章魚(yú)為什么會(huì )有三個(gè)心臟？

我們有一顆強大的心臟，它能將血液泵入全身。大多數其他哺乳動(dòng)物和動(dòng)物都有一個(gè)心臟，它能在全身循環(huán)氧氣和營(yíng)養物質(zhì)。

現在我們來(lái)看看生活在海洋中的頭足類(lèi)魷魚(yú)、章魚(yú)和烏賊。它們非常奇特，不想一般的動(dòng)物只有一顆心臟，它們有三顆心臟。它們的三顆心臟一起為它們靈活的、幾乎沒(méi)有骨頭的身體輸送血液以供氧。

圖注：章魚(yú)是頭足類(lèi)動(dòng)物。為什么它們需要三顆心，而不是一顆單一心臟呢？

章魚(yú)如何循環(huán)血液頭足類(lèi)動(dòng)物有一個(gè)封閉的循環(huán)系統，是軟體動(dòng)物門(mén)中唯一 一個(gè)這樣做的種類(lèi)（這是蝸牛和蛤蜊所屬的同一門(mén)）。一個(gè)封閉的循環(huán)系統意味著(zhù)它們的血液在血管內流動(dòng)，不像開(kāi)放的循環(huán)系統，所有的血液或血淋巴都沐浴在所有的組織中，例如在昆蟲(chóng)、對蝦和其他軟體動(dòng)物身上。

圖注：章魚(yú)身體結構。

頭足類(lèi)循環(huán)中的三個(gè)心臟具有不同的功能。有一個(gè)主心臟，就像我們人類(lèi)的心臟一樣，叫做全身心臟，將血液泵入全身。另外兩個(gè)心臟是鰓心，位于每個(gè)鰓附近。所有這些結構都位于在頭足類(lèi)動(dòng)物的頭部后面一個(gè)肌肉結構中，這個(gè)結構還包含其他器官，如消化系統和生殖腺。

血液在三顆心臟中的實(shí)際運動(dòng)并不是那么不尋常。脫氧血液從身體的其他部位返回到全身心臟。全身性心臟將血液輸送到鰓心。然后，鰓心將血液輸送到鰓中的毛細血管以獲得氧氣。這種含氧血液被送回全身心臟，在這個(gè)時(shí)候，它會(huì )進(jìn)入身體的其他部位，為組織補充氧氣。因此，這個(gè)過(guò)程會(huì )不斷重復。

其他動(dòng)物也有類(lèi)似的系統，但血液不是再輸送兩個(gè)心臟，而是直接輸送到肺或鰓中獲取氧氣。人類(lèi)的肺動(dòng)脈起源于心臟，它將脫氧血液輸送到肺中以獲得氧氣。肺靜脈將富含氧氣的血液帶回心臟進(jìn)行分配。

頭足類(lèi)動(dòng)物選擇三心路徑而不是直接路徑的原因可能與它們的血液有關(guān)。

真正的“藍血”我們稱(chēng)人類(lèi)皇室成員為“藍血動(dòng)物”，但真正的“藍血動(dòng)物”是頭足類(lèi)。與我們的血液不同，我們的血液是紅色的，因為我們的含鐵氧轉運體血紅蛋白，頭足類(lèi)動(dòng)物使用一種含銅的蛋白質(zhì)叫做血藍蛋白。當血藍蛋白與氧氣結合時(shí)，使它們的血液呈藍色。

圖注：血藍蛋白是頭足類(lèi)動(dòng)物的氧氣轉運蛋白。被氧化時(shí)為藍色，在脫氧狀態(tài)下為無(wú)色。

當蛋白質(zhì)不與氧氣結合時(shí)，它就會(huì )變成透明的！你不會(huì )看到這種透明的脫氧血，因為在水或空氣中接觸到氧氣時(shí)，血液再次變藍。

血藍蛋白在運送氧氣方面不如血紅蛋白有效。血藍蛋白的銅與氧非協(xié)同結合，而血紅蛋白的鐵與氧協(xié)同結合。

此外，當血紅蛋白部分氧化時(shí)，由于蛋白質(zhì)的構象變化，其對氧的親和力進(jìn)一步增加。

然而，血紅蛋白在低溫下環(huán)境中輸氧能力并不高，因為更多的早期頭足類(lèi)動(dòng)物居住在這里。在這些低溫、低氧的環(huán)境中，血藍蛋白占據了上風(fēng)。

血紅蛋白與紅血球中的血紅蛋白不同，是頭足類(lèi)血中一種自由浮動(dòng)的蛋白質(zhì)復合物，使血液更粘稠。不在細胞內可能有助于它在低溫下進(jìn)行氧氣輸送。

為了補償氧氣傳輸效率降低和粘度增加，頭足類(lèi)動(dòng)物需要在更高的壓力下循環(huán)血液。解決辦法是培育三顆心臟。多年來(lái)，章魚(yú)和魷魚(yú)上升到溫暖的海岸，使它們的三顆心臟以更高的壓力泵血非常重要。

盡管如此，并不是所有有藍色血液的生物都需要三顆心。頭足類(lèi)鸚鵡螺是一種令人著(zhù)迷的螺旋殼海洋動(dòng)物，它只有一顆能泵血的心臟，不像它的三心親戚。它可能不需要兩個(gè)額外的心臟，因為它們相對較小的尺寸和不好動(dòng)的生活方式。

圖注：鱟也有藍色血藍蛋白，但只有一顆心臟。

節肢動(dòng)物如著(zhù)名的鱟和一些蝎子也有藍色的血藍蛋白。節肢動(dòng)物血藍蛋白在結構和蛋白質(zhì)亞基上與軟體動(dòng)物血藍蛋白不同。節肢動(dòng)物可能沒(méi)有進(jìn)化出三個(gè)心臟，因為它們屬于開(kāi)放循環(huán)系統，它們不需要三個(gè)心臟。

結論即使有了這三顆心，章魚(yú)和魷魚(yú)也不能無(wú)憂(yōu)無(wú)慮地四處游蕩。事實(shí)上，章魚(yú)更喜歡悠閑的生活方式，因為它們的全身心臟不能進(jìn)行劇烈的有氧運動(dòng)。

圖注：章魚(yú)喜歡在海底悠閑爬行，而不喜歡劇烈游動(dòng)。

當章魚(yú)必須游得很快才能捕捉獵物時(shí)，它的全身心臟會(huì )在一段時(shí)間后疲勞并停止跳動(dòng)，迫使章魚(yú)停下來(lái)恢復。這就是為什么你可能看不到一只章魚(yú)在海洋中積極地游來(lái)游去。為了保存能量，不讓它們的心臟疲憊，它們更喜歡在海底匆匆爬行，不斷悠閑地移動(dòng)，并保持警惕觀(guān)察。

已故的頭足類(lèi)研究者、愛(ài)好者和老師馬丁·威爾斯博士曾經(jīng)說(shuō)過(guò)，章魚(yú)是外星人。好吧，有三顆心，藍色的血，和那些奇怪的有感覺(jué)的眼睛，它們很另類(lèi)，也許它們就是外星人！

章魚(yú)是幾億年前地外生命遺留下的高級生命，只是沒(méi)有進(jìn)化好，讓人類(lèi)占了先。如果章魚(yú)能夠按照生命的演變從低級進(jìn)化到高級，那現在統治地球的就是章魚(yú)了，人類(lèi)能不能出現就是另一回事，亦或出現了，也可能是以較為低級的形式存在。

為什么這樣說(shuō)，是有根據的。

首先，在許多方面，章魚(yú)的大腦與我們的大腦很類(lèi)似：

1、它們具有折疊的腦葉，與脊椎動(dòng)物類(lèi)似，而這一特征被視為復雜性的表現。

2、章魚(yú)大腦的電生理模式也與哺乳動(dòng)物十分相似。

3、章魚(yú)還具有單眼視覺(jué)，這一特征通常出現在那些大腦兩個(gè)半球具有不同特殊功能的物種中，最初還被認為是人類(lèi)獨有，并且與更高的認知技能(比如語(yǔ)言)有聯(lián)系。

4、章魚(yú)在儲存記憶的方式上也與人類(lèi)相似，能夠加強大腦細胞之間的連接。

這些相似性令人震驚。

而更令人震驚的是，這種大腦結構的相似性是章魚(yú)獨立演化出來(lái)的。

自己能夠進(jìn)化出來(lái)，多么不可思議。

此外，比這些相似性更加令人不可思議的是差異性。在章魚(yú)5億個(gè)神經(jīng)細胞中，有超過(guò)一半位于它們的觸腕上，這意味著(zhù)這8只觸腕既能夠獨立行動(dòng)，也能夠彼此互相合作。在切斷章魚(yú)的一只觸腕后，在捏起來(lái)時(shí)這只觸腕還會(huì )收縮。很顯然，章魚(yú)的觸腕在相當程度上能夠自主活動(dòng)。

可以形象的說(shuō)，人類(lèi)大腦可以被視為控制中樞，而章魚(yú)的智能或許是分散在神經(jīng)元網(wǎng)絡(luò )中，有點(diǎn)像互聯(lián)網(wǎng)。

章魚(yú)是不是有點(diǎn)像地外生命。

所以說(shuō)，是章魚(yú)自己沒(méi)有進(jìn)化好，否則就沒(méi)有人類(lèi)什么事了。