Ośmiornica nie tylko wyróżnia się ośmioma miękkimi mackami i znakomitą zdolnością kamuflażu, ale także zadziwia naukowców swoim skomplikowanym układem krążenia: trzy serca pracujące jednocześnie i bogata w miedź błękitna krew.
To cudowne przystosowanie się do zimnych i ubogich w tlen oceanów.
3 Serca: Rozwiązania zapewniające przetrwanie w głębinach oceanu
Podczas gdy większość zwierząt ma tylko jedno serce, ośmiornica ma trzy. Według biologa Kirta Onthanka z Uniwersytetu Walla Walla (USA), te trzy serca dzielą się na dwie grupy o różnych zadaniach.
Ośmiornice mają szczególną budowę ciała (zdjęcie: Getty).
Największe serce – zwane sercem układowym – odpowiada za pompowanie bogatej w tlen krwi w całym organizmie.
Dwa mniejsze serca skrzelowe, bezpośrednio połączone z każdym skrzelem, odpowiadają za pompowanie krwi ubogiej w tlen przez układ oddechowy w celu wymiany gazowej. To rozdzielenie funkcji pozwala ośmiornicy zoptymalizować krążenie krwi w warunkach niskiego ciśnienia i niskiej temperatury na dnie morskim.
„Te trzy serca pełnią tę samą funkcję, co serce czterokomorowe u człowieka. Wytwarzają one oddzielne ciśnienia, aby umożliwić sprawny przepływ krwi do ważnych narządów” – wyjaśnił Onthank w Live Science .
Badanie gigantycznej ośmiornicy pacyficznej ( Enteroctopus dofleini ) przeprowadzone w 1962 r. ujawniło kolejne dziwne zjawisko: serce ośmiornicy może na chwilę przestać bić, gdy odpoczywa lub pływa.
Dokładniej mówiąc, podczas ruchu, wypychając wodę z ciała – podobnie jak w przypadku wypychania powietrza w balonie – wysokie ciśnienie powoduje chwilowe zatrzymanie pracy układu krążenia, aby chronić serce przed uszkodzeniem. Dlatego ośmiornice często pełzają bardziej niż pływają.
Blue Blood: Specjalny adaptacyjny kolor
Układ sercowo-naczyniowy ośmiornicy jest nie tylko wyjątkowy, ale ma również charakterystyczny niebieski kolor, zupełnie inny niż czerwona krew człowieka. Przyczyną jest hemocyjanina, białko zawierające miedź, zamiast hemoglobiny zawierającej żelazo, jak u ssaków.
Według badań opublikowanych w czasopiśmie Frontiers in Zoology hemocyjanina działa skuteczniej w środowiskach o niskiej zawartości tlenu i niskiej temperaturze, które są odpowiednie dla głębinowych siedlisk morskich.
Co więcej, cząsteczka ta jest również wysoce kooperatywna. Gdy cząsteczka hemocyjaniny połączy się z cząsteczką tlenu, zdolność do przyłączania innych cząsteczek tlenu wzrasta, co poprawia wydajność transportu gazu.
„Krótko mówiąc, w warunkach głębinowych hemocyjanina nie jest gorsza od hemoglobiny, a nawet lepsza pod względem przeżywalności” – powiedział Onthank.
Mechanizm ten utrudnia jednak ośmiornicom adaptację do środowiska lądowego. Hemocyjanina łatwo ulega destabilizacji pod wpływem zmian temperatury i stężenia tlenu, co ogranicza jej zdolność adaptacji w oceanie.
Lekcje dotyczące sztucznej inteligencji i medycyny
Ośmiornice od dawna fascynują badaczy. Mają nie tylko trzy serca, błękitną krew i osiem niezależnych macek, ale ich mózgi są również niezwykle rozwinięte – dwie trzecie neuronów znajduje się w mackach, co pozwala im podejmować decyzje dotyczące każdej kończyny bez potrzeby kontrolowania ich przez centralny mózg.
Czasopismo „Nature” nazwało kiedyś ośmiornicę „obcym z oceanu” nie tylko ze względu na jej niezwykły kształt, ale także dlatego, że jej struktura biologiczna nie ma prawie nic wspólnego z kręgowcami.
Potrójna struktura serca ośmiornicy stała się inspiracją dla wielu badań w dziedzinie medycyny i bioinżynierii.
Jak podaje czasopismo „Journal of Biomechanics and Modeling in Mechanobiology”, mechanizm podziału przepływu krwi na wiele gałęzi i wykorzystania oddzielnych „pomp” do zwiększenia ciśnienia stanowi optymalny model do projektowania sztucznych serc lub biologicznych systemów pompujących w robotach.
Co więcej, naukowcy uważają, że właściwości hemocyjaniny mogą stanowić podstawę do opracowania sztucznych nośników tlenu, zwłaszcza w chirurgii serca lub w środowiskach, w których występuje niedobór tlenu, np. w kosmosie.
Source: https://dantri.com.vn/khoa-hoc/3-trai-tim-va-mau-xanh-bi-quyet-sinh-ton-ky-la-cua-bach-tuoc-20250903071654265.htm
Komentarz (0)