南极冰鱼是唯一已知的,成年后血液中不含任何血红蛋白的脊椎动物。图片来自:Wikimedia
这种鱼生活在寒冷的极地深海,由于冷水的溶氧量比温水高很多,再加上海底越深,压强越大,溶氧量越高,所以到它生活的水深,溶氧量已经足够。
它不需要依靠诸如血红蛋白之类的运氧载体,氧气可以靠扩散作用,通过鱼的鳃和皮肤渗入血液中,此外巨大的心脏,也能够将氧气泵送到身体各处。
血液为何如此多变?
看起来,不管什么颜色的呼吸色素,都是为了达到运输氧气的目的,可为什么要分那么多种呢?
现在一提到血液,大家的第一反应都是红色,这是因为当今的生态系统,是以脊椎动物占主导地位,因此血液的常见呼吸色素自然以血红蛋白为主,而血红蛋白的输氧能力最强。
血红蛋白的输氧能力,其实是大约在4亿年前才进化出来的,比其他的呼吸色素晚很多。图片来自:Crystal_Blair via pixabay CC0
血蓝蛋白在约25亿年前进化,至于血紫蛋白则更原始,因此它易氧化、不稳定,血蓝蛋白倒是稳定多了,但氧结合能力弱,还是不如血红蛋白高效。
可见动物们在努力适应生活环境时,血液也没闲着,一切都是为了更好地活下去。
没有血液能活命吗?
那么有没有这样一种可能——动物没有血液也能很好地生存?
没有血液的动物还真不少。比如水母,既没有脑袋,也没有呼吸器官和循环系统。但它们可以直接透过扩散作用让氧气进出细胞膜。
和南极冰鱼不同,水母的体内除了消化器官外,没啥正经组织了,用不着消耗很多氧气。图片来自: tenor.com
同样的办法,也有许多棘皮动物在用,比如海星、海胆。珊瑚虫就更厉害了,直接与可以光合作用的虫黄藻共生,直接内购一套“供氧系统”。
除了海底,陆地上也有不需要血液的动物。比如扁虫和草履虫等等。