小时候看过《家有外星人》的朋友都知道,剧里外星人的血是蓝色的。那么为什么地球上的许多动物,不光是人类,血液却都是红色的?
关于血液,我们最熟悉的特征就是它的颜色——血红色。
不过不要被「血红色」这个词误导了,我们的血确实是红的,但研究发现,其他动物的血液不一定是红色,还有可能会呈现出其他色彩。例如,人与大多数脊椎动物的血液是红色的;甲虫、海鞘、海参的血液是黄色的;大多数环节动物(海生蠕虫、分节蠕虫、水蛭等)的血液是绿色的;甲壳纲动物、章鱼、鱿鱼的血液是蓝色的;而南极冰鱼的血液则是无色的(透明色)。因为不同的动物血液中含有不同的蛋白质。而血液的颜色就是由血色蛋白决定的。含铜元素的血色蛋白,叫血蓝蛋白,使血液呈蓝色或青色;含钒元素的血色蛋白叫血绿蛋白,使血液呈绿色;含铁元素的血色蛋白叫血红蛋白,使血液呈红色。
1、血蓝蛋白
比较免疫学家克里斯托弗·科茨发现,血蓝蛋白在近 25 亿年前进化,为在地球低氧环境中生存的原始生物去除氧气中的毒素。后来,随着地球含氧量大幅增加,血蓝蛋白再次进化,具备了载氧功能,可将氧气输送到生物体全身。血蓝蛋白含两个直接连接多肽链的亚铜离子,易与氧结合,氧化时呈蓝色。
常年生活在海底的鲎( hòu )就拥有蓝色的血液。
鲎是一种生活了 4 亿年的海洋生物。鲎的血液中具有血蓝蛋白,含有丰富的铜离子,这些铜离子能够杀菌消毒。
所以即使鲎被细菌感染,血液中的铜离子也能如清道夫般将那些细菌清理得干干净净。
2、血红蛋白
血红蛋白大约在 4 亿年前进化,比血蓝蛋白晚得多。科茨说,这很可能是因为脊椎动物的呼吸系统比简单的生物体更复杂。事实上,大多数哺乳动物、鱼类、爬行动物、两栖动物和鸟类的血液都是红色的。之所以会呈现红色,是因为这些动物的血液中含有血红蛋白。
血红蛋白是由血红素与珠蛋白构成。血红素中的铁为二价,故称亚铁血红素,与氧结合时,形成氧合血红蛋白,呈鲜红色;与氧解离后呈暗红色。人体的动脉血因含氧量较多,所以是鲜红的,而静脉血是暗红的。
3、透明的血液
南极冰鱼是唯一已知的没有血红蛋白的脊椎动物。它的血液是透明的。
南极冰鱼没有血色素,因为基因突变去除了它们体内的血红蛋白。在南极冰鱼所栖息的地方,氧气充足,氧气可以直接通过鱼的鳃和皮肤进入血液循环。
并且,我们现在探讨血液颜色的时候,都仅限于有血动物,像昆虫、水母、珊瑚虫这类生物属于无血生物,它们血液的颜色就更无从谈起了。
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