人类有两个肺,为什么没有两个心脏?

人类的身体非常奇妙。在任何一个特定的时间点,都有很多生化过程在进行,比如消化、呼吸、新陈代谢和抵抗入侵的细菌。你身体内不同的区域和系统协同工作,创造一种平衡状态,这里的血糖量恰到好处,那里的电解质恰到好处,让你保持最佳工作状态。

但你有没有问过自己,你的身体怎么会变成现在这样?为什么有的器官有两个,而有的器官只有一个?以心脏和肺为例,为什么你有两个肺而只有一个心脏?有两颗心不是更好吗?

你的重要器官,比如你的肺,你的心脏,你的胰腺,大脑和肝脏,就是如此,非常重要。它们不仅对生命至关重要,而且对彼此也至关重要。例如,你的肺吸入氧气,呼出二氧化碳。肺将氧气输送到血液,血液被输送到心脏,然后分配到身体其他部位。血液将废二氧化碳带回肺部,在那里被吸收和呼出。这是一个完美的系统。但这是怎么发生的?

罗格斯大学人类学家苏珊·卡切尔(Susan Cachel)表示,这是一个非常古老的系统,它并不是人类独有的。我们在大多数动物身上发现的器官系统包含一个心脏和两个肺。不过蚯蚓和头足类动物除外,头足类是无脊椎动物,包括章鱼和乌贼。蚯蚓有五个心状结构。头足类动物有三个心脏(两个将血液输送到鳃,一个将血液输送到身体的其他部位),但没有肺。

卡切尔说,大约3亿年前,当动物为了躲避捕食者和寻找新的食物来源,首次从海洋迁移到陆地时,一个心脏两个肺系统开始出现。从那一刻起,这就成了常态。但是为什么它没有继续改变呢?

在这种情况下,“奥卡姆剃刀”提供了答案——最简单的解释通常是正确的。最终,大多数动物都进化出了一个由两个肺和一个心脏组成的系统,因为这是在地球上生存和繁荣所必需的。人们没有长出两个心脏或者八条腿或者翅膀,因为我们不需要它们来生存。我们有两个肺,因为我们需要它们。

系统发育学是研究地球的第一条核糖核酸(RNA)链是如何发展成人类和其他动物的。随着这些动物进化成鸟类、昆虫和人类等不同的物种,这些动物的器官系统仍然彼此相似。我们还有消化食物的胃,呼吸空气的肺,过滤废物的肾脏。所有这些都表明,包括人类在内的物种,已经被塑造成专门生活在地球上的物种。

那么,这是否意味着我们的内脏系统是完美的呢?通过对疾病的研究,我们知道从两个肺到一个肺对我们的健康是有害的,但是如果增加一个额外的心脏呢?这难道不会让我们更好地生存下去吗?

你可能会认为有两个器官是多余的。我们有两个肺,两个肾,两个眼睛,每一个都在同一时间做同样的工作。但是,印第安纳大学布卢明顿分校的解剖学和细胞生物学教授托尼·内夫博士(Tony Neff)警告说,不要低估重复器官的作用。这两种器官都需要充分履行它们的职责,虽然一个人可以单独工作,但这个过程不能完全发挥作用,身体的其他部分会受到影响。例如,你只能用一只眼睛看东西,但眼睛提供深度感知的功能会受到影响,而且用一只眼睛看东西比用两只眼睛看东西更容易撞到东西。

所以,如果你需要两个肺都满负荷运转,如果你有一个额外的心脏会发生什么?它所执行的过程的性能会加倍吗?

内夫博士在印第安纳大学的同事、生理学家布鲁斯·马丁(Bruce Martin)说,一开始不会。你的身体是一个系统,它的构建使这个系统一直在全力运转。当系统受到攻击时,例如饥饿,系统的所有部分都以相同的速度受到攻击。相反地,当一个部分崩溃了,整个系统就会遭殃。如果你的肺受到了不可修复的损伤,比如肺气肿,系统的其他部分就会减速以适应受损的部分。

所以,既然你的系统已经在全速运转,再多一颗心脏也没什么用。但你的系统也有潜在的功能,就像肌肉一样,当它们被要求做出超出正常能力的行为时,像运动员一样,训练我们的身体以更高的水平运行。由于心脏将血液泵入肌肉,有了第二颗心脏,你的肌肉最终会随着时间的推移变得更强壮。一旦系统的其余部分习惯了第二颗心脏,一个人就会变得更强壮,有更多的耐力。

但你的大脑却不是这样。马丁博士推论说,大脑已经获得了足够的血液,所以它不能在更高的水平上发挥作用。

有趣的是,当我们处于发育的胚胎阶段时,我们实际上有两个心脏。胚胎期的心脏原基实际上是两个心脏,最终融合成一个有四个心房的心脏。20世纪20年代和30年代的胚胎学家阻止了心脏原基在胚胎蛙体内的融合,长大后的青蛙长出了两个心脏。我们的眼睛也是如此。我们从眼睛的一个原基开始,最终分离成两个。内夫博士说,如果原基不分裂,一只中央眼就会发育,就像独眼巨人一样。

所以理论上我们可以开发两个心脏。如果我们能决定如何充分利用这两者,我们也可以把自己进化成一个超级强壮,智力普通的物种。但是,干预我们作为一个物种的进化难道不危险吗?

罗格斯大学的苏珊·卡切尔说:“我们已经把自己带离了进化。 (人类)实际上都是热带动物,通过使用技术,就像冬衣一样,我们保护自己免受寒冷天气的影响。”

作者:是柚子呀,如若转载,请注明出处:https://eozlab.com/yixuejiankang/383.html