Beim Menschen ist das Blut, wie bei den meisten Wirbeltieren, rot gefärbt. Im Körper bestimmter Tierarten zirkuliert jedoch eine blaue, purpurrosa oder limonenfarbene Flüssigkeit. Wie ist dieses Farbspektrum zu erklären? Nahaufnahme von 5 Tieren, deren Blut nicht rot ist.
Warum ist menschliches Blut rot?
Die überwiegende Mehrheit der Wirbeltiere, einschließlich des Menschen, hat rotes Blut. Warum diese Farbe? Hier ist die Erklärung. Blut zirkuliert Sauerstoff dank eines Proteins, das in roten Blutkörperchen namens Hämoglobin enthalten ist. Die vier Eisenatome in diesem Protein bilden ein Atmungspigment, das alle Lichtwellenlängen außer Rot absorbiert. Im Gegensatz zu menschlichem Blut kann tierisches Blut andere Arten von Pigmenten enthalten, die der lebenswichtigen Flüssigkeit eine andere Farbe verleihen, die wir weiter unten untersuchen werden.
Warum haben manche Tiere blaues Blut?
Bei Wirbellosen wird das Blutäquivalent als Hämolymphe bezeichnet. Diese Kreislaufflüssigkeit hat keine Atmungsfunktion, da das Luftröhrensystem dieser Arten Sauerstoff direkt zu den Geweben transportiert. Andererseits dient die Hämolymphe insbesondere dazu:
- Nährstoffe speichern und zirkulieren (Kohlenhydrate, Proteine, Aminosäuren, Lipide, Salz, Wasser usw.);
- Sammle den Abfall und schicke ihn dann zu den Ausscheidungsorganen;
- Entfernen Sie Krankheitserreger und andere mikrobielle Eindringlinge (Immunität);
- Übertragen chemische Botschaften wie die für Entwicklung und Fortpflanzung notwendigen Hormone usw.);
- Helfen Sie der Gerinnung, die Wunden zu schließen, reparieren Sie die Straffheit der Haut (Heilung);
Hämolymphe enthält kein Hämoglobin, sondern ein Pigment namens Hämocyanin, das aus Kupferatomen besteht (und nicht aus Eisen wie beim Menschen). Die Oxidation dieses Pigments – das für den Sauerstofftransport sorgt – verleiht der Kreislaufflüssigkeit des Tieres eine blaue oder grünliche Farbe. Auch an Kunstwerken aus Kupfer, die sich an der Luft vergrünen, wie etwa der berühmten Freiheitsstatue in New York, können wir den Oxidationsprozess beobachten. Hämocyanin kommt hauptsächlich in aquatischen Weichtieren und Arthropoden vor.
Warum haben Tiere violett-rosa Blut?
Tierarten transportieren Sauerstoff in ihrem Blut dank Hämerythrin, einem pigmentierten Protein, das wie Hämoglobin Eisenatome enthält, aber anders angeordnet ist. Hemerythrin bewirkt, dass sauerstoffarmes Blut farblos oder sehr blassgelb erscheint, und sobald es mit Sauerstoff angereichert ist, nimmt das Blut einen violetten bis rosa Farbton an. Wirbellose Meerestiere wie Sipunculiden, Brachiopoden, Priapuliden und Anneliden (Magelona) haben Hemerythrin in ihren Körpern.
Warum haben Tiere Kalkblut?
Dieser ungewöhnliche Farbton, der bei einigen Arten vorhanden ist, ist auf eine hohe Enbiliverdin-Konzentration zurückzuführen. Dieser in der Galle enthaltene Farbstoff entsteht durch den Abbau von Hämoglobin, ein normales Phänomen, da die roten Blutkörperchen nach ca. 120 Tagen ihr Lebensende erreichen (der Prozess beginnt in der Milz und setzt sich in der Leber fort). Biliverdin, das bei dieser natürlichen Zersetzung entsteht, ist für die lindgrüne oder limonene Farbe verantwortlich.
1 – Der Oktopus
Der Oktopus, auch Oktopus genannt, gehört zu den Wirbellosen, die Hämocyanin anstelle von Hämoglobin verwenden, um Sauerstoff in ihrem Körper zu transportieren. Das mit Kupfer beladene Protein – das ihm blaues Blut verleiht – ist angepasst, um sich in tiefen, kalten und anoxischen Gewässern (arm an Sauerstoff) zu entwickeln. Um ihr Blut zu pumpen, hat die Molluske 3 Herzen und, wie oben zu sehen, ermöglicht ihr ihre Kreislaufflüssigkeit (Hämolymphe), einen abgetrennten Tentakel zu regenerieren.
2 – Der Brachiopode
Der Brachiopode ähnelt einer Muschel und ist auf Hemerythrin angewiesen, um Sauerstoff in seinem Blut zu transportieren. Das pigmentierte Protein färbt sich purpurrosa, wenn es mit Sauerstoff angereichert wird, und wird farblos bis gelblich, wenn es desoxygeniert wird. Der Brachiopode ist ein sehr altes Meerestier, eingeschlossen in seine zweischalige Schale, das in allen Meeren der Welt lebt, aber eine Vorliebe für kalte Gewässer zeigt.
3 – Der Skink von Prasinohaema
Neuguinea ist die Heimat von 6 Arten von Eidechsen namens Prasinohaema-Skinken, deren Blut eine kalkfarbene Färbung aufweist. Das Phänomen ist umso überraschender, als Wirbeltiere generell rotes Blut haben. Der Grund für diese leuchtende Färbung: Biliverdin. Wie oben erläutert, entsteht dieser Gallenfarbstoff beim natürlichen Abbau roter Blutkörperchen. So tragen guineische Reptilien eine Zunge, Muskeln und Knochen, die in verschiedenen Grüntönen gefärbt sind. Auch beim Menschen vorhanden, aber in winzigen Mengen, ist diese chemische Verbindung für die grünliche Färbung verantwortlich, die um Blutergüsse herum erscheint. Beachten Sie, dass diese Eidechsen einen Biliverdin-Spiegel haben, der bis zum Vierzigfachen der tödlichen Dosis für einen Menschen erreichen kann!
4 – Der Pfeilschwanzkrebs
Vor mehr als 400 Millionen Jahren auf der Erde erschienen, lange vor den Dinosauriern, zeigt der Pfeilschwanzkrebs (oder Pfeilschwanzkrebs) ein seltsames prähistorisches Aussehen. Sein Blut (Hämolymphe) ist blau, weil es Hämocyanin enthält, das berühmte Atmungspigment, das aus Kupferatomen besteht. Der chelicerate Arthropod ähnelt einer Krabbe, ist aber mit Spinnentieren wie dem Skorpion und der Spinne verwandt, die ebenfalls bläuliches Blut haben. Neben ihrer leuchtenden Farbe enthält die Hämolymphe des Pfeilschwanzkrebses eine Substanz (Koagulogen), die in Gegenwart von Bakterien das Blut lokal geliert. Labors sammeln die Blutzellen des Tieres, um das Vorhandensein von krankheitsverursachenden Organismen in Medikamenten, Impfstoffen und medizinischen Geräten nachzuweisen und so Tausende von Menschen vor einer Infektion zu bewahren.
5 – Antarktischer Eisfisch
Eisfisch (Channichthyidae) leben nur in den Tiefen der Antarktis. Sie sollten wissen, dass rote Blutkörperchen in eisigem Wasser gefährlich werden, weil sie sich verdicken und nur schwer zirkulieren können. Die Natur ist gut gemacht, den Channichthyidae fehlt es (sowie Hämoglobin) und sie haben tatsächlich weißliches, fast durchsichtiges Blut. Diese Fische sind an das Leben in Gewässern mit regelmäßig negativen Temperaturen angepasst. Frostschutzproteine schützen die Zellen des Tieres vor den Auswirkungen des Einfrierens. Wie ? Indem es sich an die Kerne von Eiskristallen bindet, die sich im Plasma bilden, und deren Ansammlung verhindert. Antarktische Eisfische sind die einzigen bekannten Wirbeltiere, deren Blut farblos ist.
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