Пламенный насос. Естественная история сердца

Как обычно, это во многом связано с диффузией. Замкнутые системы кровообращения имеют обширные переплетающиеся капиллярные сети, обеспечивающие огромную площадь поверхности для обмена газами, питательными веществами и отходами между кровью и тканями организма. В открытых системах кровообращения ничего этого нет. Как мы уже видели, здесь обмен происходит в похожих на камеры гемокоэлях. К несчастью для любого мечехвоста, собравшегося дорасти до размеров мамонта, площадь поверхности стенок гемокоэля недостаточна, чтобы слой за слоем снабжать ткани, состоящие из миллионов и миллионов клеток.

Гравитация – еще одно ограничение для организмов с открытой системой кровообращения, и это объясняет, почему нет созданий такого типа, подобных жирафу. Причина в том, что насосы, обнаруженные в открытых системах кровообращения, никогда не были достаточно сильны, чтобы заставить кровь подниматься вверх против очень значительной силы тяжести, с которой сталкиваются животные ростом с жирафов – или даже с людей. Но о силе тяжести и ее эффектах мы поговорим позже.

Жирафы (Giraffa camelopardalis) – самые высокие среди ныне живущих млекопитающих (самцы достигают 5,5 метра), и чтобы заставить кровь подняться в головы, расположенные на высоте деревьев, их сердца создают самое высокое артериальное давление среди млекопитающих. В норме оно примерно 280/180 мм рт. ст., что более чем вдвое выше артериального давления человека (в норме 120/80 мм рт. ст.). Вскоре мы подробнее рассмотрим кровеносные системы этих удивительных существ, но пока давайте остановимся, чтобы прояснить важный, хотя и запутанный вопрос.

Некоторые читатели могут поинтересоваться, что на самом деле означают те показатели артериального давления, о которых я только что упомянул. Первое число означает силу, приложенную к стенкам кровеносных сосудов во время сокращения желудочков, когда сердце выбрасывает кровь в тело. Это давление называется систолическим. Второе число выражает силу, приложенную к тем же самым сосудам, когда сердце расслаблено и желудочки наполняются кровью. Это диастолическое давление. Как и в случае измерения других давлений, например атмосферного, эти значения можно представить как высоту в миллиметрах, на которую поднимается столбик ртути, преодолевая гравитацию, в открытом U-образном сосуде, когда сила прикладывается к другому концу трубки. Силу атмосферного давления порождает, соответственно, атмосфера, артериального – сердце, когда оно сжимается или расслабляется.

Жизнеугрожающие эффекты гипертензии (или повышенного артериального давления, то есть 130 мм рт. ст. и более) у людей хорошо известны, и недавние исследования показали, что повышенное давление, как систолическое, так и диастолическое – важные предикторы инфаркта, инсульта и других сердечно-сосудистых плохих примет[49] ³⁰. Но об этом позже.

На другом конце шкалы артериального давления, противоположном жирафам, – живущее в океане семейство миксиновых (Myxine spp.) Известные под милым прозвищем «слизистые угри» или «сопливые змеи» (хотя они не угри и не змеи), миксины часто возглавляют списки «самых отвратительных животных в мире». Вероятно, это не имеет ничего общего с тем, что у них самое низкое артериальное давление среди всех позвоночных – от 5,8 до 9,8 мм рт. ст. – и больше связано с их пищевыми привычками (они питаются, зарывшись в трупы крупных животных) и способностью стремительно наполнить 20-литровое ведро слизью, если им сильно докучать. Миксин можно рассматривать как рыбный антипод землеройки. В отличие от постоянно находящихся в движении зверьков, у миксин чрезвычайно низкие метаболические энергетические потребности, а стиль жизни таков, что рядом с ними самый ленивый тип среди ваших знакомых будет выглядеть как гимнаст-олимпиец, только что напившийся кофе.

Учитывая мрачноватые пищевые привычки миксин, несколько удивительно, что эти очаровательные создания считаются афродизиаком в Южной Корее, где рыбаки ловят их, используя технику, которую можно описать как несколько неделикатный метод ловли нахлыстом. Чтобы выудить немного миксин, вам нужно выполнить следующую рыболовную инструкцию: «Привяжите веревку к дохлой корове и погрузите ее метра на три, поближе к илистому морскому дну[50]. Прикрепите свободный конец веревки к бую. Идите домой. Возвращайтесь через неделю или около того. Вытяните тушу, потом расчлените буренку и заберите свой гипотоничный приз. Если вам повезет, то вы найдете там дюжину миксин и несколько килограммов их слизи – липкой протеиновой массы, состоящей из нитей прочнее нейлона и тоньше человеческого волоса».