为啥有些鱼类既有鳃又有肺，而海洋中的哺乳动物却进化不出来呢？

肺鱼的故事要从泥盆纪讲起，4.1亿年前的云南曲靖水域，一种名为云南古嵴鱼的原始肺鱼正用强健的咬肌碾碎甲壳类猎物。它的头骨化石显示，腭方骨与脑颅处于“半融合”状态，这是从早期鱼类向肺鱼演化的关键过渡。

同一时期，提塔利克鱼已开始尝试登陆，它喉咙里的原始气囊能呼吸空气，带裂片的鳍则支撑身体在陆上挪动。这些“探险者”的后代最终演化为包括人类在内的四足动物。

肺鱼之所以能成为活化石，秘密在于它“双管齐下”的呼吸配置。

华大研究院2023年发布的非洲肺鱼单细胞图谱揭示：它的肺虽结构简单，却已具备肺泡上皮细胞等关键部件，与哺乳动物的肺存在同源性；而鳃和皮肤则作为辅助呼吸的“备胎系统”。

当水中缺氧时，肺鱼直接游到水面吞口气，比单纯依赖鳃的鱼类多了一条活路。

为何鲸类没有捡回鳃的“老本行”？答案藏在两种呼吸器官的本质差异里。鳃是高效的水下呼吸器，薄薄的鳃丝布满血管，溶解氧能直接渗入血液。

但鳃有个致命弱点：一旦离开水，鳃片会粘连干瘪，表面积骤减，就像湿纸巾晾干后皱成一团。陆地动物若长鳃，几分钟内便会窒息。

肺则像量身定制的“空气处理车间”，肺泡内壁铺满表面活性物质，让氧气和二氧化碳能快速交换。更重要的是，空气中氧浓度是水中的30倍，猛吸一口气的鲸，获取的氧气远超同样体型的鲨鱼。

这解释了为何海豚能演化出复杂的大脑：高氧供应支持了神经系统的能耗需求。

即便潜入深海，鲸类体内储存的氧气仍让它们比当地居民更具优势，深海鱼鳃只能从贫氧环境中榨取微量氧气，而鲸鱼从水面带来的“氧气包”足以支撑长时间捕猎。

肺的演化并非一蹴而就，2025年西北工业大学团队在《自然·生态与进化》发文指出：肺的诞生源于硬骨鱼祖先的基因调控网络重组。

硬骨鱼体内1040个调控元件共同指挥着肺部发育，而软骨鱼（如鲨鱼）虽拥有相同基因，却将其转用于免疫调节。这解释了为何鲨鱼只有鳃没有肺：不是缺零件，而是“操作手册”被改写了。

当鲸类祖先约5000万年前重返海洋时，它们带走了陆生哺乳动物的肺，却不可能重启鳃的发育。进化不是随心所欲的改造，而是“修修补补”的工程。

人类胚胎发育时会出现类似鳃裂的咽弓结构，但它们很快转化为下巴、喉部与耳朵，而非真正的鳃。

鲸类同样如此，它们的呼吸孔其实是鼻孔的位移变形，咽弓则演化为发声与滤食器官。想从零重建鳃？生物体早已丢失了对应的基因蓝图。

有趣的是，肺鱼用肺呼吸的“土办法”，反而让它在物种大灭绝中多次幸存。4亿年间，地球经历氧气骤降、水体毒化等多次危机，许多鱼类因鳃无法处理污浊水体而灭绝。

肺鱼却只需钻入泥茧，用肺维持基础代谢。现存的澳洲肺鱼在干旱时甚至能夏眠数年，靠消耗自身肌肉维生，这大概是最硬核的“躺平求生术”。

而鲸类选择了一条更“卷”的路，它们优化了呼吸效率，增加血液储氧量，肌肉中的肌红蛋白浓度是陆地动物的10倍。抹香鲸能闭气潜入2000米深海两小时，靠的是全身系统的协同升级。

放弃鳃看似不便，实则让它们摆脱了鳃的生理限制，成为海洋中的顶级掠食者。

肺鱼与鲸类的命运折射出进化的根本逻辑，生物改造身体如同旧房翻新，拆墙重建代价巨大，不如在原有结构上调整。

肺鱼保留了祖先的双呼吸系统，在动荡环境中活成“生存大师”；鲸类则把陆生肺改造成水下气罐，以高效供氧支撑起海洋霸业。

人类在胚胎期短暂出现的“鳃迹”，则是远古祖先留给我们的进化明信片，见证着那条登上泥滩、用简陋气囊呼吸空气的勇敢的鱼。

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