Восьмирукий головоногий моллюск, которого мы называем осьминогом, действительно удивительное животное, хотя и довольно странное. Эволюция наделила его множеством необычных особенностей. Главная из них — это три сердца. И это хорошо, потому что без этой тройки насосов осьминог был бы таким же спокойным, как камень.
Сложная сердечно-сосудистая система осьминога (сердца, артерии и вены) включает два типа сердец — «системное сердце» и два «жаберных сердца». Системное сердце — это основной насос, отвечающий за перемещение обогащённой кислородом крови по всему телу, и это более типичный мышечный орган. Два жаберных сердца являются вспомогательными насосами, расположенными в венах, которые принимают деоксигенированную кровь и перекачивают её к жабрам для насыщения кислородом.
Эволюция трёх сердец, вероятно, связана с химическим составом их крови, которая, кстати, синего цвета! Кровь людей и других позвоночных включает железосодержащий переносчик кислорода (гемоглобин), что придаёт ей характерный красный цвет. Однако осьминог развился с медьсодержащим переносчиком кислорода, называемым гемоцианином, и именно этот белок делает его кровь синей.
К сожалению, гемоцианин довольно плохо переносит кислород, и это усугубляется тем, что осьминоги — чрезвычайно активные существа, поэтому их мышцам требуется много кислорода для эффективной работы. К счастью, эволюция — мастер решения проблем, и её решение, по-видимому, заключается в трёх сердцах.
Действительно ли три лучше, чем одно?
Хотя точная цель трёх сердец ещё не установлена, можно предположить, что это попытка эволюции компенсировать неэффективность синей крови. Если синяя кровь не может переносить столько кислорода, то логично, что кровь должна циркулировать быстрее и эффективнее, чтобы доставить нужное количество кислорода к мышцам — три сердца должны выполнять эту функцию. Но это всё-таки вызывает вопрос: почему их кровь вообще развилась с медьсодержащим переносчиком кислорода?
Кроме осьминога, есть ещё несколько странных животных с более чем одним насосом крови. Другие головоногие, такие как кальмары, каракатицы и наутилусы, также имеют три сердца по той же причине, что и осьминог — синяя кровь. Ещё одно животное, у которого, что удивительно, есть несколько насосов крови — это лошадь.
Хотя у лошади только одно сердце, у неё есть вспомогательные структуры для перекачки крови в копытах. Эти «органы» известны как «жабы» и помогают возвращать кровь от копыта к сердцу. Копыто лошади — это относительно сложная структура, содержащая эластичную массу в центре — жабу. Когда копыто ставится на землю, жаба сжимается, сжимая вены в ноге, что помогает перекачивать кровь обратно вверх по ноге. Ещё один пример того, как эволюция работает, чтобы предотвратить всю нагрузку на сердце.
Бескорыстные существа
Чтобы ещё больше увеличить индекс странностей, существуют даже некоторые живые существа, у которых вообще нет сердца. К таким бескорыстным существам относятся медузы, морские звёзды и плоские черви. Например, у медузы нет сердца, лёгких или мозга! У неё есть только рот и гастроваскулярная полость (желудок) для еды; другая внутренняя полость для дыхания и децентрализованная «нервная сеть» для нервной системы. И это всё.
Без сердечно-сосудистой системы перемещение кислорода и питательных веществ по телу медузы осуществляется за счёт процесса диффузии, при котором молекулы перемещаются из области с высокой концентрацией в область с низкой концентрацией.
Почему они развились именно так? Процесс диффузии эффективен только в небольших тонких организмах, где расстояние между концентрациями молекул короткое. Поскольку медуза представляет собой просто небольшую тонкостенную каплю, они идеально подходят для процесса диффузии.
Можно утверждать, что эволюция думает: «Зачем использовать высокие технологии, если достаточно низкотехнологичного решения?» Медузе просто не требовалась сложная «насосно-трубная» сердечно-сосудистая система, как у осьминога. Медуза и её родственники используют гораздо менее сложные технологии, чем большинство других существ на Земле, но это не делает их менее эффективными.