Осьминоги знамениты своими восемью руками-щупальцами. Но сколько у осьминога сердец?
Оказывается, у осьминога 3 сердца, рассказал Live Science Кирт Онтханк (Kirt Onthank), биолог по изучению осьминогов из Университета Уолла Уолла в Вашингтоне, США. То же самое относится и к их ближайшим родственникам — кальмарам и каракатицам.
Самое большое сердце осьминогов, системное/главное сердце, расположено в середине тела моллюска. Оно перекачивает насыщенную кислородом кровь по всему телу, но не к жабрам.
«Это самое большое и мускулистое из трёх сердец», — сказал Онтханк.
Два других сердца называются жаберными сердцами, каждое из которых прикреплено к одной из двух жабр осьминога, именно «поэтому их часто называют «жаберными сердцами», объяснил Онтханк.
Работа каждого жаберного сердца состоит в том, чтобы перекачивать кровь через жабры, к которым оно прикреплено.
«Эти сердца относительно маленькие и не особенно сильные», — отметил Онтханк.
Так зачем же осьминогу нужны 3 сердца?
«По той же причине, по которой людям и другим млекопитающим нужны 4 камеры в сердце — решение проблемы низкого кровяного давления», — пояснил Онтханк.
Животным необходимо достаточное кровяное давление, чтобы эффективно доставлять кровь по всему телу. Если человек страдает от низкого кровяного давления, «у него может начаться головокружение или он даже может упасть в обморок, если встанет слишком быстро или будет напрягаться», — отметил Онтханк. «Всё потому, что низкого давления для доставки крови к мозгу недостаточно».
Жабры осьминога помогают всасывать из воды жизненно важный кислород, а жаберные сердца помогают перекачивать бедную кислородом кровь через жабры. Однако богатая кислородом кровь, которая выходит из жабр, выходит при низком давлении, «что не очень хорошо для доставки крови в организм», — сказал Онтханк. Таким образом, у осьминогов «после жабр есть ещё одно сердце, чтобы снова повышать давление крови, дабы её можно было эффективно распределить по организму», — объяснил он.
У людей аналогичная проблема. Правые две камеры сердца — правое предсердие и правый желудочек — перекачивают бедную кислородом кровь из вен в лёгкие. По словам Онтханка, когда богатая кислородом кровь покидает лёгкие, она выходит под низким давлением.
Однако затем люди отправляют эту богатую кислородом кровь обратно в сердце — в частности, в две левые камеры: левое предсердие и левый желудочек. Эти камеры повышают давление крови и направляют её по артериям к остальным частям тела.
Другими словами, осьминоги и люди решают одну и ту же проблему двумя совершенно разными способами: осьминоги, имея несколько сердец, а люди, имея сердце с несколькими камерами.
«В конце концов, эти три сердца выполняют ту же задачу, что и ваше четырёхкамерное сердце, — сказал Онтханк. — Осьминоги — отличный пример того, как сложный, разумный организм может развиваться в совершенно отдельной от позвоночных линии. У них схожие проблемы, но они нашли другое решение.»
Интересно, что исследование 1962 года показало, что главное сердце гигантского тихоокеанского осьминога (Enteroctopus dofleini) может полностью останавливаться «на длительные периоды времени, когда они отдыхают и им не так сильно требуется высокое кровяное давление», — сказал Онтханк. Вместо этого «всю работу проделывают жаберные сердца».
Кроме того, по словам Онтханка, сердца осьминогов останавливаются на несколько мгновений, когда они плавают, при этом никто точно не знает почему.
«Я думаю, что лучшее объяснение заключается в том, что плавание оказывает на их сердца такое сильное давление, что лучше просто остановить их на несколько мгновений во время плавания, чем пытаться качать, преодолевая это давление», — сказал Онтханк.
Осьминоги плавают, выбрасывая из своего тела струи воды.
«Это немного похоже на то, как наполнить воздушный шар и отпустить его, чтобы позволить ему полетать», — сказал Онтханк.
Подобное оказывает сильное давление на их тела, что может помешать их сердцу работать должным образом.
«Поэтому вместо того, чтобы бороться с этим давлением, они могут просто нажать в своих сердцах на минуту или две кнопку паузы», — добавил он.
Обычно осьминоги предпочитают ползать, а не плавать.
«Для осьминогов плавание — это, по сути, лажа, — сказал Онтханк. — Они продвигаются вперёд, выдыхая струю воды, которой в то же время дышат, так что плавание мешает им дышать. При плавании сердце осьминога на несколько мгновений останавливается, поэтому неудивительно, что они не так много плавают.»
Голубая кровь на основе меди
Ещё одним отличием кровеносной системы осьминогов от человеческой является то, что их кровь голубого цвета. Это связано с тем, что осьминоги и их родственники-головоногие моллюски используют для переноса кислорода в крови белки на основе меди, называемые гемоцианинами, вместо белка на основе железа, называемого гемоглобином, который есть у людей
Гемоцианины менее эффективны, чем гемоглобин, при связывании с кислородом при комнатной температуре. Тогда можно было бы наивно подумать, что это может быть причиной того, почему осьминогу нужно 3 сердца. Однако гемоцианины переносят больше кислорода, чем гемоглобин, в среде с низким содержанием кислорода и при низких температурах, что делает их более полезными в море, сказал Онтханк.
Кроме того, когда гемоцианин осьминога связывается с одной молекулой кислорода, это повышает вероятность его прилипания к другой. По словам Онтханка, это свойство, называемое кооперативностью, делает его гораздо более эффективным в транспортировке кислорода, чем гемоглобин.
В целом, в море гемоцианин осьминога «является, по крайней мере, сопоставимым, если не лучшим пигментом для переноса кислорода, чем гемоглобин», — сказал Онтханк. «Теперь, если мы подумаем о том, могут ли осьминоги завоевать сушу, то гемоцианин, вероятно, будет тем, что их сдержит».
