Kalbin Evrimi: Doğada İki Kalpli Canlıların Şaşırtıcı Dünyası!

Hayvanlar dünyasının çeşitli üyeleri, yaşam alanlarına uyum sağlamak amacıyla olağanüstü kalp sistemleri geliştirmiştir. Kafadanbacaklılardan solucanlara kadar her canlı türü, kendine özgü bir dolaşım sistemi ile dikkat çekmektedir.

SOLUCANLARIN DOLAŞIM MEKANİZMASI: KEMERLERİN RİTİM HAREKETLERİ

Solucanlar, toplamda on adet aort kemerine sahip olup bunlar beş çift halinde düzenlenmiştir. Çoğu zaman "beş kalp" olarak adlandırılsalar da, aslında bu yapılar bağımsız kalp işlevi görmemektedir. Bu kemerler, solucanın 7. ila 11. segmentleri arasında bulunmakta ve bağırsağı sararak kanı dorsal damar aracılığıyla ventral damara taşımak için düzenli bir şekilde kasılmaktadır. Yürütülen ana güç ise dorsal damarın kasılmalarıdır. Dolayısıyla, bu kemerlerden hiçbiri tek başına asıl pompa görevi üstlenmez.

Solucanlar, nemli deri yüzeyleri aracılığıyla oksijen alır. Alınan oksijen, kan dolaşımına yayıldıktan sonra dorsal damar ve aort kemerleri aracılığıyla tüm vücuda dağıtılır. Kalbe benzeyen ritmik hareketler, yalnızca kemerlerle sınırlı kalmaz, aynı zamanda ventral sinir kordonundaki motor nöronlar tarafından da koordine edilir.

HAMAMBÖCEĞİNİN PERİSTALTİK KALP YAPISI

Hamamböcekleri, 13 segmente bölünmüş uzun bir sırt kalbine sahiptir. Bu yapı, hemolenf olarak adlandırılan böceklerin kanını kuyruktan başa doğru hareket ettiren peristaltik dalgalarla çalışır. Her segment bağımsız bir kalp görevi görmez; sistem ardışık bir düzen içerisinde çalışır. Bu durum, bir segmentin zarar görmesi durumunda tüm dolaşımın durmaması ancak verimliliğin düşmesi anlamına gelir.

Bu yapısal düzen, 2009 yılında IIT-Kharagpur'de geliştirilen ve eşmerkezli "soğan" katmanlarıyla oluşturulmuş yapay kalp prototipine esin kaynağı olmuştur. Ancak günümüzde yapay kalpler genellikle döner pompa teknolojisini tercih etmektedir.

KAFADANBACAKLILAR: ÜÇ KALPLİ CANLILAR

Ahtapotlar, kalamarlar ve diğer kafadanbacaklı türleri, üç kalbe sahip canlılardır. İki solungaç kalbi, oksijenlenmemiş kanı solungaçlara pompalarken, solungaçlarda oksijen alan kan, sistemik kalbe geri dönerek vücuda dağılır.

Bu canlıların kanı, demir içeren hemoglobinden ziyade bakır içeren hemosiyanin barındırır. Hemosiyanin, düşük sıcaklık ve oksijen azlığı olan ortamlarda daha etkili çalışmaktadır. Moleküllerin plazmada serbest hareket etmesi, kanın mavi-yeşil rengini oluşturmaktadır. Hemoglobine göre daha az oksijen taşıyan bu hayvanlar, daha hızlı bir dolaşım sağlamak zorundadır. Özellikle kapalı dolaşım sistemine sahip mürekkep balıkları, bu ihtiyacı güçlü ve ritmik kalp kasılmalarıyla karşılayarak çözer.

HAGFISH: DAYANIKLILIĞIYLA İLGİ ÇEKEN BİR TUHAFLIK

Hagfish, dört kalbe sahip olan ender omurgalı hayvanlardan biridir. Ana kalbi sistemik (branşiyal) kalp konumundadır; bunun yanında portal kalp, kardinal kalp ve eşlenmiş kuyruk kalp sistemi de bulunmaktadır. Bu yardımcı pompa sistemleri, vücudun çeşitli bölgelerindeki venöz dönüşümünü desteklemektedir.

Bu türlerden bazıları 5 ila 16 çift arasında solungaç barındırabilir. Hagfish’ler, derin deniz çamurlarında ve düşük oksijenli koşullarda yaşamlarını sürdürebilir. Özellikle Pasifik hagfish’i, 10°C'de 36 saat boyunca oksijensiz bir ortamda kalp atışlarını devam ettirip tamamen iyileşebilmektedir. Bu olağanüstü anoksi toleransı, başka hiçbir omurgalıda görülmemektedir.

Görsel Kaynak: istockphoto