Цветная кровь
Обязательно ли крови быть красного цвета? Почему бы ей, к примеру, не быть зелёной или же синей, или, вообще, как в фильме «Хищник» не светиться в темноте? А бесцветную кровь-кислоту у «Чужого» помните? Илу «голубую кровь» русских дворян? Разве не прикольно? Итак, попробуем разобраться, чем обусловлен цвет крови:
У всех людей кровь красного цвета. Цвет ей, как известно, придаёт гемоглобин, который является основной составляющей эритроцита, заполняя его на 1/3. Он образуется в результате взаимодействия белка глобина с четырьмя атомами железа и рядом других элементов. Именно благодаря окисному железу (Fe2+) гемоглобин приобретает красный цвет. У всех позвоночных животных, у некоторых видов насекомых и моллюсков в белке крови присутствует окисное железо, а потому их кровь имеет алый цвет.
Но, оказывается, быть красного цвета для крови вовсе не обязательно . Некоторые животные имеют кровь совсем иного цвета. К примеру, у некоторых беспозвоночных кислород переносит не гемоглобин, а другой железосодержащий белок - гемэритрин или хлорокруорин.
Гемэритрин, являющийся дыхательным пигментом крови плеченогих моллюсков, содержит железа в пять раз больше, чем гемоглобин. Насыщенный кислородом гемэритрин дает крови фиолетовый оттенок, а отдавшая кислород тканям, такая кровь становится розовой. Локализован гемэритрин в клетках, которые, в отличие от обычных эритроцитов, носят название розовых кровяных телец.
А вот, у многощетинковых червей дыхательным пигментом является другой железосодержащий белок - хлорокруорин, растворенный в плазме крови. Хлорокруорин близок к гемоглобину, но основу его составляет не окисное железо, а закисное, которое придаёт крови и тканевой жидкости зелёный цвет.
Однако и этими вариантами природа не ограничилась. Перенос кислорода и углекислого газа, оказывается, вполне могут осуществлять дыхательные пигменты и на основе ионов других (помимо железа) металлов.
К примеру, у морских асцидий кровь бесцветная, так как в ее основе - гемованадий, содержащий ионы ванадия.
А помните наших дворян с голубой кровью? Оказывается, в природе бывает и такая, но правда лишь у осьминогов, спрутов, пауков, крабов и скорпионов. Причина такого благородного цвета кроется в том, что у них дыхательным пигментом крови является не гемоглобин, а гемоцианин, в котором вместо железа присутствует медь (Сu2+). Соединяясь с кислородом воздуха, гемоцианин синеет, а, отдавая кислород тканям, - несколько обесцвечивается. В результате этого, у этих животных в артериях течёт синяя кровь, а в венах голубая. Если гемоглобин обычно содержится как в плазме, так и в форменных элементах крови (чаще всего в эритроцитах), то гемоцианин просто растворён в плазме крови. Интересно, что есть организмы, например, некоторые моллюски, у которых могут одновременно присутствовать гемоглобин и гемоцианин, причем в некоторых случаях один из них выполняет роль переносчика кислорода в крови, а другой - в тканях.
Кстати сказать, всё же известны случаи, когда и у людей оказывалась голубая кровь. Правда, совсем не у дворян. Об одном таком случае как-то напечатала газета «Труд» (от 17.03.1992):
"Решил северодвинец Михеев сдать кровь из благородных побуждений, а также для получения льготного талона на обед. Сдал. Посмотрели на нее врачи и ахнули: кровь оказалась странного голубоватого цвета. Направили её на анализ в Архангельскую токсикологическую лабораторию. Выяснилось, что необычный цвет вызван функциональными изменениями печени. А изменения эти связаны с привычкой Михеева употреблять спиртосодержащие жидкости неблагородного, скажем так, происхождения. Например... морилку...". Кто знает, может и наши цари с голубой кровью тоже морилкой не брезговали… ;-)
Ну, и напоследок табличка, где сведены вместе все эти совершенно бесполезные знания о цвете крови:
Цвет крови
Белок
Где содержится
Основной элемент
Представители
Красный, алый
(в венах темно-бордовый)
Гемоглобин
(haemoglobin)
Эритроциты, плазма
Железо
Все позвоночные, некоторые виды беспозвоночных
Фиолетовый
(в венах розовый)
Гемэритрин
(haemoerythrin)
Розовые кровяные тельца
Железо
Плеченогие моллюски, сипункулиды, приапкулиды
Зелёный
(в венах бесцветный)
Хлорокруорин
(chlorocruorin)
Плазма
Железо
Многощетинковые черви (полихеты)
Бесцветный
Гемованадий (hemovanadium)
Плазма
Ванадий
Морские асцидии
Синий
(в венах голубой)
Гемоцианин
(haemocyanin)
Плазма
Медь
Многие моллюски и членистоногие
P.S. Кстати, из-за чего меня заинтересовал этот дурацкий вопрос о цвете крови… Дело в том, что на прошлой неделе я развлекался тем, что вместе с kpblca писал полуфантастическую повесть. Начало тут, а сама незаконченная «повесть» тут. Кстати, может, найдутся желающие и допишут продолжение к ней…
Update (14-июня-2003): Рассказ был бы неполон, если бы рассказав про красную, зеленую, голубую, синюю и фиолетовую кровь, я не упомянул бы про кровь желтого и оранжевого цветов, которая часто встречается у насекомых.
Причина того, что я забыл про эту кровь, заключается в том, что я искал информацию о дыхательных пигментах, а у насекомых кровь (или точнее, гемолимфа) как раз лишена этих пигментов и вообще не участвует в переносе кислорода. Дыхание у насекомых осуществляется при помощи трахей - ветвящихся трубочек, непосредственно соединяющих клетки внутренних органов с воздушной средой. Воздух внутри трахейной трубки неподвижен. Принудительной вентиляции там нет, и приток кислорода внутрь тела (так же, как отток углекислого газа) происходит за счет диффузии при разнице парциальных давлений этих газов на внутреннем и внешнем концах трубки.
Такой механизм подачи кислорода жестко ограничивает длину трахейной трубки, максимальная протяженность которой достаточно просто вычисляема, поэтому максимальный размер тела самого насекомого (в сечении) не может превышать размера куриного яйца. Однако будь у нас на планете давление повыше, насекомые могли бы достигать и гигантских размеров (как в фантастических фильмах ужасов).
Цвет гемолимфы у насекомых может быть практически любой, т.к. в ней содержится множество различных веществ, в том числе яды и кислоты. Так, семейство нарывников получило свое название именно из-за способности его представителей (напр., шпанской мушки) выделять из сочленений бедер и голеней капли желтой крови, которая при попадании на кожу человека вызывает ожоги и похожие на нарывы водянистые пузыри.
В гемолимфе у представителей многих семейств содержатся очень ядовитые вещества, в частности - кантаридин. Попадание такой ядовитой гемолимфы в рот может вызвать серьезное отравление человека и даже смерть. Особенно ядовита кровь божьих коровок - специфического запаха, мутная, желто-оранжевая жидкость, которая выделяется ими в случае опасности.