كم عدد القلوب التي يمتلكها الأخطبوط؟
الأخطبوطات أيقونية لأذرعها الثمانية. ولكن كم عدد القلوب أخطبوط يملك؟
اتضح أن الأخطبوط له ثلاثة قلوب ، كيرت أونتانك (يفتح في علامة تبويب جديدة)قال عالم أحياء الأخطبوط في جامعة والا والا في واشنطن لـ Live Science. وينطبق الشيء نفسه على أقرب أقربائهم ، الحبار والحبار.
يقع أكبر قلب للأخطبوط ، وهو القلب الجهازي ، في منتصف جسم الرخويات. يضخ الدم المؤكسج في جميع أنحاء الجسم ، ولكن ليس إلى الخياشيم. قال أونتانك: “إنه أكبر القلوب الثلاثة وأكثرها عضلية”.
ويطلق على القلبين الآخرين اسم القلوب الخيشومية ، كل منها مرتبط بإحدى خياشيم الأخطبوط ، “لذلك يطلق عليهم غالبًا” قلوب الخيشومية “، كما قال أونثانك.
تتمثل وظيفة كل قلب خيشومي في ضخ الدم من خلال الخياشيم المرتبطة به. قال أونتانك: “هذه القلوب صغيرة نسبيًا وليست قوية بشكل خاص”.
متعلق ب: كيف يتغير لون الأخطبوطات؟
فلماذا يحتاج الأخطبوط إلى ثلاثة قلوب؟ وأوضح أوثانك: “نفس السبب الذي يجعل البشر والثدييات الأخرى بحاجة إلى أربع غرف في قلوبهم – حل مشكلة انخفاض ضغط الدم”.
تحتاج الحيوانات إلى ضغط دم كافٍ لتوصيل الدم في جميع أنحاء أجسامها بشكل فعال. إذا كان الشخص يعاني من النقص ضغط الدموأشار أونتانك إلى أنه “يمكن أن يصابوا بالدوار أو حتى يفقدوا وعيهم إذا وقفوا بسرعة كبيرة أو بذلوا جهدهم”. “هذا لأن الضغط المنخفض لا يكفي لتوصيل الدم إلى الدماغ.”
تساعد خياشيم الأخطبوط في سحب الأكسجين الحيوي من الماء ، وتساعد القلوب الخيشومية على ضخ الدم المفتقر إلى الأكسجين عبر الخياشيم. ومع ذلك ، فإن الدم الغني بالأكسجين الذي يخرج من الخياشيم يخرج عند ضغط منخفض ، “وهو أمر غير جيد لإرسال الدم إلى الجسم” ، بحسب أونتانك. وأوضح أن الأخطبوطات “لها قلب آخر بعد الخياشيم لضغط الدم مرة أخرى حتى يمكن إرساله إلى الجسم بكفاءة”.
البشر لديهم مشكلة مماثلة. تضخ الحجرتان الأيمنان للقلب – الأذين الأيمن والبطين الأيمن – الدم الذي يفتقر إلى الأكسجين من عروق في الرئتين. قال أنثانك عندما يغادر الدم الغني بالأكسجين الرئتين ، فإنه يخرج بضغط منخفض.
ومع ذلك ، يقوم البشر بعد ذلك بإرسال هذا الدم الغني بالأكسجين إلى القلب – على وجه التحديد ، إلى الحجرتين اليسرى: الأذين الأيسر والبطين الأيسر. تقوم هذه الغرف بإعادة ضغط الدم وإرساله عبر الشرايين إلى باقي الجسم.
بعبارة أخرى ، يحل الأخطبوط والبشر نفس المشكلة بطريقتين مختلفتين تمامًا: الأخطبوط من خلال وجود قلوب متعددة ، والبشر عن طريق امتلاك قلب به غرف متعددة.
قال أونتانك: “في النهاية ، تنجز هذه القلوب الثلاثة نفس المهمة التي يقوم بها قلبك المكون من أربع غرف”. “الأخطبوطات هي مثال رائع لكيفية تطور كائن حي معقد وذكي في سلالة منفصلة تمامًا عن الفقاريات. لديهم نفس المشاكل ولكن لديهم حلول مختلفة.”
بشكل مثير للاهتمام ، دراسة عام 1962 (يفتح في علامة تبويب جديدة) اقترح أن القلب الجهازي لأخطبوط المحيط الهادئ العملاق (Enteroctopus dofleini) قد يتوقف تمامًا “لفترات طويلة من الوقت عندما يستريحون ، عندما لا يحتاجون إلى ارتفاع ضغط الدم بنفس القدر” ، قال أونتانك. بدلاً من ذلك ، “القلوب الخيشومية تقوم بكل العمل”.
بالإضافة إلى ذلك ، تتوقف قلوب الأخطبوط لبضع لحظات عندما يسبح ، ولا أحد يعرف سبب ذلك ، حسب قول أونتانك.
قال أونتانك: “أعتقد أن أفضل تفسير هو أن السباحة تضع ضغطًا شديدًا على قلوبهم لدرجة أنه من الأفضل إيقافهم لبضع لحظات أثناء السباحة بدلاً من محاولة الضغط على هذا الضغط”.
تسبح الأخطبوط عن طريق رش الماء من أجسادهم.
قال أونتانك: “إن الأمر يشبه إلى حد ما ملء منطاد وإطلاقه للسماح له بالتحليق”. يضع هذا ضغطًا كبيرًا على أجسامهم ، مما قد يمنع قلوبهم من الضخ بشكل صحيح. واضاف “بدلا من محاربة هذا الضغط ، قد يضغطون فقط على زر التوقف في قلوبهم للحظة أو دقيقتين”.
تفضل الأخطبوط بشكل عام الزحف على السباحة. قال أونتانك: “حقًا ، السباحة من أجل الأخطبوطات هي نوع من الفوضى”. “إنهم ينفخون أنفسهم إلى الأمام بنفس تيار الماء الذي يتنفسون به ، لذا فإن السباحة تعبث بتنفسهم أيضًا. مع السباحة التي توقف قلوبهم لبضع لحظات والعبث في تنفسهم ، فليس من المستغرب أنهم لا يسبحون ذلك كثيراً.”
الدم الأزرق القائم على النحاس
الطريقة الأخرى التي يختلف فيها نظام الدورة الدموية في الأخطبوط عن الإنسان هي كيف يكون دمهم أزرق. هذا لأن الأخطبوطات و رأسيات الأرجل يستخدم الأقارب البروتينات القائمة على النحاس والتي تسمى الهيموسيانين لنقل الأكسجين في دمائهم ، بدلاً من البروتين القائم على الحديد المسمى الهيموجلوبين الذي يقوم به البشر.
الهيموسيانين أقل فعالية من الهيموجلوبين في الارتباط بالأكسجين في درجة حرارة الغرفة. قد يعتقد المرء بعد ذلك بسذاجة أن هذا قد يكون سببًا لاحتياج الأخطبوط لثلاثة قلوب. ومع ذلك ، فإن الهيموسيانين يحمل كمية من الأكسجين أكثر من الهيموجلوبين في البيئات منخفضة الأكسجين وفي درجات الحرارة المنخفضة ، مما يجعلها أكثر فائدة في البحر ، كما قال أونثانك.
بالإضافة إلى ذلك ، عندما يرتبط الأخطبوط الهيموسيانين بجزيء أكسجين ، فإن ذلك يجعله أكثر عرضة للتكتل على آخر. قال أونثانك إن هذه الخاصية ، التي تسمى التعاونية ، تجعلها أفضل بكثير في نقل الأكسجين من معظم الهيموسيانين.
بشكل عام ، في البحر ، يعتبر الهيموسيانين الأخطبوط “على الأقل صبغة نقل أكسجين مماثلة ، إن لم تكن أفضل ، من الهيموغلوبين” ، على حد قول أونتانك. “الآن إذا كنا نفكر في ما إذا كان بإمكان الأخطبوطات غزو الأرض ، فمن المحتمل أن يعيقها الهيموسيانين.”
