Of het nu om een piepklein slakje of een reusachtige walvis gaat, de meeste organismen moeten bloed door hun lichaam pompen om hun weefsels in topconditie te houden.
Dankzij deze kostbare vloeistof kunnen ze infecties bestrijden, voedingsstoffen en gassen naar organen transporteren en afvalstoffen wegsluizen. Maar lang niet alle soorten hebben het type bloed dat de meesten van ons zouden herkennen: rood en vol ijzer. De kleur van bloed loopt namelijk sterk uiteen en is afhankelijk van de diersoort.
Zo hebben sommige kreeftachtigen, pijlstaartinktvissen en octopussen bloed dat door een zuurstoftransporterend eiwit genaamd hemocyanine een blauwe kleur heeft. Stephen Palumbi, zeebioloog aan de Stanford University, legt uit dat de blauwe kleur wordt veroorzaakt door het koper in de hemocyanine. (Schertsend verwijst hij ook naar het groene bloed van de Vulcans, uit de serie Star Trek.) Bij zeedieren is hemocyanine kleurloos, maar het wordt blauw zodra het zich aan zuurstof bindt. Bij mensen is het zuurstoftransporterende eiwit hemoglobine.
‘Hemocyanine is gewoon een andere manier om zuurstof door het lichaam te verplaatsen,’ schrijft Palumbi in een e-mail. ‘Op heel veel momenten in de evolutie hebben zich verschillende methoden met één en hetzelfde doel ontwikkeld.’
Volgens Christopher Coates, vergelijkend immunoloog aan de Swansea University in Wales, ontwikkelde het eiwit hemocyanine zich bijna tweeënhalf miljard jaar geleden op aarde, oorspronkelijk met het doel om zeer primitieve organismen die in anaerobe milieus leefden, dus in omgevingen met een zeer laag zuurstofgehalte, te ontdoen van een teveel aan zuurstof. Toen de atmosfeer later met steeds meer zuurstof werd verrijkt, maakte het eiwit een nieuwe evolutionaire ontwikkeling door, ditmaal om zuurstof door het lichaam van het organisme te transporteren.
Lees ook: Tropische slangen sterven uit door dodelijke schimmel onder prooidieren
Hemoglobine ontwikkelde zich veel later, mogelijk zo’n vierhonderd miljoen jaar geleden. Volgens Coates ontstond dit eiwit waarschijnlijk omdat gewervelde dieren een veel complexer ademhalingssysteem hebben dan primitieve organismen. Zo hebben de meeste zoogdieren, vissen, reptielen, amfibieën en vogels een type bloed dat rood kleurt door de hemoglobine die erin aanwezig is. Het eiwit is opgebouwd uit hemen, oftewel moleculen die een ijzer-ion bevatten en zich aan zuurstof binden.
Hemerytrine is een ander bloedpigment dat ijzer bevat en zich aan zuurstofmoleculen bindt, wat het bloed in dat geval een roze-paarse kleur geeft. Dit eiwit komt veel voor in het bloed van weekdieren als armpotigen en zakpijpen.
Dan zijn er nog de Antarctische ijsvissen, die als gevolg van een genetische mutatie helemaal geen hemoglobine meer hebben. In de wateren van hun bitterkoude habitat is er volop zuurstof aanwezig, waardoor het gas direct via de huid en kieuwen door deze vissen wordt opgenomen.
Insecten hebben geen bloed maar beschikken over een vergelijkbare vloeistof die hemolymfe wordt genoemd. Met de vloeistof worden hormonen en gassen door het lichaam getransporteerd, maar geen zuurstof. Dat gas nemen de insecten direct via kleine openingen in hun flanken of op hun rug uit de lucht op.
‘Het is alsof ze een hele rij neusgaatjes langs de zijden van hun lichaam hebben,’ zegt Julie Peterson, entomologe aan de University of Nebraska-Lincoln. Hemolymfe kan een gelige of blauwgroene kleur hebben, afhankelijk van het plantaardige dieet van de insecten.
Bloed als wapen
Sommige dieren kunnen hun bloed gebruiken in een defensief vertoon dat ‘reflexbloeden’ wordt genoemd. Daarbij beginnen ze automatisch zwaar te bloeden om roofdieren af te schrikken.
In het zuidwesten van de VS schieten padhagedissen een straaltje bloed weg als ze zich door een roofdier bedreigd voelen, bijvoorbeeld een coyote. De aanvaller wordt getrakteerd op een vieze verrassing terwijl de hagedis ervandoor gaat.
Zie ook: Foto-Essay: gevecht op leven en dood
Sommige insecten, zoals kleurrijke Aziatische lieveheersbeestjes, beschikken over een ‘heel smerige, plakkerige en afstotende vloeistof’ die met hun hemolymfe is vermengd, zegt Peterson, en persen dit mengsel uit hun ogen of gewrichten als ze worden bedreigd. Met hetzelfde doel spuit een verwante soort, met de naam reuzenbladhaan, rode hemolymfe dat op bloed lijkt uit zijn snuit.
Om parasieten af te weren maken skinken, een groep Nieuw-Guinese hagedissen uit het geslacht Prasinohaema, gebruik van ‘vies bloed’. Door voortdurend het galpigment biliverdine aan te maken, een afvalproduct van afgebroken bloedcellen, krijgen het bloed, de botten, de bek, de tong en andere lichaamsdelen van deze reptielen een limoengroene kleur.
Bij andere dieren zou het overtollige biliverdine uit het bloed worden verwijderd, ‘zoals het oliefilter in je auto dat met verontreinigde olie doet’ om de motor goed te laten draaien, aldus Chris Austin, directeur van het Museum of Natural Science van de Louisiana State University. Austin was degenen die ontdekte dat biliverdine de oorzaak van het groene bloed van deze skinken was.
Als een mens een soortgelijke hoeveelheid biliverdine in zijn bloed zou hebben, zou dat dodelijk kunnen zijn. Dus ‘waarom lijden deze hagedissen niet aan zware geelzucht en gaan ze niet dood?’ vraagt Austin zich af. Hij denkt dat de dieren tijdens hun evolutie het vermogen hebben ontwikkeld om de extra biliverdine te gebruiken als strategie om bloedparasieten onder de duim te houden, vooral parasieten die malaria veroorzaken.
Bloedeloze wezens
Sommige dieren hebben helemaal geen bloed of een bloedsomloop omdat ze dat gewoon niet nodig hebben. Zo ontberen platwormen een eigen bloedsomloop; gassen worden direct via de huid opgenomen en uitgescheiden. Daarbij verspreidt zuurstof zich op spontane wijze naar de weefsels, terwijl voedingsstoffen vanuit het spijsverteringskanaal in het lichaam doordringen.
Ook kwallen en sponzen betrekken hun zuurstof door de spontane verspreiding van het gas door hun lichaam. Voor zeesterren en zeekomkommers is water het equivalent van bloed. In het water worden voedingsstoffen en gassen via een vaatstelsel door hun lichaam verspreid.
Bloedgroepen
Bij mensen komen acht verschillende bloedgroepen voor, maar volgens Jethro Forbes, specialist kritische zorg aan het College of Veterinary Medicine van de Cornell University, zijn wij niet de enige dieren die deze overerfbare eigenschap hebben.
Ook wilde dieren hebben waarschijnlijk bloedgroepen, hoewel deze kenmerken alleen bij gedomesticeerde soorten goed zijn onderzocht. Zo hebben katten drie bloedgroepen en kippen er maar liefst 28. En gedomesticeerde bunzings (fretten) ‘lijken maar één bloedgroep te hebben,’ zegt Forbes.
Vanwaar deze grote verschillen? Dat komt zeer waarschijnlijk door het feit dat de inteelt onder fretten zeer hoog is en de soort dus zeer weinig genetische diversiteit kent. Bij kippen is de verscheidenheid van variëteiten juist heel hoog, waardoor er ook talloze verschillende bloedgroepen zijn ontstaan.
Handig bloed
In sommige gevallen kan het bloed van dieren worden gebruikt ten behoeve van de menselijke gezondheid. Zo begint het melkblauwe bloed van de Atlantische degenkrab, dat rijk is aan hemocyanine, meteen te stollen als het met bacteriële gifstoffen in aanraking komt. Dat maakt de vloeistof uitermate geschikt om te testen of geneesmiddelen – met name vaccins – verontreinigingen bevatten.
Het proces waarbij jaarlijks een half miljoen degenkrabben worden gevangen en ‘gemolken’, kan de dieren doden en heeft ertoe geleid dat de soort langs de centrale Atlantische kust van de VS er in de afgelopen jaren sterk in aantallen op achteruit is gegaan. Daarom zijn wetenschappers naarstig op zoek naar een synthetische versie van het bloed, zodat ze de dieren in het wild met rust kunnen laten.
Dit artikel werd oorspronkelijk in het Engels gepubliceerd op nationalgeographic.com
