tft每日頭條

 > 生活

 > 地球上唯一的藍血生物

地球上唯一的藍血生物

生活 更新时间:2024-09-07 18:16:22

鲎這種生物出現在地球上的時間很早,在4.5億年前的奧陶紀,鲎的祖先就已經誕生,在2億年前的侏羅紀,鲎似乎就停止了進化,維持了現在這個樣子,目前,世界共有美洲鲎、南方鲎、圓尾鲎、三棘鲎(即中國鲎)四個鲎分支。

地球上唯一的藍血生物(存在了4.5億年的生物)1

鲎化石

鲎之所以能夠繁衍不衰,一方面是鲎自身的繁殖能力較強,另一方面因鲎肉的口感較差,而且食用後容易發生機體過敏和中毒性休克等,由于鲎具有的特殊生理毒理性質,

地球上總共發生了五次的生物大大滅絕全部都躲過,也躲過了人類口腹之欲的鲎,沒有想到最後為了拯救人類,而成為了瀕危物種,這和鲎的血液有關。

地球上唯一的藍血生物(存在了4.5億年的生物)2

鲎的血液是罕見的藍色血液。在地球上,血液最常見的顔色是紅色,但是也存在着綠色、透明色、青血等等,這些血液的顔色和體内的運輸氧氣的物質有關,哺乳動物呼吸時,把氧氣吸入肺裡,在肺泡内和血液進行氣體交換,然後,氧氣由血液攜帶進入心髒,經過動脈流向全身,供新陳代謝使用。哺乳動物的血液攜帶氧,是由血液中的鐵作為“運載工具”的。鐵和氧結合後呈紅色,所以血液就呈紅色了。

地球上唯一的藍血生物(存在了4.5億年的生物)3

而透明色血液的生物是因為它們不含血紅蛋白和紅細胞,而昆蟲、甲殼類等節肢動物都不是靠鐵來“運輸”氧,而是用銅,由于含銅的蛋白質結合物是藍色(血藍蛋白),所以它們的血液都是藍色的,在不攜帶氧氣時,呈無色狀态,被氧化後才會呈深藍色。軟體動物中,從蚌到烏賊、章魚,也含有血藍蛋白。

鲎因為至今都保留其古老的樣貌,所以它的血細胞很原始,沒有分工,隻有一種變形細胞,但是這種簡單原始的血液,卻具有神奇的功能。

地球上唯一的藍血生物(存在了4.5億年的生物)4

1956年,科學家發現在給鲎注入革蘭氏陰性細菌後,鲎很快就因血液凝固而斃命。後經過不懈地探索,當病菌的毒素接觸到鲎的血液時,激活了鲎血變形細胞中的一種酶,便釋放出一種凝固蛋白,會導緻血液迅速凝固,使病菌不能繁殖,随後,血液就會形成一道屏障,阻止其他細菌入侵。

後來科學家在此基礎上研制出來了鲎試劑(Limulus amoebocyte lysate,LAL),鲎試驗的靈敏度甚高.能檢測出1毫微克/毫升甚至1微微克/毫升的内毒素,而且檢驗速度快,隻需輕輕搖晃試管,便可以得知樣品中是否含有内毒素。

地球上唯一的藍血生物(存在了4.5億年的生物)5

在之前,都是通過家兔熱原檢測的方式,因為細菌性熱原能引起恒溫動物體溫異常升高,家兔和人類擁有相似的内毒素表現。

将樣品試劑注射到兔子體内,觀察一定時間内兔子的體溫變化,如果多隻家兔體溫普遍上升,那麼表明注射的樣品内含有内毒素。這種落後的檢測方法無法量化内毒素的含量,同時耗時也長,成本也高,而且對家兔的體重、身體狀況也有要求,鲎試劑很快取代了這種檢測方式。

地球上唯一的藍血生物(存在了4.5億年的生物)6

如今,由鲎血制成的幹品“鲎試劑”很快就被用到了如腦膜炎、霍亂、鼠疫、百日咳、痢疾杆菌、結核杆菌等由細菌引起的疾病的臨床診斷中,因為這些細菌都含有内毒素,都可以用鲎試劑來檢測。

不僅如此,鲎血液中的酶還被宇航員用于檢測外太空環境中的細菌,血藍蛋白正在研制成一種新的抗生素,廣泛用于制藥、臨床以及科研等領域。說鲎保護過我們地球每一個人都不為過。

地球上唯一的藍血生物(存在了4.5億年的生物)7

在鲎試劑的提取中,每隻鲎都将被固定,然後他們使用不鏽鋼針刺入鲎的心包以提取輸往心髒的含氧血。每個消毒瓶大約能收集到100毫升的血液。

地球上唯一的藍血生物(存在了4.5億年的生物)8

鲎血将被放入離心分離機中來分離出阿米巴樣細胞(amoebocyte)。之後,細胞将被破壞,然後釋放出内部的凝固蛋白原(coagulogen),這也是鲎試劑即LAL的基本成分。鲎試劑的價值不菲,大約是每誇脫1.5萬美元(1誇脫約為0.946升),也就是說1升差不多人民币要10萬以上。

地球上唯一的藍血生物(存在了4.5億年的生物)9

雖然在采集的當天,他們就将鲎放生至離抓捕處,這樣就能保證它們不會很快被再次捕獲。鲎在被放生時這些被放過血的鲎會有5%-20%死亡,其餘存活下來的鲎,血液量會在7天内恢複正常水平,3個月時間内血細胞回歸正常水平。

但同時它們的繁殖能力将大大減弱,鲎交配的次數會減少,産卵能力也會降低50%,這影響了鲎種群的繁殖延續。

地球上唯一的藍血生物(存在了4.5億年的生物)10

将鲎放生

除了鲎試劑之外,人類對于鲎複眼的研究也大大提升了我們的生活,鲎有四眼,一對複眼位于頭胸甲兩側,一對單眼位于頭胸甲前中線。

鲎的複眼由800-1000個小眼組成,每個小眼都是一個獨立的視覺單位。但小眼除具視覺細胞外還有一至兩個特殊的偏心細胞,相鄰小眼間的偏心細胞還以側向分枝(側向神經)相聯絡,外界的全部信息需經偏心細胞傳入至腦。

地球上唯一的藍血生物(存在了4.5億年的生物)11

著名的生理學家哈特蘭在對鲎進行研究,他們選定鲎的一個小眼作為受試感受器,當光照面積由一個小眼向附近一個小眼擴大時.前一小眼所發出的電脈沖強度非但不增強反而減小。這就是說,當一個小眼受光照興奮時,它周圍的小眼反而受到抑制。原來抑制是小眼偏心細胞側向神經發揮作用的結果,人們稱之為“側抑制”。

對鲎視覺系統的研究表明,側抑制網絡在信息預處理中主要功能有以下幾個方面

(1) 可以突出邊緣,增加反差。

(2) 高通濾波器,将很大的輸入變化範圍壓縮到網絡本身的動态範圍之内,具有明顯的亮度适應作用;

(3) 可以對圖像的細微間斷處進行拟合,具有明顯的聚類作用

簡單來說,這可以有效保證鲎對接受到的視覺信息進行抽提和加工,從而提高了主觀清晰度。這也是為什麼鲎在海底看清物體。準确捕食或有效避敵的原因。

地球上唯一的藍血生物(存在了4.5億年的生物)12

由于這一發現,哈特蘭獲得了1967年諾貝爾醫學生理獎。根據側抑制原理.工程師們用于電視圖像的發送中,獲得清晰的圖像,凡是與人的感官有關的科學技術(電視、廣播、圖像處理等)、模拟人的智力活動的研究領域(如模式識别等),以及近年來發展迅猛的神經網絡的研究及應用,都可以考慮并利用這個原理。

盡管鲎對人類幫助這麼大,但是随着人類對于鲎試劑的需求不斷增加,鲎長到成年又需漫長的8年,這就導緻了殺雞取卵的惡果,據統計,美國制藥公司每年都會捕撈大約4.3萬隻鲎,全球各國每年捕撈40萬隻,因為鲎試劑的價值,過度的人為捕撈等現象日益嚴重讓鲎成為了瀕危物種。

地球上唯一的藍血生物(存在了4.5億年的生物)13

除此之外,還有栖息地的破壞,比如陸地的肥料流入大海也會造成紅藻大爆發産生赤潮現象,造成大量的鲎死亡。

以我國為例,根據“美境自然”科學保護團隊數據分析結果顯示,廣西北部灣海域的中國鲎種群數量在近30年間下降了90%以上,中國鲎的數量逐年銳減,命運岌岌可危。

地球上唯一的藍血生物(存在了4.5億年的生物)14

,

更多精彩资讯请关注tft每日頭條,我们将持续为您更新最新资讯!

查看全部

相关生活资讯推荐

热门生活资讯推荐

网友关注

Copyright 2023-2024 - www.tftnews.com All Rights Reserved