Πόσες καρδιές έχει ένα χταπόδι και γιατί το αίμα του είναι μπλε

Τα χταπόδια είναι γνωστά για τα οκτώ τους πλοκάμια. Πόσες καρδιές όμως έχει ένα χταπόδι;

Ενα χταπόδι έχει τρεις καρδιές, είπε στο Live Science ο Κίρκ Οντχάνκ, ένας βιολόγος χταποδιών στο Πανεπιστήμιο Ουάλλα Ουάλλα στην Ουάσιγκτον. Το ίδιο ισχύει και για τους στενότερους συγγενείς τους, τα καλαμάρια και τις σουπιές.

Η μεγαλύτερη καρδιά των χταποδιών, η «συστημική» καρδιά, βρίσκεται στη μέση του σώματος του μαλακίου. Αντλεί οξυγονωμένο αίμα σε όλο το σώμα, αλλά όχι στα βράγχια. «Είναι η μεγαλύτερη και πιο μυώδης από τις τρεις καρδιές», είπε ο Οντχάνκ.

Οι άλλες δύο καρδιές ονομάζονται «διακλαδικές» καρδιές, καθεμία από τις οποίες είναι προσαρτημένη σε ένα από τα δύο βράγχια του χταποδιού, «έτσι αποκαλούνται συχνά «καρδιές των βραγχίων»», είπε ο Οντχάνκ.

Η δουλειά κάθε διακλαδισμένης καρδιάς είναι να αντλεί αίμα μέσα από τα βράγχια στα οποία είναι συνδεδεμένη. «Αυτές οι καρδιές είναι σχετικά μικρές και όχι ιδιαίτερα δυνατές», είπε ο Οντχάνκ.

Γιατί λοιπόν ένα χταπόδι χρειάζεται τρεις καρδιές; «Ο ίδιος λόγος που οι άνθρωποι και τα άλλα θηλαστικά χρειάζονται τέσσερις θαλάμους στην καρδιά τους – λύνοντας το πρόβλημα της χαμηλής αρτηριακής πίεσης», εξήγησε ο Οντχάνκ.

Τα χταπόδια χρειάζονται αρκετή αρτηριακή πίεση για να μεταφέρουν αποτελεσματικά αίμα σε όλο τους το σώμα. Εάν ένα άτομο πάσχει από χαμηλή αρτηριακή πίεση, «μπορεί να ζαλιστεί ή ακόμα και να λιποθυμήσει εάν σηκωθεί πολύ γρήγορα», σημείωσε ο Οντχάνκ. «Αυτό συμβαίνει επειδή η χαμηλή πίεση δεν είναι αρκετή για να μεταφέρει αίμα στον εγκέφαλο».

Τα βράγχια του χταποδιού βοηθούν στην άντληση ζωτικού οξυγόνου από το νερό και οι διακλαδισμένες καρδιές βοηθούν στην άντληση αίματος φτωχού σε οξυγόνο μέσω των βραγχίων. Ωστόσο, το πλούσιο σε οξυγόνο αίμα που αναδύεται από τα βράγχια βγαίνει με χαμηλή πίεση, «κάτι που δεν είναι καλό για την αποστολή αίματος στο σώμα», είπε ο Οντχάνκ. Έτσι, τα χταπόδια «έχουν άλλη καρδιά μετά τα βράγχια για να πιέσουν ξανά το αίμα ώστε να μπορεί να σταλεί στο σώμα αποτελεσματικά», εξήγησε.

Οι άνθρωποι έχουν ένα παρόμοιο πρόβλημα. Οι δύο δεξιοί θάλαμοι της καρδιάς – ο δεξιός κόλπος και η δεξιά κοιλία – αντλούν αίμα φτωχό σε οξυγόνο από τις φλέβες στους πνεύμονες. Όταν το πλούσιο σε οξυγόνο αίμα φεύγει από τους πνεύμονες, βγαίνει με χαμηλή πίεση, είπε ο Οντχάνκ.

Ωστόσο, οι άνθρωποι στέλνουν στη συνέχεια αυτό το πλούσιο σε οξυγόνο αίμα πίσω στην καρδιά – συγκεκριμένα, στους δύο αριστερούς θαλάμους: τον αριστερό κόλπο και την αριστερή κοιλία. Αυτοί οι θάλαμοι καταστέλλουν το αίμα και το στέλνουν μέσω των αρτηριών στο υπόλοιπο σώμα.

Με άλλα λόγια, τα χταπόδια και οι άνθρωποι λύνουν το ίδιο πρόβλημα με δύο πολύ διαφορετικούς τρόπους: τα χταπόδια έχοντας πολλές καρδιές και οι άνθρωποι έχοντας μια καρδιά με πολλαπλούς θαλάμους.

Στο τέλος, αυτές οι τρεις καρδιές εκτελούν το ίδιο έργο που κάνει η καρδιά σας με τέσσερις θαλάμους», είπε ο Οντχάνκ. «Τα χταπόδια είναι ένα εξαιρετικό παράδειγμα του πώς ένας πολύπλοκος, ευφυής οργανισμός θα μπορούσε να εξελιχθεί σε μια εντελώς ξεχωριστή γενεαλογία από τα σπονδυλωτά. Έχουν τα ίδια προβλήματα, αλλά έχουν βρει διαφορετικές λύσεις».

Μια μελέτη του 1962 πρότεινε ότι η «συστηματική» καρδιά του γιγαντιαίου χταποδιού του Ειρηνικού (Enteroctopus dofleini) μπορεί να σταματήσει εντελώς «για μεγάλες χρονικές περιόδους όταν ξεκουράζονται, όταν δεν χρειάζονται τόσο υψηλή αρτηριακή πίεση », είπε ο Οντχάνκ. Αντίθετα, «οι καρδιές των βραγχίων κάνουν όλη τη δουλειά».

Επιπλέον, οι καρδιές των χταποδιών σταματούν για μερικές στιγμές όταν κολυμπούν και κανείς δεν είναι σίγουρος γιατί, είπε ο Οντχάνκ.

«Νομίζω ότι η καλύτερη εξήγηση είναι ότι το κολύμπι ασκεί τόσο υψηλή πίεση στις καρδιές τους που είναι καλύτερο να τους σταματήσουμε για λίγες στιγμές ενώ κολυμπούν παρά να προσπαθήσουμε να αντεπεξέλθουμε σε αυτήν την πίεση», είπε ο Οντχάνκ.

Τα χταπόδια κολυμπούν εκτοξεύοντας πίδακες νερού από το σώμα τους.

«Είναι λίγο σαν να γεμίζεις ένα μπαλόνι και να το αφήνεις να πετάξει γύρω του», είπε ο Οντχάνκ. Αυτό ασκεί μεγάλη πίεση στο σώμα τους, γεγονός που μπορεί να εμποδίσει την καρδιά τους να αντλεί σωστά. «Επομένως, αντί να καταπολεμούν αυτήν την πίεση, μπορεί απλώς να πατήσουν το κουμπί παύσης στην καρδιά τους για μια στιγμή ή δύο», πρόσθεσε.

Τα χταπόδια προτιμούν γενικά να έρποντα από το κολυμπάνε. «Πραγματικά, το να κολυμπάς για χταπόδια είναι ένα χάλι», είπε ο Οντχάνκ. «Φυσούνται προς τα εμπρός με το ίδιο ρεύμα νερού με το οποίο αναπνέουν, οπότε το κολύμπι ανακατεύει και την αναπνοή τους. Με το κολύμπι να σταματάει την καρδιά τους για λίγες στιγμές και να ανακατεύει την αναπνοή τους, δεν είναι περίεργο που δεν κολυμπούν πολύ.»

Μπλε αίμα με βάση τον χαλκό

Ένας άλλος τρόπος με τον οποίο το κυκλοφορικό σύστημα του χταποδιού διαφέρει από αυτό των ανθρώπων είναι το πώς το αίμα τους είναι μπλε. Αυτό συμβαίνει επειδή τα χταπόδια και οι συγγενείς τους κεφαλόποδα χρησιμοποιούν πρωτεΐνες με βάση τον χαλκό που ονομάζονται αιμοκυανίνες για να μεταφέρουν οξυγόνο στο αίμα τους, αντί για την πρωτεΐνη με βάση τον σίδηρο που ονομάζεται αιμοσφαιρίνη που κάνουν οι άνθρωποι.

Οι αιμοκυανίνες είναι λιγότερο αποτελεσματικές από την αιμοσφαιρίνη στη σύνδεση με το οξυγόνο σε θερμοκρασία δωματίου. Θα μπορούσε τότε να σκεφτεί κανείς αφελώς ότι αυτός μπορεί να είναι ένας λόγος για τον οποίο το χταπόδι χρειάζεται τρεις καρδιές. Ωστόσο, οι αιμοκυανίνες μεταφέρουν περισσότερο οξυγόνο από την αιμοσφαιρίνη σε περιβάλλοντα χαμηλού οξυγόνου και σε χαμηλές θερμοκρασίες, γεγονός που τις καθιστά πιο χρήσιμες στη θάλασσα, είπε ο Οντχάνκ.

Επιπλέον, όταν η αιμοκυανίνη του χταποδιού συνδέεται με ένα μόριο οξυγόνου, αυτό καθιστά πιο πιθανό να κολλήσει σε ένα άλλο. Αυτή η ιδιότητα, που ονομάζεται συνεργατικότητα, το κάνει πολύ καλύτερο στη μεταφορά οξυγόνου από τις περισσότερες αιμοκυανίνες, είπε ο Οντχάνκ.

Συνολικά, στη θάλασσα, η αιμοκυανίνη του χταποδιού «είναι τουλάχιστον μια συγκρίσιμη, αν όχι καλύτερη, χρωστική ουσία μεταφοράς οξυγόνου από την αιμοσφαιρίνη», είπε ο Οντχάνκ. «Τώρα αν σκεφτόμαστε αν τα χταπόδια θα μπορούσαν να κατακτήσουν τη γη, τότε η αιμοκυανίνη πιθανότατα θα τα συγκρατήσει».