章魚(yú)為什么會(huì)有三個(gè)心臟？
我們有一顆強(qiáng)大的心臟，它能將血液泵入全身。大多數(shù)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(yǎng)物質(zhì)。
現(xiàn)在我們來(lái)看看生活在海洋中的頭足類魷魚(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)血液頭足類動(dòng)物有一個(gè)封閉的循環(huán)系統(tǒng)，是軟體動(dòng)物門中唯一 一個(gè)這樣做的種類（這是蝸牛和蛤蜊所屬的同一門）。一個(gè)封閉的循環(huán)系統(tǒng)意味著它們的血液在血管內(nèi)流動(dòng)，不像開(kāi)放的循環(huán)系統(tǒng)，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(duì)蝦和其他軟體動(dòng)物身上。
圖注：章魚(yú)身體結(jié)構(gòu)。
頭足類循環(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?nèi)祟惖男呐K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(jié)構(gòu)都位于在頭足類動(dòng)物的頭部后面一個(gè)肌肉結(jié)構(gòu)中，這個(gè)結(jié)構(gòu)還包含其他器官，如消化系統(tǒng)和生殖腺。
血液在三顆心臟中的實(shí)際運(yùn)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(xì)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(bǔ)充氧氣。因此，這個(gè)過(guò)程會(huì)不斷重復(fù)。
其他動(dòng)物也有類似的系統(tǒng)，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(lán)血”我們稱人類皇室成員為“藍(lán)血?jiǎng)游铩?，但真正的“藍(lán)血?jiǎng)游铩笔穷^足類。與我們的血液不同，我們的血液是紅色的，因?yàn)槲覀兊暮F氧轉(zhuǎn)運(yùn)體血紅蛋白，頭足類動(dòng)物使用一種含銅的蛋白質(zhì)叫做血藍(lán)蛋白。當(dāng)血藍(lán)蛋白與氧氣結(jié)合時(shí)，使它們的血液呈藍(lán)色。
圖注：血藍(lán)蛋白是頭足類動(dòng)物的氧氣轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白。被氧化時(shí)為藍(lán)色，在脫氧狀態(tài)下為無(wú)色。
當(dāng)?shù)鞍踪|(zhì)不與氧氣結(jié)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?yàn)樵谒蚩諝庵薪佑|到氧氣時(shí)，血液再次變藍(lán)。
血藍(lán)蛋白在運(yùn)送氧氣方面不如血紅蛋白有效。血藍(lán)蛋白的銅與氧非協(xié)同結(jié)合，而血紅蛋白的鐵與氧協(xié)同結(jié)合。
此外，當(dāng)血紅蛋白部分氧化時(shí)，由于蛋白質(zhì)的構(gòu)象變化，其對(duì)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?yàn)楦嗟脑缙陬^足類動(dòng)物居住在這里。在這些低溫、低氧的環(huán)境中，血藍(lán)蛋白占據(jù)了上風(fēng)。
血紅蛋白與紅血球中的血紅蛋白不同，是頭足類血中一種自由浮動(dòng)的蛋白質(zhì)復(fù)合物，使血液更粘稠。不在細(xì)胞內(nèi)可能有助于它在低溫下進(jìn)行氧氣輸送。
為了補(bǔ)償氧氣傳輸效率降低和粘度增加，頭足類動(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(lán)色血液的生物都需要三顆心。頭足類鸚鵡螺是一種令人著迷的螺旋殼海洋動(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?yàn)樗鼈兿鄬?duì)較小的尺寸和不好動(dòng)的生活方式。
圖注：鱟也有藍(lán)色血藍(lán)蛋白，但只有一顆心臟。
節(jié)肢動(dòng)物如著名的鱟和一些蝎子也有藍(lán)色的血藍(lán)蛋白。節(jié)肢動(dòng)物血藍(lán)蛋白在結(jié)構(gòu)和蛋白質(zhì)亞基上與軟體動(dòng)物血藍(lán)蛋白不同。節(jié)肢動(dòng)物可能沒(méi)有進(jìn)化出三個(gè)心臟，因?yàn)樗鼈儗儆陂_(kāi)放循環(huán)系統(tǒng)，它們不需要三個(gè)心臟。
結(jié)論即使有了這三顆心，章魚(yú)和魷魚(yú)也不能無(wú)憂無(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?yàn)樗鼈兊娜硇呐K不能進(jìn)行劇烈的有氧運(yùn)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(dāng)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(fù)。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)，并保持警惕觀察。
已故的頭足類研究者、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(lán)色的血，和那些奇怪的有感覺(jué)的眼睛，它們很另類，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(jí)生命，只是沒(méi)有進(jìn)化好，讓人類占了先。如果章魚(yú)能夠按照生命的演變從低級(jí)進(jìn)化到高級(jí)，那現(xiàn)在統(tǒng)治地球的就是章魚(yú)了，人類能不能出現(xiàn)就是另一回事，亦或出現(xiàn)了，也可能是以較為低級(jí)的形式存在。
為什么這樣說(shuō)，是有根據(jù)的。
首先，在許多方面，章魚(yú)的大腦與我們的大腦很類似：
1、它們具有折疊的腦葉，與脊椎動(dòng)物類似，而這一特征被視為復(fù)雜性的表現(xiàn)。
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(xiàn)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(rèn)為是人類獨(dú)有，并且與更高的認(rèn)知技能(比如語(yǔ)言)有聯(lián)系。
4、章魚(yú)在儲(chǔ)存記憶的方式上也與人類相似，能夠加強(qiáng)大腦細(xì)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(jié)構(gòu)的相似性是章魚(yú)獨(dú)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(xì)胞中，有超過(guò)一半位于它們的觸腕上，這意味著這8只觸腕既能夠獨(dú)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(dāng)程度上能夠自主活動(dòng)。
可以形象的說(shuō)，人類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)有人類什么事了。
