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【转】为什么我们只进化出了一个心脏?有没有单心房单心室的生物?

2023-08-06 09:44 作者:小林家的垃圾王R  | 我要投稿


有没有单心房单心室的生物?

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 赵泠

科幻电影等 3 个话题下的优秀答主

有。你去菜市场随便买一条鱼,自己切开或让热心的摊主切开看看,就知道了:

鱼就是单心房单心室的动物。

鱼的心脏上还有静脉窦和软骨鱼类的动脉圆锥或硬骨鱼类的动脉球,静脉窦和动脉圆锥往往可以配合瓣膜来避免血液逆流。

  • 硬骨鱼体内的血量通常只占体重的百分之二程度,动脉球没有瓣膜。

两栖类成体的心脏通常是两个心房一个心室,而蝌蚪是单心房单心室的。你可以预期其他脊椎动物在胚胎期也有类似的单心房单心室阶段。

人胎儿的心脏在受精卵开始发育两周后出现,在发育四周时明显是单心房单心室,在发育八周时正常情况下具有两心房两心室。发育不正常可以导致人的婴儿直到出生还是单心房单心室,这算是严重的先天性心脏畸形,有很高概率导致婴儿在数月内死亡,需要手术治疗。

提问者是人的话,你在生命早期也是题目所说的“单心房单心室的生物”。

结构比鱼更古老的脊索动物的情况:

  • 圆口纲(例如七鳃鳗)的心脏是单心房单心室的,附有静脉窦。

  • 文昌鱼没有心脏,以腹大动脉搏动推动血液循环。

  • 海鞘的循环系统是非定向的,血液随心脏搏动改变流动方向,没有心房和心室的区分。


编辑于 2021-12-20 11:30

为什么我们只进化出了一个心脏?

觉得两个的话我们的运动和反应生理机能都会大不一样吧

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查看全部 8 个回答


刘天任


CS Theory PhD (liutianren.com)

我们在某种意义上已经是两个心脏了。脊椎类祖先的心脏要原始得多,鱼类的心脏只有一心房一心室(单循环)。相比之下,我们每个人有两个心房两个心室,而且组成两套相对独立的系统运行(双循环)。

为了说明我们很难进化出多心脏,不如先看看为什么会进化出双循环系统?一个复杂的性状能进化出来,一般都要满足两个条件:一是性状能带来优势,一是性状可以被“连续地”进化出。

对于依赖肺的地面生物,双循环有极大的优势:让富氧血液流到身体,缺氧血液流到肺部;向肺部供血的压强低,以保护脆弱的肺叶,向其它部分供血血压高,以保证身体末梢都能被供血。作为最成功的陆地脊椎类的代表,哺乳类和鸟类(还有鳄鱼)分别独立地完成了双循环进化之路的最后一步,也侧面反应出了双循环的巨大优势。

双循环并不是一下子出现的,而且是一步步连续地进化出来的。从早期脊椎类的“单心室单心房”开始,中间还有“单心室双心房”和“双心室双心房,但心室间不完全分隔”的过渡。而且每一步都增强了某些方面的适应性。即使是在单房单室心脏的基础上发展双房双室的心脏,也需要几亿年的进化。

相比之下,进化出多个心脏就很不可能了。一方面,多心脏很可能不是多么有益的性状。如果你长跑喘得厉害,心脏也跟不上,那不是因为你的心脏不够多,而是因为你的心脏不够强。即使是大如蓝鲸,一个心脏也足够了。

更加重要的原因是进化的局限性。进化无法给出多一个心脏这样巨大的突变。你的那个在海里游动的脊椎类祖先只有一个心脏,那作为它的后代,你也不要指望太多。进化可以改良那个心脏,但却很难给你再加一个心脏。(尤其考虑到你是封闭式循环系统)


编辑于 2014-12-08 03:14


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