulus es un tipo raro de sangre azul. En la Tierra, el color de sangre más común es el rojo, pero también hay sangre verde, clara, azul y más. El color de esta sangre está relacionado con las sustancias que transportan el oxígeno en el cuerpo. Cuando los mamíferos respiran, el oxígeno llega a los pulmones y los gases se intercambian con la sangre en los alvéolos. Luego, la sangre transporta el oxígeno al corazón y fluye a través de las arterias por todo el cuerpo para su metabolismo. La sangre de los mamíferos transporta oxígeno, ¿está compuesta de hierro en la sangre? ¿Transporte? Sí. El hierro es rojo cuando se combina con oxígeno, por lo que la sangre es roja.
¿Y los organismos sanguíneos transparentes no contienen hemoglobina ni glóbulos rojos, mientras que los insectos, crustáceos y otros artrópodos no dependen del hierro? ¿transporte? Oxígeno, pero cobre, porque el conjugado de proteína que contiene cobre es azul (hemocianina), por lo que su sangre es azul. Es incolora cuando no transporta oxígeno y se vuelve azul oscuro después de oxidarse. Los moluscos, desde mejillones hasta calamares y pulpos, también contienen hemocianina.
Debido a que el cangrejo herradura aún conserva su apariencia antigua, sus células sanguíneas son primitivas, no hay división del trabajo y solo hay un tipo de célula anormal, pero esta sangre simple y primitiva tiene funciones mágicas.
En 1956, los científicos descubrieron que los cangrejos herradura morían por coagulación sanguínea después de inyectar bacterias gramnegativas en sus cuerpos. Después de una exploración incesante, cuando la toxina bacteriana entra en contacto con la sangre del cangrejo herradura, activa una enzima en los amebocitos de la sangre del cangrejo herradura y luego libera una proteína de coagulación que hace que la sangre se coagule rápidamente, lo que hace que las bacterias no puedan reproducir. Luego, la sangre forma una barrera que impide la invasión de otras bacterias.
Más tarde, los científicos desarrollaron el lisado de amebocitos de Limulus (LAL) sobre esta base. La sensibilidad de la prueba de lisis de amebocitos de Limulus es muy alta. Puede detectar endotoxinas a 1 ng/ml o incluso 1 pg/ml con una velocidad de detección rápida. Puede saber si la muestra contiene endotoxinas agitando suavemente el tubo.
Anteriormente, la prueba era para pirógenos en conejos, porque los pirógenos bacterianos pueden causar aumentos anormales en la temperatura corporal en animales de sangre caliente, y los conejos y los humanos tienen manifestaciones de endotoxinas similares.
Inyecte el reactivo de muestra en el conejo y observe los cambios en la temperatura corporal del conejo dentro de un período de tiempo determinado. Si la temperatura corporal de muchos conejos es generalmente elevada, la muestra inyectada contiene endotoxina. Este método de prueba hacia atrás no puede cuantificar los niveles de endotoxinas, requiere mucho tiempo, es costoso y requiere el peso y la condición corporal del conejo. El reactivo de Limulus reemplazó rápidamente este método de detección.
¿Ahora productos secos elaborados con sangre de cangrejo herradura? ¿Reactivo de Limulus? Pronto se utilizó para el diagnóstico clínico de enfermedades causadas por bacterias, como meningitis, cólera, peste, tos ferina, Shigella Dysenteriae y Mycobacterium tuberculosis, porque todas estas bacterias contienen endotoxinas que pueden detectarse con el reactivo LAL.
Los astronautas también utilizan las enzimas en la sangre de los cangrejos herradura para detectar bacterias en el ambiente del espacio exterior. La hemocianina se está desarrollando para convertirla en un nuevo antibiótico y se usa ampliamente en los campos de investigación farmacéutica, clínica y científica. No es exagerado decir que los cangrejos herradura protegen a todos en nuestro planeta.
En la extracción del reactivo de Limulus se fijará cada Limulus, y luego se pinchará el pericardio de Limulus con una aguja de acero inoxidable para extraer sangre oxigenada para el corazón. Cada frasco esterilizado puede recoger aproximadamente 100 ml de sangre.
La sangre del cangrejo herradura se introducirá en una centrífuga para separar los amebocitos. A continuación, las células se destruyen y se libera el coagulógeno interno, que también es el componente básico de LAL.
El valor del reactivo de Limulus es relativamente alto, alrededor de 65.438 dólares estadounidenses y 5.000 por litro (1 litro equivale aproximadamente a 0,946 litros), lo que significa que 1 litro cuesta casi 10.000 RMB.
Aunque liberaron a los cangrejos herradura lejos de la captura el día de la recolección, pueden garantizar que no volverán a ser capturados pronto. Cuando se liberan los cangrejos herradura, morirán entre 5 y 20 cangrejos herradura, el volumen de sangre de los cangrejos herradura restantes volverá a la normalidad en 7 días y las células sanguíneas volverán a la normalidad en 3 meses.
Pero al mismo tiempo, su capacidad reproductiva también se verá muy debilitada, el número de apareamientos del cangrejo herradura se reducirá y su capacidad para poner huevos se reducirá en 50, lo que afectará la continuación de la reproducción. de la población de cangrejo herradura.
Suelta el cangrejo herradura.
Además de los lisados de cangrejos herradura, la investigación sobre los ojos compuestos de los cangrejos herradura también ha mejorado enormemente nuestras vidas. El cangrejo herradura tiene cuatro ojos, un par de ojos compuestos ubicados a ambos lados del cefalotórax y un par de ojos individuales ubicados en la línea media frente al cefalotórax.
Los ojos compuestos del cangrejo herradura están compuestos por 800-1000 ojos pequeños, cada uno de los cuales es una unidad visual independiente. Sin embargo, en los animales de ojos pequeños, además de las células visuales, hay una o dos células excéntricas especiales. También existen conexiones colaterales (nervios laterales) entre las células excéntricas entre omatidios adyacentes, y toda la información del mundo exterior debe transmitirse al cerebro a través de las células excéntricas.
Hartland, un famoso fisiólogo, está estudiando los cangrejos herradura. Eligieron uno de los ojos del cangrejo herradura como receptor de prueba. A medida que el área iluminada se expande de un ojo a un ojo cercano, la intensidad de los pulsos eléctricos emitidos por el ojo anterior disminuye en lugar de aumentar. Es decir, cuando un omatidio es excitado por la luz, los omatidios que lo rodean se suprimen. Resulta que la inhibición es el resultado de la acción de los nervios laterales de las células excéntricas del omatidio, ¿como lo llama la gente? ¿Inhibición lateral? .
La investigación sobre el sistema visual del cangrejo herradura muestra que las principales funciones de la red inhibidora lateral en el preprocesamiento de la información son las siguientes.
(1) Puede resaltar los bordes y aumentar el contraste.
(2) El filtro de paso alto comprime el gran rango de variación de entrada en el rango dinámico de la propia red y tiene una función de adaptación de brillo obvia.
(3) Puede adaptarse; Las pequeñas discontinuidades de la imagen tienen un evidente efecto de agrupamiento.
En pocas palabras, esto garantiza efectivamente que el cangrejo herradura pueda extraer y procesar la información visual recibida, mejorando así la claridad subjetiva. Esta es la razón por la que los cangrejos herradura pueden ver claramente en el fondo del océano. Razones para cazar presas con precisión o evitar enemigos de manera efectiva.
Por este descubrimiento, Hartland ganó el Premio Nobel de Fisiología Médica en 1967. Según el principio de supresión lateral, los ingenieros pueden utilizarlo para enviar imágenes de televisión y obtener imágenes claras. Este principio se puede considerar y utilizar en toda la ciencia y tecnología relacionadas con los sentidos humanos (televisión, radio, procesamiento de imágenes, etc.), campos de investigación que simulan actividades intelectuales humanas (como el reconocimiento de patrones, etc.) y redes neuronales que tienen desarrollado rápidamente en los últimos años.
Aunque los cangrejos herradura son tan útiles para los humanos, a medida que aumenta la demanda de reactivos para el cangrejo herradura, se necesitarán ocho largos años para que los cangrejos herradura se conviertan en adultos, lo que tendrá las consecuencias de matar al ganso que pone los huevos. Según las estadísticas, las compañías farmacéuticas estadounidenses capturan alrededor de 43.000 cangrejos herradura cada año y 400.000 en todo el mundo cada año. Debido al valor de los reactivos del cangrejo herradura, la pesca excesivamente artificial y otros fenómenos son cada vez más comunes.
Además, se produce una destrucción del hábitat. Por ejemplo, los fertilizantes que fluyen de la tierra al mar también pueden provocar mareas rojas, lo que provoca muertes masivas de cangrejos herradura.
Tomemos a China como ejemplo, ¿basándonos en? ¿Hermosa y natural? El análisis de datos realizado por el Equipo de Conservación Científica muestra que en los últimos 30 años, la población de cangrejo herradura chino en el Golfo de Beibu en Guangxi ha disminuido en más del 90%. La población de cangrejo herradura chino ha disminuido drásticamente año tras año, y su destino es el mismo. en peligro.