約 375億年前，一種名叫提克塔利克（Tiktaalik）的滑稽魚以一種新穎的適應方式冒險上岸：分裂的翅膀推動自己在陸地上“行走”，喉嚨裡的氣囊從空氣中呼吸氧氣。 提克塔利克也有鰓，是已知最早的四足動物或四足動物的共同祖先。
在數億年的時間裡，四足動物進化成無數物種，包括智人。 那麼，如果人類是從魚類進化而來的，為什麼我們沒有鰓呢？
部分答案是實用的：鰓需要保持濕潤才能工作，這對於不生活在水下的動物來說並不理想。 鰓的表面積很大，有數千條微小的血管，使氧氣很容易進入血液。 當水沖過鰓時，氧氣擴散進來，二氧化碳擴散出去，蒙大拿州立大學的進化生物學家克里斯·奧根說。 如果陸地動物有鰓，它們很快就會乾涸，使它們成為一種低效的呼吸方式。 另一方面，我們的人體肺部善於從空氣中吸收氧氣並通過氣體交換進入我們的血液。
但是，早在陸地和海洋之間的過渡之前，肺就已經存在了。 “肺實際上在進化中令人驚訝地原始，”芝加哥大學的進化生物學家尼爾·舒賓（Neil Shubin）是2004年發現提克塔利克化石的團隊的一員，他告訴Live Science。 當我們的魚腥祖先還生活在水下時，除了鰓之外，它們已經有肺了。
魚不會上岸說'我需要肺; 我要進化肺'Organ告訴Live Science。 只有有肺的魚才能侵占陸地並生存。 如果一條沒有肺的魚試圖在陸地上生活，它就會死。 “這是關於這些由於其他原因而進化的特徵，然後允許這種動物利用這個新環境，”他補充道。
同樣，科學家們認為，我們的魚類祖先進化出在海底移動的手臂，後來在尋找食物和在陸地上移動時派上了用場。 這就是自然選擇的用武之地：因為這些手臂狀結構在陸地上是有益的，動物在接下來的幾百萬年裡進化出了更長的四肢和手。 同樣的事情也可能發生在肺部。 像肺這樣的軟組織不能很好地化石化，所以科學家們不確定人類的肺是如何進化的，Organ說。 但現有證據表明，早期的肺首先進化成蜥蜴的簡單肺，然後進化成哺乳動物特有的細分肺。 需要注意的是，哺乳動物進化為具有橫膈膜 - 調節我們呼吸的肌肉 - 可能早在3億年前就存在。
相反，不再有益的結構往往會消失。 隨著時間的流逝，鰓會萎縮並被限制在幼年，直到它們最終在 3 歲左右達到標記Organ說，15億年前的石炭紀時期完全從全職陸地動物中消失了。 大約在那個時候，第一批爬行動物和第一批鳥類和哺乳動物的祖先開始進化。
原始魚有肺似乎很奇怪。 雖然鰓擅長從水中提取氧氣，但它們並不總是提供大量的氧氣，特別是對於需要更多氧氣的大型動物。 舒賓指出，季節變化也會影響水中的氧氣含量。 例如，如果水中有很多枯葉，這些枯葉會吸收氧氣。 因此，氣囊（原始肺）允許魚吞下水面以上的空氣以補充氧氣攝入。 已經存在了4億多年的現代尖吻鱸也具有同樣的能力，這有助於解釋為什麼向陸地移動是可能的。
但我們並沒有完全失去那些早期的鰓。 人類胚胎具有魚腥的物理特徵：稱為咽弓的微小褶皺類似於鰓，但我們不將它們用於呼吸。 雖然它們不完全是鰓，但它們絕對是早期鰓的殘餘物，有點像一種古老的配方，現在正在製作與以前不同的東西，Shubin說。 在整個胚胎發育過程中，這些弓成為下頜、喉嚨和耳朵的一部分。 “每個有頭的生物都會經歷咽弓階段，”舒賓說。 換句話說，沒有咽弓，動物的頭部就無法形成。
水生的呼吸鰓物種在胚胎發育中也有這些拱門。 唯一的區別是弓狀體與周圍的骨骼、肌肉、神經和動脈一起發育成真正的鰓，Shubin說。
我們可以感謝我們體內的魚，因為我們現在用來呼吸的肺沒有笨拙的鰓縫。