四十亿年:我记录生命演化
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第58章 血液循环系统

除此以外,徐远还发现血管内皮也让血管的复杂调控成为可能,这在一定程度上扫清了毛细血管形成的发育学障碍。

徐远观测到针对这个问题脊椎动物在演化血管内皮的同时,还对血液做了一项影响深远的改革,那就是将血红蛋白放进了血液。

这一点徐远也没想到,之前观测时徐远就发现不管是节肢动物还是软体动物在运载氧气上选择了能力稍弱但是更便于改造运输的血蓝蛋白和蚯蚓血红蛋白。所以早起的节肢动物是蓝色血液。徐远知道现代地球上都有些活化石还有这种情况,比如鲎类。

区别于血蓝蛋白和蚯蚓血红蛋白,血红蛋白有着强大的氧气运输能力,但同时血红蛋白也极其粘稠,直接溶解在血液中会让血液难以流动,而如果存在于血细胞中又会极大限制血细胞的变形能力,使之难以运载物质以及免疫吞噬。

这也是节肢动物等没有选择血红蛋白的原因,或者说当初有演化出血红蛋白的节肢动物也因为不适合环境而被淘汰了。

然而徐远观测到脊椎动物的解法是专门辟出一类血细胞,它们只负责装载血红蛋白搬运氧气,而完全放弃作为一个细胞的几乎一切其他功能。由此一种跨时代的细胞,红细胞登上了历史舞台。

不过早起的红细胞还和现在那种扁平内凹的红细胞还有差距,甚至没有进行脱核。不过这依然是一次难得的演化。脱核其实是一个从生物层面上很残酷的事情,徐远知道这一切并没有工作细胞中那么唯美,单纯的揪掉帽子上的球球。

脱核简单说就是把红细胞的细胞核扯掉,从此之后红细胞就再也不能进行分裂繁殖了,单纯的成为了一个生物氧气瓶。之所以说残酷,徐远一直认为当初多细胞生物产生就是一起抱团取暖,结果演化到如此居然要红细胞牺牲自己去帮助集体。

当时大家团结一致时可以说就是为了更好的繁殖,所以徐远认为如果人体内真的像工作细胞那样每个细胞有自己的意志,那红细胞才是一个真正的无私奉献者。

回到现在,徐远观察到脊椎动物们依靠血红蛋白强大的氧气输送能力直接对冲掉了血管内皮的阻隔影响。而这一切又为一颗更强的心脏铺好了道路。

有些意外的是脊椎动物没有马上改革心脏的结构,徐远观测到它们先是改革了心脏的成分。之前徐远就发现脊椎动物有一颗原始到不能再原始的心脏,而原本构成这颗心脏的肌肉和构成肠道的肌肉一样被称为平滑肌。

这些肌肉的特点是耐力强劲但缺乏爆发力,但一颗强悍的心脏的肌肉怎么能没有爆发呢。说到爆发了,那动物身上有爆发力强的肌肉吗?徐远还知道真的有,比如驱动我们身体运动的骨骼肌,但是骨骼肌有爆发力却没啥耐力。

这也不符合心脏的需求呀,心脏休息了动物可就休克了,由此脊椎动物决定集两种肌肉之长,专门为心脏打造一种全新的肌肉——心肌。拥有超强爆发同时CD还短,徐远倒也发现这些肌肉也是完美的肌肉,毕竟如果真的完美起码能演化到现在的脊椎动物身上应该都是心肌。

心肌的缺点也十分明显就是只能做机械式的运动,这在别的情况下可能是个致命短板,但是做心脏那就不是问题了,毕竟心脏就是一直做机械式的重复运动。

作为一个理工男徐远知道,要获得高压就得把液体放在一个密闭容器中用力挤压,所以心脏里面用单向瓣膜隔出了一个密闭腔室称为“心室”,但是心室收缩的时候后面的血液就暂时不方便流进来,所以还得给血液一个等候区,那就是“心房”。

由此心脏有了两个腔室,但是一开始这种直线式的心脏有个问题就是高压血流会直接冲击心脏中最伤不起的瓣膜。要知道现代人类的心脏瓣膜都是个十分脆弱的器官。

为了防止这个问题,脊椎动物又把心脏扭成了一个S形,由此脊椎动物的心脏算是初步成型了。正是这样的心与血,让脊椎动物拥有了前所未有的高爆发与高速度。

徐远观测到从这一刻开始人类的祖先在面对此时的节肢动物霸主的时候,就可以死的更有尊严一点了。没错,虽然演化了不少时间,但是此时的脊椎动物还是个战五渣。对于这个结果徐远倒是不奇怪,毕竟作为一个过来人,徐远知道泥盆纪之后才是鱼类的天下。

而且哪怕到现代地球,在同等体型下节肢动物一般都能全方位地碾压脊椎动物。这点不奇怪,毕竟制约节肢动物变大的是脑子,不是什么其他系统。徐远好多次都在纪录片中看到蜈蚣捕食小鼠的画面。蜈蚣就是节肢动物门多足纲的成员,那小白鼠就更不用说了,现代医学临床都有小白鼠做实验。

更何况在四亿多年前的奥陶纪,以无颌鱼类为代表早期脊椎动物的循环系统还非常原始。要说优点徐远目前找不出来,毕竟这些演化虽然和节肢动物路线不同但是目的是一致的。

但是要是缺点,徐远可以滔滔不绝的评论,比如它们的红细胞不但数量稀少而且还保留着许多原始血细胞的外部形态,样子大体上就是个磨过皮的巨噬细胞。

而且脊椎动物的心脏以现代生物的标准来看就更是寒碜,心跳慢的一塌糊涂,产生的血压甚至都不足以把血液充分压进全身所有的毛细血管中,所以徐远观测到无颌鱼类往往在主心脏之外还在头部、尾部和肠道再另外配置3个“副心脏”,才能勉强满足自己最基本的运动需求。

这个身体构造徐远突然想到了现代地球的盲鳗和七鳃鳗,它们作为还幸存的无颌鱼类只能过食腐或者体外寄生之类不怎么需要高速运动的生活方式,很大程度上就是为它们效率低下的循环系统卡了脖子。这还是演化了四亿年的无颌鱼都如此不堪。