3 καρδιές και μπλε αίμα: Το παράξενο μυστικό επιβίωσης του χταποδιού

(Νταν Τρι) - Τα χταπόδια αποτελούν εδώ και καιρό αντικείμενο γοητείας για τους ερευνητές. Όχι μόνο έχουν 3 καρδιές, μπλε αίμα και 8 ανεξάρτητα πλοκάμια, αλλά και ο εγκέφαλος του χταποδιού είναι εξαιρετικά ανεπτυγμένος.

Το χταπόδι δεν ξεχωρίζει μόνο με τα οκτώ μαλακά πλοκάμια του και την εξαιρετική ικανότητα καμουφλάζ του, αλλά εντυπωσιάζει και τους επιστήμονες με το πολύπλοκο κυκλοφορικό του σύστημα: τρεις καρδιές που λειτουργούν ταυτόχρονα και μπλε αίμα πλούσιο σε χαλκό.

Αυτή είναι μια θαυματουργή προσαρμογή στους κρύους, φτωχούς σε οξυγόνο ωκεανούς.

3 Καρδιές: Λύση Επιβίωσης στον Ωκεανό

Ενώ τα περισσότερα ζώα έχουν μόνο μία καρδιά, το χταπόδι έχει τρεις. Σύμφωνα με τον βιολόγο Kirt Onthank από το Πανεπιστήμιο Walla Walla (ΗΠΑ), αυτές οι τρεις καρδιές χωρίζονται σε δύο ομάδες με διαφορετικές λειτουργίες.

Τα χταπόδια έχουν μια ιδιαίτερη σωματική δομή (Φωτογραφία: Getty).

Η μεγαλύτερη καρδιά – που ονομάζεται συστηματική καρδιά – είναι υπεύθυνη για την άντληση αίματος πλούσιου σε οξυγόνο σε όλο το σώμα.

Δύο μικρότερες καρδιές βραγχίων, απευθείας συνδεδεμένες με κάθε βράγχιο, αντλούν αίμα φτωχό σε οξυγόνο μέσω του αναπνευστικού συστήματος για ανταλλαγή αερίων. Αυτός ο διαχωρισμός λειτουργιών επιτρέπει στο χταπόδι να βελτιστοποιεί την κυκλοφορία του αίματος στις συνθήκες χαμηλής πίεσης και θερμοκρασίας του πυθμένα.

«Αυτές οι τρεις καρδιές εκτελούν την ίδια λειτουργία με μια καρδιά τεσσάρων θαλάμων στους ανθρώπους. Δημιουργούν ξεχωριστές πιέσεις για την αποτελεσματική κυκλοφορία του αίματος σε ζωτικά όργανα», εξήγησε ο Onthank στο Live Science .

Μια μελέτη του 1962 για το γιγάντιο χταπόδι του Ειρηνικού ( Enteroctopus dofleini ) αποκάλυψε ένα άλλο παράξενο φαινόμενο: η καρδιά του χταποδιού μπορεί να σταματήσει να χτυπά προσωρινά όταν ξεκουράζεται ή κολυμπάει.

Συγκεκριμένα, ενώ κινούνται αποβάλλοντας νερό από το σώμα τους – παρόμοια με τον μηχανισμό που χρησιμοποιείται για την ώθηση αέρα σε ένα μπαλόνι – η υψηλή πίεση προκαλεί προσωρινή παύση λειτουργίας του κυκλοφορικού συστήματος για την προστασία της καρδιάς από βλάβες. Επομένως, τα χταπόδια συχνά σέρνονται περισσότερο παρά κολυμπούν.

Μπλε Αίμα: Ειδικό Προσαρμοστικό Χρώμα

Δεν είναι μόνο μοναδικό το καρδιαγγειακό σύστημα, αλλά το αίμα του χταποδιού έχει επίσης ένα χαρακτηριστικό μπλε χρώμα που είναι εντελώς διαφορετικό από το κόκκινο αίμα των ανθρώπων. Η αιτία προέρχεται από την αιμοκυανίνη, μια πρωτεΐνη που περιέχει χαλκό, αντί για αιμοσφαιρίνη που περιέχει σίδηρο όπως στα θηλαστικά.

Σύμφωνα με έρευνα που δημοσιεύτηκε στο Frontiers in Zoology , η αιμοκυανίνη λειτουργεί πιο αποτελεσματικά σε περιβάλλοντα χαμηλού οξυγόνου και χαμηλής θερμοκρασίας, τα οποία είναι κατάλληλα για διαβίωση στον πυθμένα του ωκεανού.

Όχι μόνο αυτό, αλλά αυτό το μόριο είναι επίσης εξαιρετικά συνεργατικό. Όταν ένα μόριο αιμοκυανίνης έχει προσκολληθεί σε ένα μόριο οξυγόνου, η ικανότητα προσκόλλησης άλλων μορίων οξυγόνου θα αυξηθεί, βελτιώνοντας την αποτελεσματικότητα της μεταφοράς αερίων.

«Εν ολίγοις, σε συνθήκες βαθέων υδάτων, η αιμοκυανίνη δεν είναι κατώτερη από την αιμοσφαιρίνη και είναι ακόμη ανώτερη όσον αφορά την επιβίωση», δήλωσε ο Onthank.

Ωστόσο, αυτός ο μηχανισμός δυσχεραίνει επίσης την προσαρμογή των χταποδιών στο χερσαίο περιβάλλον. Η αιμοκυανίνη αποσταθεροποιείται εύκολα όταν αλλάζουν η θερμοκρασία και τα επίπεδα οξυγόνου, περιορίζοντας την ικανότητά της να προσαρμόζεται στον ωκεανό.

Μαθήματα για την τεχνητή νοημοσύνη και την ιατρική

Τα χταπόδια αποτελούν εδώ και καιρό αντικείμενο γοητείας για τους ερευνητές. Όχι μόνο έχουν τρεις καρδιές, μπλε αίμα και οκτώ ανεξάρτητα πλοκάμια, αλλά και ο εγκέφαλός τους είναι απίστευτα ανεπτυγμένος, με τα δύο τρίτα των νευρώνων τους να βρίσκονται στα πλοκάμια τους, επιτρέποντάς τους να λαμβάνουν αποφάσεις σε κάθε άκρο χωρίς να χρειάζεται ένας κεντρικός εγκέφαλος για να τα ελέγχει.

Το περιοδικό Nature κάποτε αποκάλεσε το χταπόδι «εξωγήινο του ωκεανού» όχι μόνο λόγω του ασυνήθιστου σχήματός του, αλλά και επειδή η βιολογική του δομή δεν έχει σχεδόν τίποτα κοινό με τα σπονδυλωτά.

Η τριπλή καρδιακή κυκλοφορική δομή του χταποδιού έχει εμπνεύσει πολλή έρευνα στους τομείς της ιατρικής και της βιομηχανικής.

Σύμφωνα με το περιοδικό Biomechanics and Modeling in Mechanobiology, ο μηχανισμός διαίρεσης της ροής του αίματος σε πολλαπλούς κλάδους και η χρήση ξεχωριστών «αντλιών» για την αύξηση της πίεσης αποτελεί ένα βέλτιστο μοντέλο για τον σχεδιασμό τεχνητών καρδιών ή βιολογικών συστημάτων άντλησης σε ρομπότ.

Όχι μόνο αυτό, αλλά οι ιδιότητες της αιμοκυανίνης θεωρούνται επίσης από τους επιστήμονες ως πρόταση για την ανάπτυξη τεχνητών φορέων οξυγόνου, ειδικά σε καρδιοχειρουργικές επεμβάσεις ή σε περιβάλλοντα με έλλειψη οξυγόνου, όπως το διάστημα.

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