مخلوقات حية تنزف دماء زرقاء أو خضراء أو شفافة.. والسبب نقل الأوكسيجين

سواء سالت الدماء من أنف تلقى لطمة أو من طرف إصبع تعرض لوخزة، يظل اللون الأحمر هو الغالب دائماً على دماء البشر، لكن المثير للاستغراب أن هذه القاعدة لا تسود دائماً في مملكة الحيوان أو في الكائنات الحية عموماً، إذ قد نجد كائنات يغلب على دمائها اللون الأخضر أو الأزرق أو القرمزي، بل قد نجد مخلوقات أخرى دماؤها بيضاء تكاد تكون شفافة. وهنا يبرز السؤال عن أسباب اختلاف ألوان هذا السائل الحيوي الذي يجري في عروق سائر المخلوقات.

ويقول الباحثان جون بوستليثويت عالم الوراثة التطورية بجامعة أوريجون، وزكاري شيفيرون عالم وظائف الأعضاء البيئية بجامعة مونتانا في الولايات المتحدة، في تصريحات للموقع الإلكتروني Knowable Magazine المتخصص في الأبحاث العلمية، إن اللون الأحمر الذي يغلب على دماء الفقاريات يعود إلى مادة بروتينية تعرف باسم الهيموغلوبين، وهي توجد داخل خلايا الدم الحمراء وتحتوي على ذرات الحديد، وتتمثل مهمتها الأساسية في نقل الأكسجين إلى أنسجة الجسم، ويحصل الدم على لونه الأحمر من ذرات الحديد داخل الهيموغلوبين، حيث إنه عندما يرتبط الحديد بالأكسجين يبدو الدم أحمر قانياً، بينما يميل لونه إلى الأحمر الداكن أو البني عندما تقل كمية الأكسجين المرتبطة به.

لكن الهيموغلوبين ليس الوسيلة الوحيدة لنقل الأكسجين في عالم الكائنات الحية، فالأخطبوط والحبار، على سبيل المثال، إلى جانب بعض القشريات مثل سرطان البحر، تعتمد على بروتين آخر يسمى الهيموسيانين لنقل الأكسجين عبر أجسامها. ويحتوي هذا البروتين على ذرات النحاس بدلاً من الحديد، وهو ما يجعل دماء هذه الكائنات البحرية زرقاء اللون عند ارتباطها بالأكسجين. ورغم أن الهيموسيانين أقل كفاءة في الارتباط بالأكسجين مقارنة بالهيموغلوبين، فإنه يؤدي وظيفته بكفاءة خاصة في درجات البرودة الشديدة في أعماق المحيطات. كما تشير بعض الأبحاث إلى أن دوره لا يقتصر على نقل الأكسجين، بل يمتد إلى دعم مناعة الجسم والمساعدة في التئام الجروح.

وقد اكتشف العلماء أن الكائنات البحرية الأخرى، مثل ذوات الذراعيات، وهي حيوانات بحرية تشبه المحار، وبعض الديدان التي تعيش في قاع البحر، تجري في أجسامها دماء تميل إلى اللون القرمزي. ولا يرجع هذا اللون إلى مادة الهيموسيانين، وإنما إلى مادة أخرى تعرف باسم الهيميرثرين، وهو صبغة بروتينية غنية بالحديد، تتولى نقل الأكسجين عبر الدم.

وتوجد كائنات بحرية أخرى تعرف باسم “الزقيات البحرية”، وهي من فصيلة الرخويات، وتعيش في المحيطات، ويتميز دمها بلون أصفر مائل إلى الاخضرار. ولا تنتج أجسام هذه الكائنات الهيموغلوبين، وتتباين النظريات العلمية التي تفسر أسباب هذا اللون غير المألوف، ومن بين التفسيرات المطروحة وجود عنصر الفاناديوم، الذي تستطيع بعض أنواع الزقيات تركيزه في دمائها. وهناك تفسير آخر يتعلق بالنظام الغذائي لهذه الكائنات حيث إنها تنتج أصباغاً تُعرف باسم الكاروتينات عند القيام بالتمثيل الغذائي للعوالق النباتية البحرية التي تتغذى عليها، وهي أصباغ تتدرج ألوانها بين الأصفر والأحمر والبرتقالي.

لكن اللون الأخضر لا يقتصر على هذه الكائنات البحرية، إذ توجد أنواع من السحالي في غينيا الجديدة تجري في عروقها دماء خضراء تماماً، رغم اعتمادها على الهيموغلوبين لنقل الأكسجين، مثل معظم الفقاريات. ويرجع السبب في هذا اللون إلى أن هذه السحالي تكسر الهيموغلوبين بعد استخدامه، مما يسفر عن تكون صبغة خضراء طبيعية تُسمى البيلفيردين، وهي نفس الجزء الذي يؤدي ارتفاع تركيزه في جسم الإنسان إلى ظهور الاصفرار الذي يصاحب الإصابة بمرض الصفراء (اليرقان) لدى البشر. وعلى عكس معظم الفقاريات التي تحوّل البيلفيردين إلى مركبات أخرى أقل وضوحاً في اللون، تحتفظ هذه السحالي بكميات كبيرة منه في دمائها، إلى درجة تجعل هذه الصبغة الصفراء تطغى على اللون الأحمر للهيموغلوبين.

ومن بين الظواهر الغريبة في مجال ألوان الدماء لدى الكائنات الحية أن بعض الأسماك التي تعيش تحت الثلوج في القارة القطبية الجنوبية لا تنتج الهيموغلوبين ولا تمتلك خلايا دم حمراء وبالتالي تبدو دماؤها بيضاء شبه شفافة. ويصف الباحث جون بوستليثويت هذه الأسماك قائلاً: “إنها بالفعل تبدو مثل الأشباح”، فبدلاً من الاعتماد على الهيموغلوبين أو أي بروتين آخر لنقل الأكسجين، تعتمد هذه الأسماك على ذوبان الأكسجين مباشرة في مجرى الدم، كما تمتلك قلوباً وشعيرات دموية أكبر مقارنة بالأسماك الأخرى التي تعيش في القارة القطبية، ما يساعدها على ضخ كميات أكبر من الدم داخل الجسم. وتنتهج هذه الأسماك أسلوباً خاصاً في الصيد، حيث تنتظر فرائسها في مكانها بدلاً من مطاردتها بسرعة، وهو ما يقلل استهلاكها للطاقة واحتياجها إلى الأكسجين. ومن بين الفرضيات المطروحة لتفسير اللون الشفاف لدماء هذه الفصيلة من الأسماك أن المياه شديدة البرودة والغنية بالأكسجين حول القارة القطبية تقلل من أهمية وجود الهيموغلوبين، بوصفه وسيطاً لنقل الأكسجين.

ويرى الباحثون أن التبحر في دراسة دماء المخلوقات الحية وسبر أغوارها يكشف خصائص وتفاصيل تدعو للدهشة، وتعكس قدرة مختلف الكائنات على التكيف والتطور بما يتماشى مع البيئات المختلفة التي تعيش فيها. ويقول الباحث بوستليثويت إن خلايا الدم “تتكيف بدقة فائقة بفعل عوامل التطور”.

ولا تقتصر أهمية هذه الاكتشافات على فهم عالم الحيوان، بل قد تمتد إلى مجال الأبحاث الطبية، حيث يرى شيفيرون أن دراسة أسباب التطور الذي طرأ على الهيموغلوبين لدى بعض الكائنات الحية قد يساعد تطوير علاجات لأمراض تتسبب في نقص الأكسجين، من بينها مرض الانسداد الرئوي المزمن. فأسماك القارة القطبية الجنوبية على سبيل المثال، التي تعيش دون وجود خلايا دم حمراء أو هيموغلوبين في أجسامها، ربما تحمل أسرار علاج بعض الأمراض المستعصية مثل فقر الدم، الذي يعاني منه ملايين البشر حول العالم. ويختتم بوستليثويت حديثه قائلاً: “لقد وجدت أسماك الجليد الحل” لهذه المشكلة.