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最奇特的六种心脏:蚯蚓长着5个“假心脏”

新浪科技讯 北京时间3月7日消息,据国外媒体报道,心脏是动物的最重要器官之一,但在自然界中,不同物种的心脏功能和作用存在着差异,例如:人类休息时心脏每分钟跳动60-80次,而土拨鼠冬眠时心脏每分钟仅跳动5次,与此同时,蜂鸟飞行时心脏每分钟跳动1260次。以下是自然界最奇特的六种心脏:

1、青蛙

哺乳动物和鸟类拥有四腔心脏(由右心房、右心室、左心房和左心室构成),但青蛙仅有三腔――两个心房和一个心室。一般而言,心脏从身体吸收缺氧的血液,将其输送至肺部获取氧气,并将其泵入全身各处,为身体器官提供氧气。对于人类而言,四腔心脏将含氧血液和脱氧血液分别存储在不同腔内,但在青蛙身体中,有一个叫做“小梁(trabeculae)”的凹槽将心室中的含氧血液和缺氧血液分隔开来。

青蛙不仅能从肺部获得氧气,还能从皮肤获得氧气,青蛙的心脏基于这种怪异的进化现象生存了下来,当缺氧血液进入右心房,再进入心室,然后再输出至肺部和皮肤获取氧气。含氧血液通过左心房返回心脏,然后进入心室,再输送到主要器官组织。

依据1989年发表在《美国生理学杂志》的一项研究报告,蛙类物种中拥有最奇怪心脏结构的是耐寒青蛙,包括树蛙,当树蛙冬眠时,身体将冻结,心脏完全停止跳动,但不到1个小时身体解冻后,心脏会重新恢复跳动。

2、鲸

蓝鲸心脏是现今地球物种中最大的心脏结构,蓝鲸的心脏有一辆小型汽车大小,重量大约430公斤,和其他哺乳动物一样,鲸的心脏有四个腔室,心脏负责向两倍校车长度的鲸身体输送血液,主动脉壁的厚度与一部iPhone 6 Plus手机长度相近,厚度至少有15厘米,这是一种非常厚的血管。

当蓝鲸潜入深海时,它们的心率会降至每分钟4次,该现象有助于它们延长潜水时间,甚至能缓解潜水减压病。2021年,一项研究报告指出,蓝鲸较低的心跳速率减少了进入受压肺部通道的血液,减少氮摄入可能缓解潜水减压病。

3、头足纲生物

头足纲生物是长着触角的海洋生物,包括:章鱼、乌贼和墨鱼等,它们都长有3个心脏。头足纲生物身体两侧的两个臂状心脏将血液输送至鳃部血管,使血液吸收氧气,身体中心的系统心脏将含氧血液从鳃部泵送至身体其他部位。

头足纲生物的血液是蓝色的,因为它们的血液中含有铜元素,人类血液是红色是因为血红蛋白中的铁元素,就像铁锈是红色的一样,人体血红蛋白中的铁元素发生氧合反应时也会呈现红色,但在头足类动物,含氧血液会变成蓝色。

4、蟑螂

像其他昆虫一样,蟑螂拥有一个开放的身体循环系统,这意味着它的血液不会充满血管。蟑螂的血液流经一个有12-13个腔室的单一结构。蟑螂的背窦位于身体顶部,背窦能将含氧血液输送至心脏各个腔室,但是心脏并不能将含氧血液输送至身体各处。

蟑螂和其他昆虫通过通气孔(身体表面开口结构)而不是哺乳动物的肺部进行呼吸,然后将氧气传输至身体各处,因此蟑螂的血液并不需要将氧气从某处输送至其他部位。

相反,蟑螂体内是一种被称为血淋巴(hemolymph)的血液物质,其含有营养成分,呈现白色或者黄色。蟑螂的心脏不能“独”跳动,必须通过体腔内肌肉扩张和收缩,从而帮助心脏将血淋巴输送至身体其他部位。通常无翼蟑螂的心脏比有翼蟑螂的心脏更小,蟑螂的心率与人类十分接近。

5、蚯蚓

蚯蚓没有心脏,但它的食道周围有5个假心脏(pseudohearts),这些假心脏不泵血,而是挤压血管,促进血液在蚯蚓体内循环。同时,蚯蚓也没有肺,但它通过潮湿的皮肤吸收氧气。土壤中的空气,或者雨后蚯蚓钻出土壤接触到潮湿的空气,会溶解在皮肤粘液中,之后氧气被吸入细胞和血液系统,并被泵送到身体各处。

蚯蚓的血液是红色的,含有血红蛋白,该蛋白质携带氧气,但与人类不同的是,蚯蚓身体拥有一个开放的循环系统,它血液中的血红蛋白仅处于漂浮状态。

6、鱼

科学家研究发现如果斑马鱼20%心肌受损,两个月后就可以完全再生心肌。人类可以再生肝脏,两栖动物和一些蜥蜴可以再生尾部。此外,接受特殊药物鸡尾酒疗法的青蛙甚至可以再生腿部,但斑马鱼的再生能力现已成为科学家研究心脏生长的主要模型。

然而,鱼类拥有独特的心脏,除了一个心房和一个心室,鱼类还拥有两个人类不具备的身体结构――静脉窦(sinus venosus)和动脉球(bulbus arteriosus),静脉窦是位于心房前的一个囊状结构,动脉球是位于心室后的一个管状结构。它和其他动物一样,心脏带动血液流经全身,缺氧的血液进入静脉窦,然后流入心房,随后心房会将血液泵入心室,鱼的心室壁较厚,会将血液泵入球动脉,当血液流经鱼鳃周围的毛细血管时,球动脉会调节血液的压力,最终氧气在鳃中通过细胞膜交换进入血液。

但为什么鱼类需要动脉球来调节血压呢?因为鱼鳃很脆弱,而且是薄壁结构,如果血压过高,鱼鳃就会损伤,与心室肌肉性质相比,动脉球自身显然是一个具有强弹性的腔室。(叶倾城)

来源:新浪科技