İnsanların ve birçok omurgalının kanında oksijen taşıma görevini hemoglobin üstleniyor. Demir içeren bu protein kana kırmızı rengini veriyor. Ancak evrim boyunca bütün canlılar aynı sistemi geliştirmedi.

Bazı hayvanlarda demir yerine bakır içeren hemosiyanin görev yapıyor. Bazılarında farklı solunum proteinleri devreye giriyor. Yeni Gine’de yaşayan bazı kertenkelelerde ise kanın yeşil görünmesinin nedeni oksijen taşıyan protein değil, yüksek miktarda biriken bir safra pigmenti.

Bu nedenle hayvanlarda kan rengi, tek bir element veya tek bir biyolojik süreç üzerinden açıklanamıyor. Aynı yaşamsal görev, farklı hayvan gruplarında farklı moleküllerle yerine getirilebiliyor. National Geographic ve ABD Ulusal Genel Tıp Bilimleri Enstitüsü de hayvanlardaki mavi, yeşil ve mor kan örneklerinin arkasında farklı oksijen taşıma sistemlerinin bulunduğunu belirtiyor.

At Nalı Yengeci: Oksijenle Maviye Dönen Hemolenf

At nalı yengeçlerinin dolaşım sıvısı kırmızı yerine mavi görünüyor. Bunun nedeni, oksijen taşımak için hemoglobin yerine hemosiyanin kullanmaları.

Hemoglobinde demir bulunurken hemosiyanin bakır içeriyor. Hemosiyanin oksijen taşımadığı durumda büyük ölçüde renksiz. Oksijenle bağlandığında ise mavi bir renk kazanıyor. At nalı yengeçlerinde teknik olarak kan yerine “hemolenf” adı verilen dolaşım sıvısı bulunuyor.

Mavi hemolenf tıp açısından da önem taşıyor. At nalı yengeçlerinin bağışıklık hücreleri bazı bakteriyel toksinlere karşı güçlü bir pıhtılaşma tepkisi oluşturuyor. Bu özellik, ilaç ve tıbbi ürünlerde bakteriyel kontaminasyonu kontrol etmek için kullanılan LAL testinin temelini oluşturdu.

Ahtapot: Üç Kalbin Pompaladığı Mavi Kan

Ahtapotların kanı da bakır içeren hemosiyanin nedeniyle mavi. Oksijenle bağlanan hemosiyanin, solungaçlardan alınan oksijenin vücudun farklı bölgelerine taşınmasını sağlıyor.

Ahtapotların dolaşım sisteminde üç kalp bulunuyor. Kalplerden ikisi kanı solungaçlara gönderiyor. Üçüncü kalp ise oksijenlenmiş kanı vücudun geri kalanına pompalıyor.

At nalı yengeçleri ile ahtapotlarda mavi rengin kaynağı hemosiyanin olsa da dolaşım sistemlerinin yapısı birbirinden farklı.

Yeni Gine Skinkleri: Kırmızı Kan Hücreleri Var Ama Kanları Yeşil

Yeni Gine’de yaşayan Prasinohaema cinsi bazı skinklerin kanı parlak yeşil görünüyor. Üstelik bu hayvanlarda hemoglobin ve kırmızı kan hücreleri bulunuyor.

Yeşil rengin nedeni biliverdin adı verilen safra pigmenti. Biliverdin, hemoglobinin parçalanması sırasında ortaya çıkıyor. Bu kertenkelelerde kandaki biliverdin miktarı o kadar yüksek seviyeye ulaşıyor ki kırmızı kan hücrelerinin rengini bastırıyor. Kaslar, kemikler, dil ve bazı dokular da aynı nedenle yeşil görünebiliyor.

Araştırmacılar bu özelliğin Yeni Gine skinklerinin evrim tarihinde birden fazla kez bağımsız olarak ortaya çıktığını belirledi. Buna karşılık bu kadar yüksek biliverdin düzeyinin hayvanlara ne gibi bir avantaj sağladığı henüz kesin olarak bilinmiyor.

Skinklerdeki yeşil renk, farklı bir oksijen taşıyıcı proteinden değil, dolaşımda biriken biliverdinden kaynaklanıyor.

Sipunkulid Deniz Solucanı: Oksijenle Mora Dönen Dolaşım Sıvısı

Sipunculus nudus gibi sipunkulid deniz solucanları, oksijen taşımak için hemeritrin adlı bir protein kullanıyor. Hemeritrin demir içeriyor ancak hemoglobinle aynı yapıya sahip değil. Protein oksijen taşımadığı sırada dolaşım sıvısı büyük ölçüde renksiz kalıyor. Oksijen bağlandığında ise pembe ile mor arasında tonlar ortaya çıkıyor.

Hemoglobin ve hemeritrin demir içerse de farklı moleküler yapılara sahip. Bu nedenle oksijen bağlandığında aynı rengi oluşturmuyorlar.

Antarktika Buz Balıkları: Kanları Neredeyse Renksiz

Antarktika buz balıkları farklı renkli bir pigment kullanmak yerine, kırmızı rengin temelini oluşturan sistemi büyük ölçüde kaybetmiş durumda. Bu balıklarda hemoglobin bulunmuyor. Bu nedenle kanları kırmızı değil, neredeyse renksiz görünüyor. National Geographic, buz balıklarının renk veren bir kan pigmenti taşımadığına dikkat çekiyor.

Hemoglobin olmadan oksijen taşımak diğer omurgalılara göre daha verimsiz. Ancak Antarktika’nın çok soğuk denizleri yüksek miktarda çözünmüş oksijen barındırıyor. Buz balıklarının büyük kalpleri ve geniş dolaşım sistemleri de oksijenin dokulara ulaşmasına yardımcı oluyor.

Buz balıklarında neredeyse renksiz görünüm, yeni bir pigmentten değil hemoglobinin bulunmamasından kaynaklanıyor.

Serpula vermicularis: Yeşilimsi Dolaşım Sıvısına Sahip Deniz Solucanı

Serpula vermicularis adlı deniz solucanı, oksijen taşımak için klorokrüorin adı verilen bir solunum pigmentinden yararlanıyor. Klorokrüorin demir içeriyor ve yapısal olarak hemoglobine benziyor. Buna rağmen dolaşım sıvısına yeşilimsi bir ton verebiliyor.

Skinklerde yeşil rengi biliverdin oluştururken, Serpula vermicularis’te yeşilimsi görünüm oksijen taşınmasında görev yapan klorokrüorinden kaynaklanıyor.

Hayvanlarda Kan Rengi Neden Farklı?

Hayvanlarda kan rengi, dolaşımda bulunan protein ve pigmentlere göre değişebiliyor. Hemosiyanin oksijenle bağlandığında mavi, hemeritrin ise pembe-mor tonlar oluşturabiliyor. Klorokrüorin bazı deniz solucanlarının dolaşım sıvısına yeşilimsi bir görünüm veriyor.

Yeni Gine skinklerinde yeşil rengin kaynağı biliverdin. Antarktika buz balıklarında ise hemoglobinin bulunmaması nedeniyle kan neredeyse renksiz görünüyor. Mavi, yeşil, mor ve renksiz dolaşım sıvılarının oluşumunda bu farklı biyolojik mekanizmalar rol oynuyor.

Kaynaklar

National Geographic – Animal blood comes in a rainbow of colors—here’s why

National Geographic – In Animal Kingdom, Blood Comes in a Rainbow of Colors

Phys.org – The mystery of lime-green lizard blood

EurekAlert – The mystery of lime-green lizard blood

National Institute of General Medical Sciences – Roses Are Red and So Is Blood?

PubMed – Chlorocruorin of Sabella spallanzanii

Derleyen: Gizem Özcan