Гражданские учёные помогают защитить мечехвостов — одних из древнейших существ на Земле
Мечехвосты — рекордсмены по продолжительности существования без значительных изменений в строении тела. Практически не меняясь более 450 миллионов лет, они заслужили прозвище «живые ископаемые».
Особый интерес представляет их молекулярный состав: кровь мечехвостов имеет ярко-голубой цвет и уже более 50 лет используется как ключевой компонент при разработке вакцин и лекарств.
Кейт Кастеллано, специалист по морской геномике, вместе с постдокторантом UConn Мишель Нитзи опубликовала в феврале этого года в журнале Molecular Biology and Evolution первую сборку генома мечехвостов на уровне хромосом.
Кровь мечехвостов голубая, потому что для переноса кислорода в ней используется медь (а не железо, как в человеческой крови). Кроме того, у неё есть уникальный защитный механизм.
«У мечехвостов есть клетки — амёбоциты, которые действуют как встроенная сигнализация против грамотрицательных бактерий (бактериальных эндотоксинов), — объясняет Кастеллано. — Обнаружив вредные бактерии, кровь сгущается, почти как жвачка, чтобы захватить захватчиков и защитить мечехвоста».
Это свойство сгущения используется в медицине для скрининга на бактерии. Около 1970-х годов на основе крови мечехвостов был разработан тест лизата амёбоцитов Limulus (LAL-тест). Он позволяет проверять инъекционные препараты, вакцины и медицинские имплантаты на наличие вредных бактерий перед введением пациенту.
В настоящее время основной метод получения LAL-теста предполагает забор крови у живых мечехвостов. От 15% до 30% крабов погибает в процессе забора; для выживших сложно отслеживать состояние после возвращения в океан.
Пережив более 450 миллионов лет, эти живые ископаемые теперь сталкиваются с резким сокращением популяции. В Красном списке МСОП они имеют статус «уязвимые».
«Мы считаем, что часть причин сокращения популяции — это их отлов для LAL-теста и использование в качестве наживки, хотя мы до конца не уверены, какие ещё факторы влияют», — говорит Кастеллано.
Сохранение на побережье
Чтобы продолжить исследования, сохраняя популяцию, Кастеллано и Нитзи сотрудничают с проектом Limulus Университета Сакред Харт — долгосрочным экологическим и природоохранным исследованием мечехвостов в проливе Лонг-Айленд.
Проект по мечению мечехвостов Project Limulus позволяет отслеживать популяции в Нью-Йорке, Коннектикуте, Род-Айленде и Массачусетсе и сравнивать их численность ежегодно. Это также даёт возможность учёным, собирающим образцы, следить за состоянием крабов.
Мероприятие в этом году прошло 13 июня в парке Шервуд-Айленд с участием до 40 волонтёров, включая участников программы UConn Genome Ambassadors. Добровольцы Project Limulus обучали участников проводить полевые исследования, оценивать общее состояние мечехвостов, определять их пол и крепить федеральные бирки Службы охраны дикой природы.
Волонтёрам удалось успешно пометить более 50 мечехвостов.
«Project Limulus сказал, что это было их лучшее мероприятие в году — самое большое количество крабов, идентифицированных за одно событие», — отмечает Кастеллано.
Кастеллано надеется продолжить сотрудничество с Project Limulus в будущем, создавая больше возможностей для мечения для студентов и сотрудников UConn, а также углубиться в изучение генома этих удивительных существ.