03.05 地球上的生物,從什麼時間開始有了血液。為什麼是血液而且還是紅的呢?

一瞬間道理我都懂


目前最古老的具有心臟和血液的生物出現於大約5.2億年前的寒武紀,印跡化石於我國出土,但血液的形成肯定要早於此,而且血液不光有紅色,還有藍色,甚至還有綠色的。

血液系統的構造相當複雜,血液中有多種細胞、細胞因子、蛋白、無機鹽離子,還需要心臟等結構推動血液在血管中循環,帶來養分和氧氣,帶走二氧化碳和代謝廢物,當然也需要生物體有能夠製造這些細胞和血液物質的器官,能夠形成這樣複雜系統的生物必然是多細胞生物,而依據化石結構,最早的簡單多細胞生物出現於中元古代延展紀時期,大約12億年前的一種紅藻,有多種分化的細胞聚集在一起組成,多細胞生物不同細胞之間保持著類似於共生的關係,互相配合在自然界生存,它們可能有簡單的消化細胞、支持細胞和表皮細胞,細胞間的聯結不甚緊密,就算將這種多細胞生物切成碎片,不同的部分還是能夠單獨生存,這樣的生物尚不具備血液系統。

1946年澳大利亞發現了埃迪卡拉動物群,發現了多種動物的化石或者印跡化石,主要是腔腸動物、環節動物、節肢動物,大約形成於6億3500萬年前-5億4200萬年前,這類動物的特點是尚無消化器官和血液循環系統,但根據結構特徵,這一時期的動物多身體扁平,使體內各部分充分接近外表面,用液體支持身軀,擴大體表面積,可以在沒有內部器官的情況下進行呼吸和攝取營養。代表物種是狄更遜水母,有研究稱其化石結構中依稀可以看到一些類似於簡單器官的構造,但是這個觀點還沒有被完全接受。但具有在不同組織間運輸物質的功能的蛋白應該已經出現,也就是說具有運輸功能的蛋白要早於血液循環系統的出現時間,這一時期的生物曾遍佈全球,我國也發現相應化石群。

接著發生了寒武紀生命大爆發,替代了埃迪卡拉紀的生物,我國的澄江化石群形成於大約5億4200萬年到5億3000萬年前,大量無脊椎動物產生,也是現今幾乎所有動物門出現的時期。我國澄江化石群中的一種被命名為Fuxianhuia protensa的物種是迄今發現的最古老的具有心臟和血液循環系統的生物,這是一種節肢動物,化石中具有心血管系統的印跡,血液系統還相對比較簡單,屬於開放式的循環系統(上圖),類似於心臟的結構位於該物種的背部,從兩側伸出血管通向眼睛和觸角。而如前所述,具有運輸功能的蛋白的出現時間要早於血液出現時間,第一種具有心臟和血液系統的生物出現於5.2億年前,那血液的形成時間應該在6億年前到5.2億年前,這個範圍還相當粗略。

不同的動物具有不同的血液循環系統,人類這樣的血液循環系統是閉鎖形式的,血液在血管中流動,以心臟擠壓為動力,靠毛細血管輸送到全身組織細胞,另一種是開放式血液循環系統,缺乏管道系統,血液進入充滿組織液的體腔,依靠心臟的擠壓分佈向全身,直接與組織細胞接觸,這樣的血液循環系統血流時的阻力還比較大。血液中負責運輸養分和廢物的物質為蛋白,蛋白運輸功能的實現是由於蛋白中結合的不同金屬離子,金屬離子不但協助蛋白質形成獨特的空間構造,也就是形成血紅素等,其中的離子可以通過氧化後者還原反應改變形態,從而引發血紅素的構造變化,成為運輸物質的媒介,紅色的血液含鐵,藍色的血液是由於含銅。


來看世界呀



38億年前,地球上形成了有機分子。這些有機分子開始“結合”。幾百萬年後,甚至沒有細胞核的簡單細胞形成了。大約幾百萬年後,帶有細胞核的細胞開始形成。後來,這些細胞開始聚集,變成單細胞個體的群體。隨著時間的推移,這些細胞群變成了多細胞個體,但所有細胞都是平等的。之後,一個有機體中的細胞開始分化成一些功能(例如消化和神經)。

慢慢地,隨著形成這些生物體的細胞開始分化和形成各種組織,更復雜的生物體形成了,這些組織經過數百萬年發展成為越來越複雜的生物體。後來發展出循環系統:第一個“簡單”的循環系統出現在線蟲中。隨著時間的推移,由於各種進化壓力,其他更復雜的循環系統開始產生。

這同樣適用於任何生物體中你能想到的每一種細胞、組織或器官:複雜的生物體是數百萬年來簡單生物體的結果,這些簡單生物體只需一小步就能產生更復雜的生物體。血液循環系統也是這個時候產生的,具體時間得專業人士回答。



人類和大多數動物的血液是一種美麗的紅色,但是一些動物的血液在某些情況下是不同的顏色。所有血液的功能是在身體周圍運輸重要物質。然而,動物可能以不同於人類的方式運輸某些物質。

在人類中,氧合血是鮮紅色,脫氧血是深紅色或褐紅色。這種顏色是由於紅細胞中血紅蛋白分子的存在。血紅蛋白是一種呼吸色素。它將氧氣輸送到組織細胞,組織細胞需要化學物質來產生能量。不是紅色的血表明有健康問題。由於異常形式血紅蛋白的積累,人的血液可能變成棕色或綠色。

動物可能有紅色、藍色、綠色、黃色、橙色、紫色或無色的血液。有些像我們一樣有血紅蛋白,有些有不同的呼吸色素,有些根本沒有呼吸色素。然而,所有動物都進化出了輸送氧氣的方法。


軍機處留級大學士


時間不知道,呈紅色是因為運送氧氣的血紅蛋白是紅色的


Au科技


此言差矣,蜘蛛的血是綠色的,蝦的血是白色的。


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