Ποιος είναι ο μικρότερος γνωστός οργανισμός με καρδιά πολλών θαλάμων;
Οι Οι Mymaridae, μια οικογένεια σφηκών από χαλκίδιο που αναφέρονται ως νεραϊδόμυγες, είναι οι μικρότεροι γνωστοί οργανισμοί με καρδιές πολλαπλών θαλάμων.
Χθες το βράδυ, περιηγούσα τη ροή μου στο YouTube όταν έπεσα πάνω σε ένα αρκετά ενδιαφέρον βίντεο. Επρόκειτο για την ετρουσκική γριούλα, το μικρότερο κατά βάρος θηλαστικό στη γη, και η καρδιά του είναι συγκλονιστική, χτυπώντας με εκπληκτικές 1500 BPM! Αυτό με έκανε να αναρωτηθώ για τον μικρότερο γνωστό οργανισμό με καρδιά πολλών θαλάμων.
Σε τελική ανάλυση, ενώ η ετρουσκική μύτη είναι το μικρότερο γνωστό θηλαστικό, δεν είναι σχεδόν ο μικρότερος οργανισμός. Όπως ανακάλυψα σύντομα, η απάντηση σε αυτή την ερώτηση είναι πολύ πιο περίπλοκη από ό,τι θα μπορούσε να υποθέσει κανείς αρχικά. Για να το απαντήσουμε, πρέπει να κατανοήσουμε τα διαφορετικά κυκλοφορικά συστήματα που υπάρχουν στο ζωικό βασίλειο.
Μια ετρουσκική μυστηριώδης σε ένα χέρι για ζυγαριά (Φωτογραφία :Trebol-a/Wikimedia Commons)
Κατανόηση των συστημάτων κυκλοφορίας
Οι οργανισμοί με καρδιά δεν έχουν πάντα κυκλοφορικό σύστημα που λειτουργεί σαν θηλαστικό ή ακόμα και σαν αμφίβιο ή ψάρι. Το κυκλοφορικό σύστημα στους περισσότερους πολυκύτταρους οργανισμούς λειτουργεί ως μέθοδος παροχής αίματος, ορμονών, θρεπτικών συστατικών κ.λπ.
Είναι σημαντικό να σημειωθεί ότι δεν είναι όλα τα κυκλοφορικά συστήματα διπλά υπεύθυνα για τη μεταφορά οξυγόνου. Για παράδειγμα, στα έντομα, η αιμολέμφος (αίμα στα αρθρόποδα, που δεν πρέπει να συγχέεται με την αιμοσφαιρίνη) δεν μεταφέρει οξυγόνο, κάτι που αντ' αυτού γίνεται από το σύστημα της τραχείας (αναπνευστικό σύστημα).
Η αιμοσφαιρίνη μεταφέρει οξυγόνο (Πιστωτική φωτογραφία :ShadeDesign/Shutterstock)
Τα κυκλοφορικά συστήματα διατίθενται σε δύο είδη:ανοιχτά και κλειστά. Τα θηλαστικά, τα αμφίβια, τα ερπετά και τα πουλιά έχουν όλα κλειστό κυκλοφορικό σύστημα, ενώ τα αρθρόποδα έχουν ανοιχτό κυκλοφορικό σύστημα. Τα δύο συστήματα διαφέρουν ανάλογα με το πώς ρέει το αίμα μέσα στο σώμα του οργανισμού και τις λειτουργίες που εκτελεί το αίμα.
Κλειστά Κυκλοφοριακά Συστήματα
Σε ένα κλειστό κυκλοφορικό σύστημα, όπως αυτό που έχουμε εσείς και εγώ, το αίμα περιέχεται στις φλέβες και τις αρτηρίες μας και η καρδιά μας είναι μυώδη όργανα. Τα θηλαστικά, τα πουλιά και οι κροκόδειλοι έχουν τέσσερις θαλάμους (2 κόλπους και 2 κοιλίες) στην καρδιά τους. Τα ψάρια έχουν δύο θαλάμους (ένα αίθριο και μια κοιλία), ενώ τα αμφίβια και τα ερπετά, εκτός από τους κροκόδειλους, έχουν 3 θαλάμους (2 κόλπους και μια κοιλία) (Πηγή).
Εδώ, ο κόλπος είναι ο άνω θάλαμος όπου αντλείται το αίμα και η κοιλία είναι ο κάτω θάλαμος από τον οποίο αντλείται το αίμα. Μόλις το αποξυγονωμένο αίμα αντληθεί στην καρδιά, πηγαίνει στο πνευμονικό κύκλωμα (πνεύμονες ή βράγχια). Σε εκείνο το σημείο, το αίμα οξυγονώνεται και στη συνέχεια αντλείται πίσω στην καρδιά και διανέμεται στο υπόλοιπο σώμα.
Ροή αίματος σε μια ανθρώπινη καρδιά (Photo Credit :cono0430/Shutterstock)
Ανοιχτά Κυκλοφοριακά Συστήματα
Από την άλλη πλευρά, σε ένα ανοιχτό κυκλοφορικό σύστημα, το αίμα δεν συγκρατείται μέσα στα αιμοφόρα αγγεία. το αίμα (που συνήθως αναφέρεται ως αιμολέμφος σε αυτό το πλαίσιο) ρέει ελεύθερα μέσα στις κοιλότητες του σώματος και έρχεται σε άμεση επαφή με τα όργανα και τους ιστούς του οργανισμού. Αυτό σημαίνει ότι οι καρδιές των αρθρόποδων δεν είναι πολύ παρόμοιες με τις καρδιές σε κλειστά κυκλοφορικά συστήματα.
Σε ένα αρθρόποδο, το ραχιαίο αγγείο είναι το όργανο που εκτελεί τη λειτουργία της διατήρησης της ροής και της κίνησης της αιμολέμφας μέσα στο σώμα του αρθρόποδου και ως εκ τούτου αναφέρεται ως καρδιά. Εκτείνεται από την κοιλιά μέχρι το κεφάλι και χωρίζεται σε πολλαπλούς θαλάμους με βαλβίδες που ονομάζονται ostia. Αυτές οι βαλβίδες διασφαλίζουν ότι το αίμα ρέει μόνο προς μία κατεύθυνση. Το πραγματικό χτύπημα του αγγείου προκαλείται από τους μυς του αγγείου, οι οποίοι συνδέονται πλευρικά σε κάθε θάλαμο.
Κυκλοφορικό σύστημα σε αρθρόποδα (Πιστωτική φωτογραφία :CNX OpenStax/Wikimedia Commons)
Τελικά, ποιος οργανισμός έχει τη μικρότερη καρδιά πολλών θαλάμων;
Η απάντηση βρίσκεται σε μια μικροσκοπική οικογένεια σφηκών που ονομάζεται Mymaridae, που συχνά αναφέρονται ως «νεραϊδόμυγες» λόγω του ότι το σχήμα των φτερών τους θυμίζει νεράιδες, μαζί με το μικροσκοπικό μέγεθός τους. Το μέγεθος αυτών των σφηκών κυμαίνεται από 0,2mm-1,8mm (Πηγή), καθιστώντας τις σχεδόν εντελώς αόρατες με γυμνό μάτι.
Θα χρειαζόταν κανείς ένα μικροσκόπιο για να τα δει σωστά! Αυτά τα έντομα είναι τόσο μικροσκοπικά που η κίνηση στον αέρα είναι σαν να περνάνε μέσα από σούπα γι' αυτά, γι' αυτό έχουν φτερά με κρόσσια μαλλιά που τα βοηθούν να αναλύσουν την ατμόσφαιρα. Αυτή η οικογένεια σφηκών χαλκίδης έχει 103 γένη και πάνω από 1400 είδη! (Πηγή) Βρίσκονται σε όλο τον κόσμο τόσο σε εύκρατα όσο και σε τροπικά κλίματα.
ένα δείγμα Richteria ara θηλυκό σε μέγεθος 1 χιλιοστού (Προσφορά φωτογραφίας :Huber, J.T./Wikimedia Commons)
Οι Mymaridae είναι επίσης παρασιτικά. Γεννούν τα αυγά τους στο ίδιο μέρος με τα αυγά άλλων εντόμων. Όταν οι προνύμφες εκκολάπτονται, χρησιμοποιούν τα αυγά των άλλων εντόμων ως πηγές τροφής. Ως αποτέλεσμα αυτού, έχουν χρησιμοποιηθεί σε προγράμματα βιολογικής καταπολέμησης παρασίτων και έχουν δείξει σημαντικά θετικά αποτελέσματα. Τα πιο αξιοσημείωτα αποτελέσματα ανακαλύφθηκαν σε παράσιτα που βρέθηκαν σε ευκάλυπτους στη Νέα Ζηλανδία, τη Νότια Αφρική, τη Νότια Αμερική και τη Νότια Ευρώπη.
Λόγω του σχετικά μικρού μεγέθους μεγάλο μέρος των Mymaridae μην αναπτύξετε καρδιές ή συστήματα τραχείας στο προνυμφικό τους στάδιο, τελικά, όλα όσα χρειάζονται για να αναπτυχθούν βρίσκονται ακριβώς εκεί που εκκολάπτονται. Ακόμη και ως ενήλικες, η καρδιά τους μειώνεται λόγω του μικροσκοπικού τους μεγέθους. Αυτές οι μοναδικές ιδιότητες καθιστούν δυνατή τη ζωή ως μικροσκοπικός οργανισμός.
Είναι ασφαλές να πούμε ότι αυτή η οικογένεια σφηκών από χαλκίδιο είναι πραγματικά συναρπαστική και μια ωδή στο πώς η ζωή βρίσκει πάντα έναν τρόπο να την κάνει να λειτουργεί.
