Obcy
Nazwa skrzypłocz (Limulus) nie mówi za wiele. Bo niby co to znaczy? Bardziej obrazowy jest przydomek "mieczogon", który nadano mu ze względu na wystający z odwłoka kolec przypominający szpadę.
– U wschodniego wybrzeża Ameryki Północnej i w Azji, gdzie występuje, z angielska nazywany jest horseshoe crab (krabem podkowym), bo odziewający go chitynowy pancerz kształtem przypomina podkowę. Ale patrząc na pokrewieństwo, bliżej mu do pająka, kleszcza czy skorpiona niż do kraba – wyjaśnia dr Błażej Błażejowski, paleobiolog z warszawskiego Instytutu Paleobiologii PAN, popularyzator skrzypłoczy w Polsce i odkrywca największej na świecie kolekcji ich okazów kopalnych.
Ja tymczasem wpatruję się w model skrzypłocza i myślę, że z powodzeniem mógłby grać drugoplanową rolę w "Obcym". A gdyby zajrzeć pod jego pancerz, to nawet główną.
Jego ciało tworzy głowotułów, odwłok i mieczowaty ogon będący sterem w trakcie pływania. Do tego odnóża – ma ich aż 12.
– Te zakończone szczypcami służą do chwytania pokarmu i wprowadzania go do otworu gębowego, inne do poruszania się, jeszcze inne, będące równolegle skrzelami, przypominają wiosło i pomagają skrzypłoczowi pływać. W końcu są i takie, które pełnią funkcję genitalną – wyjaśnia paleobiolog.
Równie hojnie natura obdarzyła skrzypłocza oczami. Ma ich dziewięcioro. Dwoje oczu – te największe – znajduje się po obu stronach głowotułowia i składa się z ponad tysiąca soczewek. Gdy w nie spojrzeć, są matowe, jasne i mają kształt monet. Pozostałe, ulokowane pośrodku grzbietowej części głowotułowia i po stronie brzusznej, obok otworu gębowego, to fotoreceptory, które sprawiają, że skrzypłocz dobrze widzi nawet w ciemności pod wodą.
Jednak prawdziwą supermocą skrzypłocza jest jego krew, która za sprawą hemocyjaniny, transportującej tlen w organizmie, przybiera kolor niebieski.
Skamieniałość sensacja
Dr Błażej Błażejowski jest uczestnikiem wielu ekspedycji polarnych, z doktoratem ukończonym na podstawie badań na Spitsbergenie. To jedyny polski naukowiec, który brał udział w przygotowaniach do pierwszej załogowej misji na Marsa. Do kamieniołomu, gdzie odnaleziono pradawne skrzypłocze, trafił przypadkiem. W 2013 roku, w przerwie pomiędzy podróżami na Antarktydę, z przyjacielem, dr. Adrianem Kinem, ruszył szukać skamieniałości amonitów w kamieniołomie Owadów-Brzezinki w gminie Sławno w województwie łódzkim. Obszar Europy, na którym żyjemy obecnie, na mapach paleogeograficznych przedstawiany jest jako morze, więc żaden z nich nie spodziewał się, że znajdą tam ślady płytkowodnych organizmów. Gdy natknęli się na skamieniałość pierwszego skrzypłocza, nie wierzyli własnym oczom.
– W zapisie kopalnym skrzypłocze występują niezwykle rzadko. A my znaleźliśmy ich ponad 200! To była sensacja! – opowiada dr Błażejowski. – Jakie to uczucie, gdy odkrywasz coś, co ma setki milionów lat? Radość i zachwyt, jakbyś widział najpiękniejszą istotę świata.
Gdy o odkryciu kopalnych skrzypłoczy w Polsce zrobiło się głośno, paleobiolog z PAN ruszył w świat z wykładami.
– U nas gatunek ten obecnie nie występuje i jest mało znany, za to w Stanach czy w Japonii, gdzie ma siedliska, wzbudza niezwykłą ciekawość. Istnieją liczne opracowania, prace badawcze na jego temat, bajki dla dzieci, organizowane są aktywności i ścieżki edukacyjne na plaży – mówi doktor.
W maju 2015 roku po jednym z odczytów na Uniwersytecie Fordham w Nowym Jorku Błażejowski wziął udział w nocnej obserwacji skrzypłoczy – przy pełni księżyca gromadnie wychodzą one na brzeg na tarło. Na plaży zebrał się tłum ludzi. Amerykańscy badacze, którym towarzyszył, z ogromną ciekawością przyglądali się okazom. Mierzyli je, zakładali im chipy albo szukali wcześniej oznaczonych osobników.
– Myślałem, że tylko ja, na końcu świata, emocjonuję się tym niezwykłym gatunkiem, ale widząc ich radość i zaangażowanie, odetchnąłem, że jest nas znacznie więcej – śmieje się paleobiolog.
Ocalały żłobek
Te najprawdopodobniej najstarsze żyjące stworzenia na świecie mimo napawającego strachem wyglądu nie mają morderczych zwyczajów. Żywią się glonami i małżami, lubią się zakopywać w piasku, przemieszczać po dnie płytkich wód przybrzeżnych albo pływać do góry brzuchem. Słowem: wieść spokojne życie.
Ale nie zawsze tak było. Skrzypłocz przeszedł i widział wiele. W zasadzie niemal wszystko. Nazywany czasem żywą skamieliną zamieszkuje Ziemię już od 450 mln lat. Pamięta pierwsze płazy wychodzące na brzeg, rozwój i śmierć dinozaurów, formowanie się superkontynentu Pangea. Przetrwał zlodowacenia, masowe wymierania gatunków, uderzenia asteroidów, wszelkie inne katastrofy i pojawienie się pierwszych ludzi. A jego wygląd, budowa i sposób życia nie uległy zmianie. Potwierdza to odkrycie dokonane w kamieniołomie Owadów-Brzezinki. Jako że znalezisko obejmowało młodociane okazy, naukowcy z Instytutu Paleobiologii PAN nazwali je "żłobkiem". Gdyby porównać prehistoryczną dzieciarnię Limulus z dzisiejszymi młodymi skrzypłoczami, niemal nie widać różnicy.
Ów fenomen ewolucyjny skrzypłoczy – Błażejowski określa go jako stabilomorfizm – jest efektem wysoce wyspecjalizowanej strategii adaptacyjnej gatunku. By przetrwać miliony lat w zmieniającym się otoczeniu, organizmy te zmniejszyły potrzebę tworzenia zróżnicowanych odmian fenotypowych, czyli takich, które odzwierciedlają wpływ środowiska na ich budowę.
Takie "żłobki", jak ten znaleziony w polskim kamieniołomie, funkcjonują dziś w innych częściach świata. Na czas godów dojrzałe osobniki wychodzą z wody, po czym jeden samiec, bądź kilka samców, uczepia się odwłoka samicy, by po złożeniu przez nią jaj od razu zapłodnić je nasieniem. Powstałe larwy zagarniane są przez fale do morza, gdzie osiedlają się w płytkich wodach w pobliżu plaż, tworząc tak zwane żłobki. Dzieje się to w ten sam sposób jak miliony lat wcześniej, gdy na brzegu nie było jeszcze żadnego życia. Ale dziś egzystencja niezniszczalnych, zdawałoby się, skrzypłoczy jest zagrożona.
Niebieska krew
Na zdjęciach archiwalnych z pierwszej połowy XX wieku brzegi zatoki Delaware u wschodniego wybrzeża USA, które od lat jest najliczniejszym siedliskiem skrzypłoczy, pokryte są górami chitynowych pancerzy. Wyglądają one jak tysiące szarozielonych żołnierskich hełmów rozrzuconych na plaży. Podobny widok przedstawia się w innych nadmorskich stanach od Maine pod Florydę. Większość z tamtejszych skrzypłoczy zginęła zmielona na nawóz lub paszę dla świń. Inne zawisły na wędkach albo trafiły do rybackich sieci jako przynęta. O ich losach informuje Revive & Restore, organizacja zajmująca się ochroną przyrody przy wykorzystaniu pionierskich projektów biotechnologicznych. Lepiej było w latach 70., gdy rolnictwo zdominowały nawozy syntetyczne, a skrzypłoczem na poważnie zaczęli się interesować naukowcy.
Badacze odkryli, że niebieska krew, a dokładnie hemolimfa – płyn ustrojowy pełniący funkcję krwi i limfy u skrzypłocza – ma niezwykłe właściwości. W kontakcie z endotoksynami, czyli groźnymi związkami uwalnianymi przez bakterie, wywołującymi w naszym organizmie wiele nieprzyjemnych reakcji, od gorączki po wstrząs septyczny włącznie, krew skrzypłocza krzepnie, tworząc widoczne gołym okiem zgrubienia. Dzięki temu niemal od razu wiadomo, czy powierzchnia lub przedmiot potarty krwią skrzypłocza jest zainfekowany bakteriami. Zapobiega ona również dalszemu rozprzestrzenianiu się bakterii. Odpowiedzialne są za to lizaty, pochodzące z komórek odpornościowych tego stawonoga (amebocytów).
Odkrycie to doprowadziło do opracowania w 1977 roku testu LAL (ang. Limulus Amebocyte Lysate) na bazie krwi skrzypłoczy, który zrewolucjonizował przemysł farmaceutyczny na całym świecie. LAL służy do wykrywania potencjalnie śmiertelnych drobnoustrojów w implantach, dializatorach nerek, rozrusznikach, endoprotezach, a także w szczepionkach, dożylnych lekach i innych substancjach umieszczanych w ludzkim ciele. Z zastosowaniem testów LAL bada się również szczepionki przeciw COVID-19.
Honorowy zakładnik
By krew tych pradawnych stawonogów trafiła do testów, tysiące żywych osobników wyławiane są corocznie z oceanu i gromadzone w laboratoriach. Tam, niczym honorowi krwiodawcy (a może bardziej zakładnicy), skrzypłocze, usadzane obok siebie w długich rzędach i przypinane pasami, oddają krew. W ich tkankę tuż przy sercu wbijany jest przewód, przez który hemolimfa trafia wprost do pojemnika ustawionego poniżej. Pobierane jest od 25 do 40 procent całkowitej objętości krwi zwierząt. Butelka niebieskiego płynu jest niezwykle drogocenna. Galon (około 3,8 l) kosztuje 60 tys. dolarów.
Każdego roku wykrwawianych jest ponad 500 tys. skrzypłoczy. I choć przemysł farmaceutyczny utrzymuje, że proces nie wpływa źle na zwierzęta, 13 procent z nich ginie i sprzedawanych jest łowiskom jako przynęta. Zgodnie z danymi zrzeszenia Horseshoe Crab Recovery Coalition (jednoczącej ponad 30 organizacji chroniących nadmorski ekosystem) wskaźnik śmierci mieczogonów jest znacznie wyższy i może sięgać 30 procent. W czasie pandemii problem się potęguje.
"W dobie zwiększonego zapotrzebowania na szczepionki przeciw COVID-19 firmy prześcigają się w ich produkcji na masową skalę, a skrzypłocze stają się ofiarą tego wyścigu" – wyjaśnia Stewart Brand, działacz organizacji Revive & Restore.
Te skrzypłocze, które przeżyją, wypuszczone po wykrwawianiu mniej angażują się w reprodukcję, wykazują zaburzoną koordynację ruchową i zapadają na choroby. Ale też nadal są masowo odławiane jako przynęta dla ryb, głównie węgorza amerykańskiego, znajdującego się na liście gatunków zagrożonych. Od początku lat 90. w zatoce Delaware zdziesiątkowało to populację skrzypłoczy o dwie trzecie. Zgodnie z raportem Komisji Rybołówstwa Morskiego Stanów Atlantyckich (ASMFC) mimo obowiązujących od ponad dekady limitów połowu w USA i Japonii gatunek się nie odbudowuje, a liczba osobników maleje.
Lista wyzwań, z którymi mierzy się dziś ten prehistoryczny gatunek, jest dłuższa. Dodajmy, że testy z domieszką krwi mieczogonów wykorzystuje się również w przemyśle kosmicznym – za ich pomocą sprawdza się sterylność podzespołów przygotowywanych do udziału w sondach kosmicznych. Także zmiana klimatu, zanieczyszczenie wód, postępująca zabudowa linii wybrzeża oraz jego erozja sprawiają, że ten odwieczny superbohater jest obecnie w poważnych tarapatach.
– Giną całe plaże. W zatoce Delaware, gdzie prowadziłem większość badań, począwszy od lat 70. do późnych 90., niektóre fragmenty wybrzeża uległy erozji tak bardzo, że nie nadają się już na siedliska dla skrzypłoczy – mówi Mark Botton, współprzewodniczący grupy do spraw ochrony skrzypłoczy i ich naturalnego środowiska działającej w ramach Międzynarodowej Unii Ochrony Przyrody, która w 2016 roku wprowadziła te zwierzęta na listę gatunków zagrożonych wyginięciem.
Syntetyczny wybawca
Pomimo wieloletnich projektów ochronnych prowadzonych przez instytucje rządowe USA i organizacje non profit, którym zależy na utrzymaniu bioróżnorodności ekosystemów przybrzeżnych, jeden z najstarszych żyjących gatunków wymiera. Zgodnie z danymi ASMFC rocznie ginie 700 tys. mieczogonów (głównie w wyniku działań przemysłu biomedycznego). W Delaware największa na wybrzeżu populacja skrzypłoczy zaczęła się kurczyć, gdy nieuregulowane połowy tych stawonogów wzrosły z blisko 100 tys. rocznie do 2,5 mln w 1998 roku. W rezultacie liczba znoszonych przez nie jaj na tutejszych plażach spadła z około 50 tys. na metr kwadratowy do 5 tys. Ponad 20 lat później populacje tych organizmów nadal się nie odbudowały, a wiele z nich na wybrzeżu atlantyckim wręcz wciąż się kurczy.
"Czy doprowadzimy do tego, czego nie mogły dokonać miliony lat ewolucji?" – pyta Ryan Phelan z Revive & Restore. I opisuje świat bez skrzypłocza. Gdy gatunek ginie, otaczający go ekosystem ulega całkowitej przemianie. Już teraz obserwujemy dramatyczny spadek populacji wędrownych ptaków żywiących się jajami skrzypłocza. Jeden z nich, piegus rdzawy, pokonując około 18 tys. km z południowego krańca Ameryki na daleką arktyczną północ, robi nieliczne przystanki podczas swojej wędrówki. Jednym z nich jest zatoka Delaware, gdzie przez tydzień żywi się jajami mieczogona i przybiera na masie, by móc ruszyć w ostatni etap podróży. – Gdy zabraknie skrzypłoczy, to i on wymrze – mówi Phelan, powołując się na dane, które wskazują, że z powodu braku jaj skrzypłocza populacja piegusa zmniejszyła się w latach 1980–2014 aż o 75 procent.
Lawina pójdzie dalej i zmiecie inne zależne gatunki. Nieobecność skrzypłoczy wpłynie destrukcyjnie również na węgorze amerykańskie czy jedne z największych żółwi morskich karetta, które także żywią się larwami prehistorycznego stawonoga.
Dlatego amerykańskie organizacje ekologiczne chroniące nadmorski ekosystem zrzeszone pod banderą Horseshoe Crab Recovery Coalition walczą o to, by powstrzymać wyniszczającą eksploatację skrzypłoczy. Ich głównym wyzwaniem jest wywieranie nacisku na amerykański przemysł biomedyczny, by ten zamiast z testów LAL korzystał z syntetycznej alternatywy, znanej jako rFC, opracowanej w latach 80. XX wieku przez singapurską badaczkę dr Jeak Ling Ding.
Syntetyczny odpowiednik testów po wielu latach badań został ostatnio zatwierdzony w Europie. W lipcu 2020 roku Farmakopea Europejska (a wcześniej japońska i chińska), określająca wymogi, które muszą spełniać leki, środki lecznicze i surowce farmaceutyczne, nim trafią na rynek, zatwierdziła rFC jako wiarygodną i skuteczna alternatywę dla testów opartych na krwi skrzypłocza. Ale Amerykańska Agencja ds. Żywności i Leków nie chce się na to zgodzić i wciąż nie aprobuje wykorzystania rFC w USA. Przejście na syntetyczny odpowiednik zmniejszyłoby popyt na testy LAL oparte na krwi skrzypłocza o 90 procent. W samych Stanach Zjednoczonych mogłoby to uratować rocznie życie blisko 100 tys. przedstawicieli gatunku – podają źródła Horseshoe Crab Recovery Coalition.
Na koniec pytam dr. Błażejewskiego, miłośnika skrzypłoczy, jak jeszcze można dbać o zmniejszającą się populację jednego z najstarszych gatunków na świecie.
– Poprzez popularyzację – odpowiada. – Ja chronię skrzypłocza tak, że o nim opowiadam. Wszędzie i gdy tylko mogę. I powtarzam, że temat skrzypłoczy nie dotyczy tylko Ameryki czy Azji, ale też nas, mieszkających po drugiej stronie oceanu. W końcu te zwierzęta żyły kiedyś i u nas, to stąd wyszły i ewoluowały. W Geoparku Owadów-Brzezinka można zobaczyć polskie skrzypłocze sprzed 150 mln lat i te dzisiejsze, z zatoki Delaware, które pośrednio ratują również nasze życie.
—————————
Na podstawie:
https://hscrabrecovery.org/resources/
https://akwarium.gdynia.pl/skrzyplocz/
Wypowiedzi Ryana Phelana i Stewarta Branda – ze strony https://reviverestore.org/horseshoe-crab/about/
Dorota Salus. Absolwentka Polskiej Szkoły Reportażu, tłumaczka. Publikowała w Wysokich Obcasach i Polityce, tłumaczyła dla National Geographic.
Piątka Weekendu: jak można chronić skrzypłocze?
1. Pomóż rozpowszechniać informacje o ginącym gatunku. Przygotuj post, udostępnij materiały organizacji wspierających ochronę skrzypłoczy. 2. Rozmawiaj o zagrożonych gatunkach z dziećmi. Jeśli to możliwe, odwiedźcie miejsca, gdzie występuje zwierzę, zobaczcie je na własne oczy (np. w Akwarium Morskim w Gdyni i Geoparku Owadów-Brzezinka). 3. Jeśli zauważysz zwierzę potrzebujące pomocy, podejmij działanie, np. zawiadom odpowiednie służby. Czasem wystarczy drobny gest: skrzypłocze, które fala przewróci na grzbiet i wyrzuci na plażę, można bez obaw odwrócić. 4. Nie kupuj produktów i pseudomedykamentów pochodzących z muszli czy innych części ciała zwierząt zagrożonych wyginięciem. 5. Ogranicz spożycie mięsa i swój ślad węglowy. Zamiast samochodu wybierz rower lub transport publiczny, kupuj produkty lokalne.
