Кровь кажется нам неотъемлемой частью живых организмов, между тем, это не так: есть существа, у которых крови нет. Как же обходятся без крови медузы и другие кишечнополостные, губки, плоские черви? Некоторым из них кровь заменяет… вода, в которой они живут. Именно на забор кислорода непосредственно из воды рассчитано, например, строение тела медузы, у которой кишечная полость занимает практически всё тело, повторяя все его изгибы, т.о. любая клетка расположена не дальше 1 мм от воды (либо наружной, либо находящейся в кишечной полости). Так что герой оперы Н.А.Римского-Корсакова «Садко» имел все основания сказать: «От той волны морской в нас кровь-руда пошла», ведь даже человеческая кровь по своему химическому составу сходна с морской водой, от которой она произошла в ходе эволюции.
Организмы с более сложным строением тела уже не могут забирать кислород непосредственно из воды, им пришлось обзавестись «внутренним морем», но сходство его с морской водой ещё сохраняется, например, у ланцетника. Фактически, это просто жидкость, в которой растворены питательные вещества и кислород. Конечно, жидкая часть крови с растворёнными в ней белками и некоторыми другими веществами есть у всех животных, она называется плазмой.
Далее появляются вещества, легко соединяющиеся с кислородом, когда его много, и легко отдающие, когда его мало. Таковых существует два – гемоциан и гемоглобин. Оба вещества – это белки, молекулы которых состоят из двух частей, одна из которых является собственно белком, другая содержит металл. В гемоциане содержится медь, в гемоглобине – железо, поэтому гемоциан придаёт крови голубой цвет, а гемоглобин – красный. Голубой кровью, с гемоцианом, обладают отнюдь не аристократы, а моллюски и членистоногие, у других животных кровь красная, содержащая гемоглобин. Железосодержащая часть молекулы гемоглобина одинаков у всех животных, а вот белковая различается даже у очень близких видов.
Обзаведясь гемоглобином, нельзя было допустить, чтобы он «терялся», оседая и разрушаясь в тканях, ведь использовать их нужно многократно. Первоначально эта проблема решалась путём формирования огромных молекул, "застревающие" даже в весьма больших порах и потому неспособны проходить через клеточные мембраны, так они сохранялись в крови. Но у высших животных найдено было более рациональное решение: молекулы гемоглобина, гораздо более скромные по размеру, но «спрятаны» внутрь особых клеток. И вот тут мы впервые сталкиваемся с другой составляющей крови – форменными элементами. Так называются клетки, плавающие во взвешенном состоянии в плазме.
Итак, первые форменные элементы – эритроциты, клетки, содержащие гемоглобин, «носильщики», транспортирующие кислород. Поначалу они были крупными, например, у некоторых амфибий они имеют объём до 1100 кубических микрон. Нерациональность такого устройства видна невооружённым глазом: гемоглобина слишком много на единицу поверхности , кислороду трудно до него «добраться». Потому-то чем выше животное на эволюционной лестнице, тем мельче его эритроциты, у нас их объем не превышает 90 микрон. Ещё одна «рационализация» – обретение ими формы двояковогнутого диска, что позволило ещё больше увеличить поверхность, соприкасающуюся с кислородом. Чтобы эритроциты сами потребляли меньше кислорода и питательных веществ, в ходе эволюции они лишились ядра, что позволило им остаться лишь пассивными носильщиками, но особая активность при такой функции и не требуется.
Кровь, содержащая питательные вещества и кислород, является весьма привлекательной средой для чужеродных микроорганизмов, которые неизбежно попадают в неё в пищеварительной системе и лёгких, ведь эти органы соприкасаются с внешним миром. Поэтому потребовался второй форменный элемент крови – лейкоциты, белые (точнее, прозрачные) клетки, захватывающие и уничтожающие всё чужеродное, что попадает в кровь. Их эволюционные «предки» – подвижные клетки, напоминающие амёб, которые у самых первых многоклеточных существ перемещались по организму в поисках пищи. Лейкоциты не сразу «забыли» своё эволюционное прошлое: ещё у амфибий они принимают участие в пищеварении, но у высших животных они полностью сосредоточились на защитной функции. Они уничтожают не только микробы, но и собственные повреждённые клетки организма.
Кровь – очень ценная составляющая организма, потеря 30% крови для человека смертельна, потому-то природа позаботилась о том, чтобы свести кровопотери к минимуму. Стоит кровеносному сосуду получить пробоину, сразу вступает в действие третий форменный элемент крови – тромбоциты. Это безъядерные клетки, очень скромные по размеру, всего 2-4 мк. Такой крохотной заплаткой, конечно, не залатаешь даже маленькую дыру, но тромбоциты способны слипаться под действием фермента тромбокиназы, который начинает выделяться при малейшем повреждении тканей. Образованию тромба, сгустка крови, «латающего» повреждённый сосуд, помогают нити особого белка – фибрина.
Это лишь малая часть того, что на сегодняшний день известно о крови. Но много в этом вопросе и неизведанного. Почему люди с разными группами крови подвержены разным заболеваниям? Почему у верблюдов и лам эритроциты не круглые, а овальные? На эти и многие другие вопросы ещё предстоит ответить.
