Разрез антарктической ледяной рыбы даёт не красную, а молочно-белую жидкость. Это не случайная аномалия одной особи: у всего семейства Channichthyidae, как сказано в обзоре Knowable Magazine, нет ни гемоглобина, ни эритроцитов. Привычное «кровь красная, потому что в ней железо» здесь распадается на две половины: за цвет отвечает конкретная молекула, а самой молекулы может не быть.

В популярных пересказах смешиваются три вещи, которые стоит развести сразу. Какой белок переносит кислород. Какой атом металла сидит в его активном центре. И что видно глазу, когда этот белок или продукт его распада накапливается в крови. Один и тот же элемент даёт разный оттенок в зависимости от химического окружения, а иногда цвет создаёт вообще не переносчик кислорода, а пигмент рядом с ним.

Красный, синий, фиолетовый: три разных белка

У позвоночных кислород переносит гемоглобин: белок в эритроцитах, удерживающий железо. Именно железо, связавшее кислород, придаёт крови яркий вишнёвый оттенок; при меньшем насыщении кислородом цвет уходит в буроватый. От этой точки удобно отсчитывать остальные варианты.

У головоногих моллюсков (например, у осьминогов и кальмаров) и у ракообразных (например, у креветок и крабов) кислород переносит другой белок, гемоцианин, как сообщает обзор Knowable Magazine. В его активном центре медь, а не железо, и связанная с кислородом медь выглядит синей. В том же обзоре отдельно отмечено, что гемоцианин связывает кислород не так эффективно, как гемоглобин, но хорошо работает на холоде, например в глубинах океана. Там же упомянута вторая предполагаемая функция гемоцианинов: участие в иммунном ответе и заживлении ран. Оговорка существенная: полный текст обзора, на который ссылается эта часть материала, нам недоступен, поэтому и «работа на холоде», и иммунная роль переданы здесь как утверждения журналистского обзора, а не как проверенные нами экспериментальные данные.

Третий белок, гемоэритрин, тоже содержит железо, но устроен иначе: это негемовый белок, где ионы железа удерживает сама белковая цепь. Кровь брахиопод и червя-сипункулиды, по описанию того же обзора, фиолетовая. Здесь есть на что опереться помимо журналистского текста: рецензированная статья Costa-Paiva и соавторов в BMC Evolutionary Biology (2017, открытый доступ) разбирает строение гемоэритринов и их эволюцию у кольчатых червей.

Авторы статьи описывают гемоэритрин как белок примерно из 120 аминокислотных остатков в одном домене, который переносит кислород с помощью двух ионов железа, связанных прямо с полипептидной цепью. Ключевые остатки, удерживающие железо, перечислены точно: гистидины в позициях 26, 56, 75, 79 и 108, глутаминовая кислота в позиции 60 и аспарагиновая кислота в позиции 113 (нумерация по виду Themiste zostericola). Наличие этих остатков авторы считают признаком возможной дыхательной функции.

Там же указано, что по способности связывать кислород гемоэритрины примерно на четверть превосходят гемовые белки, включая гемоглобины. И важная деталь, которую легко потерять в пересказе: очищенный гемоэритрин сам по себе обычно кислород не связывает, для этого нужны какие-то пока неизвестные клеточные факторы. То есть «белок окрашивает кровь» и «белок работает» не одно и то же утверждение.

Где заканчивается белок и начинается пигмент

Асцидии, мягкие животные, похожие на продолговатые мешки, по описанию обзора кровоточат жёлто-зелёным. Гемоглобина они не производят, и однозначного ответа, что даёт оттенок, нет. Один из кандидатов — ванадий, который многие асцидии накапливают в крови. Другая версия связана с питанием: перерабатывая фитопланктон, асцидии образуют каротиноиды, жёлтые, красные или оранжевые пигменты. Авторы обзора прямо называют этот вопрос спорным, и мы не будем выбирать за них.

Полноценно зелёная кровь устроена иначе. У нескольких видов новогвинейских ящериц гемоглобин работает как обычно, но затем распадается до биливердина, природного зелёного пигмента. В высоких концентрациях тот же биливердин даёт желтовато-зелёный оттенок при желтухе у людей. Большинство позвоночных превращают биливердин в другие, более тусклые соединения; эти ящерицы, по описанию обзора, накапливают его в крови до такой степени, что зелёный перекрывает красный цвет гемоглобина в сосудах и тканях.

Здесь цвет создаёт не переносчик кислорода, а продукт его распада. Стоит держать в голове и границу знания: в обзоре нет ни спектров, ни концентраций, только качественные описания «синий», «фиолетовый», «зелёный». Для точных сравнений оттенков материала недостаточно.

Рыбы без гемоглобина: два разных решения одной задачи

В источниках есть расхождение, которое читателю полезно увидеть. Обзор Knowable Magazine называет антарктических ледяных рыб семейства Channichthyidae единственными известными позвоночными, которые не производят гемоглобин и не имеют эритроцитов. Это утверждение обзора неполно: пресс-релиз Северо-Восточного университета (Northeastern University), опубликованный на phys.org в январе 2026 года, приводит контрпример. Азиатские нудлфиши, узкие рыбы из тёплых вод, тоже лишены гемоглобина и эритроцитов, и их кровь так же прозрачно-белая. Формулировка обзора, судя по всему, эту группу не учитывает.

Как ледяные рыбы обходятся без переносчика? По описанию обзора, кислород просто растворяется в крови. Дополнительно у них крупнее сердце и капилляры по сравнению с другими антарктическими рыбами, что позволяет прокачивать и распределять больше крови. Образ жизни тоже встроен в решение: это терпеливые засадные хищники, которые ждут добычу, а не гоняются за ней, поэтому тратят меньше энергии и меньше кислорода.

Почему гены гемоглобина у них исчезли, остаётся предметом гипотез. В обзоре Джон Постлтуэйт, генетик развития из Университета Орегона, говорит, что неясно даже, что было раньше: потеря эритроцитов или потеря гемоглобина. По одной из гипотез, которую предлагают исследователи, холодные воды Южного океана были достаточно насыщены кислородом, чтобы посредничество гемоглобина стало ненужным. В пресс-релизе та же мысль подана как «есть мнение», то есть как предположение, а не доказанный механизм.

Нудлфиши ломают эту удобную схему. Они живут в куда более тёплых водах, от побережий и речных систем Китая, Кореи, Японии и восточной России до Вьетнама, и, по словам Х. Уильяма Детриха, профессора-эмерита морских и экологических наук, не имеют преимущества холодной и богатой кислородом среды. Значит, «холодная вода всё объясняет» работает только для ледяных рыб.

Что известно о генетике нудлфишей, можно передать лишь на уровне пресс-релиза: первичная статья Li и соавторов в Current Biology (2025) нам недоступна, поэтому метод и количественные результаты по ней не проверены. По сообщению пресс-релиза, все 12 видов нудлфишей утратили ген миоглобина (белка, который связывает кислород в мышцах и придаёт красный цвет мясу) единым событием у общего предка. Гены гемоглобина у них не удалены полностью, а несут мутации, из-за которых не производят работающий белок. У ледяных рыб, по тому же сообщению, дело обстоит иначе: их гены гемоглобина утрачены.

Есть и разница в образе жизни. Ледяные рыбы живут шесть-семь лет и дольше, нудлфиши около года. Взрослые нудлфиши сохраняют множество ювенильных, неотенических признаков; по словам Детриха из пресс-релиза, у ряда других видов рыб молодь не нуждается в эритроцитах, потому что она мелкая, тонкая и поглощает кислород через голую кожу, но затем взрослеет и начинает производить эритроциты. Нудлфиши, по сути, остаются ювенильными.

Что проверено, а что передано с чужих слов

Разделение источников здесь важнее обычного. Рецензированная и открытая работа Costa-Paiva и соавторов даёт конкретику по гемоэритринам: выборку в 44 вида кольчатых червей из 40 семейств, 214 предполагаемых новых генов, байесовскую филогению, анализ скорости эволюции. Авторы сами оговаривают границу: анализ ограничен экспрессированными кодирующими участками. Кроме того, дерево генов гемоэритрина не совпало с филогенией кольчатых червей, и авторы объясняют это сложной историей дупликаций и потерь генов. У всех 44 видов экспрессировался миогемоэритрин, а циркулирующая форма обнаруживалась реже.

Обзоры Knowable Magazine и Северо-Восточного университета представляют собой журналистские перепечатки, а не первичные статьи. Цитаты специалистов в них настоящие, но числа и причинные объяснения принадлежат авторам текста. Первичная работа по нудлфишам и обзор по гемоцианину нам недоступны, поэтому всё, что касается их деталей, в этом разборе держится на пересказе пресс-релизов.

Отсюда практический вывод для того, кто будет разбираться дальше: цвет крови удобно брать как точку входа в биохимию переноса кислорода, но не стоит превращать его в простую шкалу, где медь означает синий, а железо красный. Гемоэритрин содержит железо и при этом фиолетовый. Биливердин делает кровь зелёной, вообще не участвуя в переносе кислорода. А отсутствие гемоглобина, как показывают ледяные рыбы и нудлфиши, решается по меньшей мере двумя разными путями.

Если хочется сравнить, как эволюция выбирает между эффективностью переносчика и другими свойствами крови, у нас есть отдельный разбор синей, зелёной и фиолетовой крови животных и компромиссов эволюции. Там акцент сделан именно на том, почему «лучший» белок не всегда побеждает.

Открытым остаётся вопрос, который не решает ни один из доступных нам текстов: что именно запустило утрату гемоглобина у нудлфишей в тёплой воде, где удобная гипотеза про насыщенный кислородом холод не работает. Пока это не выяснено, рассказ о белой крови остаётся рассказом о двух решениях с неизвестной общей причиной.

Источники

Схема сопоставляет три дыхательных пигмента, пигмент распада и две независимые стратегии жизни без гемоглобина у рыб

Фото: Petr Ganaj / Pexels