Tutti i colori del sangue animale, dal blu al verde: quali sono quelli più insoliti

Blu, verde e porpora, alcuni animali sono dotati di un sangue non rosso. Questa caratteristica è dovuta a diverse proteine, come l'emocianina, a base di rame. Sono il risultato dell'evoluzione e dell'adattamento alla comparsa dell'ossigeno.

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A cura di Luca Maria Mercurio

Un antico detto ancora molto famoso, diffuso in diverse parti d'Europa, sostiene che le persone di origine nobile abbiano il "sangue blu", diverso da quello delle persone normali. Se l'origine di questo adagio ha radici tipicamente umane e fantasiose, in natura esistono davvero animali con il sangue blu, come il limulo, caratteristica comune a specie anche molto distanti tra loro. L'insolito colore, e altre varianti come il sangue verde o porpora, dipendono dalle diverse proteine che gli organismi usano per trasportare l'ossigeno o per liberarsi degli "scarti": nel corso di milioni o miliardi di anni, infatti, l'evoluzione ha visto la comparsa di diversi strumenti per lo svolgimento delle stesse funzioni, come nel caso delle proteine emocianina ed emoglobina. Alcuni animali, come il pesce ghiaccio, hanno invece addirittura "licenziato" queste proteine durante il loro percorso evolutivo. Il risultato: sangue del tutto incolore.

Il sangue blu negli animali marini

Diversi animali acquatici come crostacei, seppie e polipi invece dell'emoglobina, utilizzano l'emocianina, un'altra proteina in grado di legarsi all'ossigeno per trasportarlo in tutto il corpo. La proteina assume un colore azzurro a contatto con l'ossigeno perché contiene rame: questa è la principale distinzione rispetto all'emoglobina (diffusa nella maggior parte dei vertebrati, soprattutto terrestri) basata sul ferro e dal consueto colore rosso. Tra le diverse specie a sangue blu, la più famosa è probabilmente quella dei Limuli, il cui sangue contiene anche ulteriori sostanze dalle caratteristiche preziose per l'industria sanitaria. Questo è stata "sfruttato" dagli scienziati per creare il test LAL (Limulus Amebocyte Lisate), utilizzato dagli anni '70 per garantire che vaccini e farmaci non siano contaminati da batteri pericolosi. Sebbene questo test sia fondamentale per la salute umana, rappresenta un problema per questa specie, che viene catturata ogni anno per produrlo.

sangue blu limulo — I limuli hanno un sangue blu brillante che contiene cellule immunitarie preziose per l’industria sanitaria. Credit: National History Museum

L'emocianina è una proteina molto antica, comparsa per la prima volta 2,5 miliardi di anni fa e usata come "difesa" dall'ossigeno, prodotto secondario del ciclo di fotosintesi e inizialmente poco diffuso nell'atmosfera terrestre. Gli organismi che si erano evoluti per millenni in ambienti privi di ossigeno, dovettero adattarsi a un mondo sempre più ostile, e l'emocianina fu una delle prime risposte per contrastare il potere ossidante dell'O2. In seguito, con lo sviluppo della vita aerobica, questa proteina divenne fondamentale per il trasporto dell'ossigeno verso organi e tessuti.

Limulo sangue blu — Provetta con sangue di limulo. Credit: FWC Fish and Wildlife Research Institute, CC BY NC ND 2.0

L'emoglobina, nata solo 400 milioni di anni fa, ha un cammino evolutivo totalmente differente: compare nel Devoniano, periodo in cui i vertebrati cominciarono a conquistare le terre emerse, e ha favorito lo sviluppo di organismi e sistemi respiratori più complessi ed efficienti.

Il colore del sangue verde, violaceo e trasparente: emeritina e bilirubina

Proteine simili all'emocianina si sono evolute in specie diverse, a volte in maniera indipendente, e con variazioni specifiche: diversi molluschi possiedono un sangue più violaceo grazie alla emeritrina, una proteina simile alla nostra emoglobina ma dal colore più intenso.

Talvolta, l'uso di queste proteine di trasporto dell'ossigeno è stato addirittura abbandonato nel corso dell'evoluzione: è il caso dei pesci ghiaccio, della famiglia Channichthyidae, animali che vivono nelle freddissime acque dell'Antartide, talmente ricche di ossigeno da permettergli di vivere senza "aiuti" per trasportarlo nel sangue. La mancanza di emoglobina lo aiuta infatti ad abbassare la viscosità del sangue, contrastando così il naturale aumento di viscosità dovuto alle basse temperature del suo habitat.

Una larva di pesce ghiaccio, la cui pelle trasparente evidenzia la mancanza di colore del sangue. Credit: user:uwe kils, CC BY–SA 3.0, via Wikimedia Commons

Il sangue verde di alcune specie di lucertole appartenenti al genere Prasinohaema, diffuse nell'isola di Nuova Guinea, è invece dovuto alle alte concentrazioni di biliverdina. Questa proteina è normalmente uno "scarto" biliare dovuto alla degradazione dei gruppi eme (parte dell'emoglobina) ed è tossica per la maggior parte degli animali, al punto che alte concentrazioni nel sangue portano a patologie come l'ittero. Nel caso delle lucertole, però, l'evoluzione sembra aver portato a una maggior tolleranza dell'organismo a questo scarto tossico: il vantaggio evolutivo in questo caso è dato dalle proprietà antiossidanti e da una aumentata resistenza alle infezioni.