Голубая кровь

Обратим внимание на такой термин, дошедший до нас в преданиях из глубокой древности, как «голубая кровь». Именно «голубая кровь» служила признаком «избранности» и подтверждала право на царствование, а ведь царствовать в древности могли только боги (и их потомки в дальнейшем).

Могла ли в действительности у богов – то есть представителей инопланетной цивилизации – быть голубая кровь в прямом, а не в переносном смысле?.. И что это вообще такое – «голубая кровь»?..

Одна из главных функций крови – транспортная, то есть перенос кислорода (О₂), углекислого газа (СО₂), питательных веществ и продуктов выделения. Кислород и углекислый газ из общего ряда выделены не случайно. Кислород является основным элементом, необходимым живому организму для функционирования и обеспечения его энергией, получаемой в результате целого комплекса сложных химических реакций. Мы не будем вдаваться в подробности этих реакций – для нас будет важно лишь, что в результате этих реакций образуется (в довольно приличных количествах) углекислый газ, который необходимо удалять из организма.

Итак. Для обеспечения жизнедеятельности живой организм должен потреблять кислород и выделять углекислый газ, что он и совершает в процессе дыхания. Перенос этих газов во встречных направлениях (от внешней среды к тканям организма и обратно) и осуществляет кровь. Для этого «приспособлены» специальные элементы крови – так называемые дыхательные пигменты, которые содержат в своей молекуле ионы металла, способные связывать молекулы кислорода и углекислого газа и при необходимости отдавать их.

У человека дыхательным пигментом крови является гемоглобин, в состав которого входят ионы двухвалентного железа (Fe²⁺). Именно благодаря гемоглобину наша кровь красная.

Рис. 305. Молекула гемоглобина

Но даже на основе железа может быть иной цвет дыхательных пигментов (соответственно и другой цвет крови). Так у многощетинковых червей пигмент хлорокруорин имеет зеленый цвет; а у некоторых плеченогих насекомых пигмент гемэритрин придает крови фиолетовый оттенок.

Однако этими вариантами природа не ограничилась. Перенос кислорода и углекислого газа, оказывается, вполне могут осуществлять дыхательные пигменты и на основе ионов других (помимо железа) металлов. Скажем, у морских асцидий кровь почти бесцветная, так как в ее основе – гемованадий, содержащий ионы ванадия. У некоторых растений из металлов в пигменты в ходит молибден, а у животных – марганец, хром, никель.

Есть среди дыхательных пигментов в живом мире и искомый нами голубой цвет. Этот цвет придает крови пигмент гемоцианин – на основе меди. И этот пигмент весьма широко распространен. Благодаря ему голубой цвет крови имеют некоторые улитки, пауки, ракообразные, каракатицы и головоногие моллюски (осьминоги, например).

Соединяясь с кислородом воздуха, гемоцианин синеет, а отдавая кислород тканям – обесцвечивается. Но и на обратном пути – от тканей к органам дыхания – такая кровь теряет цвет не полностью. Дело в том, что углекислый газ (СО₂), выделяясь в ходе биологической деятельности клеток организма, соединяется с водой (Н₂О) и образует угольную кислоту (Н₂СО₃), молекула которой диссоциирует (распадается) на ион гидрокарбоната (HCO₃^–) и ион водорода (Н⁺). А ион HCO₃^–, взаимодействуя с ионом меди (Сu²⁺), образует в присутствии воды соединения сине-зеленого цвета...

Рис. 306. Молекула гемоцианина

Самое интересное то, что в принятом в настоящее время «родословном древе» растительного и животного мира родственные группы нередко имеют разную кровь, а произошли вроде бы друг от друга. Например, у моллюсков кровь бывает красная, голубая, коричневая, и даже с разными металлами. Выходит, что состав крови не столь уже важен для живых организмов.

И подобную картину можно наблюдать не только у низших животных. Например, группы крови человека являются признаком очень низкой категории, так как расе в самом узком смысле слова свойственны различные группы крови. Более того, оказывается, что и у шимпанзе существуют группы крови, аналогичные группам человека, и еще в 1931 году было осуществлено переливание крови от шимпанзе человеку той же группы крови без малейших вредных последствий.

Жизнь оказывается очень неприхотлива в этом вопросе. Похоже, что она использует все возможные варианты, перебирая их и отбирая лучшие…

Но может ли случиться такое, чтобы не только у низших животных была голубая кровь?.. Возможно ли это для человекоподобных существ?..

А почему бы и нет!?.

Рис. 307. Осьминог – обладатель голубой крови

Окружающая среда способна весьма сильно влиять на элементный состав живых организмов. При длительном изолированном существовании их в тех или иных окружающих условиях возникает изменчивость – появление физиологических рас, которое может происходить даже без видимых внешних изменений, но сопровождается изменением химического состава организма. Появляются химические мутанты с изменением в ядрах клеток числа хромосом и т.п.; а изменчивость может приобрести наследственный характер.

Ясно, что в условиях дефицита какого-либо конкретного химического элемента эволюция пойдет по пути замены его на другой, способный обеспечить те же функции и находящийся в достатке. У нас, судя по всему, эволюция в ходе развития живого мира переориентировала организмы на железо, которое составляет основу дыхательных пигментов большинства живых видов.

Значительная часть железа находится в крови. 60-75% этого металла связано с гемоглобином, белковая часть которого «блокирует» окисление железа из двухвалентного в трехвалентное состояние, поддерживая таким образом его способность связывать молекулы кислорода. Гемоглобин же входит в состав красных кровяных клеток – эритроцитов, составляя более 90% их сухого остатка (около 265 миллионов молекул гемоглобина в каждом эритроците), что обеспечивает высокую эффективность эритроцитов в переносе кислорода.

Железо, как и любой другой микроэлемент, совершает в организме постоянный кругооборот. При физиологическом распаде эритроцитов 9/10 железа остается в организме и идет на построение новых эритроцитов, а теряемая 1/10 часть пополняется за счет пищи. О высокой же потребности человека в железе говорит хотя бы то, что современная биохимия не обнаруживает никаких путей выведения избытка железа из организма. Судя по всему, земная эволюция не знает такого понятия – «избыток железа»…

Дело в том, что хотя железа в природе достаточно много (второй металл после алюминия по распространенности в земной коре), наибольшая его часть находится в очень трудно усваиваемом трехвалентном состоянии Fe³⁺. В результате, скажем, практическая потребность человека в железе в 5-10 раз превосходит действительную физиологическую потребность в нем.

Но несмотря на все сложности по усвоению железа, несмотря на постоянное балансирование на грани «железного дефицита», эволюция на Земле все-таки пошла по пути использования именно этого металла для обеспечения важнейшей функции крови – переноса газов. Прежде всего потому, что дыхательные пигменты на основе железа более эффективны, нежели на основе других элементов (о высокой способности, скажем, гемоглобина к переносу кислорода уже упоминалось; а о других его преимуществах будет говориться далее). И раз у нас эволюция пошла по такому пути, то значит, что железа на Земле все-таки достаточно для именно такого выбора природы…

Рис. 308. Красные кровяные клетки

Но представим теперь другую ситуацию: на некоей планете железа оказалось существенно меньше, чем его есть на Земле, а меди – гораздо больше. По какому пути пойдет эволюция?.. Ответ представляется очевидным – по пути использования меди для транспорта газов и питательных веществ голубой кровью!..

Может ли подобное случиться в природе?

Для ответа на этот вопрос достаточно взглянуть на известные данные по химическому составу Солнечной системы. Оказывается, что во внешней оболочке Земли железа несколько больше, чем его находится на Солнце (в процентном соотношении), а меди – почти в 100 раз меньше, чем на Солнце!.. В то же время, по всем соображениям, химический состав Солнца в целом должен соответствовать составу того протопланетного облака, которое его окружало на стадии формирования планет, и из которого образовалась и Земля. Следовательно, если избыток железа еще можно списать на погрешность данных, то меди все равно явно «не хватает». О причинах такого «медного дефицита» мы поговорим чуть далее, а здесь нам важно то, что химический состав нашей звезды вполне допускает гораздо большее содержание меди на ее планетах. А раз так, то и на родной планете богов вполне может быть такая ситуация, что меди там гораздо больше, чем на Земле, а железа – меньше…

Дата добавления: 2015-04-25