作者：源的天空

編輯：小柒

 

在大家的認知中，“血液是紅色”似乎是件稀疏平常的事兒。對人類來說，只有在某些病理條件下（或影視作品里），才會出現其他顏色的血——比如前段時間就有新聞報道，一位年輕姑娘因病入院，在抽血時發現自己的血漿竟然是乳白色，醫生告訴她，這是 血脂含量過高造成的“乳糜血” [1] 。

 

（“牛奶”既視感的“乳糜血”。圖片來源：參考文獻[1]）

 

其實，如果放眼整個動物界的話， 血液的顏色也可以是千變萬化、五彩紛呈的 ——比方說，星蟲的血液就是褐色，烏賊的血液是藍色，沙蠶的血液則為綠色，而大部分昆蟲血液本身則是透明色或淡黃色……似乎有很多動物都“不按套路出牌”。

同樣都是血，為啥不同動物間會有如此明顯的差距呢？細數組成血液的各個成分可以發現，除了 色素蛋白 和 某些代謝產物 外，其他物質基本都是無色透明的。因此，要探究血液顏色的秘密，就得從這兩種成分開始說起。

 

色素蛋白的“調色板”

 

色素蛋白 是動物血細胞中或血漿內一類負責運輸氧氣的大分子蛋白質，其顏色主要取決于 色素蛋白結合的金屬離子 ，不同色素蛋白所結合不同類型及價態的金屬元素，都會影響血液的呈色。

許多甲殼綱動物和軟體動物，擁有含二價銅離子的血藍蛋白（Hemocyanin），使血液顏色呈現 藍色 。

（普氏烏賊（ Sepia prashadi ）的血液為藍色。圖片來自：Wikimedia.org）

 

在沙蠶等環節動物血液中，色素蛋白為含二價鐵離子的血綠蛋白（Chlorocruorin），血液顏色呈現 綠色 。

（游沙蠶（ Nereis pelagica ）圖片來源：Wikimedia.org）

 

星蟲等動物的血液甚至全身都是 粉紫色 ，是由于含有二價鐵離子的血褐蛋白（Hemerythrin）。

（“粉嘟嘟”的方格星蟲（ Sipunculus nudus ）圖片來源：Wikimedia.org）

 

在海鞘綱動物體內，色素蛋白是含有釩離子的血釩蛋白（Hemovanadin），血液呈現 翠綠色 。

“綠油油”的海鞘（ Didemnum molle ）圖片來自：Wikimedia.org

 

包括人類在內的大多數脊椎動物紅細胞中都含有血紅蛋白（Hemoglobin），血紅蛋白的主要顯色物質為含有亞鐵離子的 血紅 ，因此一般血液呈現 紅色。靜脈血含氧量低，呈暗紅色；動脈血含氧量高，呈鮮紅色。

（人的靜脈血（左1，2）和動脈血（右1，2，3）圖片來源：Wikimedia.org）

 

 

另類的代謝物顏色

 

 

有些時候，色素蛋白也會處于下風——

比如，在大洋洲的巴布亞新幾內亞，就生活著這么幾種“詭異”的蜥蜴——作為具有血紅蛋白的脊椎動物，它們全身卻都流淌著綠色的血液！甚至會把全身的肌肉、粘膜、舌頭甚至骨頭都染綠 [2] ……

 

（綠血蜥蜴（ Prasinohaema prehensicauda ）圖片來源：[2]）

 

為什么這些蜥蜴會出現“鬼畜”現象呢？ 你可能會聯想到漫威電影里的“綠巨人”——浩克，難道蜥蜴們也因為類似的輻射事件發生了基因突變嗎？

（浩克——“誰在說我綠？” 圖片來源：《復仇者聯盟4》）

 

并不是。

這些蜥蜴與正常蜥蜴的血色之差在于血液中的 膽綠素 （Biliverdin）含量。膽綠素是一種深綠色的膽汁色素，就是這些高濃度“綠色汁液”引起了蜥蜴血液顏色變綠。

正常情況下，脊椎動物體內的膽綠素大多會迅速轉化成膽紅素，并通過膽汁或通過腎臟排出體外。

如果膽綠素在生物體內的累積過高，就會產生細胞毒性、神經毒性等。人類血液中膽綠素濃度達到50微摩就會導致死亡 [3] 。

而綠血蜥蜴的血液中膽綠素的濃度卻高達714-1020微摩，如此高濃度的膽綠素對蜥蜴沒有表現出毒性，反而給這些蜥蜴帶來得天獨厚的優勢—— 對于抗感染、抗氧化、保護細胞等都具有潛在功效 [4] 。這“金鐘罩鐵布衫”的本領倒是真有點兒像浩克了。

 

 

百搭的“隨機血色”

 

也有些動物，比如昆蟲和個別軟體動物——既沒有色素蛋白，也沒有固定顏色的代謝產物，因而血液顏色非常“隨機”。

（昆蟲可以依賴氣管直接完成有氧呼吸，不需要色素蛋白來運輸氧氣。因而許多昆蟲的血液本身為透明的。圖片來源：本文作者繪制）

 

此外，由于昆蟲是不完全循環系統，血液和體腔液往往混在一起，因此食物中及體液中的不同顯色物質會使它們的血液呈現出黃、橙紅、藍綠和綠等多種色彩。

一定要舉出個例子的話，最生動的莫過于下圖這款不招人愛的昆蟲了吧——打死了它，流出的卻是你的血。

 

（一只正在品嘗人血的白紋伊蚊（ Aedes albopictus ），擁有了“紅血”。圖片來自：Wikimedia.org）

 

 

作者名片

 

 

排版：昕旸

題圖來源：圖蟲創意

參考文獻：

[1]http://zj.sina.com.cn/news/2018-01-17/detail-ifyqtwzt9780085.shtml

[2] RodriguezZB, Perkins SL, Austin CC. Multiple origins of green blood in New Guinealizards. Sci. Adv. 4, eaao5017(2018).

[3] GreenbergAJ, Bossenmaier I, Schwartz S. Green jaundice. A study of serum biliverdin, mesobiliverdinand other green pigments. Am. J. Dig. Dis. 16, 873–880 (1971)

[4] Alves E,Maluf FV, Bueno VB, Guido RVC, Oliva G, Singh M, Scarpelli P, Costa F,Sartorello R, Catalani LH, Brady D, Tewari R, Garcia CRS. Biliverdin targets enolaseand eukaryotic initiation factor 2 (eIF2a) to reduce the growth of intraerythrocyticdevelopment of the malaria parasite Plasmodium falciparum. Sci.Rep.6, 22093(2016).

[5] 劉凌云，鄭光美，普通動物學（第四版），高等教育出版社（2009）.

[6] Wikipedia,https://en.wikipedia.org/wiki/Blood

乳白色，粉嘟嘟，綠油油，隨機色……動物血色怎么這么不按套路來？

圖文簡介

如果放眼整個動物界的話，血液的顏色也可以是千變萬化、五彩紛呈的。