Caracatița nu se remarcă doar prin cele opt tentacule moi și superba capacitate de camuflaj, ci îi uimește și pe oamenii de știință prin sistemul său circulator complex: trei inimi care funcționează simultan și sânge albastru bogat în cupru.
Este o adaptare miraculoasă la oceanele reci și sărace în oxigen.
3 Hearts: Soluții de supraviețuire în adâncurile oceanului
În timp ce majoritatea animalelor au o singură inimă, caracatița are trei. Potrivit biologului Kirt Onthank de la Universitatea Walla Walla (SUA), aceste trei inimi sunt împărțite în două grupuri cu sarcini diferite.
Caracatițele au o structură corporală specială (Foto: Getty).
Cea mai mare inimă – numită inimă sistemică – este responsabilă de pomparea sângelui bogat în oxigen în tot corpul.
Două inimi branhiale mai mici, conectate direct la fiecare branhie, sunt responsabile de pomparea sângelui sărac în oxigen prin sistemul respirator pentru schimbul de gaze. Această separare a funcțiilor permite caracatiței să optimizeze circulația sângelui în condițiile de presiune scăzută și temperatură scăzută de pe fundul mării.
„Aceste trei inimi îndeplinesc aceeași sarcină ca o inimă cu patru camere la oameni. Ele creează presiuni separate pentru a permite sângelui să circule eficient către organele vitale”, a explicat Onthank pe Live Science .
Un studiu din 1962 asupra caracatiței gigantice din Pacific ( Enteroctopus dofleini ) a dezvăluit un alt fenomen ciudat: inima caracatiței se poate opri temporar din bătaie atunci când se odihnește sau înoată.
Mai exact, în timp ce se mișcă prin expulzarea apei din corp – similar mecanismului de împingere a aerului într-un balon – presiunea ridicată face ca sistemul circulator să înceteze temporar să funcționeze pentru a proteja inima de daune. Prin urmare, caracatițele se târăsc adesea mai mult decât înoată.
Sânge albastru: Culoare adaptivă specială
Nu numai că sistemul cardiovascular este unic, dar sângele caracatiței are și o culoare albastră distinctă, complet diferită de sângele roșu al oamenilor. Cauza provine din hemocianină, o proteină care conține cupru, în loc de hemoglobină care conține fier, ca la mamifere.
Conform unei cercetări publicate în Frontiers in Zoology , hemocianina funcționează mai eficient în medii cu conținut scăzut de oxigen și temperaturi scăzute, care sunt potrivite pentru habitatele marine adânci.
Nu numai atât, această moleculă este și extrem de cooperativă. Atunci când o moleculă de hemocianină se atașează de o moleculă de oxigen, capacitatea de a atașa alte molecule de oxigen va crește, îmbunătățind eficiența transportului de gaze.
„Pe scurt, în condiții de adâncime, hemocianina nu este inferioară hemoglobinei și este chiar superioară în ceea ce privește supraviețuirea”, a spus Onthank.
Totuși, acest mecanism îngreunează și adaptarea caracatițelor la mediul terestru. Hemocianina este ușor destabilizată de schimbările de temperatură și concentrația de oxigen, limitându-i capacitatea de adaptare în ocean.
Lecții pentru inteligența artificială și medicină
Caracatițele sunt de mult timp un subiect de fascinație pentru cercetători. Nu numai că au trei inimi, sânge albastru și opt tentacule independente, dar creierul lor este și incredibil de dezvoltat, două treimi din neuroni fiind localizați în tentacule, ceea ce le permite să ia decizii asupra fiecărui membru fără a fi nevoie de un creier central care să le controleze.
Revista Nature a numit cândva caracatița „extraterestru al oceanului” nu doar datorită formei sale neobișnuite, ci și pentru că structura sa biologică nu are aproape nimic în comun cu vertebratele.
Structura circulatorie cu trei inimi a caracatiței a inspirat multe cercetări în domeniile medicinei și bioingineriei.
Conform publicației Journal of Biomechanics and Modeling in Mechanobiology, mecanismul de împărțire a fluxului sanguin în mai multe ramuri și utilizarea unor „pompe” separate pentru creșterea presiunii reprezintă un model optim pentru proiectarea inimilor artificiale sau a sistemelor de pompare biologică în roboți.
Nu numai atât, proprietățile hemocianinei sunt, de asemenea, luate în considerare de oamenii de știință ca o sugestie pentru dezvoltarea de purtători artificiali de oxigen, în special în chirurgia cardiacă sau în medii cu deficit de oxigen, cum ar fi spațiul.
Sursă: https://dantri.com.vn/khoa-hoc/3-trai-tim-va-mau-xanh-bi-quyet-sinh-ton-ky-la-cua-bach-tuoc-20250903071654265.htm
Comentariu (0)