Откуда появилась кровь и почему она красная

эритроциты внутри крови фото

И почему у некоторых организмов кровь бывает желтая, фиолетовая и даже бесцветная?

Кровь нужна не всем. Великое множество животных — таких, как морские звезды, губки, полипы и медузы — достаточно проницаемы для того, чтобы их ткани насыщались кислородом за счет простой диффузии из воды. Но чем сложнее становится тело и чем активнее животное движется, тем актуальнее для него вопрос об «искусственной вентиляции» всего организма. Поэтому кровь — или некий ее аналог — имеется у всех прочих животных, передает popmech.ru.

До первой крови

Все началось с фотосинтеза. Первыми его освоили цианобактерии, причем менее миллиарда спустя после появления жизни. Сперва они научились использовать энергию солнечных фотонов, чтобы отнимать электроны у молекул сероводорода (окислять их) и в конечном итоге производить органику, а в качестве отходов создавали отложения серы. Поэтому новая революция была связана с заменой сероводорода на аналогичное соединение кислорода — воду, которой на Земле предостаточно.

Этот шаг изменил все и позволил фотосинтезирующим микробам процветать. Но он же привел к тому, что в окружающую среду стали поступать все большие количества свободного кислорода. Его появление оказалось серьезной проблемой для организмов, неприспособленных к присутствию этого мощного и опасного окислителя. Простейший способ обезвредить его — позволить кислороду атаковать не важные для жизни молекулы, а что-нибудь ненужное, например, ион металла.

Живые организмы уже неплохо освоились в использовании металлов для проведения различных окислительно-восстановительных реакций.

Хранители и переносчики

Однако кислород оказался не только угрозой, но и новой потенциальной возможностью: благодаря ему органику, полученную при фотосинтезе, можно использовать намного эффективнее. При обычном бескислородном брожении «сжигание» одной молекулы глюкозы дает две молекулы АТФ (главного носителя энергии в живых организмах), а при кислородном окислении (дыхании) — до 32 молекул!

Так большинство живых организмов «подсело» на кислород окончательно. Со временем это привело к проблеме его хранения и доставки ко всем уголкам сложного многоклеточного тела. Разные группы животных, уже возникшие к тому моменту, решали эти задачи по‑разному, хотя все полагались на древнюю и великолепно отработанную схему: кислород связывается атомом металла, «подвешенным» в порфириновом кольце, которое, в свою очередь, помещено в белковую оболочку, чтобы лучше управлять его работой.

Самыми распространенными из таких молекул стали гемоглобины и гемоцианины — пигменты крови, которые встречаются у большинства позвоночных, членистоногих и моллюсков.

Все цвета крови

Красная кровь людей и большинства других беспозвоночных содержит гемоглобин, связывающий кислород с помощью атома железа. Некоторые беспозвоночные также используют гемоглобин, причем не для транспортировки кислорода, а для накопления запасов его в тех тканях, которые время от времени нуждаются в усиленном дыхании. В мускулах нашего тела такую роль играет миоглобин.

Голубой цвет крови паукообразных, ракообразных, многих насекомых и головоногих моллюсков обусловлен присутствием меди, посредством которой гемоцианины их крови (гемолимфы) разносят кислород по телу. Порфириновое кольцо гема присутствует и в зеленой крови, характерной для некоторых кольчатых червей — многощетинковых и пиявок.

Лишь в некоторых случаях окраска крови не связана с металлами переносящих кислород пигментов. Например, зеленая кровь экзотических ящериц-сцинков содержит вполне обычный гемоглобин, а цвет ей придает аномально высокое содержание биливердина. Это — пигмент желчи, который образуется при распаде гемоглобина и у зеленокровных сцинков играет, по‑видимому, защитную функцию.

Ранее мы писали, какими необычными особенностями обладают люди с третьей группой крови.

Читайте последние новости Израиля и мира на канале Курсора в Telegram.

Автор материала:
Александра Дзюба
ТЭГИ: