Wofür werden Hunderttausende Pfeilschwanzkrebse ausgebeutet?

2024 Autor: Seth Attwood | [email protected]. Zuletzt bearbeitet: 2023-12-16 16:01

Sind wir bereit, wenigstens mit ihnen zu sympathisieren, oder werden wir bald endlich Tiere vernichten, deren Geschichte Hunderte Millionen Jahre zurückreicht?

Megan Owins fischt eine Pfeilschwanzkrebse aus dem Wasser und faltet ihre harte Schale fast zur Hälfte, wodurch eine weiche weiße Membran zum Vorschein kommt. Er steckt eine Nadel darunter und nimmt etwas Blut: "Sehen Sie, wie blau sie ist?" - Sie zeigt die Spritze ans Licht. Tatsächlich blau: Die Flüssigkeit erstrahlt in einem tiefen Azur. Nachdem sie die Demonstration beendet hat, drückt Megan das Blut zurück in den Behälter.

Mir stockt fast der Atem: "Du hast gerade ein paar tausend Dollar weggeworfen!" - und das ist nicht übertrieben. Die Blutkosten (genauer gesagt Hämolymphe) dieser Arthropoden auf dem amerikanischen Markt erreichen 15.000 Dollar pro Quart (0,9 Liter). Diese blaue Flüssigkeit wird häufig verwendet, um potenziell schädliche Bakterien in Arzneimitteln, medizinischen Geräten und Implantaten zu erkennen. Ob Insulinlösung, Knieprothese oder chirurgisches Skalpell, mit der Hämolymphe der Pfeilschwanzkrebse lässt sich ein Infektionserreger nahezu augenblicklich erkennen.

Dies verschafft ihm eine große und unstillbare Marktnachfrage. Jedes Jahr werden etwa 575 Tausend Arthropoden für ihre Sammlung aus dem Meer gefangen. Diese Zahl kann nicht unbegrenzt wachsen, und unter Fachleuten werden die Stimmen derer, die sich mit der barbarischen Ausbeutung der bereits vom Aussterben bedrohten Tiere befassen, immer lauter. Normalerweise wird etwa ein Drittel des Blutes aus ihnen gepumpt, wonach sie zur Erholung ins Wasser abgegeben werden. Der Ansatz gilt als human, obwohl in Wirklichkeit niemand weiß, wie viele Tiere nach einer solchen Zwangsspende überleben.

Dieses Problem wird von Megan Owins gemeinsam mit den Tierphysiologen Vin Watson von der University of New Hampshire und Christopher Chebot von der University of Plymouth angegangen. Sie versuchen, die Herausforderungen und Schwierigkeiten einzuschätzen, die das Sammeln von Blut für Pfeilschwanzkrebse mit sich bringt. Das Experiment, das von drei Wissenschaftlern durchgeführt wurde, bildet den „Produktionsprozess“möglichst genau nach.

28 Pfeilschwanzkrebse, die im Atlantik in der Nähe der Mündung des Piscataca River in New Hampshire gefangen wurden, wurden in Containern gelegt und in der Sonne "vergessen", für ein paar Stunden in einem Auto geschüttelt und über Nacht liegen gelassen, dann nahmen sie Blut und gingen bis morgens wieder in Containern - also, wie es Arbeiter in Unternehmen tun, die Hämolymphe im industriellen Maßstab sammeln. Bevor die unglücklichen Tiere jedoch in die Freiheit entlassen wurden, befestigten Biologen akustische Signalleuchten an ihren Panzern.

Danksagung

Bakterien werden nach der Methode, die der dänische Mikrobiologe Hans Christian Gram Ende des 19. Jahrhunderts vorschlug, in zwei große Gruppen eingeteilt. Der Hauptunterschied zwischen ihnen liegt in der Struktur der Zellwand. Gram-negative Bakterien (zum Beispiel E. coli) färben sich nicht nach Gram: Ihre Zellwand besitzt eine zusätzliche Schutzmembran, die komplexe Lipopolysaccharide enthält und Anilinfarbstoffe nicht durchlässt. Aber die Wände grampositiver Bakterien (zum Beispiel Staphylokokken) sind einfacher. Sie haben keine Membran, der Farbstoff dringt in die Zellwand ein und „hängt“darin. Bei der Färbung nach Gram nehmen solche Zellen eine violette Farbe an.

Wenn die gramnegative Zelle abstirbt, werden die Lipopolysaccharide freigesetzt und verwandeln sich in gesundheitsgefährdende Endotoxine. Diese Verbindungen sind unzerstörbar, fast wie Zombies. Sie halten sogar extremer Hitze und anderen rauen Bedingungen stand, unter denen die Herstellung und Sterilisation von Medizinprodukten und Instrumenten stattfindet. Im Körper angekommen, können Endotoxine das Immunsystem auf Hochtouren bringen und eine Hyperaktivierung bis hin zum septischen Schock verursachen. Daher ist es so wichtig, sie im Voraus zu finden.

Hier kommt die Hämolymphe des Pfeilschwanzkrebses Limulus ins Spiel: Das daraus gewonnene Amöbozyten-Lysat (Limulus amöbozyten-lysat, LAL) gerinnt bei geringstem Kontakt mit Endotoxinen. Und obwohl viele Marktteilnehmer 15.000 US-Dollar pro Liter für zu viel halten, können die hohen Kosten von LAL als eine Form der Anerkennung für den Wert bezeichnet werden, den es bei der Rettung von Menschenleben spielt. In den Worten eines Naturschützers: "Jeder Mensch, jedes Kind, jedes Haustier auf unserem Planeten - jeder, der medizinische Hilfe in Anspruch genommen hat, ist auf die eine oder andere Weise den Pfeilschwanzkrebsen zu Dank verpflichtet."

Versteckte Bedrohung

Bei Tieren ist Land einfacher: Die Auswirkungen des Menschen auf sie lassen sich oft mit bloßem Auge abschätzen. Wie sich die Bewohner der Meere fühlen, sehen wir oft nicht oder wollen es gar nicht wissen. Wir kippen Müll ins Meer, wir gießen auch Abwasser dorthin: Was in der Tiefe passiert, bleibt in der Tiefe. Bei Pfeilschwanzkrebsen ist es ähnlich. Niemand weiß, wie traumatisch es für sie ist, Blut zu entnehmen, ob die Tiere in der Lage sind, sich mehreren oder zumindest einer solchen Prozedur zu unterziehen. Es gibt jedoch Gründe zur Besorgnis.

Die International Union for Conservation of Nature, die eine Liste bedrohter Tier- und Pflanzenarten führt, hat 2012 einen speziellen Unterausschuss eingerichtet, um den Zustand der Pfeilschwanzkrebse zu beurteilen. Als Ergebnis seiner Arbeit wurde festgestellt, dass sich diese Tiere in einer verletzlichen Position befinden. Im Vergleich zur vorherigen Schätzung von 1996 haben sie einen Schritt in Richtung Aussterben gemacht. Der nächste Halt sei „in Gefahr“, und der Bericht des Unterausschusses wies darauf hin. Nach Prognosen von Wissenschaftlern wird die Zahl der Pfeilschwanzkrebse bis Mitte des Jahrhunderts um ein Drittel sinken.

Und das gilt nicht nur für die Tiere der amerikanischen Küste. Der im asiatisch-pazifischen Ozean verbreitete Pfeilschwanzkrebs Tachypleus wird auch häufig zur Herstellung von Amöbozytenlysat (TAL) gefischt. Aufgrund des massiven Fangs verschwinden sie bereits in den Gewässern von China, Japan, Taiwan, Singapur. Experten befürchten, dass bei einem vollständigen Verschwinden von Tachypleus die Lysatproduzenten sich in anderen Regionen des Ozeans lebenden Pfeilschwanzkrebsen zuwenden und diesen Populationen den Tod bringen.

Datenfang

Alle 45 Sekunden erzeugen die von Megan Owins installierten Beacons eine Reihe von akustischen Signalen, die der Sensor aus einer Entfernung von 300-400 m wahrnehmen kann. Jedes Signal ermöglicht es Ihnen, eine bestimmte Person zu identifizieren, ihre Tiefe und Aktivität während der letzten 45 Sekunden zu bestimmen. Ein- oder zweimal pro Woche wagen sich Owins und Watson in die Bucht, nehmen aufgezeichnete Messwerte auf und bewegen die Sensoren, um die langsamen Wanderungen der Pfeilschwanzkrebse zu verfolgen.

In der Mitte der Bucht erreicht die Tiefe 20 m, aber die Tiere versuchen, näher am seichten Wasser zu bleiben. Nach ein paar Minuten Schwimmen ziehen Wissenschaftler ein mit Algen bewachsenes Kabel heraus, an dem einer der Sensoren befestigt ist. Megan verbindet einen Laptop über Bluetooth damit und beginnt mit dem Herunterladen von Daten. Seit dem letzten Besuch hat das Gerät etwa 19.000 Signale aufgezeichnet. Das Gerät schließt und geht zurück ins Wasser: Die Wissenschaftler brauchen nur Informationen. Aber das kann man nicht über Fischer sagen.

Quoten für die Produktion von Pfeilschwanzkrebsen vor der Atlantikküste der Vereinigten Staaten werden von der Marine Fisheries Commission (ASMFC) zugeteilt. Ihre strengen Richtlinien gelten jedoch nur für Tiere, die dann geschlachtet und zum Fang von Aalen als Nahrung verwendet werden. Biomedizinische Unternehmen können so viel ernten, wie sie wollen, und die für diese Zwecke gefangenen Pfeilschwanzkrebse nehmen rasant zu - von 130.000 im Jahr 1989 auf 483.000 im Jahr 2017. Darüber hinaus erhalten die LAL-Produzenten auch das Blut von Arthropoden, die zur Fütterung von Aalen verwendet werden: 2017 lag die Zahl dieser Tiere nach verschiedenen Schätzungen noch bei 40,6 bis 95,2 Tausend.

Die ASMFC Fisheries Commission ist nicht befugt, diesen Bergbau zu regulieren. Dieser Bereich hat direkte Auswirkungen auf die öffentliche Gesundheit und erfordert das Eingreifen der mächtigen Food and Drug Administration (FDA). Die LAL-Hersteller tun jedoch ihr Bestes, um dies zu verhindern.

Keine Kontrolle

„Wir haben es geschafft, uns von Quoten zu befreien“, gibt Thomas Nowitzki, ehemaliger Chef des LAL-Produktionsunternehmens ACC, zu. - Wir haben für unsere Position in ASMFC Lobbyarbeit geleistet und sie davon überzeugt, dass Pfeilschwanzkrebsen kein Schaden zugefügt wird. Wir bringen sie zurück, wir sind extrem wichtig für die Medizin, also lasst uns mit eurer Verordnung in Ruhe. Allerdings werden selbst sehr moderate Empfehlungen der ASMFC nicht immer befolgt, und der Ausschuss selbst verfügt nicht über ausreichende Ressourcen, um ihre Umsetzung zu überwachen.

Die ASMFC räumt ein, dass nach der Blutentnahme und der Rückkehr ins Meer eine bestimmte Anzahl - nicht mehr als 15% - der Tiere stirbt. In den letzten Jahren häufen sich jedoch immer mehr Daten, dass diese Zahl stark unterschätzt wird. Nach neuen Daten beträgt die Sterblichkeitsrate von Pfeilschwanzkrebsen nach Einnahme von Hämolymphe mindestens 29%. Unblutige Tiere sind geschwächt, weniger aktiv und weniger orientiert, und Weibchen produzieren im Durchschnitt die Hälfte der Eier. "Branchenvertreter sagen natürlich im Chor, dass die entsprechenden Experimente in Laboratorien durchgeführt wurden und ihre Ergebnisse möglicherweise nicht auf Tiere in der natürlichen Umgebung zutreffen", sagt Nowitzki, "aber diese Argumente halten einer Überprüfung nicht stand."

Synthetische Alternativen zu LAL mit rekombinantem Faktor C (rFC) sind seit über 15 Jahren bekannt, haben sich aber noch nicht durchgesetzt. Dieselbe FDA betrachtet LAL-Tests immer noch als "Goldstandard" für den Nachweis von Endotoxinen. Daher versuchen Hersteller von medizinischen Geräten und Arzneimitteln, sich auf sie zu verlassen, um keine unnötigen Probleme bei der Zulassung einer einflussreichen Behörde zu haben. Eli Lillys Migränemedikament Emgality (Galanezumab) ist immer noch das einzige Mittel, das die FDA-Zulassung mit rFC-Tests anstelle von LAL erhalten hat.

Laut Kevin Williams von bioMerieux, einem Unternehmen, das rFC-Tests fördert, besteht das Problem darin, dass LAL-Hersteller aktiv versuchen, neue Methoden zu sabotieren, indem sie Beamte und die Öffentlichkeit davon überzeugen, dass sie nicht effektiv sind. „Ich habe ganze Streifen von Anti-Werbe-RFC gesehen, die behaupteten, die Technologie funktioniere nicht“, sagt er. - Aber die Daten zeigen das Gegenteil. Sie werden einfach ignoriert."

Stressfaktoren

Für jedes Tier ist es nicht einfach, eine erhebliche Menge Blut zu verlieren. Doch die Tests beschränken sich nicht darauf: Auch das Fangen und Transportieren strapaziert Pfeilschwanzkrebse stark. Vin Watson bemerkt, dass diese Arthropoden länger in der Luft überleben können als Fische oder Krabben, aber diese Fähigkeit spielt mit ihnen einen grausamen Witz. Die Fangmengen sind so groß, dass es nicht immer möglich ist, alle Pfeilschwanzkrebse in mit Wasser gefüllten Behältern unterzubringen, und sie werden einfach an Deck geworfen: Sie werden überleben.

Aber die Exposition gegenüber Luft reduziert den Gehalt an Hämocyanin in der Hämolymphe von Tieren, einem Analogon des sauerstofftragenden Hämoglobins unseres Blutes. Seine Wiederauffüllung ist schwieriger und dauert länger als die Erholung nach einem direkten Verlust einer merklichen Blutmenge. „Stellen Sie sich vor, jedes Mal, wenn Sie eine Kuh melken, dauert es einen Monat, bis sie sich erholt hat“, erklärt Watson.

Schließlich ist es erwähnenswert, dass die Pfeilschwanzkrebse streng an Ebbe und Flut angepasst sind, gefolgt von Tieren, die auf der Suche nach sicheren Unterkünften und Nahrung umherziehen. Selbst im Labor zeigen sie alle 12,4 Stunden einen Bewegungsdrang, und der Verlust dieses natürlichen Rhythmus kann für den Pfeilschwanzkrebs äußerst schwierig sein. All diese Erkenntnisse sollten bei der Entwicklung neuer, bereits strengerer Anforderungen an die Extraktion von Hämolymphe berücksichtigt werden. Leider sind LAL-Hersteller bisher nicht einmal geneigt, auf die Argumente von Biologen zu hören.

Schwaches Signal

In der Bucht nahe der Mündung des Piskataka-Flusses sind mehrere Dutzend Sensoren installiert. Pfeilschwanzkrebse bewegen sich unter Wasser und können an einem Tag mehrere Kilometer zurücklegen, daher tragen Wissenschaftler ihre Werkzeuge regelmäßig hinter sich her. Auf eine noch nicht ganz verstandene Weise navigieren die Tiere perfekt durch die Bucht. Im Frühjahr ziehen sie in flaches Wasser, wo sie benthische Weichtiere und Würmer sammeln.

Die gleichen Individuen kehren regelmäßig an die gleichen Orte zurück, wo sie wieder Beute der gleichen Fischer werden. Sollten sie sie nicht woanders veröffentlichen? Oder werden wir damit das natürliche, gewohnheitsmäßige Leben der Meerestiere weiter stören? Und ist es möglich, im Winter zu jagen, wenn Pfeilschwanzkrebse in die Tiefe gehen und die kalten Monate kaum überleben? Bislang unter der Oberfläche unterscheiden die Sensoren akustische Signale nicht mehr. Nachdem Owins einen von ihnen gefangen hat, lauscht er auf schwache Pieptöne. Das Signal erinnert an Warnungen, dass die Batterie leer ist.