El cangrejo herradura tiene la sangre azul

El cangrejo herradura tiene la sangre azul Imagen superior: cangrejo herradura americano (Limulus polyphemus), de la colección de Pedro Franco Dávila, primer director del Real Gabinete de Historia Natural. Servicio de Fotografía del MNCN.

Recuerda a los trilobites y aunque se le conoce como cangrejo herradura o cangrejo cacerola, no es un crustáceo. Es un invertebrado marino muy primitivo que apenas ha cambiado en los últimos doscientos millones de años. Tiene un gran interés para la industria biomédica y farmacéutica ya que su hemolinfa es importante en el desarrollo de nuevos antibióticos y vacunas. El Museo Nacional de Ciencias Naturales (CSIC) conserva siete especímenes en su colección de invertebrados, uno de los cuales perteneció a la colección de Pedro Franco Dávila, el primer director del Real Gabinete de Historia Natural.

El naturalista portugués Antonio Parra publicó en 1787 el primer libro científico impreso en Cuba: Descripción de diferentes piezas de historia natural, las más del ramo marítimo, representadas en 75 láminas. En este libro Parra ilustra y describe al cangrejo herradura americano como "araña carapacho". Lo cierto es que el cangrejo herradura es un quelicerado que se parece más a las arañas, a los escorpiones y a los ácaros, que a los cangrejos y otros crustáceos. Pertenece a la clase Merostomata, un grupo muy antiguo que en la actualidad comprende sólo cuatro especies: tres asiáticas (Carcinoscorpius rotundicaudaTachypleus gigas y Tachypleus tridentatus) y una americana (Limulus polyphemus), que es la que protagoniza esta entrada.

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Imagen superior: cangrejos herradura, Antonio Parra. "Descripción de diferentes piezas de historia natural, las más del ramo marítimo, representadas en 75 láminas". La Habana, 1787.

Estos curiosos invertebrados viven en los fondos arenosos de aguas poco profundas a lo largo de la costa este de Norteamérica y América central, desde Maine hasta la península de Yucatán en México. Sus requerimientos de hábitat varían a lo largo de su ciclo vital. Uno de los hábitats críticos, y que puede ser un factor limitante para la reproducción, son las playas, a las que cada primavera llegan cientos de miles de cangrejos para desovar. Los huevos y larvas de esta especie son un recurso trófico importante para invertebrados, peces, tortugas marinas y aves costeras.

Las mayores poblaciones de L. polyphemus se encuentran en la bahía de Delaware (New Jersey, EEUU). Esta bahía es un área de descanso estratégica para las aves marinas que utilizan el corredor atlántico para desplazarse entre las zonas de invernada en Sudamérica y las de cría en el Ártico. Una de las más populares es el playero rojizo (Calidris canutus) que migra desde al Ártico hasta Tierra del Fuego, volando trayectos de hasta 4.000 kilómetros sin detenerse. Al menos 11 especies de aves limícolas se alimentan de los huevos de cangrejos, durante las dos o tres semanas de parada, lo que les permite volver a acumular la grasa que han perdido durante el trayecto. La mayoría de los huevos proceden de nidos que han sido dañados por las olas y las tormentas, por lo que su consumo no afecta al éxito de cría de los invertebrados.

Además de su interés ecológico, los cangrejos herradura también son, o han sido, un importante recurso agroganadero y pesquero. Su recolección para usarlos como fertilizante y pienso para el ganado comenzó a principios del siglo XIX y se prolongó hasta la primera mitad del siglo XX. En 1940, cuando aparecieron los fertilizantes químicos, la demanda de cangrejos disminuyó drásticamente, cesando en 1960. A partir de 1970 volvió a capturarse como cebo para la pesca de la anguila americana (Anguilla rostrada) y el caracol de mar (Busycon spp).

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Imagen superior: decenas de miles de cangrejos herradura antes de ser molidos para su uso como fertilizante en Delaware, Nueva Jersey, 1924.

Pero lo más sorprendente de este peculiar artrópodo es su relevancia para la salud pública. Vacunas, fármacos inyectables y dispositivos médicos deben cumplir unas normas de calidad, como la ausencia de endotoxinas bacterianas, que garanticen su seguridad. Y es aquí donde interviene la hemolinfa, el análogo de la sangre de los vertebrados, pero de color azul por la presencia de cobre en la hemocianina que es la molécula que transporta el oxígeno.

Estos animales, por su estilo de vida, están expuestos a concentraciones muy grandes de bacterias, por lo que viven bajo la constante amenaza de infecciones. Para evitarlas han desarrollado un mecanismo de defensa, conocido como lisado de amebocitos de Limulus (LAL), que provoca la coagulación sobre cualquier bacteria con endotoxinas que entre en el sistema circulatorio del cangrejo.

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Imagen superior: sangrado del cangrejo herradura americano para obtener el reactivo para el test LAL (lisado de amebocitos de Limulus). Fotografía: Andrew Tingle.

La industria farmacéutica utiliza el test LAL para probar la pureza de las drogas. Si la solución se coagula, la droga está contaminada. Este método es tan eficiente que la contaminación con endotoxinas de las bacterias Gram negativas puede ser detectada a concentraciones extremadamente bajas. Para obtener el reactivo para el test LAL, se requiere la hemolinfa de alrededor de 500.000 cangrejos al año, a los que se les extrae alrededor de 100 mililitros perforando el pericardio de su primitivo corazón. Durante el proceso el 15% de los cangrejos muere, los demás son devueltos al mar.

Más allá de su importancia ecológica, económica y médica, el cangrejo herradura ilustra magníficamente la línea tan sutil que separa la investigación básica de la aplicada. En 1956, el investigador Frederik B. Bang estudiaba la circulación de la sangre en los cangrejos de herradura cuando descubrió este compuesto y sus propiedades protectoras frente a las letales toxinas bacterianas. Tan sólo unas décadas después, este hallazgo daría lugar a una industria multimillonaria.

Referencias bibliográficas:

Walls, E. A., Berkson, J., Smith, S.A. 2002. The Horseshoe Crab, Limulus polyphemus: 200 Million Years of Existence, 100 Years of StudyReviews in Fisheries Science, 10(1): 39-73.

Copyright del artículo © MNCN-CSIC. Publicado originalmente en el blog del Museo Nacional de Ciencias Naturales (CSIC). Se publica en TheCult.es por cortesía del MNCN.

Carmen Martínez

Carmen Martínez forma parte del Departamento de Comunicación y Programas Públicos del Museo Nacional de Ciencias Naturales (MNCN-CSIC). Asimismo, es autora, desde su creación, del Blog del MNCN. Los artículos de Carmen Martínez se publican en TheCult.es por cortesía del MNCN con licencia CC no comercial.

Sitio Web: www.mncn.csic.es
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