心脏的联合国大会

　　

大科技大科技将及时为广大读者推介《大科技*科学之谜》精彩内容。篇原创内容 　　心脏数量各不同

　　来到了联大，我可真是大开眼界，过去我以为大家都是“独生子女”，可是有些心脏竟然有好多的兄弟姐妹，而且同是心脏，形状却各有不同。

　　章鱼和鱿鱼等头足纲动物的心脏是“三胞胎”，它们都是一心室两心房的，其中两个小心脏负责将血液输送到腮附近，从腮中吸收氧气，另一个较大的心脏则将富氧的血液运输到身体的其他部位。章鱼生活在冰冷的深海中，三个心脏更能适应低温的环境。章鱼的两个小心脏同时工作能加速输送静脉血到鳃附近，提高循环效率;血液中含有富含铜离子的血蓝蛋白，在氧气含量低的寒冷条件下，血蓝蛋白输送氧气的效率比血红蛋白更高;满载氧气回归的血液再由强劲有力的大心脏泵到身体各处。

　　昆虫类的心脏更是神奇，好些物种的心脏数量我都要数不清了，它们的形状也各不相同。昆虫们的心脏很简单，通常一个心室就是一个心脏。蚂蚁的心脏数量数不清，它的背部有一根贯穿全身的大血管，血管上有连续不断的小气球样的膨大结构，每个膨大结构即为一个心室，通过有节律的搏动来推动血液循环。蟑螂有13个心室，结构比蚂蚁的复杂一些，每个心室的两侧生有成对的呈扇形排列的翼肌，通过交替舒张和收缩来泵血。心室的末端有1对心门，开口垂直或倾斜，能够保证血液不倒流。每个心室的功能是相对独立的，如果一个心室发生故障，其他的仍然可以起作用，只不过效率会变低。其他昆虫的心室结构与蟑螂类似，只是数量不同，家蚕有8个心室，家蝇有3个心室，而虱子则只有1个大型心室，可能是由几个心室合并而成的。

　　不过，这次会议不是所有动物都出席了，因为有些动物根本没有心脏。海星和其他棘皮动物一样，都不具有心脏或任何类似的器官，它们也没有要靠心脏输送的血液。取而代之的是无数的毛发似的纤毛，纤毛在海水的推动下摆动，将海水吸入体内的空腔中。海水在海星体内的管道与囊袋中不断循环，细胞直接吸收海水中的营养物质和氧气并将产生的废物排入其中，再通过纤毛将海水吐出。不仅海星，水母、珊瑚和海绵等动物都没有资格参会。

　　一颗心脏几间“房”?

　　会议开始后，主持人先是通报了一些共识，包括哺乳动物和鸟类的心脏是两心室两心房的，爬行动物和两栖动物的心脏则由一心室两心房组成，鱼类心脏有一心室一心房等。不料，这些共识也出现了争议。

　　鳄鱼是爬行动物，它具有爬行动物中最“高级”的心脏：鳄鱼的心室被一层厚厚的隔膜完全分隔开，拥有与哺乳类和鸟类相似的两心室两心房的四腔心脏，血液循环已接近于完全的双循环。不过鳄鱼的心脏与哺乳类和鸟类的又略有不同，后两者的右心室连着肺动脉，左心室连着主动脉，左右两套“房”分别负责肺循环和体循环。但是鳄鱼的右心室除了连着肺动脉，还连着一条主动脉，也就是说，鳄鱼的右心室既可以把血送到肺部，也可以送到身体其他部位。

　　鳄鱼的心脏是为了长期潜水而生的，鳄鱼常常长时间潜伏在水里等待猎物，肺部无法呼吸，肺循环也起不到交换气体的作用。这时右心室与肺动脉之间的通道就会被关闭，两个心室都用于往全身输送血液，以充分利用血中的氧，这样鳄鱼的潜水时间就可以大大延长。当鳄鱼浮到水面上时，肺动脉的通道重新打开，静脉血才被送到肺部换气。这样来看，鳄鱼的心脏比哺乳类和鸟类的心脏还要先进呢。

　　无肺蝾螈是一种新近发现的两栖动物，与它的其他同类不同，它没有肺，仅仅使用皮肤进行呼吸。也许是呼吸方式单一，体循环过程中用于交换的气体总量不多的原因，无肺蝾螈的心脏也比其他两栖动物更加简单，它的心房之间并不存在隔层，心脏与鱼类相似，是一心室一心房的结构。

　　除此之外，还有一些特例，比如小鸡刚出生时心脏只有一室一房，随着它们慢慢长大，心脏才分隔成了两室两房;许多昆虫的心脏都只由心室构成，它们没有心房;等等。看来，不同物种的心脏是几“房”几“室”的论题，还是要具体问题具体分析。

　　心脏“才艺”大比拼

　　会议结束后，心脏们友好地聚在一起进行了一场“才艺”大比拼。大家的“才艺”丰富多样：蓝鲸心脏是心脏界的“巨人”，整个心脏的体积有一辆小汽车那么大，重量约为千克，它跳动一次可以泵出数百升血液，大致相当于20个家用洗衣机的容量;非洲小香鼠的心脏是哺乳动物心脏中的“飞毛腿”，是哺乳动物心脏中跳得最快的，它每分钟需跳动1次，才能满足泵血的要求，而人类的心脏平均每分钟只跳60至次;长颈鹿的心脏则是“铅球冠军”，它“抛”出的血液能有2米高。

　　不过，在所有心脏的“才艺”中，人类最羡慕的当属蝾螈和斑马鱼，它们的心脏能够再生。蝾螈的心脏、脚和部分脊髓等器官都可以再生，这是因为它拥有功能强大的巨噬细胞。在实验中，研究人员将蝾螈的巨噬细胞剔除，被破坏的组织就无法再生，而是像人类一样形成疤痕。斑马鱼在被切除约五分之一大小的心室后，仅需2个月的时间就能再次长成完整的心脏。这是因为它的心肌细胞具有强大的增殖能力，研究发现，这种能力与斑马鱼心肌细胞中特有的一种Sox10基因有关。

　　心脏能够再生的能力多么让人羡慕啊!你看，人类的心脏那么脆弱，别提先天性的心脏疾病和年老后心脏功能衰竭等问题，就连年轻人的心脏也非常脆弱。人在压力过大或遭受重大打击时，还会出现胸痛、憋气和心痛等一系列的症状，甚至会“心碎”或猝死。即使侥幸没有猝死，心脏愈合后，死细胞会形成疤痕，这部分的功能再也无法恢复了。如果人的心脏也能再生，这些问题不就迎刃而解了吗?让人类心脏也能再生正是科学家努力的方向，未来，斑马鱼心脏中有助于再生的基因和酶等物质也许会被制成心脏病患者们的救命神药。

　　本届心脏“联合国大会”到此结束，下一次，心脏们又会有什么新消息呢?

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