【科普園地】

　　科技日報北京2月20日電（記者張佳欣）大約3.75億年前，果祖長相滑稽的先魚提塔利克魚利用一種新穎的適應環境的方式冒險上了岸：有裂片的鰭推動它在陸地上“行走”，喉嚨里的類人類氣囊讓它能在空氣中“呼吸”。提塔利克魚實際上有鰓，何沒而且被認為是有鰓已知最早的四足動物的共同祖先。在數億年的果祖時間(jian)里，四足動物衍生出無數物種(zhong)，先魚包括智人(ren)(ren)。類(lei)(lei)人(ren)(ren)類(lei)(lei)那(nei)么(me)，何(he)沒如(ru)果(guo)(guo)人(ren)(ren)類(lei)(lei)是有鰓從魚進化而來的，為什么(me)沒有鰓呢？據(ju)美國趣味科學網18日(ri)報道，果(guo)(guo)祖(zu)人(ren)(ren)類(lei)(lei)之所以(yi)用(yong)(yong)肺(fei)而不用(yong)(yong)鰓呼吸，先魚與進化過程中的類(lei)(lei)人(ren)(ren)類(lei)(lei)自然選擇有關。

　　其中一個解釋是何沒，鰓需要保持潮濕才能有效工作，有鰓因此，它僅適用于水生動物。鰓有很大的表面積和數以千計的微小血管，使氧氣很容易進入血液。美國蒙大拿州立大學的進化生物學家克里斯·奧爾根表示，當水從鰓上通過時，氧氣會吸收進來，二氧化碳則會擴散出去。如果陸地動物有鰓，這些鰓會很快干涸，這不是高效(xiao)的呼吸方式。

　　另一個解(jie)釋(shi)是因為(wei)肺(fei)對(dui)于(yu)陸地生活具有(you)顯著優勢。當(dang)魚(yu)類(lei)祖先仍(reng)在水生環境中生活時，它們除(chu)了鰓之(zhi)外(wai)，已經擁(yong)有(you)了肺(fei)。因為(wei)只有(you)有(you)肺(fei)的魚(yu)才能(neng)上(shang)岸到(dao)達陸地，并在陸地上(shang)存活下來。現(xian)有(you)證(zheng)據表明，早期肺(fei)先是進化成蜥蜴(yi)那(nei)樣的簡單肺(fei)，然后進化成哺乳(ru)動(dong)物特有(you)的細分肺(fei)。值得(de)注意的是，哺乳(ru)動(dong)物進化出了橫(heng)膈(ge)膜，這可(ke)能(neng)要追溯到(dao)3億年前。

　　相反(fan)，無用的(de)(de)結構往往會消(xiao)失。隨(sui)著時(shi)(shi)間的(de)(de)推移，鰓逐漸(jian)退化(hua)，到大約(yue)3.15億年前(qian)的(de)(de)石炭紀，鰓最終在(zai)陸地生活的(de)(de)動物體(ti)內(nei)完(wan)全消(xiao)失。大約(yue)在(zai)那時(shi)(shi)，第(di)一(yi)批爬行(xing)動物以(yi)及第(di)一(yi)批鳥類和(he)哺乳動物的(de)(de)祖先開始進化(hua)。

　　原(yuan)始(shi)魚(yu)類(lei)竟然有肺(fei)，這點令人(ren)驚(jing)訝。雖然鰓擅長從水中提(ti)取(qu)氧(yang)氣(qi)(qi)，但它們提(ti)供(gong)的(de)(de)(de)氧(yang)氣(qi)(qi)量(liang)(liang)較少，不適合體型(xing)較大(da)需(xu)要更多氧(yang)氣(qi)(qi)的(de)(de)(de)動物。此(ci)外，季節變化也會影響水中的(de)(de)(de)氧(yang)氣(qi)(qi)量(liang)(liang)。因此(ci)，魚(yu)類(lei)氣(qi)(qi)囊（原(yuan)始(shi)的(de)(de)(de)肺(fei)）允許(xu)其吸入水面上(shang)方的(de)(de)(de)空氣(qi)(qi)，以補(bu)充氧(yang)氣(qi)(qi)攝入量(liang)(liang)。

　　其實，人(ren)類并(bing)沒有進(jin)化到完全(quan)失去早(zao)期(qi)的(de)(de)鰓(sai)(sai)。人(ren)類胚(pei)胎(tai)有一個生理特征(zheng)：類似鰓(sai)(sai)的(de)(de)被稱為咽(yan)弓的(de)(de)微(wei)小褶皺。雖然它們不(bu)(bu)是真正的(de)(de)鰓(sai)(sai)，但絕(jue)對是早(zao)期(qi)鰓(sai)(sai)的(de)(de)“遺跡(ji)”。在(zai)整(zheng)個胚(pei)胎(tai)發育過程(cheng)中，咽(yan)弓成為下(xia)巴、喉嚨和耳朵的(de)(de)一部分。沒有咽(yan)弓，動物(wu)的(de)(de)頭部就(jiu)不(bu)(bu)能(neng)形成。水生的(de)(de)、用鰓(sai)(sai)呼吸的(de)(de)物(wu)種(zhong)在(zai)胚(pei)胎(tai)發育中同(tong)樣(yang)存在(zai)這(zhe)種(zhong)結構。不(bu)(bu)同(tong)的(de)(de)是，這(zhe)種(zhong)結構是否在(zai)不(bu)(bu)同(tong)動物(wu)中進(jin)化成了真正的(de)(de)鰓(sai)(sai)。（張佳欣）