5 小玉米 2年前 418次点击
原创
蜡笔不新
博物 链接
2022-07-29 11:06
小时候有部电视剧叫《少年王卫斯理》。当中有一段讲的是卫斯理和外星蓝血人的故事,蓝血人的设定我到现在都印象深刻。
毕竟在我们的认知里,血液应该是红色的才对。
是一种连眼泪都是蓝色的设定
图片来自:《少年王卫斯理》
现实中所有的血液都是红色吗?
漏,大漏特漏。血液不光有红色,还有蓝色,甚至更多五彩斑斓的颜色。
血液有多少种颜色?
血液的颜色,是由血液中一种叫呼吸色素的蛋白质决定的,它们的主要功能便是携带和运输氧气。由于这些蛋白质所含的化学元素不同,血液也会出现不同的颜色——
1►
红色
人类和绝大多数动物的血液都是红色的。这是因为几乎所有的脊椎动物以及部分无脊椎动物的呼吸色素都是血红蛋白——一种含铁离子的蛋白质。
角蜥“大杀器”——眼珠喷血(一种防御技能)
在含氧量高的地方,血红蛋白中的铁离子与氧气结合度高,血液呈鲜红色;含氧量低的地方,铁离子与氧气结合的比例会低很多,血液看起来就是暗红色。
下面的图片设置一个左滑,以防有人晕血:
人类静脉血和动脉血
图片来源:Wikimedia
2►
蓝色
“蓝血”这个词总是和“高级”绑在一起,什么蓝血贵族、蓝血品牌。凡是贴上个“蓝血”标签,就感觉买不起了。
不过现实中有种蓝色血液,真的价比黄金,那就是鲎血,1毫升售价逼近16美元。
采血中的鲎,鲎血可以制作“鲎试剂”
图片来自:courtesy of HorseshoeCrab.org
鲎(hòu)血之所以珍贵,是因为它血液里可以提取一种快速检测细菌的凝血剂。我们注射的疫苗,就能够用它来测试安全性。
除了鲎,章鱼、龙虾、蜘蛛等部分节肢动物和软体动物的血液,也都是蓝色的。它们的呼吸色素是血蓝蛋白,负责与氧气结合的是其中的铜离子。
神奇的是,血蓝蛋白与氧结合时,血液呈蓝色,释放氧气后,则是无色的。
所以不要再说螃蟹没有血了。你得想想,是你没看到血,还是没看到你本以为的红色的血?
如果你说看到了红色的血,那就是切到手了。
3►
绿色
绿色血液往往存在于环节动物中,比如大家都熟悉的蚯蚓,水蛭。它们体内含有的是血绿蛋白,这种化合物颜色会随含氧量高低而变化,携带氧气的时候,血液呈红色,不携带氧气的时候,才呈现绿色。
除此之外,还有一个不得不提的“奇葩”——绿血石龙子(green tree skink),这是一种生在新几内亚岛的蜥蜴,不光血液是绿的,连骨头、肌肉、嘴巴都是绿的。
绿血石龙子
图片来自:Christopher Austin
它明明和人类一样,都是靠血红蛋白运输的氧气。这种从里到外的绿,来自血红蛋白代谢产生的胆绿素,富集的浓度太高,以至于完全压过了血液的红色。
不过胆绿素对大部分脊椎动物都是有毒的,如果人血也想这样,可能还没绿就先死了哈。
绿血石龙子的血液
图片来自:Christopher Austin
4►
紫色
蚯蚓血红蛋白,又称血紫蛋白,和蚯蚓没什么关系,也是一种古老的呼吸色素。蛋白中的铁离子和氧气结合,血液呈紫红色;脱氧后为无色。
紫色血液,主要存在于星虫动物门、鳃曳动物门、腕足动物门等少数原始海洋无脊椎动物中。
腕足动物门
图片来自:DE AGOSTINI/GETTY IMAGES
星虫,俗称花生蠕虫,紫红色的血液透过半透明的皮肤也能看个一二。别看长得一言难尽,但其实不少南方的朋友们可能都吃过它。
花生蠕虫长得一点不像花生
图片来自:MUSEUMS VICTORIA / CSIRO
大名鼎鼎的福建土笋冻,就是用星虫中的弓形革囊星虫做的。虫子本身富含胶原蛋白,不用加料就能凝结成冻。
晶莹剔透的土笋冻
图片来自网络
两广著名海鲜沙虫,又叫海肠子,也叫方格星虫,蒜蓉蒸、煲汤、炒菜无所不能。够新鲜够胆大的话,你还能吃上“沙虫刺身”。
当然答应我,吃之前别去搜它生前的照片。
沙虫刺身,吃个“鲜”字
图片来自网络
5►
透明无色
前面说了,血液带有呼吸色素,所以才会有颜色,如果不带呼吸色素,血液也就没有颜色了。比如南极冰鱼(crocodile icefish),它的血就是完全透明的,所以浑身看起来也是透明的。
南极冰鱼是唯一已知的,成年后血液中不含任何血红蛋白的脊椎动物。图片来自:Wikimedia
这种鱼生活在寒冷的极地深海,由于冷水的溶氧量比温水高很多,再加上海底越深,压强越大,溶氧量越高,所以到它生活的水深,溶氧量已经足够。
它不需要依靠诸如血红蛋白之类的运氧载体,氧气可以靠扩散作用,通过鱼的鳃和皮肤渗入血液中,此外巨大的心脏,也能够将氧气泵送到身体各处。
血液为何如此多变?
看起来,不管什么颜色的呼吸色素,都是为了达到运输氧气的目的,可为什么要分那么多种呢?
现在一提到血液,大家的第一反应都是红色,这是因为当今的生态系统,是以脊椎动物占主导地位,因此血液的常见呼吸色素自然以血红蛋白为主,而血红蛋白的输氧能力最强。
血红蛋白的输氧能力,其实是大约在4亿年前才进化出来的,比其他的呼吸色素晚很多。图片来自:Crystal_Blair via pixabay CC0
血蓝蛋白在约25亿年前进化,至于血紫蛋白则更原始,因此它易氧化、不稳定,血蓝蛋白倒是稳定多了,但氧结合能力弱,还是不如血红蛋白高效。
可见动物们在努力适应生活环境时,血液也没闲着,一切都是为了更好地活下去。
没有血液能活命吗?
那么有没有这样一种可能——动物没有血液也能很好地生存?
没有血液的动物还真不少。比如水母,既没有脑袋,也没有呼吸器官和循环系统。但它们可以直接透过扩散作用让氧气进出细胞膜。
和南极冰鱼不同,水母的体内除了消化器官外,没啥正经组织了,用不着消耗很多氧气。图片来自: tenor.com
同样的办法,也有许多棘皮动物在用,比如海星、海胆。珊瑚虫就更厉害了,直接与可以光合作用的虫黄藻共生,直接内购一套“供氧系统”。
除了海底,陆地上也有不需要血液的动物。比如扁虫和草履虫等等。
海绵宝宝和派大星为什么能玩在一起?他们都没脑没心没肺也没血,在一起哪里会想那么多
这些不需要血液的动物,大都是原始且结构简单的无脊椎动物。但无疑,它们也经住了自然选择的考验。
仅仅是血液,在真实的生物世界里,就能有如此之多的变幻和可能性。即使是科幻小说,在它面前,怕也会显得想象力贫瘠。
撰文 | 蜡笔不新
微信编辑 | 高兴
我先做个沙发。