Realistische Version von „Spirit Pearl“? Der blaublütige „Edle“ im Ozean ist eigentlich dieser →

„Farbe ist Teil der Sprache des Films.“ Dieser Satz wird im Erfolgsfilm „Nezha 2“ anschaulich demonstriert. Darunter sind das feurige Rot der Dämonenpille Nezha und das tiefe Blau der spirituellen Perle Ao Bing nicht nur geschickte Farbgebungen der Charaktere, sondern symbolisieren auch ihre völlig unterschiedlichen Persönlichkeiten und Schicksale.

Auch außerhalb der fantastischen Welt der Mythologie drehen sich die roten und blauen „Zahnräder des Schicksals“ still und leise zwischen den Menschen und einem uralten Geschöpf – dem Pfeilschwanzkrebs (hòu).

Exemplar eines Orientalischen Pfeilschwanzkrebses, Foto von Wang Shan (Ausstellungsbereich „River of Life“, Shanghai Natural History Museum)

Artname: Tachypleus tridentatus

Klassifizierung: Arthropoda-Crombostomidae-Xipsisura-Limulidae-Limulus

Schutzstatus: In der Roten Liste gefährdeter Arten der IUCN als gefährdet eingestuft und in der National Key Protected Wildlife List als national geschützte Wildtierart der zweiten Stufe aufgeführt.

„Edles“ blaues Blut?

Die Farbe des Blutes wird hauptsächlich durch ein Atmungspigmentprotein bestimmt, das Sauerstoff trägt und transportiert. Das Blut von Menschen und den meisten Tieren ist rot, weil ihr Atemfarbstoff Hämoglobin ist, das Eisenionen enthält.

Bei hohem Sauerstoffgehalt verbinden sich die Eisenionen im Hämoglobin mit Sauerstoff und färben das Blut leuchtend rot, beispielsweise arterielles Blut. Bei niedrigem Sauerstoffgehalt ist auch die Bindung der Eisenionen an Sauerstoff gering und das Blut ist dunkelrot, beispielsweise venöses Blut. Daher sind die durch die Haut sichtbaren Venen nicht dunkelrot, sondern im Vergleich zur benachbarten Haut blau und werden vom Gehirn subjektiv als blau identifiziert.

Gibt es in der Natur blaublütige Lebewesen ? Die Antwort lautet: Ja, der Pfeilschwanzkrebs ist einer davon.

Pfeilschwanzkrebs, auch als Hufeisenkrabbe bekannt. Als uralte Reliktgruppe traten sie erstmals im Ordovizium vor etwa 450 Millionen Jahren auf und waren einst sehr wohlhabend. Vor etwa 200 Millionen Jahren entwickelte sich das Aussehen der Pfeilschwanzkrebse allmählich und nahm im Wesentlichen das gleiche Aussehen an wie heute.

Pfeilschwanzkrebse haben fünf Massenaussterben erlebt und die berühmten Trilobiten und Dinosaurier überlebt. Sie haben bis heute überlebt und sind zu einem wahren „lebenden Fossil des Ozeans“ geworden.

Obwohl ihr Name das Wort „Krabbe“ enthält, sind Pfeilschwanzkrebse taxonomisch näher mit Spinnen, Skorpionen und Milben verwandt und gehören alle zum Stamm Arthropoda und zum Unterstamm Chelicerata.

Arthropoda „Stammbaum“ (Ausstellungsbereich „Buntes Leben“ des Shanghai Natural History Museum)

Sie besitzen den grundlegenden Körperbau ihrer klauenartigen Vorfahren, der in zwei Regionen unterteilt ist: den Cephalothorax und den Hinterleib. Der Cephalothorax hat 6 Paar Gliedmaßen, und das erste Paar Gliedmaßen ist auf Cheliceren spezialisiert. Alle diese Gliedmaßen des Pfeilschwanzkrebses sind an der Nahrungsaufnahme beteiligt und bilden ein „von Beinen umgebenes Maul“, auch „Limolomit“ genannt, und daher hat auch die Klasse der Limolomiten, zu der er gehört, ihren Namen.

Heute gibt es nur noch 1 Familie, 3 Gattungen und 4 Arten der Klasse Limulus: den Orientalischen Pfeilschwanzkrebs, den Rundschwanz-Pfeilschwanzkrebs, den Riesenpfeilschwanzkrebs und den Amerikanischen Pfeilschwanzkrebs . Mit Ausnahme des Amerikanischen Pfeilschwanzkrebses, der im Golf von Mexiko und an der Ostküste Nordamerikas lebt, sind die anderen drei Arten entlang der Küste Asiens verbreitet. Unter ihnen sind der Orientalische Pfeilschwanzkrebs und der Rundschwanz-Pfeilschwanzkrebs natürlicherweise entlang der Südostküste meines Landes verbreitet.

Anders als das Hämoglobin im menschlichen Blut ist das Atmungspigment im Blut des Pfeilschwanzkrebses Hämocyanin, das Kupferionen enthält. Dieses Protein ist im sauerstofffreien Zustand farblos, wird jedoch bei Kontakt mit Sauerstoff blau.

Natürlich ist neben Pfeilschwanzkrebsen auch das Blut einiger Arthropoden und Weichtiere wie Tintenfische, Hummer und Krabben blau. Darüber hinaus hat das blaue Blut der Pfeilschwanzkrebse auch einen besonderen medizinischen Wert .

Wächter aus blauem Blut

In den frühen 1950er Jahren entdeckte der amerikanische Pathologe Frederik Bang, dass das blaue Blut des amerikanischen Pfeilschwanzkrebses ein Gel produziert, wenn es auf gramnegative Bakterien trifft. Weitere Untersuchungen zeigten, dass die von den Bakterien freigesetzten Endotoxine die Immunzellen des Pfeilschwanzkrebses – amöbenähnliche Zellen – aktivierten, die Gerinnungsfaktoren freisetzten und ein Gel bildeten, das die schädlichen Bakterien einhüllte und so ihre Ausbreitung blockierte. Diese Eigenschaft macht den „Horseshoe Crab Test“ zu einer revolutionären Methode zum Nachweis bakterieller Endotoxine!

Bakterielles Endotoxin ist ein Produkt des Absterbens und der Lyse gramnegativer Bakterien und kommt in der Umwelt weit verbreitet vor. Gelangt es in großen Mengen in das menschliche Blut, verursacht es Symptome wie Fieber, Übelkeit und sogar einen Endotoxinschock. Daher reicht es nicht aus, die Bakterien einfach abzutöten, bevor injizierbare Medikamente wie Impfstoffe und medizinische Geräte wie Spritzen, Infusionsschläuche und Stents mit menschlichem Blut oder Rückenmark in Kontakt kommen. Um die Sicherheit zu gewährleisten, müssen die verbleibenden Endotoxine unter einem bestimmten Grenzwert gehalten werden. Daher ist die Genauigkeit der Erkennung sehr wichtig.

Bevor die antibakterielle Wirkung des Pfeilschwanzkrebsbluts entdeckt wurde, verwendete die US-Pharmaindustrie häufig die „Kaninchenmethode“, um bakterielle Toxine nachzuweisen. Die Methode bestand darin, die Testprobe in den Körper des Kaninchens zu injizieren und vier Stunden lang alle 30 Minuten die Körpertemperatur des Kaninchens zu messen, um zu prüfen, ob das Kaninchen Fieber hatte und ob die Probe kontaminiert war. Abgesehen von den Kosten, der Empfindlichkeit und den ethischen Problemen, die mit den Tests verbunden sind, sind Kaninchen auch sehr anfällig für Fieber aufgrund eines Schocks.

Da das Blut von Pfeilschwanzkrebsen zehnmal empfindlicher auf Endotoxine reagiert als Kaninchenblut und schnell reagiert, begann man etwa 1985, Pfeilschwanzkrebsblut zu sammeln, um daraus Wirkstoffe für die Herstellung von Pfeilschwanzkrebsreagenzien zu extrahieren (LAL und TAL stehen für Pfeilschwanzkrebsreagenzien, die aus dem Blut des Amerikanischen Pfeilschwanzkrebses bzw. des Orientalischen Pfeilschwanzkrebses hergestellt werden). Seitdem werden Pfeilschwanzkrebs-Reagenzien häufig als Ersatz für fieberauslösende bakterielle Testsubstanzen bei Sicherheitsbewertungen von injizierbaren Arzneimitteln und medizinischen Geräten verwendet.

Gefährdetes blaues Blut „lebendes Fossil“

Durch die Anwendung von Pfeilschwanzkrebs-Reagenzien konnte die Nachweiseffizienz bakterieller Endotoxine deutlich verbessert und so stillschweigend die menschliche Gesundheit geschützt werden. Das blaue Blut des Pfeilschwanzkrebses bietet ihm und den Menschen zwar Schutz, stellt jedoch auch eine Gefahr für die Pfeilschwanzkrebspopulation dar.

Aufgrund mehrerer Faktoren begann die Population der Pfeilschwanzkrebse zu schrumpfen. Im Jahr 2019 aktualisierte die Weltnaturschutzunion (IUCN) den Status des Orientalischen Pfeilschwanzkrebses in der Roten Liste offiziell von „mangelhafter Datenlage“ auf „gefährdet“.

Copyright-Bilder in der Galerie. Der Nachdruck und die Verwendung können zu Urheberrechtsstreitigkeiten führen.

Angesichts der ernsten Lage des starken Rückgangs der Pfeilschwanzkrebspopulation ergreifen auch die Menschen positive Maßnahmen. Im Jahr 2019 trafen sich mehr als 100 Experten und Wissenschaftler aus 18 Ländern und Regionen der ganzen Welt in Beihai, Guangxi, um gemeinsam die „Globale Erklärung zum Schutz der Pfeilschwanzkrebse im Beibu-Golf“ herauszugeben und den 20. Juni zum „Internationalen Tag des Schutzes der Pfeilschwanzkrebse“ zu erklären.

Im darauf folgenden Jahr startete die Expertengruppe für Pfeilschwanzkrebse der Weltnaturschutzunion das „Projekt eines Netzwerks von Beobachtungsstationen für Pfeilschwanzkrebse im asiatisch-pazifischen Raum“ und über 20 Einheiten, darunter das College für Ozeanographie der Beibu Gulf University, führten an 36 Stationen im In- und Ausland eine Routineüberwachung von drei Arten asiatischer Pfeilschwanzkrebse durch.

Im Jahr 2021 wurden der Orientalische Pfeilschwanzkrebs und der Rundschwanz-Pfeilschwanzkrebs in die nationale Liste geschützter Tiere zweiter Klasse aufgenommen, wodurch der Schutz der Pfeilschwanzkrebsressourcen gesetzlich abgesichert ist. Gleichzeitig wurden Forschungsteams zum Schutz der Pfeilschwanzkrebse gebildet, nach und nach Schutzgebiete für Pfeilschwanzkrebse eingerichtet und auch die Forschung nach Alternativen zu Reagenzien für Pfeilschwanzkrebse schreitet stetig voran. Ich bin überzeugt, dass sich in Zukunft immer mehr Menschen dem Schutz der Pfeilschwanzkrebse widmen und ihnen dabei helfen werden, ihre Lebenslegende in ihrer natürlichen Heimat fortzusetzen.

Verweise

[1] Zhang Mengqi, Zhang Kangfu. Symbole und Emotionen, die durch Farben in Nezha: Das Teufelskind kommt auf die Welt[J] ausgedrückt werden. Design, 2021, 34(05): 22-24.

[2] Deborah Kramer. „Verzweifelte Situation: Die epische Reise eines Strandläufers und eines Pfeilschwanzkrebses“[M]. 2020.

[3] Jordan KG, Waleed A, Kristen D, et al. (2018) Die Rolle von Pfeilschwanzkrebsen in der biomedizinischen Industrie und aktuelle Trends mit Auswirkungen auf die Artenerhaltung. Frontiers in Marine ence.185(5).

[4] Liang Guangyao. Voruntersuchung der Pfeilschwanzkrebsressourcen im Golf von Beibu[J]. Guangxi Agrarwissenschaft, 1985, (02): 18-20+16.

[5] Smith DR, Brockmann HJ, Carmichael RH, et al. (2023) Bewertung des Erholungspotenzials des Amerikanischen Pfeilschwanzkrebses (Limulus polyphemus): Eine Anwendung des Grünstatus-Verfahrens der IUCN. Wasserschutz, 33(11).

[6] Bao Yuyuan, Li Yinkang, Lin Wuying et al. Untersuchung der Pfeilschwanzkrebsbestände in den nördlichen Küstengewässern des Südchinesischen Meeres und Bewertung potenzieller Lebensräume für junge Chinesische Pfeilschwanzkrebse in der Gezeitenzone des Beibu-Golfs [J]. Biodiversitätswissenschaft, 2023, 31(05): 80-90.

[7] Maloney T, Phelan R, Simmons N. (2018) Rettung des Pfeilschwanzkrebses: Eine synthetische Alternative zum Pfeilschwanzkrebsblut für den Endotoxinnachweis. PLoS Biol.16(10):e2006607.

Planung und Produktion

Quelle: Shanghai Natural History Museum (ID: snhm01)

Autor: Zhang Xiaonan Shanghai Natural History Museum Ausstellungs- und Bildungszentrum

Gutachter: Huang Chengming, Forscher am Institut für Zoologie, Chinesische Akademie der Wissenschaften

Herausgeber: Zhong Yanping

Korrekturgelesen von Xu Lailinlin