蓝色血液:血蓝蛋白的特殊使命
有些软体动物,比如鱿鱼、章鱼,还有些节肢动物,比如龙虾、螃蟹,特别是鲎,长得像活化石的那种,它们的血是蓝色的,因为它们用的是血蓝蛋白,里面含的是铜。
血蓝蛋白抓氧气的本领没有血红蛋白强,不过它也有自己的好处,它不用红细胞包着,可以直接溶解在血浆里运氧气,结构比血红蛋白简单一些,用起来方便,而且血蓝蛋白不只是运氧,还干点别的活儿,它有抗菌、抗病毒的作用,还能参与免疫反应,鲎的血蓝蛋白特别有名,能跟细菌的内毒素发生反应,凝固起来,利用这个特点,鲎血就成了检测细菌污染的利器,在医学上用途很大。
绿色血液:血绿蛋白的罕见选择
还有个比较少见的就是绿色的血液,这是由于血液中含有的血绿蛋白中的金属元素是钒,它会用到这种金属元素来当呼吸色素,一般是在一些海里的环节动物上会发现,像沙蚕、水蛭(有些水蛭就是),虽然用的金属元素不一样,但是也能够完成运输氧气的功能,这说明了只要核心的部分没有变,结构稍微做一点改变就可以完成同样的工作,生命真是神奇。
无色或淡黄色血液: 昆虫的独特路径探索
很多昆虫,它们的血,严格说起来叫血淋巴,都是无色或者淡黄色的,因为它们根本不用血来运氧气,昆虫有一套很精密的“气管系统”,就像遍布全身的小管道,能把空气里的氧气直接送到每个细胞门口,所以它们的血淋巴主要是运营养物质,激素,代谢废物这些东西,不需要专门的呼吸色素来扛氧气,所以颜色也就没什么特别的,这种办法简单又高效,对它们小小的身体来说,够用就行。
颜色不同,都是为了活下去
每种颜色都是这动物在某种环境里,为了更好地活下去而选出来的。
需要高效供氧的活跃动物,像绝大多数脊椎动物,就选了血红蛋白,而生活在特定水域或对免疫有特别需求的,或许就进化出血蓝蛋白,那些用气管直接呼吸的昆虫,干脆就省去了呼吸色素。
这些不同的呼吸色素,携氧能力有高有低,工作方式也各有特点。血红蛋白效率高,但得有个“小马车”,就是红细胞。血蓝蛋白效率差点儿,但能直接在血浆里“奔跑”。都是在各自的环境压力下,权衡利弊后的选择。
这些“怪血”有什么用?
这些特殊血液成分除了满足动物生存需求外,对人类也具有重要价值
前面说的鲎血,在检测细菌内毒素上绝对是大功臣,还有科学家在研究用蚯蚓血红蛋白造人造血,要是真能成功,就能解决血源紧张问题,还能避免输血感染,血蓝蛋白的免疫功能,也许能给我们开发新的抗菌、抗病毒药带来灵感。
所以不要小瞧这五颜六色的血,它们不只是自然界的奇观,还是活生生的生物化学教科书,里面藏了不少宝贝,等着我们去发现、学习、利用。
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香港科技大学科学焦点期刊《大自然的调色盘:绚烂多彩的动物血液》
刘文杰、彭宣宪《携氧蛋白的种类及进化演变概述》
《生物学教学》期刊《呼吸色素与氧气:血液颜色中的精妙平衡》
《自然-生态与进化》杂志鳄冰鱼基因组研究报告
农业部《鲎之生态与在医学上之应用介绍》
美国海洋生物实验室鲎血液研究报告
《百度百科》血红蛋白、血蓝蛋白、血绿蛋白