蓝血生物 中国鲎
前言
鲎属节肢动物门(Arthropoda) 、有螯亚门(Chelicerata) 、肢口纲( Merostomata) 、剑尾目( Xiphosura) 、鲎科( Limulidae) 。全世界鲎现有种,只有 4 种,分别是美洲鲎( Limulus polyphemus) 、中国鲎 ( Tachypleus tridentatus) 、巨鲎 ( Tachypleus gigas) 以及圆尾鲎 ( Carcinoscorpius rotundicauda) 。鲎之所以能称为活化石,可以从其在物种形态、器官构造及生化方面的优势找到答案,鲎在外形、生殖力、自愈力及栖息地的多样性等方面展现了很强的适应能力,可能是其抗御各种环境挑战而长久延续自身种群的内在原因[1-3]。它们头尾长约60 cm,背部拱起,腹面平整,身后拖着长剑尾,形状略似倒扣的瓢[4]。鲎自古生代出现在地球上,已历经约 4 亿年的漫长历程,形态结构上无大的变化,有“活化石”之称,是大自然中不可或缺的一员,也是生态链的重要组成部分。此外,它还在动物学、进化学、生态学、现代医学以及仿生学等科研领域中发挥着重要作用,为人类做出了突出贡献,是珍贵的、不可替代的自然资源。
巨鲎Tachypleus gigas
中国鲎,又名三刺鲎、东方鲎,在日本被称为日本鲎。在中国海域分布的鲎为中国鲎和圆尾鲎。中国鲎主要分布于中国长江口以南的东海与南海海域。每年立夏至处暑期间是中国鲎的产卵盛期,退潮后,在海滩上能捡到雌雄成对的成体鲎。近年来,由于生态环境破坏和大规模的滥捕乱杀,中国鲎数量锐减,面临资源枯竭。加上中国鲎的生长周期相当长,从卵细胞受精至性成熟需要 13 ~ 15 年的时间,给中国鲎资源的恢复造成困难。因此保护中国鲎资源已到了刻不容缓的地步。[5]
中国鲎Tachypleus tridentatus
2中国鲎的生存和保护现状
2.1地理分布
现存鲎家族的分布是连续的,但对一种鲎来讲,在其各自的分布范围内却是断续的。鲎的分布受一些自然因素所影响。温度可能是美洲鲎和中国鲎分布边界的限制因素; 而对巨鲎和圆尾鲎来讲,爪哇海沟和其他地方的海底深度可能是阻碍它们南迁至澳洲的原因。中国鲎主要分布于日本、中国、越南、苏门达腊、爪哇、马来西亚等国家。
韩国的中国鲎
在日本,中国鲎分布于日本西部沿岸,主要是濑户内海周围沿岸和九州岛北岸。在中国,中国鲎分布于舟山岱山、宁波以南的广大中国海岸和台湾岛西岸以及澎湖列岛周围。数量较多的分布区是福建、广东、广西、海南等。在福建宁德的三沙湾、福清莆田的兴化湾、平潭岛、泉州湾、厦门岛周围以及金门岛等鲎的数量非常丰富[6]。
在广东,特别在湛江一带,鲎的数量多,个体大。香港地区的中国鲎的数量也不少。在广西,北部湾沿岸的鲎资源非常丰富,向南延伸到海南省的西部沿岸。
在越南,中国鲎分布于芽庄一带,其他地方很少见。中国鲎还分布于菲律宾的西部海域、加里曼丹岛北部西岸及东岸、北婆罗洲、苏拉威西岛北部、东爪哇和苏门达腊的印度洋沿岸的锡博尔加和巴东等地[5]。
2.2生存和保护现状
2.2.1生存现状
鲎在食物、食器、医药、科学研究、民俗文化及沿海生态保护等方面为人类提供了极为重要的服务价值,但随着经济的快速发展,鲎种群正在大量衰退。栖息地环境污染、破坏及消失和人类过度捕捞采血与食用是鲎类种群大规模减少的主要原因,中国鲎更是岌岌可危[11]。30 多年前,在中国东部和南部沿海滩涂上,随处可以见到中国鲎,而现在它们已经从大部分海域消失,中国鲎种群资源濒危。中国鲎在中国的浙江省、福建省、广东省广西壮族自治区都属于省级重点保护野生动物[12]。
2.2.2鲎血的医用价值
鲎血液里含有50多种活性物质,具有抗细菌、抗真菌、抗病毒、抑制肿瘤细胞生长和诱导癌细胞分化的生物活性物质[5]。鲎血浆中有一种非常原始而特别的变形细胞,一旦细菌入侵身体,这种变形细胞就会变形,在其形态改变过程中会释放出凝固蛋白原包围入侵细胞,并使附近的其它细胞产生粘连作用,进而使血液凝集成为胶状物,来减低细菌的入侵威胁。
鲎试验研究可以追溯到 19 世纪 80 年代左右。但是,在1956年美国的约翰·霍普金斯大学动物学家Bang F的论文《鲎的一种细菌性疾病》发表后,人们才发现了鲎血液的实际医用价值。1965年,Bang F 与他的合作者制备了没有血液的鲎血细胞溶解物(LAL),1968 年被正式命名为鲎试验(Limulus Test)。利用鲎血液的这种特殊反应,1968 年,科学家研制出一种特殊的医用检验试剂——“鲎试剂”。目前,世界上能用鲎血制成药典规定的用于检测药品的“鲎试剂”的鲎只有两种,一种是美洲鲎,一种是中国鲎。由美洲鲎血液提取的鲎试剂称为Limulus Amebocyte Lysate,缩写为LAL;由中国鲎血液中提取的鲎试剂称为Tachypleus Amebocyte Lysate,缩写为 TAL。TAL 与 LAL 有相同的功效。鲎试剂是《中国药典》中需采用内毒素检测的300 多种注射药品的检测试剂。保守估计,根据需求,中国每年由各鲎试剂生产厂家生产的鲎试剂达 1 000 多万支(0.1 mL/支),供全国 2 000 多家大制药厂使用,为人们的生命健康提供保障,这1 000 万支鲎试剂必须用几十万对鲎抽血制备(在不影响鲎存活的基础上抽血)。目前,还没有能够在市场上推广使用的鲎试剂替代品。从中国药品试剂行业对鲎试剂的刚性需求考虑,中国鲎作为国家重要战略生物资源,其种群亟待抢救、复育和保护。
2.2.3 鲎的濒危现状
遗憾的是,古老而且拥有多种价值的鲎,正陷人种群大量衰退的困境。我国公众对鲎及鲎试剂的认知还较为薄弱[13],部分地区还存在吃鲎的现象[14]。在中国,较健全之野外中国鲎族群见于福建、广东、广西与海南等地区,但因近岸渔业活动的活跃与海岸潮间带的开发,栖息于沿岸浅海及潮间带的中国鲎族群受到严重的威胁。沿海一带渔民表示有多年未见中国鲎上岸产卵。近年来,珠江口以北的海域已很难发现中国鲎的存在;而族群较完整的北部湾,鲎数量也从1990年代以前的60万-70万对,骤降为2010年左右的每年约30万对。在福建平潭的研究显示,中国鲎的数量在1954-2002年间,产量呈指数下滑,由1954年的1000对/日的产量,下降至2002年的4对/日。最近在福建一带海域对整:进行普査时几乎一无所获,可见鲎物种岌岌可危。
造成鲎类种群的大规模减少,原因何在?栖息地劣化、破坏及消失和人类过度捕捞是主因。海岸大规模开发,进行填海造陆、造港和构筑海岸防护工程,直接导致成鲎产卵场及稚當孵育场消失。海岸开发也造成鲎的栖息地被切割、不连续,使种群密度降低,遗传多样性降低,种群间交流受限,从而越发危及鲎种群的生存与拓殖。海岸开发引起海岸地形改变,也直接冲击海岸输沙平衡,造成海滩冲蚀或淤积,不再适合鲎的居住。栖息地的污染,例如有毒物质进入,直接伤害或间接地损害鲎的食物的量与质。为了食用和采血而过度捕捞,或者因渔捞而使鲎成为副渔获物,都会造成鲎资源损失。待袋网或流刺网作业不仅阻挡成鲎上岸产卵,还容易使鲎遭到缠绊而死亡。全球气候变暖给鲎生存的海岸地带造成威胁,如海平面上升、富营养化,这些也是鲎种群面临的严重挑战[4]。
中国鲎的分布 图A红色表示适宜栖息地 图B绿色表示失去的适宜栖息地(Maxent和SVM算法)
3鲎的保育研究和现状
Earle 早在 1991 年就指出,如果再没有有效的中国鲎保育措施对其加以保护,这一珍贵的动物将在地球上消失[15]。可见,中国鲎保育工作的开展早已是迫在眉睫。
3.1保育措施
3.1.1展开中国鲎资源分布调查
只有了解中国鲎资源现状,得到其栖息地准确位置和相关分布密度的第一手资料,才能为有关部门制定保护和管理措施提供基础材料。因此展开大规模的生态分布调查,获取其栖息地特征将有利于中国鲎保育工作的开展。
3.1.2完善相关法规
由中国鲎栖息地所在政府部门制定相关的政策和法规来规范中国鲎保育工作是有效的保育措施之一。任何非法捕杀中国鲎,破坏中国鲎天然栖息地的行为都将受到法律的严惩。
鲎的栖息地鲎生活史上需要产卵、孵育及成鲎生活三种不同类型的栖息地
3.1.3开展鲎苗人工放流和成鲎引入工作
通过人工繁殖和大量培育稚鲎的方式,将培育的幼鲎放流于其天然栖息地,可快速恢复 中国鲎资源[5]。但稚鲎的人工培育工作需耗费大量时间与人力[16]。在鲎保护区内进行“成鲎引入野外产卵”的方式也被证实是可行的[17]。其做法如下: ( 1) 先在保育区内的高潮线沙滩区围网设置一个区域; ( 2) 在初十五大潮的时候,将饲养在水生动物试验所的数对成鲎引入到围网区,使成鲎直接在野外的沙滩上产卵; ( 3)让卵直接在野外沙滩孵化,孵化出的幼鲎可以摄取潮间带泥滩地里的食物。
鲎卵
幼鲎
3.1.4提高全民保护意识
中国鲎运动缓慢,且需上岸产卵,在沿海地带,其捕捞成本非常低,一些中国鲎被捕捞上来后,若因为个体小而无人购买,甚至会被剁碎成为猪食。在沿海地带的偏远农村,监管非常薄弱。广西水产研究所和广西海洋研究所的调查结果表明,很多渔民并不知道中国鲎是广西二级保护动物,捕杀中国鲎是违法行为。因此,强化民众意识,引导民众意识到中国鲎资源保育的重要性非常重要。只有全民提高鲎保护意识,并自觉参与鲎保护行动,才能有效保护中国鲎。例如借助电视、报刊、书籍、网络等传播媒体,将中国鲎的生活史、生态习性等基础知识、保护现状以及孵育方法以最有效、最快速的方式传递至社会大众。对青少年开展相关培训也是传播中国鲎保护信息的有效途径,因为他们不仅可以自发参与中国鲎保育工作,还能够身体力行地把此类信息传递给他们身边的成年人[5]。
4讨论
鲎是地球上最古老的物种之一,是极为珍贵的“活化石”,在动物学、进化学、生态学、现代医学和仿生学等学科领域中发挥着重要作用,可以说,我们每个人都是鲎的受益者。30 多年前在中国东部和南部沿海随处可见的中国鲎,现在其已经从大部分海域消失,鲎正面临着严重的生存危机。我们应该加强鲎种群资源的观测和监测,加强种群繁殖和科学放流技术的研究,为国家的鲎资源保护和可持续利用政策和决策提供科学依据;充分认识中国鲎资源的战略地位,对鲎种群繁育必要的潮间带栖息地环境给予保护,在广泛调查鲎栖息地的基础上,保护和修复中国鲎栖息地环境,禁止在中国鲎繁育栖息地填海造地;建立中国鲎保护区及其保护网络和自然教育基地,增强中国鲎资源恢复力和应对环境变化的弹性;紧急规范鲎试剂采血方式,规范获取鲎血资源的渠道,保护国内规范生产鲎试剂的民族企业;提倡和鼓励海洋渔业部门对中国鲎幼苗的放流,鼓励和指导民间对中国鲎的科学放生;通过公众宣传教育让更多民众认识鲎、了解鲎,多行爱护鲎的善念和善举;把鲎作为文化象征的一种吉祥物种,发挥鲎文化影响,预先引导和解决拟建保护区及其周边社区的替代生计,推进社区和利益相关者参与共管,建立鲎资源保护的长效机制;编制与实施基于鲎资源保护的区域和产业发展规划、污染控制规划和生态旅游规划,不仅有利于鲎资源保护,而且也会带动沿海地区人们生活质量的提高,使中国鲎资源及其栖地环境的保护与国民生计和谐共生,促进生态文明进步。
全社会应该更加清醒地认识保护中国鲎的战略重要性,国家政府各部门和沿海地区政府、组织、企业、社会各阶层力量应该联合起来,积极行动起来,拒食、拒售中国鲎,保护中国鲎的栖息地环境,共同推进中国鲎的科学增殖放流,保护和扩大中国鲎种群的数量。愿在地球上生存了4.85亿年的珍贵活化石中国鲎不在我们这一代枯竭!
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