رازگشایی از این پدیده نادر در بین موجودات زنده!

خبرآنلاین: اولین چیزی که با شنیدن نام اختاپوس به ذهن اکثر ما می‌رسد، این است که این موجود، هشت پا دارد ولی این جانور عجیب و خاص، ویژگی‌های دیگری نیز دارد که به مراتب حیرت انگیزتر هستند؛ از جمله اینکه آنها بیش از یک قلب دارند.

طبق گفته کرت اونتانک، زیست‌شناس اختاپوس‌ها در دانشگاهی در واشنگتن، اختاپوس‌ها سه تا قلب دارند. این امر در مورد نزدیک‌ترین موجودات شبیه به اختاپوس‌ها، یعنی ماهی‌های مرکب نیز صادق است.

بزرگترین قلب اختاپوس که قلب سیستمیک آن است، در وسط بدن این موجود نرم‌تن قرار گرفته است. این قلب، خون اکسیژن‌دار را به تمام بخش‌های بدن به جز آبشش‌ها، پمپاژ می‌کند. این بزرگترین و عضلانی‌ترین قلب از سه قلب اختاپوس است.

دو قلب دیگر اختاپوس، قلب‌های شاخه‌ای نامیده می‌شوند که هر یک از آنها، به یکی از دو آبشش اختاپوس متصل هستند. این دو قلب معمولا قلب‌های آبشش نامیده می‌شوند و نسبتا کوچک هستند و قدرت چندانی هم ندارند. وظیفه هر قلب شاخه‌ای، پمپاژ کردن خون از طریق آبششی است که به آن متصل شده.

چرا اختاپوس‌ها به سه قلب نیاز دارند؟

به همان دلیل که انسان‌ها و دیگر پستانداران، به ۴حفره در قلبشان نیازمندند. به منظور حل مشکل فشار خون پائین.

برای آنکه خون بتواند به شکل موثری در سراسر بدن پخش شود، باید فشار خون بدن جانداران به اندازه کافی مناسب باشد. اگر فشار خون بدن فردی پائین باشد و فرد، خیلی سریع از جایش بلند شود یا سریعا کاری انجام دهد، ممکن است در سرش احساس سبکی کرده یا حتی بیهوش شود. این بدان معناست که فشار خون او آنقدر پائین است که نمی‌تواند خون کافی را به مغزش برساند.

آبشش‌های اختاپوس، به جذب اکسیژن از آب می‌پردازند و قلب‌های شاخه‌ای، به پمپاژ کردن خون فقیر از اکسیژن، از طریق آبشش‌ها کمک می‌کنند. البته خون غنی از اکسیژن که از آبشش‌ها خارج می‌شود، فشار پائینی دارد و این نکته خوبی برای پمپاژ کردن خون به سراسر بدن نیست. در نتیجه اختاپوس‌ها به قلب دیگری نیاز دارند تا پس از انجام وظیفه آبشش‌ها و قلب‌های شاخه‌ای، بتواند خون را به‌صورت موثری به تمام بدنشان بفرستد.

انسانها هم مشکل مشابهی دارند؛ دو حفره سمت راست در قلب انسان‌ها (دهلیز و بطن راست)، خون کم‌اکسیژن را از رگها به داخل شش‌ها پمپاژ می‌کنند. زمانی که خون غنی از اکسیژن، شش‌ها را ترک می‌کند، با فشار کمی خارج می‌شود. البته در بدن انسانها، این خون غنی از اکسیژن به داخل قلب و حفره‌های سمت چپ (دهلیز و بطن چپ) بر می‌گردد. این حفره‌ها، مجددا خون را تحت فشار قرار داده و از طریق شریان‌ها به سایر بخش‌های بدن می‌فرستند.

به عبارتی دیگر، ساختار بدن انسان‌ها و اختاپوس‌ها هریک به شیوه کاملا متفاوتی این مشکل را حل می‌کند: اختاپوسها با داشتن چند قلب و انسان‌ها با داشتن یک قلب با چندین حفره.

در نهایت سه قلب اختاپوس، همان وظیفه‌ای را انجام می‌دهند که قلب چهار حفره‌ای انسان انجامش می‌دهد. اختاپوس‌ها، مثال مناسبی از این موضوع هستند که چطور یک ارگان پیچیده و هوشمند می‌تواند ساختار کاملا متفاوتی از دیگر مهره‌داران داشته باشد. بدن آنها برای حل این مشکل، راهکار کاملا متفاوتی داشته.

در مطالعه‌ای که در سال ۱۹۶۲ انجام شد، مشخص گردید که در صورتی که اختاپوس غول‌پیکر اقیانوس آرام (Enteroctopus dofleini) برای مدت زمانی طولانی در هنگام استراحت باشد و نیازی به فشار خون بالا نداشته باشد، ممکن است قلب سیستمیک آن کاملا از کار بایستد ولی قلب‌های شاخه‌ای به فعالیت‌شان ادامه خواهند داد. به علاوه این قلب اختاپوس هنگام شنا برای چند لحظه متوقف می‌شود و کسی هم دلیل آن را نمی‌داند.

بهترین توضیح برای این موضوع این است که شنا کردن، فشار بسیار بالایی را بر قلب‌های اختاپوس وارد می‌کند و در نتیجه گاهی قلب به جای آنکه برای پمپاژ خون در مقابل این فشار بالا تلاش کند، برای لحظاتی متوقف می‌شود.

اختاپوس‌ها در هنگام شنا کردن، به شکل فواره آب را از بدنشان خارج می‌کنند. داستان کمی شبیه پر کردن یک بادکنک و رها کردن آن است تا بادکنک آزادانه به این طرف و آن طرف پرواز کند. شنا کردن، فشار زیادی به بدن اختاپوس‌ها وارد می‌کند که مانع از پمپاژ صحیح قلب آنها خواهد شد. بنابراین بدن اختاپوس به جای مبارزه با این فشار، برای لحظاتی دکمه توقف قلب را می‌زند.

حرکت سینه‌خیز به جای شنا

اختاپوس‌ها معمولا ترجیح می‌دهند تا به جای شنا کردن، سینه‌خیز حرکت کنند. واقعا شنا کردن برای اختاپوس‌ها کار سختی است. آنها با جریان آبی که در آن نفس می‌کشند، خود را به سمت جلو پرتاب می‌کنند. چرا که شنا کردن، تنفس آنها را نیز برهم می‌زند. با شنا کردن، قلب اختاپوس‌ها برای لحظاتی متوقف می‌شود و این تنفس آنها را نیز بر هم می‌زند. پس چندان عجیب نیست که آنها زیاد شنا نمی‌کنند.

خون آبی رنگ مملو از مس

تفاوت دیگر اختاپوس با انسان‌ها، رنگ خون آنهاست. خون اختاپوس به رنگ آبی است و دلیل آن این است که سیستم حمل اکسیژن در خون در بدن اختاپوس‌ها و جانوران هم‌خانواده آنها، با بهره‌گیری از پروتئین‌هایی برپایه مس به نام هموسیانین انجام می‌شود و این اتفاق در بدن انسان توسط پروتئین‌هایی برپایه آهن، به نام هموگلوبین صورت می‌پذیرد.

هموسیانین‌ها در اتصال به اکسیژن در دمای اتاق، نسبت به هموگلوبین‌ها، موثرتر عمل می‌کنند و البته اشتباه است اگر کسی فکر کند که به این دلیل است که اختاپوس‌ها سه قلب دارند. هموسیانین در محیط‌های کم‌اکسیژن و در دماهای پائین‌تر، اکسیژن بیشتری نسبت به هموگلوبین حمل می‌کنند و همین باعث می‌شود که در دریا مفیدتر از هموگلوبین باشند.

به علاوه هنگامی که هموسیانین خون اختاپوس، به یک مولکول اکسیژن می‌چسبد، احتمال آنکه بتواند به مولکول دیگری نیز متصل شود بیشتر است. این ویژگی که "همکاری" نام دارد، باعث می‌شود تا انتقال اکسیژن از طریق هموسیانین‌ها خیلی بهتر انجام بگیرد.