在宇宙的角落,生命以其多姿多彩的形式綻放著獨特的魅力。在這無盡的生命長河中,血液作為生命之源,承載著無數生物的遺傳密碼和生存智慧。從深邃的海洋到巍峨的山川,從炎熱的沙漠到寒冷的極地,生物們演化出了形態各異、功能獨特的血液。這些血液不僅為生物體提供了源源不斷的能量,更是它們適應環境、抵御外敵的有力武器。
科幻愛好者們不難注意到,在科幻電影的經典之作《異形》系列中,外星生物“異形”的血液是墨綠色的。這種血液具有高度的腐蝕性,幾乎能侵蝕所有已知的材料。這種強大的防御機制,使得“異形”在充滿未知與危險的宇宙中占據了生存的優勢。而在詹姆斯·卡梅隆執導的電影《阿凡達》中,潘多拉星球上的納美族人則有著獨特的藍色血液。影片中,這種藍色血液富含銅元素,賦予了納美族人強大的生理機能,使之能夠在潘多拉星球的惡劣環境中自由馳騁。
在科幻作品建構的奇幻世界里,血液的顏色成為生物體獨特生理特征的象征。藍色、綠色、黃色、紅色乃至無色,每一種顏色背后都隱藏著生物體與環境互動的深層秘密。這些色彩斑斕的血液,不僅豐富了我們的想象力,更促使我們去探索現實世界中生物血液的奧秘。
比爾·布萊森在其著作《血液的故事》中寫道:“我們每個人的體內都流淌著數百萬年的進化史。”從最早的單細胞生物到復雜得多細胞生物,再到擁有高度發達血液循環系統的哺乳動物和人類,血液見證了生命演化的壯麗歷程。
正如我們所熟悉的,在地球生物的宏大敘事中,紅色血液是最為普遍的存在。它主要由血紅蛋白組成,血紅蛋白中含有鐵元素,因而呈現出鮮艷的紅色。紅色血液擁有高效的氧氣輸送能力,而這是生命活動不可或缺的一部分。
在數億年前,地球上的大氣含氧量逐漸增加,生物體對氧氣的需求也越來越大。在這樣的背景下,一些生物開始演化出含有血紅蛋白的紅色血液,以便更有效地從空氣中攝取氧氣。這種適應性特征在隨后的演化過程中得到了保留和強化,最終使得紅色血液成為大多數生物的共同特征。
在紅色血液的大家族中,人類和其他哺乳動物的血紅蛋白具有相似的結構和功能。然而,在一些特殊的生物中,紅色血液也展現出了一些獨特的適應性特征。例如,一些高原動物如藏羚羊和牦牛,得益于血紅蛋白分子結構的特殊演化,它們能夠在低氧的高原環境中更有效地攝取氧氣,在極端環境中生存下來。
而藍色血液的形成則要歸功于一種名為血絲蟲的古老海洋生物。血絲蟲體內含有一種名為血藍蛋白的特殊蛋白質,負責運輸氧氣。與人類依賴的鐵基血紅蛋白不同,銅基的血藍蛋白使血液呈現出藍色,并且在生物體內發揮著至關重要的作用。
隨著演化歷程的推進,一些血絲蟲的后代,如章魚、烏賊和蝸牛等軟體動物,繼承了這種藍色血液的特性。相較于人類的紅色血液,藍色血液的優勢是使生物體能在特定環境中具有更高的生存競爭力。例如,在深海高壓、低溫、低氧的極端環境中,藍色血液能更有效地為生物體輸送氧氣,維持生命活動。同時,其出色的抗氧化性也能在深海環境中有效抵抗自由基的侵害,從而保護生物體免受氧化應激的傷害。
由此可見,生物血液的顏色主要是由其血液中攜帶氧氣的化合物決定的,而這與它們的生理結構和生存環境息息相關。
在濕潤的土壤中,蚯蚓如同一位勤勞的園丁,默默無聞地翻動著泥土。它們的血液呈現出一種清新的綠色,這是因為在它們的循環系統中流淌著一種名為血綠蛋白的神奇物質。血綠蛋白是一種能夠與氧氣結合的蛋白質,它在不同的氧氣濃度下呈現不同的顏色。當血綠蛋白與充足的氧氣結合時,它會呈現為鮮紅色;而在缺氧的環境下,血綠蛋白會變成綠色。
蚯蚓沒有眼睛,它們是通過皮膚上的感光細胞來感知周圍環境的。血綠蛋白能夠吸收特定波長的光,使蚯蚓感知到微弱的光線。這使得蚯蚓能夠在土壤中自由穿梭,即使在土壤深層等光線微弱的環境下也能準確地找到食物和水源。
軟體動物水蛭同樣擁有綠色的血液,但與蚯蚓不同的是,水蛭的綠色血液是由于其血液中含有大量的膽綠素所致。膽綠素是一種綠色的代謝產物,通常在肝臟中產生并分解。然而,在水蛭的體內,膽綠素卻得以積累并保留在血液中,使其血液呈現出獨特的綠色。在復雜的海洋生態系統中,水蛭因此方便在綠色植物或藻類中自我隱藏,免遭天敵捕食。
而關于紫色血液的發現,最早可以追溯到19世紀。英國科學家阿爾弗雷德·洛特·沃爾什在1850年首次描述了花生蠕蟲的紫色血液。他注意到,不同于血紅蛋白在氧氣環境下變紅的特性,這種蠕蟲的血液在接觸空氣時會變成紫色。為了解釋這一現象,沃爾什推測,花生蠕蟲的血液中可能存在一種與血紅蛋白不同的氧氣運輸蛋白。
這一發現引起了其他科學家的關注,他們開始進一步研究花生蠕蟲的紫色血液。隨著科學技術的發展,紫色血液背后的奧秘逐漸揭開。原來,花生蠕蟲的血液中含有一種名為蚯蚓血紅蛋白的蛋白質。
這種蛋白質能夠在不同的氧氣濃度下靈活切換狀態,因為其中含有銅離子,當與氧氣結合時呈現出紫紅色,脫氧后則變為無色。這不僅提供了一種獨特的氧氣運輸方式,能夠幫助花生蠕蟲在不同的環境中保持穩定的生理功能,同時還具有一定的偽裝作用。
而在南極大陸海岸線冰冷刺骨的海水中,黑鰭冰魚以近乎透明的肉身生存著。它沒有魚鱗,骨骼透明,并且是目前已知唯一擁有透明血液的脊椎動物,因為它的血液中沒有血紅蛋白和紅細胞。沒有它是對的,因為血紅蛋白結合氧的效率會隨低溫而降低,根本無法適應極寒的環境。
在生存壓力下,南極黑鰭冰魚只好選擇“逆進化”。它們必須像很多無脊椎動物一樣,通過簡單的擴散過程,讓海水中的氧氣穿過皮膚,滲入體內,從而參與血液循環。而為了彌補血液中血紅蛋白的缺乏,它們也生長出更強壯的心臟和更粗的血管,以便提高血液循環的效率。幸運的是,寒冷的南極海水溶解了比溫暖海水更多的氧。這些魚類通過做減法不斷調整自己,適應了嚴峻的生存環境,在南極的海洋生態系統中扮演著重要角色。
奇異血液的生物仿佛是大自然的杰作,它們以獨特的方式展示了生命的多樣性和適應性。無論是擁有藍色血液的章魚、蝸牛,還是擁有綠色血液的蚯蚓、水蛭,抑或紫色血液的花生蠕蟲和透明血液的南極黑鰭冰魚,都在用自己的方式詮釋著生命的奧秘和魅力。
梁爽:媒體從業者,寫作者,電影學碩士,作品散見于《人民日報》《電影》《草堂》《延河》《新民周刊》《香港文匯報》等多家報刊。
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