地球上で唯一の青い血を持つ生き物！かつては数え切れないほどの命を救ったが、今では絶滅の危機に瀕している |世界カブトガニの日

2019年、世界自然保護連合は中国カブトガニ（hòu）を「絶滅危惧種」に分類し、6月20日を世界カブトガニの日と定めた。

ほとんどの人はカブトガニのような動物についてあまり知らず、「カブトガニ」という言葉さえ知っている人はあまりいません。しかし、それは私たち一人一人の人生、さらには人生と密接に関係しています。私たち一人一人がそれに「ありがとう」と言うべきです。

カブトガニが人類の運命を変えた経緯

カブトガニは、4億年以上前のオルドビス紀にまで遡ることができる非常に古い科であるキフォフォラ属に属し、生きた化石として知られています。カブトガニには、アメリカカブトガニ、中国カブトガニ、ミナミカブトガニ、丸尾カブトガニの 4 種が存在します。

カブトガニの頭は大きな丸い殻で覆われており、腹部は縁にトゲがある小さなやや三角形の殻です。 6対の脚と体の下に長い尾があります。その形状は宇宙戦艦のような、とてもSF的です。最も奇妙なことは、カブトガニの血が青いということです。これは、血液がヘモシアニンを使って酸素を運ぶためです。ヘモグロビンには鉄が含まれ、ヘモシアニンには銅が含まれています。

画像出典: Wikipedia

古来、人々はこの種の動物にあまり注意を払っていませんでした。この種の動物は美味しくなく（カブトガニの血には銅が含まれているため有毒ですが、それでも肉を食べる人もいます）、見た目もあまり魅力的ではありませんでした。 1956 年になって初めて、アメリカの医師フレデリック・B・バングが、細菌感染によってカブトガニの血液が凝固する可能性があることを証明する論文を発表しました。それ以来、カブトガニの運命と人類の運命は変わった。

多くの細菌は細胞壁にエンドトキシンと呼ばれる物質を含んでいます。エンドトキシンは細菌によって分泌されて私たちを毒するわけではありませんが、私たちの免疫系がエンドトキシンと接触すると、致命的となる可能性のある激しい反応を引き起こします。カブトガニの血液細胞には、エンドトキシンに遭遇するとゲル状に固まる特殊なタンパク質が含まれています。そのため、カブトガニの血液は細菌のエンドトキシンに遭遇すると凝固し、細菌をブロックして感染を防ぎます。

1965年、フレデリック・バリー・バングはカブトガニの血液からタンパク質を抽出し、エンドトキシンや病原体を検出する薬を作りました。この薬は後にリムルス血球溶解液として知られるようになりました。

カブトガニ試薬は細菌の検出に感度が高く、便利であるため、急速に普及しました。現在、中国では中国薬局方に掲載されているカブトガニ試薬を必要とする注射薬が300種類以上あり、2,000社以上の製薬企業や医療機器企業がカブトガニ試薬を使用しており、年間の試薬生産量は1,000万個を超えています。

カブトガニの個体数が危機に瀕

カブトガニ試薬は人類に朗報をもたらすが、カブトガニにとっては災難ももたらす。人々は野生のカブトガニを大量に捕獲し、心膜（心臓を包んでいる袋）に穴を開けて空色の血を吸い出し、薬の原料とするようになりました。

カブトガニ試薬の製造に使用される主な種は、中国カブトガニとアメリカカブトガニです。 2004年から2017年にかけて、捕獲されたアメリカカブトガニの数は33万匹以上から57万匹以上に増加しました。 COVID-19パンデミックの発生後、世界各国でCOVID-19ワクチンの研究が集中的に行われており、カブトガニ試薬の需要も拡大しています。世界を席巻しているパンデミックの中で、カブトガニは私たち一人ひとりの安全を守るために血を使ってきたが、その代償として、恐竜よりも古いこの科は絶滅の危機に瀕している。

カブトガニ血球溶解物。写真はインターネットから

米国には、カブトガニがどれくらいの量の血液を「提供」すべきかという基準がない。 10%～30%の血液が抜かれた場合、カブトガニの死亡率は8%になります。血液の40％が抜かれた場合、死亡率は29％に急上昇します。また、アメリカでカブトガニを捕獲して血抜きできる時期は5月から7月で、この時期はカブトガニが産卵のために陸に上がる時期なので、捕獲しやすいのです。これはカブトガニの繁殖を妨げるだけでなく、暑い気候のためにカブトガニの血液中のヘモシアニン濃度が低下し、酸素を運ぶ能力が低下するため、出血後にカブトガニが酸素不足で死ぬ可能性が高くなります。 2015年から2021年にかけて、米国沿岸のカブトガニの卵の数は1980年代の15分の1に減少した。

広西チワン族自治区の北部湾は、中国におけるカブトガニの中心分布域である。 1990年代には、繁殖期には60万～70万組のカブトガニが観察されました。 2019年には、わずか4万足しか残っていませんでした。

カブトガニは試薬を作るだけでなく、餌や伝統的な食料として捕獲されることもあります。埋め立てや沿岸のプロジェクトにより、カブトガニの生息地が破壊されるでしょう。河川の浚渫や埋め立てにより水の流れや水深が変化し、廃水や大雨によりカブトガニが生息する海域で富栄養化が起こりやすくなります。地球温暖化はカブトガニの生息環境も破壊しています。

カブトガニは生態系において重要な役割を果たしているため、カブトガニの個体数の減少は人間だけでなく、他の人々にも脅威を与えます。

北米の大西洋岸では、カブトガニの卵はコオバシギなどの多くの渡り鳥にとってごちそうです。渡り鳥は渡りのエネルギーとして限られた量の脂肪しか運ぶことができません。立っていられないほど痩せて空腹になると、降りてきて食べなければ体重が増えません。このように、コオバシギの渡りの際には、卵を産むアメリカカブトガニがガソリンスタンドのような働きをし、無数の鳥が生き延びることができるのです。

自然と人間は密接につながっている

カブトガニが直面している危機は、まさに自然界の縮図だ。

私たちは自然から食べ物、空気、水を得るだけでなく、命を救い、負傷者を治療するための物資も得ています。数十億年にわたる生存競争の中で、生物は特定の用途を持つ無数の化学分子を磨き上げてきました。これらの分子は医薬品の原料となる可能性があります。

2006 年までの 25 年間に、米国 FDA は 1,200 種類の新薬を承認しましたが、そのうち約 3 分の 2 は生物学的に生成された分子またはその誘導体でした。

その最も典型的な例は、イチイの樹皮から生成される抗がん剤タキソールです。米国の太平洋岸北西部では、タキソールが登場するまで、太平洋イチイは伐採業者によって「役に立たない木」とみなされていました。したがって、自然や生物学に対する私たちの理解は往々にして非常に表面的なものであり、何かが「役に立たない」と軽率に結論付けることはできません。カブトガニと同様に、タキソールの需要はイチイの個体数に大きな打撃を与えている。幸いなことに、パクリタキセルに似た物質をイチイの葉から抽出することができ、これを使ってパクリタキセルを人工的に合成することができます。葉も再生できるため、イチイは災害を免れた。

イチイ。ギャラリー内の画像は著作権で保護されています。転載して使用すると著作権侵害の恐れがあります。

生物学的に生産された医薬品の例は数多くあります。イモガイが分泌するオメガコノトキシンは神経カルシウムチャネルに非常に特異的であり、痛みを和らげ、神経細胞の生存を保護することができます。ブラジルマムシの毒は血管を収縮させる酵素を阻害し、血圧を下げることができます。

学名 Agelas dendromorpha の海綿動物は、アゲラスタチン A と呼ばれるアルカロイドを生成します。これは、新しい抗がん剤になる可能性があると考えられています。人類の医薬品に対する需要も、さまざまな生物の個体数を消耗させています。世界自然保護基金（WWF）は、薬用植物は合計で約5万種あり、そのうち3分の2以上が野生で採取されており、4,000～10,000種が絶滅の危機に瀕している可能性があると推定している。

すべての生物から構成される生物圏は、私たちの健康に広範囲に影響を及ぼします。

最も単純な例としては、湿地生物による水の浄化、植物による塵の減少や有害ガスの吸収などが挙げられます。さらに微妙な影響もあります。マラリアを媒介するハマダラカは、光がたっぷり当たる水たまりで繁殖するのが好きです。森林伐採により地面に届く太陽光の量が増加し、ハマダラカの数が増え、さらにマラリアの発生が促進されます。米国の森林の断片化により肉食動物が減少し、天敵がいないためにシロアシネズミやシマリスが大量に増加した。これらのげっ歯類が運ぶダニは、​​ボレリア・ブルグドルフェリによって引き起こされるライム病を媒介する可能性があります。

注目すべきは、生態系の破壊が人間の健康に及ぼす悪影響は、貧困層に不釣り合いに多く及んでいることである。環境破壊と生物の絶滅の増加により、彼らの状況はさらに悪化しています。

幸いなことに、人間は愚かではあるが、反省する能力がないわけではない。カブトガニは数え切れないほどの命を救ってきましたが、今、人々は目を覚まし、カブトガニを救うために懸命に働き始めています。

2019年、中国カブトガニは国家二級保護動物に指定された。カブトガニは卵をたくさん産みますが、生存率は極めて低いです。広西北部湾大学は長年の努力の末、ついにカブトガニの繁殖と放流の技術を開発した。カブトガニの卵を小さなカブトガニに育ててから海に戻すことで、生存率が大幅に向上します。シンガポール国立大学のジェック・リン・ディン氏は、遺伝子組み換え技術を利用して他の生物がカブトガニのタンパク質を生産できるようにし、カブトガニの血液を必要としない新しい試薬を開発した。この薬の普及が成功すれば、数十万匹のカブトガニが「血液災害」から逃れることができるだろう。

最後に、清末の小説『清白雷潮』の物語でこの記事を締めくくりたいと思います。乾隆年間、ある場所の海水が氾濫し、一組のカブトガニが岸に落ちました。村人たちは荷車を使ってカブトガニを海へ戻そうとしたが、カブトガニは西の方に頭を下げて沈んでしまった。清朝時代の人々は自然に関する知識が限られていました。彼らはカブトガニが人間にとってどのような役割を果たしているかを知らなかったが、この物語に表れている生命の尊さは、現代の私たちにとって何度でも思い起こす価値がある。

企画・制作

著者｜レッドクイーンポピュラーサイエンスクリエイター

レビュー｜山東大学海洋学院教授 朱謙

編集者：ヤン・ヤピン

校正：徐来林