Wäre es möglich, dass Säugetiere blaues Blut entwickeln?

Bei Endothermen befindet sich Eisen in den Hämgruppen, die Sauerstoff binden, was zu einer rötlichen Farbe führt.

Bei Ektothermen befindet sich Kupfer in der Hämgruppe, die Sauerstoff bindet und eine bläuliche Farbe ergibt.

Um Sauerstoff zu binden, bindet jede Proteinkette an eine Hämgruppe, sodass maximal vier Sauerstoffmoleküle pro Hämoglobinmolekül binden können.

Im Zentrum des Häms sitzt ein Eisenmolekül. Das Eisen lässt Häm rotbraun aussehen. Was aber, wenn das Eisen gegen ein anderes Metall ausgetauscht wird?

... bei Kaltblütern erscheint Blut blau, weil Kupferatome im Zentrum des Rings sitzen und Sauerstoff binden.

Verknüpfung

Es ist wahrscheinlich eine gute Wette, dass die Bindungsaffinitäten für den Eisen-Häm-O2/CO2-Komplex bei 98 F besser auf einen optimalen Gasaustausch im Vergleich zum Kupfer-Häm-O2/CO2-Komplex abgestimmt sind, da dies genau die Substitution ist, die während des Säugetiers stattfand Evolution, zweifellos über viele Zwischenschritte, einschließlich der Modifikation der tragenden Protein/Häm-Plattform.

Was bedeutet, dass blaues Blut gegenüber rotem Blut bei Säugetieren nicht bevorzugt wird.

Unmöglich aber? Ein solches Experiment könnte vielleicht durchgeführt werden, indem Eisen abgebaut und die Verfügbarkeit geeigneter Kupferquellen erhöht wird. Das wäre etwas, womit sich ein Molekularbiologe auseinandersetzen müsste. Ich gehe davon aus, dass die Toxizität wahrscheinlich eine große experimentelle Hürde darstellen würde, wobei der Prozess wahrscheinlich die Reaktivierung der Hämocyanin-Biosynthese nach Molot beinhalten würde.

Ich kann nicht sehen, warum nicht. Tintenfische haben blaues Blut . Anscheinend liegt es an einem Protein namens Hämocyanin, das sich an Kupfer bindet. Es ist also eindeutig physikalisch im komplexen Erdenleben möglich.

Es ist nicht nur möglich, es wurde im letzten Jahrhundert beim Menschen dokumentiert. Googlen Sie nach den "blauen Fugaten" - sie waren eine Inzuchtfamilie/-gemeinschaft in Kentucky, die aufgrund eines mutierten Gens einen viel höheren Methämoglobinspiegel als normal hatten. Dieses veränderte Hämoglobin transportiert Sauerstoff nicht effizient, aber es hat eine ziemlich blaue Farbe – blau genug, um die normale rosa Hautfarbe bei kaukasischen Menschen zu übertönen.

Der Glaube ist, dass die Fugate-Familie ein paar Mitglieder hatte, die mit dieser Mutation geboren wurden, und als Ergebnis wurden sie von anderen gemieden. Fügen Sie dies der geografischen Isolation hinzu, und Sie erhalten Inzucht. Über einen Zeitraum von ein paar Jahrhunderten führte dies dazu, dass jeder in seiner Großfamilie (die ihre gesamte Gemeinschaft war) einen blauen Teint hatte. Nachdem die Familie Ende des 20. Jahrhunderts ihre Isolation durchbrochen hatte, fanden Ärzte eine einfache Behandlung: Die Injektion von Methylenblau-Farbstoff wandelte das Methämoglobin in gewöhnliches Hämoglobin um, und ihre Hautfarbe änderte sich innerhalb von Minuten von blau zu rosa. Regelmäßige Behandlungen sind erforderlich, und die Mutation ist in ihrer Familie/Gemeinschaft immer noch vorhanden, also sind die Blauen Fugaten nicht verschwunden, sie verstecken sich nur unter uns.

Vanabine

Bild von Ascidians: http://frontiersmagazine.org/post-11/

Amavadin: von https://en.wikipedia.org/wiki/Amavadin

Vanabine sind vanadiumhaltige Moleküle, die in Seescheiden und einigen anderen Organismen vorkommen. Dargestellt ist Amavadin, das aus einem Pilz stammt, aber meines Erachtens Hämoglobin-ähnlicher ist als die wahren "Hämovanadine" aus Seescheiden. Sie wurden Hämovanadine genannt, weil angenommen wurde, dass sie am Sauerstofftransport beteiligt sind, aber nach dem, was ich gelesen habe, ist das jetzt zweifelhaft, weil diese Kreaturen auch Hämocyanin haben. Sauerstofftransport erscheint mir dennoch wahrscheinlich.

Auf jeden Fall: Sie sind Hämoglobin-Analoga, sie können Sauerstoff transportieren und sie haben tolle Farben von Blau und Grün. Hämovanadin-Blut könnte eine feine blaue Farbe haben.

Aber warum sollte ein Säugetier Vanadium für den Sauerstofftransport verwenden, wenn Eisen so gut funktioniert? Was, wenn das Eisen Ärger mit sich brachte? Bei Säugetieren ist das tatsächlich so – auch infektiöse Organismen wollen Eisen. Wenn Sie infiziert sind, greift ein Molekül namens Ferritin so viel Eisen wie möglich und verweigert es der Infektion.

Immunantwort Die Ferritinkonzentrationen steigen bei einer Infektion oder Krebs drastisch an. Endotoxine sind ein Hochregulator des für Ferritin codierenden Gens, wodurch die Konzentration von Ferritin ansteigt.... Dadurch werden die Eisenspeicher des infizierten Körpers dem Infektionserreger entzogen und sein Metabolismus behindert.[24]

Eine Folge davon im wirklichen Leben ist Blutarmut – an Ferritin gebundenes Eisen wird auch den roten Blutkörperchen verweigert.

Was wäre, wenn es eine weit verbreitete Infektion gäbe, die vom Eisen eines Organismus abhing? Ein Organismus mit minimalem Eisengehalt hätte eine Resistenz gegen diese Infektion. Bei einer Infektion müsste es nicht anämisch werden, da seine Zellen V und nicht Fe verwenden. Selbst wenn Vanadium beim Sauerstofftransport weniger effizient ist, könnte die übertragene Krankheitsresistenz dazu führen, dass sich Blut auf Hämovanadin-Basis in der gesamten Bevölkerung ausbreitet.

Wie konnten Säugetiere Hemovanadin bekommen? Die Seescheiden sind unsere entfernten Vorfahren. Vielleicht befindet sich das Gen für Hemovanadin immer noch in der DNA von Säugetieren, abgesondert und ungenutzt in irgendeiner verstaubten Ecke des Genoms. Eine zufällige Mutation stellt es wieder her, und es wird Schulter an Schulter mit Eisenhämoglobin verwendet, was Vorteile verleiht. Später mutiert ein Organismus das Hämoglobin-Gen heraus und hinterlässt nur Hämovanadin – mit daraus resultierender verbesserter Fitness.

Ich weiß, dass Sie Blut sagten, aber es ist dokumentiert, dass kolloidales Silber, das als Nahrungsergänzungsmittel eingenommen wird, Argyrie verursacht, die die Haut blau färbt. Kolloidales Silber wird oft verwendet, um unter anderem Wasser zu sterilisieren, wenn dies hilft.

Ich gehe mit wahrscheinlich nicht

Dies ist durchaus möglich im Sinne von warum nicht. Seine nicht wie Blutfarbe ist ein Faktor in seiner Funktion, lediglich ein Nebenprodukt. Es ist nur unsere Evolution, die zu eisenbasiertem Hämoglobin führte, also walla rotes Blut.

Deshalb sage ich wahrscheinlich nicht:

Wir und die meisten Säugetiere sind ziemlich komplizierte Organismen. Blut ist ein ziemlich grundlegendes Funktionsmerkmal. Es ist ziemlich unwahrscheinlich, dass die Evolution versucht, unsere Blutfarbe ohne triftigen Grund zu revidieren. Einige würden sich dafür wellenartig paaren, aber ich bin ziemlich sicher zu sagen, dass Blut bei den meisten Paarungsgewohnheiten von Säugetieren keine Rolle spielen wird, es sei denn, Vampire werden zu einer Sache.

Vielleicht kann unsere Natur eine verbesserte Immunitätsfunktion finden, die ihre Farbe ändert. Und das ist wirklich der komplizierte Teil. Finden einer Anpassung, die eine signifikante Veränderung der Blutchemie erfordert, um zu einer Veränderung der Farbe zu führen.

Es ist möglich. Hämocyanin wäre das, was Sie verwenden würden und nicht Hämoglobin. Wie bereits erwähnt, ist Hämocyanin im Vergleich zu Hämoglobin beim Sauerstofftransport schlechter. Aber nicht alle Hämocyanine sind gleich, es gibt wirksamere Versionen mit besserer kooperativer Bindung.

Wenn Sie sich für Methoden der gerichteten Evolution entscheiden , die wir verwenden, um bessere Enzyme herzustellen , könnten Sie hoffen, Hämocyanin zu produzieren, das ein guter Ersatz für Hämoglobin wäre.

Das würde sicherlich eine Menge Veränderungen in Ihrem Körper erfordern, damit es danach gut funktioniert. Aber es ist möglich.