تکامل قلب انسان و سایر موجودات: از بی مهره ها تا پستانداران
قلب انسان یک عضو بزرگ عضلانی است که دارای چهار حفره، یک سپتوم و چندین دریچه ضروری برای پمپاژ خون در بدن انسان می باشد. این عضو حیاتی نتیجه فرایند تکامل است که به دقت خود را بهبود بخشیده تا انسان ها زنده بمانند. دانشمندان به بررسی سایر حیوانات می پردازند تا ببینند قلب انسان و چهار حفره قلبی چگونه به وضعیت کنونی خود تکامل یافته اند.
قلب بی مهرگان
حیوانات بی مهره دارای سیستم های گردش خون ساده ای هستند که پیش زمینه ای برای قلب انسان به شمار می روند. بسیاری از آنها قلب یا خون ندارند زیرا به اندازه کافی پیچیده نیستند که به راهی برای انتقال مواد مغذی به سلول ها احتیاج داشته باشند. سلول های آن ها می توانند مواد مغذی را از طریق پوست یا از سلول های دیگر جذب کنند.
با اندکی پیچیدگی بیشتر در بی مهرگان، آنها از یک سیستم گردش خون باز استفاده می کنند که دارای هیچ یا چندین رگ خونی بسیار کوچک است. خون در سراسر بافت ها پمپاژ شده و به مکانیزم پمپاژ برمی گردد.
همانند کرم های خاکی، این نوع سیستم گردش خون از یک قلب واقعی استفاده نمی کند، بلکه دارای یک یا چند ناحیه کوچک عضلانی است که قابلیت انقباض و پمپاژ خون و سپس بازجذب آن هنگام فیلتر شدن را دارد.
چندین نوع از بی مهرگان ویژگی مشترک فقدان ستون فقرات را دارند:
- حلزون ها: کرم های خاکی، لیچ ها، پولی کاته ها
- مربوط به بندپایان: حشرات، خرچنگ ها، عنکبوت ها
- خارپوستان: صفحه سنج ها، ستاره های دریایی
- سرپایان: صدف ها، اختاپوس ها، حلزون ها
- انبوه سلولی ها: موجودات تک سلولی (آمیب ها و پارامسیا)
قلب ماهی ها
از میان مهره داران، یا حیوانات دارای ستون فقرات، ماهی ها ساده ترین نوع قلب را دارند و به عنوان مرحله بعدی در زنجیره تکاملی در نظر گرفته می شوند. در حالی که سیستم گردش خون بسته است، فقط دارای دو حفره قلب است. بخش بالایی آن اتریوم و حفره پایینی آن ونتریکول نامیده می شود. این قلب فقط دارای یک رگ بزرگ است که خون را به آبشش ها می رساند تا اکسیژن دریافت کند و سپس آن را به اطراف بدن ماهی منتقل می کند.
قلب قورباغه ها
بر این باورند که در حالی که ماهی ها فقط در اقیانوس ها زندگی می کردند، دوزیستان مانند قورباغه پیوندی بین حیوانات آبزی و حیوانات جدید خشکی بودند که تکامل یافته اند. منطقی است که قورباغه ها قلبی پیچیده تر از ماهی ها داشته باشند زیرا در زنجیره تکاملی بالاتر قرار دارند.
در واقع، قورباغه ها دارای سه حفره قلبی هستند. قورباغه ها تکامل یافته اند تا دو اتریوم داشته باشند به جای یک، اما هنوز فقط یک ونتریکول دارند. جداسازی اتریوم ها به قورباغه ها این امکان را می دهد که خون حاوی اکسیژن و بدون اکسیژن را هنگام ورود به قلب جدا نگه دارند. ونتریکول واحد بسیار بزرگ و عضلانی است که به آن اجازه می دهد تا خون حاوی اکسیژن را در سراسر رگ های خونی بدن پمپاژ کند.
قلب لاک پشت ها
مرحله بعدی در نردبان تکاملی، خزندگان هستند. برخی از خزندگان، مانند لاک پشت ها، قلب هایی با سه و نیم حفره قلبی دارند. یک سپتوم کوچک در حدود نیمی از ونتریکول قرار دارد. خون هنوز می تواند در ونتریکول مخلوط شود، اما زمان بندی پمپاژ ونتریکول مخلوط شدن خون را به حداقل می رساند.
قلب پرندگان
قلب پرندگان، مشابه قلب انسان، دو جریان خون را جدا می کند. با این حال، دانشمندان معتقدند که قلب های آرکوسورها، که شامل تمساح ها و پرندگان هستند، به طور جداگانه تکامل یافته اند. در مورد تمساح ها، یک opening کوچک در پایه رگ های شریانی اجازه می دهد مقداری مخلوط شدن خون هنگام غواصی زیر آب رخ دهد.
قلب انسان
قلب انسان پیچیده ترین قلب است و دارای چهار حفره قلبی می باشد.
قلب انسان دارای سپتوم کاملاً شکل گرفته ای است که اتریوم ها و ونتریکول ها را از هم جدا می کند. اتریوم ها در بالای ونتریکول ها قرار دارند. اتریوم راست خون بدون اکسیژن را که از قسمت های مختلف بدن بازمی گردد، دریافت می کند. سپس این خون وارد ونتریکول راست می شود که خون را از طریق شریان ریوی به ریه ها پمپاژ می کند.
خون در ریه ها اکسیژنه می شود و سپس از طریق وریدهای ریوی به اتریوم چپ بازمی گردد. خون حاوی اکسیژن سپس به ونتریکول چپ می رود و از طریق بزرگ ترین شریان بدن، آئورت، به بدن پمپاژ می شود.
این روش پیچیده اما کارآمد برای تأمین اکسیژن و مواد مغذی به بافت های بدن میلیاردها سال طول کشیده است تا تکامل یافته و کامل شود.
