Sebbene il sangue umano appaia in sfumature di rosso a causa degli atomi di ferro all'interno dell'emoglobina, questo colore non è universale nel regno animale. Vari organismi possiedono fluidi vitali che sono viola, gialli, verdi o bianchi, a seconda delle proteine specifiche che utilizzano per trasportare l'ossigeno. In molti animali marini come polpi, calamari, gamberi e granchi, una proteina chiamata emocianina sostituisce l'emoglobina. L'emocianina contiene atomi di rame invece di ferro, il che conferisce al sangue una tinta blu quando legato all'ossigeno. Sebbene meno efficiente nel legare l'ossigeno rispetto all'emoglobina, questa proteina funziona eccezionalmente bene nelle basse temperature degli oceani profondi e può anche svolgere un ruolo nell'immunità e nella guarigione delle ferite.
Altri organismi marini mostrano colori diversi attraverso meccanismi distinti. I brachiopodi e i vermi arachidi sanguinano di viola perché utilizzano l'emerytrina, un pigmento viola ricco di ferro, per trasportare l'ossigeno. Alcuni ascidie marine presentano un colore del sangue giallo-verdastro, potenzialmente causato dalla concentrazione di vanadio o dalla produzione di pigmenti carotenoidi derivanti dal metabolismo del fitoplancton marino. Sulla terraferma, diverse specie di lucertole in Nuova Guinea hanno un sangue di un verde brillante. Queste lucertole utilizzano l'emoglobina standard ma la degradano in bilirverina, un pigmento naturalmente verde. A differenza della maggior parte dei vertebrati che metabolizzano ulteriormente questo composto, queste lucertole accumulano bilirverina a livelli così elevati che il suo colore verde sovrasta il rosso dell'emoglobina.
Forse la deviazione più sorprendente si trova nei pesci di ghiaccio antartici a pinne nere, gli unici vertebrati noti che non producono emoglobina né possiedono globuli rossi. Il loro sangue è di un bianco lattiginoso e traslucido, portando il genetista dello sviluppo John Postlethwait a descriverli come "spettrali". Invece di fare affidamento su proteine leganti l'ossigeno, questi pesci dipendono dall'ossigeno che si scioglie direttamente nel loro flusso sanguigno. Per compensare, hanno evoluto cuori e capillari più grandi per far circolare quantità maggiori di sangue. Come predatori imboscatori pazienti che spendono meno energia, richiedono meno ossigeno, una strategia supportata dalle acque fredde ricche di ossigeno dell'Oceano Australe. Inoltre, questi pesci possiedono proteine antigelo per sopravvivere a temperature sotto lo zero.
La diversità del sangue include anche adattamenti per ambienti ad alta quota dove l'ossigeno è scarso. Specie come il topo cervo, i colibrì andini e le rane maculate di nero hanno evoluto un'emoglobina che forma legami extra-stretti con l'ossigeno per far fronte all'aria rarefatta. Tuttavia, l'ecofisiologo Zachary Cheviron nota che questi adattamenti comportano compromessi; ad esempio, i topi cervo ad alta quota faticano a rilasciare ossigeno dalla loro emoglobina nei tessuti, ma compensano avendo quantità più elevate di mitocondri nelle loro fibre muscolari. Gli scienziati ritengono che lo studio di queste variazioni possa informare la salute umana, offrendo potenziali terapie per malattie che inducono ipossia come la malattia polmonare ostruttiva cronica o nuovi trattamenti per l'anemia che colpisce quasi due miliardi di persone.
Fonti: Smithsonian Magazine.