Verisuonijärjestelmät

author
4 minutes, 3 seconds Read

Veri

Triploblastisten monisoluisten eliöiden primaarinen ruumisontelo (coelom) syntyy keskimmäisestä mesodermistä, joka syntyy endodermin ja ektodermin väliin alkionkehityksen aikana. Vapaita mesodermisoluja sisältävä kotelon neste muodostaa veren ja imunesteen. Veren koostumus vaihtelee eri organismien välillä ja saman organismin sisällä verenkierron eri vaiheissa. Pohjimmiltaan veri koostuu kuitenkin vesiplasmasta, joka sisältää natrium-, kalium-, kalsium-, kalsium-, magnesium-, kloridi- ja sulfaatti-ioneja, joitakin hivenaineita, useita aminohappoja ja mahdollisesti hengityspigmentiksi kutsuttua proteiinia. Jos hengityspigmenttejä esiintyy selkärangattomissa eläimissä, ne ovat yleensä liuenneet plasmaan eivätkä ole verisoluissa. Jotkut tutkijat ovat käyttäneet veren ionisten ainesosien pysyvyyttä ja niiden samankaltaisuutta meriveden kanssa todisteena merielämän yhteisestä alkuperästä.

Eläimen kyky kontrolloida veren bruttopitoisuutta (eli veren yleistä ionipitoisuutta) määrää suurelta osin sen kyvyn sietää ympäristön muutoksia. Monilla meren selkärangattomilla, kuten piikkinahkaisilla ja joillakin nilviäisillä, veren osmoottiset ja ioniset ominaisuudet muistuttavat läheisesti meriveden ominaisuuksia. Muiden vesieliöiden ja kaikkien maaeliöiden veren pitoisuudet poikkeavat kuitenkin jossain määrin niiden ympäristöstä, joten niiden mahdollinen elinympäristö on laajempi. Sisäisen ympäristön yleisen vakauden ylläpitämisen lisäksi verellä on monia muita tehtäviä. Se on tärkein ravinteiden, aineenvaihduntatuotteiden, eritteiden, hormonien ja kaasujen kuljetusväline, ja se voi tarjota mekaanisen voiman niinkin erilaisille prosesseille kuin niveljalkaisten kuoriutumiselle ja moltingille ja simpukoiden kaivautumiselle.

Selkärangattomien veri voi sisältää useita soluja (hemosyyttejä), jotka ovat peräisin alkion mesodermistä. Eri lajeissa on kuvattu monia erityyppisiä hemosyyttejä, mutta niitä on tutkittu laajimmin hyönteisillä, joilla on ehdotettu neljää päätyyppiä ja tehtävää: (1) fagosyyttiset solut, jotka nielevät vieraita hiukkasia ja loisia ja voivat näin antaa hyönteiselle jonkinlaisen epäspesifisen immuniteetin; 2) litteät hemosyytit, jotka tarttuvat hyökkääjän pintaan ja poistavat sen hapensaannin, mikä johtaa sen kuolemaan; metazoan-parasiitit, jotka ovat liian suuria, jotta fagosyyttiset solut pystyisivät nielaisemaan niitä, voivat sen sijaan kapseloitua näihin soluihin; (3) hemosyytit, jotka avustavat sidekudoksen muodostumisessa ja mukopolysakkaridien erittymisessä tyvikalvojen muodostumisen aikana; ne voivat osallistua myös muihin väliaineksen aineenvaihdunnan osa-alueisiin; ja (4) hemosyytit, jotka osallistuvat haavojen paranemiseen; monien hyönteisten plasma ei hyydy, ja joko pseudopodiat tai hemosyyttien erittämät partikkelit (kystosyytit) vangitsevat muita vastaavia soluja sulkeakseen vauriot siihen asti, kunnes ihon pinta uusiutuu.

Vaikka hapen liukoisuus veriplasmassa riittää joidenkin suhteellisen liikkumattomien selkärangattomien kudosten tyydyttämiseen, aktiivisemmat eläimet, joiden hapentarve on kasvanut, tarvitsevat ylimääräisen hapenkuljettajan. Veren hapenkuljettajat ovat metallia sisältäviä proteiinimolekyylejä, jotka ovat usein värillisiä ja joita siksi kutsutaan yleisesti hengityspigmenteiksi. Yleisimmin levinneet hengityspigmentit ovat punaiset hemoglobiinit, joita on havaittu kaikissa selkärankaisten luokissa, useimmissa selkärangattomien heimoissa ja jopa joissakin kasveissa. Hemoglobiinit koostuvat vaihtelevasta määrästä alayksiköitä, joista jokainen sisältää proteiiniin kiinnitetyn rautaporfyriiniryhmän. Hemoglobiinien jakaantuminen vain muutamassa heimon jäsenessä ja monissa eri heimoissa puhuu sen puolesta, että hemoglobiinityyppisen molekyylin on täytynyt kehittyä useita kertoja samanlaisilla rauta-porfyriiniryhmillä ja erilaisilla proteiineilla.

Vihreät klorokruoriineja on myös rauta-porfyriinipigmenttejä, ja niitä esiintyy useiden merieläimiin kuuluvien monisukasmatojen sukujen veressä. Klorokruoriineilla ja hemoglobiinimolekyyleillä on läheinen samankaltaisuus, ja useat yhden suvun lajit, kuten Serpula-suvun lajit, sisältävät molempia, kun taas joillakin läheisesti sukua olevilla lajeilla on lähes sattumanvarainen jakauma. Esimerkiksi Spirorbis borealis -lajissa on kloorikruoriineja, S. corrugatus -lajissa hemoglobiinia ja S. militaris -lajissa ei kumpaakaan.

Kolmannet rautaa sisältävät pigmentit, hemerytriinit, ovat violetteja. Ne eroavat rakenteellisesti sekä hemoglobiinista että kloorikruoriineista siinä, että niissä ei ole porfyriiniryhmiä ja ne sisältävät kolme kertaa enemmän rautaa, joka on kiinnittynyt suoraan proteiiniin. Hemerytriinejä esiintyy vain muutamilla eläimillä, kuten joillakin monisukasmadoilla ja sipunculid-matoilla, brachiopodi Lingulalla ja joillakin priapulideilla.

Hemosyaanit ovat kuparia sisältäviä hengityspigmenttejä, joita esiintyy monilla nilviäisillä (joillakin simpukoilla, monilla nilviäisillä, monilla kantajalkaisilla ja pääjalkaisilla) ja niveljalkaisilla (monilla äyriäisillä, joillakin arachnideilla ja hevosenkengänkorennon rapulla Limulus). Ne ovat värittömiä hapettomina, mutta muuttuvat sinisiksi, kun niitä hapetetaan. Kupari on sitoutunut suoraan proteiiniin, ja happi yhdistyy siihen palautuvasti suhteessa yksi happimolekyyli kahta kupariatomia kohti.

Hengityspigmentin läsnäolo lisää veren hapenkuljetuskykyä huomattavasti; selkärangattomien veri voi sisältää pigmentin kanssa jopa 10 prosenttia happea, kun se ilman pigmenttiä on noin 0,3 prosenttia. Kaikki hengityspigmentit kyllästyvät hapella lähes täysin jopa happipitoisuuksissa tai -paineissa, jotka ovat alhaisempia kuin ilmassa tai vedessä tavallisesti esiintyvät happipitoisuudet tai -paineet. Happipaineet, joissa eri pigmentit kyllästyvät, riippuvat niiden yksilöllisistä kemiallisista ominaisuuksista ja olosuhteista, kuten lämpötilasta, pH:sta ja hiilidioksidin läsnäolosta.

Suoran kuljetustehtävänsä lisäksi hengityspigmentit voivat varastoida väliaikaisesti happea käytettäväksi hengityksen keskeytyessä tai hapen saatavuuden vähentyessä (hypoksia). Ne voivat myös toimia puskureina, jotka estävät veren pH:n suuria vaihteluita, ja niillä voi olla osmoottinen tehtävä, joka auttaa vähentämään nestehukkaa vesieliöistä, joiden sisäinen hydrostaattinen paine pyrkii pakottamaan vettä ulos kehosta.

Similar Posts

Vastaa

Sähköpostiosoitettasi ei julkaista.