ثلاثة قلوب ودم أزرق: سر البقاء الغريب للأخطبوط

(دان تري) - لطالما كانت الأخطبوطات موضوعًا مثيرًا لاهتمام الباحثين. فهي لا تمتلك ثلاثة قلوب، ودمًا أزرق، وثمانية مجسات مستقلة فحسب، بل إن أدمغتها أيضًا متطورة للغاية.

لا يتميز الأخطبوط بمخالبه الثمانية الناعمة وقدرته الرائعة على التمويه فحسب، بل إنه يذهل العلماء أيضًا بنظامه الدوري المعقد: ثلاثة قلوب تعمل في نفس الوقت ودم أزرق غني بالنحاس.

إنه تكيف عجيب مع المحيطات الباردة والفقيرة بالأكسجين.

3 قلوب: حلول البقاء في أعماق المحيط

بينما تمتلك معظم الحيوانات قلبًا واحدًا فقط، يمتلك الأخطبوط ثلاثة قلوب. ووفقًا لعالم الأحياء كيرت أونثانك من جامعة والا والا (الولايات المتحدة الأمريكية)، تنقسم هذه القلوب الثلاثة إلى مجموعتين مختلفتين في وظائفهما.

الأخطبوطات لديها بنية جسم خاصة (الصورة: جيتي).

القلب الأكبر - ويسمى القلب الجهازي - هو المسؤول عن ضخ الدم الغني بالأكسجين في جميع أنحاء الجسم.

قلبان خيشوميان صغيران، متصلان مباشرةً بكل خيشوم، مسؤولان عن ضخ الدم الفقير بالأكسجين عبر الجهاز التنفسي لتبادل الغازات. هذا الفصل بين الوظائف يسمح للأخطبوط بتحسين الدورة الدموية في ظروف الضغط ودرجة الحرارة المنخفضة في قاع البحر.

أوضح أونثانك على موقع لايف ساينس : "تؤدي هذه القلوب الثلاثة نفس وظيفة القلب ذي الأربع حجرات لدى البشر. فهي تُنشئ ضغوطًا منفصلة تسمح للدم بالدوران بكفاءة إلى الأعضاء الحيوية".

كشفت دراسة أجريت عام 1962 على الأخطبوط العملاق في المحيط الهادئ ( Enteroctopus dofleini ) عن ظاهرة غريبة أخرى: يمكن لقلب الأخطبوط أن يتوقف عن النبض مؤقتًا أثناء الراحة أو السباحة.

تحديدًا، أثناء تحركها بطرد الماء من جسمها - كما هو الحال في آلية دفع الهواء في البالون - يُسبب الضغط العالي توقفًا مؤقتًا لدورتها الدموية لحماية القلب من التلف. لذلك، غالبًا ما تزحف الأخطبوطات أكثر مما تسبح.

الدم الأزرق: لون تكيفي خاص

ليس الجهاز القلبي الوعائي فريدًا فحسب، بل يتميز دم الأخطبوط أيضًا بلون أزرق مميز يختلف تمامًا عن دم الإنسان الأحمر. ويعود ذلك إلى وجود الهيموسيانين، وهو بروتين يحتوي على النحاس، بدلًا من الهيموغلوبين المحتوي على الحديد كما هو الحال في الثدييات.

وفقًا لبحث نُشر في مجلة Frontiers in Zoology ، تعمل الهيموسيانين بشكل أكثر فعالية في البيئات منخفضة الأكسجين ومنخفضة درجات الحرارة، والتي تناسب موائل أعماق البحار.

ليس هذا فحسب، بل يتميز هذا الجزيء بتعاونه العالي. فعندما يرتبط جزيء هيموسيانين بجزيء أكسجين، تزداد قدرته على الارتباط بجزيئات أكسجين أخرى، مما يُحسّن كفاءة نقل الغازات.

وباختصار، في ظروف أعماق البحار، لا يكون الهيموسيانين أقل شأنا من الهيموجلوبين، بل إنه يتفوق عليه من حيث القدرة على البقاء على قيد الحياة، كما قال أونثانك.

ومع ذلك، تُصعّب هذه الآلية أيضًا على الأخطبوطات تكيفها مع البيئة الأرضية. إذ يُزعزع استقرار الهيموسيانين بسهولة بتغيرات درجة الحرارة وتركيز الأكسجين، مما يحدّ من قدرته على التكيف في المحيط.

دروس في الذكاء الاصطناعي والطب

لطالما كانت الأخطبوطات موضوعًا مثيرًا لاهتمام الباحثين. فهي لا تمتلك ثلاثة قلوب ودمًا أزرق وثمانية مجسات مستقلة فحسب، بل إن أدمغتها متطورة بشكل مذهل، حيث يقع ثلثا خلاياها العصبية في مجساتها، مما يسمح لها باتخاذ قرارات على كل طرف دون الحاجة إلى دماغ مركزي للتحكم بها.

لقد أطلقت مجلة الطبيعة على الأخطبوط اسم "كائنات المحيط الغريبة" ليس فقط بسبب شكله غير المعتاد، بل أيضًا لأن بنيته البيولوجية لا تكاد تتشابه مع الفقاريات في أي شيء.

لقد ألهمت البنية الدموية الثلاثية القلب للأخطبوط العديد من الأبحاث في مجالات الطب والهندسة الحيوية.

وفقًا لمجلة Journal of Biomechanics and Modeling in Mechanobiology، فإن آلية تقسيم تدفق الدم إلى فروع متعددة واستخدام "مضخات" منفصلة لزيادة الضغط هي نموذج مثالي لتصميم القلوب الاصطناعية أو أنظمة الضخ البيولوجية في الروبوتات.

وليس هذا فحسب، بل إن خصائص الهيموسيانين تعتبر أيضًا من قبل العلماء بمثابة اقتراح لتطوير ناقلات الأكسجين الاصطناعية، وخاصة في جراحات القلب، أو البيئات التي تعاني من نقص الأكسجين مثل الفضاء.

المصدر: https://dantri.com.vn/khoa-hoc/3-trai-tim-va-mau-xanh-bi-quyet-sinh-ton-ky-la-cua-bach-tuoc-20250903071654265.htm