سه قلب و خون آبی: راز عجیب بقای هشت‌پا

(دن تری) - اختاپوس‌ها مدت‌هاست که مورد توجه محققان بوده‌اند. آن‌ها نه تنها سه قلب، خون آبی و هشت شاخک مستقل دارند، بلکه مغز آن‌ها نیز بسیار توسعه‌یافته است.

اختاپوس نه تنها با هشت شاخک نرم و توانایی استتار فوق‌العاده‌اش متمایز است، بلکه با سیستم گردش خون پیچیده‌اش نیز دانشمندان را شگفت‌زده می‌کند: سه قلب که همزمان کار می‌کنند و خون آبی غنی از مس.

این یک سازگاری معجزه‌آسا با اقیانوس‌های سرد و کم‌اکسیژن است.

سه قلب: راهکارهای بقا در اعماق اقیانوس

در حالی که اکثر حیوانات فقط یک قلب دارند، اختاپوس سه قلب دارد. به گفته زیست‌شناس کرت اونتانک از دانشگاه والا والا (ایالات متحده آمریکا)، این سه قلب به دو گروه با وظایف مختلف تقسیم می‌شوند.

اختاپوس‌ها ساختار بدنی خاصی دارند (عکس: گتی).

بزرگترین قلب - که قلب سیستمیک نامیده می‌شود - مسئول پمپاژ خون غنی از اکسیژن در سراسر بدن است.

دو قلب آبششی کوچک‌تر، که مستقیماً به هر آبشش متصل هستند، مسئول پمپاژ خون کم‌اکسیژن از طریق سیستم تنفسی برای تبادل گاز هستند. این جداسازی عملکردها به اختاپوس اجازه می‌دهد تا گردش خون را در شرایط فشار و دمای پایین در کف دریا بهینه کند.

اونتانک در Live Science توضیح داد: «این سه قلب همان وظیفه قلب چهار حفره‌ای در انسان را انجام می‌دهند. آنها فشارهای جداگانه‌ای ایجاد می‌کنند تا خون به طور مؤثر به اندام‌های حیاتی گردش کند.»

مطالعه‌ای در سال ۱۹۶۲ روی اختاپوس غول‌پیکر اقیانوس آرام ( Enteroctopus dofleini ) پدیده عجیب دیگری را آشکار کرد: قلب اختاپوس می‌تواند هنگام استراحت یا شنا موقتاً از تپش بایستد.

به طور خاص، هنگام حرکت با بیرون راندن آب از بدنش - شبیه به مکانیسم فشار دادن هوا در یک بادکنک - فشار بالا باعث می‌شود سیستم گردش خون به طور موقت از کار بیفتد تا قلب از آسیب در امان بماند. بنابراین، اختاپوس‌ها اغلب بیشتر می‌خزند تا شنا کنند.

خون آبی: رنگ تطبیقی ​​ویژه

نه تنها سیستم قلبی عروقی منحصر به فرد است، بلکه خون اختاپوس رنگ آبی متمایزی نیز دارد که کاملاً با خون قرمز انسان متفاوت است. علت آن هموسیانین، پروتئینی حاوی مس، به جای هموگلوبین حاوی آهن مانند پستانداران است.

طبق تحقیقات منتشر شده در Frontiers in Zoology ، هموسیانین در محیط‌های کم‌اکسیژن و کم‌دما که برای زیستگاه‌های اعماق دریا مناسب هستند، عملکرد مؤثرتری دارد.

نه تنها این، بلکه این مولکول بسیار همکاری‌کننده نیز هست. هنگامی که یک مولکول هموسیانین به یک مولکول اکسیژن متصل می‌شود، توانایی اتصال سایر مولکول‌های اکسیژن افزایش می‌یابد و راندمان انتقال گاز را بهبود می‌بخشد.

اونتانک گفت: «به طور خلاصه، در شرایط اعماق دریا، هموسیانین از هموگلوبین پایین‌تر نیست و حتی از نظر بقا برتر است.»

با این حال، این مکانیسم همچنین سازگاری اختاپوس‌ها با محیط خشکی را دشوار می‌کند. هموسیانین به راحتی با تغییرات دما و غلظت اکسیژن بی‌ثبات می‌شود و توانایی آن را برای سازگاری در اقیانوس محدود می‌کند.

درس‌هایی برای هوش مصنوعی و پزشکی

اختاپوس‌ها مدت‌هاست که مورد توجه محققان بوده‌اند. آن‌ها نه تنها سه قلب، خون آبی و هشت شاخک مستقل دارند، بلکه مغزشان نیز به طرز باورنکردنی توسعه یافته است، به طوری که دو سوم نورون‌هایشان در شاخک‌هایشان قرار دارد و به آن‌ها اجازه می‌دهد بدون نیاز به مغز مرکزی برای کنترل هر اندام، در مورد آن تصمیم‌گیری کنند.

مجله نیچر زمانی اختاپوس را «بیگانه اقیانوس» نامید، نه تنها به خاطر شکل غیرمعمولش، بلکه به این دلیل که ساختار بیولوژیکی آن تقریباً هیچ وجه اشتراکی با مهره‌داران ندارد.

ساختار گردش خون سه‌گانه هشت‌پا الهام‌بخش تحقیقات زیادی در زمینه‌های پزشکی و مهندسی زیستی بوده است.

بر اساس مجله بیومکانیک و مدل‌سازی در مکانوبیولوژی، سازوکار تقسیم جریان خون به شاخه‌های متعدد و استفاده از «پمپ‌های» جداگانه برای افزایش فشار، الگویی بهینه برای طراحی قلب مصنوعی یا سیستم‌های پمپاژ بیولوژیکی در ربات‌ها است.

نه تنها این، بلکه خواص هموسیانین توسط دانشمندان به عنوان پیشنهادی برای توسعه حامل‌های اکسیژن مصنوعی، به ویژه در جراحی قلب یا محیط‌های کمبود اکسیژن مانند فضا، در نظر گرفته می‌شود.

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