Miért van tintahal és polip kék vér?

Nincs sok lehetőség arra, hogy az emberek kölcsönhatásba lépjenek a polipokkal és a tintahalakkal, és az emberek többsége valószínűleg örül ennek. Ezeket a mélység titokzatos teremtményeit gyakran a mélység baljós vadászaként ábrázolják a népszerű filmekben és irodalomban, és furcsa felépítésük és viselkedésük megkönnyíti tőlük a félelmet.

Csápjaik és tapadókorongjuk, valamint éles csőrük (testük egyetlen „csontja”) között ezek a furcsa lények évszázadok óta lenyűgözik az embereket.

Azonban az egyik legfurcsább dolog, amit a vörösvérű emberek megértenek, a vérük színe. Miért van a Földön kék vér a polipoknak és a tintahalnak?

Ez az evolúcióról szól

Bár sokan szeretnék, ha a magyarázat valamivel izgalmasabb lenne, a tintahalak és a polipok kékje mögött rejlő valódi ok az egyszerű evolúció. Például az embereknek vörös vére van, de ritkán csodálkozunk azon, hogy miért van ez.

Az emberi vér egyik kulcsfontosságú eleme a vas, ezért étrendünk olyan fontos része. A vérünkben lévő vas a hemoglobinban található, egy vér által közvetített fehérjében, amely lehetővé teszi az oxigén szállítását szerveinkbe és szöveteinkbe. A vas kötődik az oxigénhez, ami a vér elszíneződését pirosra váltja (hasonló színváltozást tapasztalunk, amikor a vas „oxidálódik” a természetben ... ezt „rozsdának” hívjuk). A hemoglobin az oxigénszállítás rendkívül hatékony módszere, összehasonlítva a természetben megfigyelt egyéb módszerekkel.

tintahalak polipok

Fotó: Timonina/Shutterstock

600 millió évvel ezelőtt azonban nem biztos, hogy ez történt az emberi vér esetében. Mint a legtöbben tudjátok, az emberek több tízmillió év alatt fejlődtek, de messze azelőtt, hogy valaha elhagytuk volna a tengereket, hogy szárazföldi emlősökké váljunk, eltávolodtunk az egyszerűbb lényektől. Az egyik divergens pont a vérünkben lévő fehérje lehetett, amely felelős az oxigén szállításáért.

A primitívebb fajok (mint a polip, a tintahal és számos más gerinctelen állat) egy másik fehérjét, az úgynevezett hemocianint használnak, amely a vas helyett a rézre támaszkodik. Amikor a réz oxigénnel kötődik, az elszíneződés eltér, és vérük kék színű lesz.

Most az az érdekes rész, hogy a hemocianin kulcsszerepet játszik a tintahalak és a polipok környezetükhöz való adaptációjában. Sok tintahal és polip él a tengerfenék közelében, gyakran szélsőséges vagy sarkvidéki hőmérsékleten (bizonyos esetekben -30 Fahrenheit fok). Ilyen hőmérsékleten az oxigén szorosabban kötődik a fehérjékhez, és ha ezt az oxigént nem lehet elválasztani és a szövet- és szervrendszerbe juttatni, akkor a szervezet szó szerint megfullad. Szerencsére ezek a mélytengeri élőlények képesek megváltoztatni a vérük hemocianin-koncentrációját (fajonként akár 40% -kal), hogy kompenzálják és biztosítsák a túlélést a sarki vizekben.

... De mi az oka?

Bár egy egyszerű vérelemzés és az evolúció megmagyarázhatja a színkülönbséget, miért nem egyszerűen a polipok fejlődtek úgy, hogy melegebb vizekben éljenek? Bizonyára könnyebb lett volna, mint megvárni, hogy polipok száz generációi kifejlesszék a szuper hemocianint termelő erőket ...

A polipokat a viszonylag rövid élettartam és a nagy távolságok vándorlásának képességének hiánya határozza meg. Ez nagyrészt párzásuknak, életmódjuknak és mobilitásuknak köszönhető. Az óceán fenekén való csúszómászás nem a leggyorsabb módja a mozgásnak, és átlagosan 5–15 éves élettartammal (polipok és tintahalak mindkét szélsőségben) a távolsági vándorlásnak egyszerűen nincs értelme. Más szavakkal, fejlődniük kellett, hogy megbirkózzanak a választott élőhelyükkel, amit meg is tettek. A túlhevített termikus szellőzőnyílások és az északi-sarki vizek közelében élés egyidejűleg azt jelenti, hogy a polipoknak rugalmasságra van szükségük a hőszabályozásukban és az oxigéntranszportban, ezáltal a hemocianin anatómia és sajátos igények szempontjából rugalmasabb lehetőség.

A réz koncentrációja a mélyebb vizekben is növekszik, míg a vas koncentrációja végül csökkenni kezd. Ezért a réz készenléti elérhetősége okozhatta ezt a megállást a tintahalak és a polipok evolúciós folyamatában, mivel környezetük rengeteg esszenciális ásványi anyagot biztosított, a többit meghagyva, ahogy mondják az evolúció történetének.

Nem ők az egyetlenek ...

A természetet azonban nem tudjuk szépen felosztani kékvérű és vörösvérű lényekre, mert számos más szín is létezik. Például van Pápua Új-Guinea zöldvérű bőre, amely a felhasznált hemoglobint alkotó részekre bontja (bilirubin és biliverdin). Ezek az egyes melléktermékek kölcsönhatásba lépnek a vérrel, hogy zöld színt kapjanak, ami nagyon furcsa dolog látni!

Vannak olyan halak is, akik szélsőséges hőmérsékleten élnek, és teljesen tiszta a vérük, és nincsenek vér által szállított fehérjehordozók oxigénhez. Hidd el, ha nem, az óceán fenekén valójában több oxigén áll rendelkezésre, és tekintettel arra, hogy a halak hogyan veszik fel közvetlenül az oxigént a környezetükből (kopoltyúk és közvetlen 02 diffúzió, bizonyos esetekben), mindenféle nélkül képesek oxigént pumpálni a szükséges részeikre e színes hordozók közül.

Most, hogy mindezt megmagyarázzuk, legközelebb, ha elmész búvárkodni, és meglátod a polipot, ne feledd, hogy ezek mind nem különböznek tőlünk - csak néhány extra függelék, 600 millió év, a csontok teljes hiánya és egy kissé különböző fehérje a vérben, amely azt az egyedi kék árnyalatot adja neki!