Kalplerin Anatomisi: Doğada çok kalpli canlıların sıra dışı dünyası

Hayvanlar aleminin farklı üyeleri, yaşam koşullarına uyum sağlamak için eşsiz kalp sistemleri geliştirmiştir. Solucanlardan kafadanbacaklılara kadar her canlı türü kendine özgü bir dolaşım mucizesine sahiptir.

SOLUCANLARIN DOLAŞIM SİSTEMİ: KEMERLERİN RİTMİ

Solucanlar beş çift, yani toplamda on aort kemerine sahiptir. Bunlar, genellikle yanlış biçimde "beş kalp" olarak anılsa da, her biri bağımsız bir kalp değildir. Bu kemerler, solucanın 7. ila 11. segmentleri arasında yer alır ve bağırsağı çevreleyerek kanı dorsal damardan ventral damara taşımak için ritmik olarak kasılır. Ana itici güç ise dorsal damarın ileri yönlü kasılmalarıdır. Bu nedenle, kemerlerden hiçbiri tek başına birincil pompa görevi üstlenmez.

Solucanlar, nemli derileri aracılığıyla oksijen alır. Bu oksijen, kana yayıldıktan sonra dorsal damar ve aort kemerleri aracılığıyla vücuda dağılır. Kalp benzeri ritmik hareketler sadece kemerlerle değil, ventral sinir kordonundaki motor nöronlar tarafından da koordine edilir.

HAMAMBÖCEĞİNİN PERİSTALTİK KALBİ

Hamamböcekleri, 13 segmente ayrılmış uzun bir sırt kalbine sahiptir. Bu yapı, hemolenf adı verilen böcek kanını kuyruktan başa doğru hareket ettiren peristaltik dalgalarla çalışır. Her segment bağımsız bir kalp olarak işlev görmez; sistem seri halde çalışır. Bu nedenle bir segmentin işlevini yitirmesi, tüm dolaşımı durdurmaz ama verimi azaltır.

Bu yapısal model, 2009 yılında IIT-Kharagpur'da geliştirilen ve eşmerkezli “soğan” katmanlarıyla inşa edilen bir yapay kalp prototipine ilham vermiştir. Ancak günümüzde yapay kalpler daha çok döner pompa teknolojisini tercih etmektedir.

KAFADANBACAKLILAR: ÜÇ KALPLİ UZAYLILAR

Ahtapotlar, kalamarlar ve diğer kafadanbacaklılar, üç kalpli canlılardır. İki solungaç kalbi, oksijenlenmemiş kanı solungaçlara pompalar. Solungaçlarda oksijen kazanan kan, sistemik kalbe geri döner ve vücuda dağılır.

Bu canlıların kanı, demir bazlı hemoglobinden farklı olarak, bakır bazlı hemosiyanin içerir. Hemosiyanin, düşük sıcaklıkta ve oksijenin az olduğu ortamlarda daha verimli çalışır. Moleküller plazmada serbestçe dolaşır, bu da kanın karakteristik mavi-yeşil rengini açıklar. Hemoglobine göre daha az oksijen taşıdığı için, bu hayvanların kanı daha hızlı dolaşmak zorundadır. Özellikle kapalı dolaşım sistemine sahip olan mürekkep balıkları, bu ihtiyacı güçlü ve ritmik kalp kasılmalarıyla karşılar.

HAGFISH: DAYANIKLILIKTA UZMAN BİR TUHAFLIK

Hagfish, dört kalbe sahip nadir omurgalılardan biridir. Ana kalbi sistemik (branşiyal) kalptir; buna yardımcı olarak portal kalp, kardinal kalp ve eşlenmiş kuyruk kalp sistemi görev yapar. Bu yardımcı pompalar, vücudun farklı bölgelerindeki venöz dönüşü destekler.

Bazı türleri 5 ila 16 çift solungaç taşıyabilir. Hagfish'ler, derin deniz çamurlarında, düşük oksijenli koşullarda bile yaşamaya uygundur. Öyle ki, Pasifik hagfish’i 10°C’de ve oksijensiz ortamda 36 saat boyunca kalp atışını sürdürebilir ve tamamen iyileşebilir. Bu olağanüstü anoksi toleransı, hiçbir başka omurgalıda görülmemiştir.

Görsel Kaynak: istockphoto