چرا انسان آبشش ندارد؟

اگر حیوانات خشکی‌زی آبشش داشتند، به‌سرعت خشک می‌شدند و در نتیجه روشی ناکارآمد برای تنفس داشتند. از سویی ریه‌های انسانی ما در جذب اکسیژن هوا و جذب اکسیژن خون از طریق مبادله‌ی گازها، عملکرد خوبی دارند.

ماهی تیکتالیک توانست به خشکی راه پیدا کند و به دلیل برخورداری از شش خود را با محیط تطبیق دهد

با این‌حال شش‌ها حتی پیش از انتقال جانوران از دریا به خشکی وجود داشتند و از جمله اندام‌های اولیه در تاریخ تکامل به شمار می‌روند. وقتی اجداد ماهی ما هنوز در آب زندگی می‌کردند، علاوه بر آبشش، شش هم داشتند.

در واقع این‌طور نبود که یک ماهی به خشکی بیاید و بگوید من به شش نیاز دارم و با شش به تکامل می‌رسم. بلکه تنها ماهی‌های دارای شش می‌توانستند به خشکی برسند و زنده بمانند. اگر یک ماهی بدون شش تلاش می‌کرد به خشکی راه یابد، جان خود را از دست می‌داد. در واقع این ویژگی‌ها به دلایل دیگری به تکامل رسیدند و سپس به وسیله‌ای برای سازگاری جانوران با محیط جدید تبدیل شدند.

به طور مشابهی دانشمندان تصور می‌کنند اجداد ماهی ما برای حرکت به اطراف در بستر اقیانوس با بازو به تکامل رسیدند که بعدها به وسیله‌ی مفیدی برای جستجوی غذا و حرکت به اطراف تبدیل شد. اینجاست که انتخاب طبیعی وارد می‌شود: از آنجا که ساختارهای بازومانند در خشکی مفید واقع شدند، جانوران با بازوهای طولانی‌تر و دست‌ها در چند میلیون سال بعد به تکامل رسیدند.

اتفاق مشابهی برای شش‌ها رخ داد. بافت‌های نرم مانند شش به‌خوبی فسیل نمی‌شوند، بنابراین دانشمندان از چگونگی تکامل آن‌ها در انسان اطمینان ندارند؛ اما شواهد نشان می‌دهند شش‌های اولیه در مارمولک‌ها به شکلی ساده‌تر و سپس به شکل شش‌های تقسیم‌شده در پستانداران به تکامل رسیدند. لازم به یادآوری است که پستانداران احتمالا حدود ۳۰۰ میلیون سال پیش دارای دیافراگم بودند که ماهیچه‌ای برای تنظیم تنفس است.

از سویی، اجزایی که مفید نبودند حذف شدند. به‌مرور زمان، ابعاد آبشش‌ها کوچک‌تر شد و صرفا محدود به نوزادها بودند تا جایی که حدود ۳۱۵ میلیون سال پیش در جانوران کاملا خشکی‌زی دوره‌ی کربونیفر به طور کامل ناپدید شدند. در این زمان بود که اولین خزندگان و اجداد اولین پرندگان و پستانداران به تکامل رسیدند.

به‌نظر عجیب می‌رسد که ماهی‌های اولیه شش هم داشتند؛ اما بااینکه آبشش‌ها به تنهایی در استخراج اکسیژن آب عملکرد خوبی دارند، همیشه مقدار زیادی اکسیژن را به‌ویژه برای جانوران بزرگ‌تر فراهم نمی‌کنند. تغییرات فصلی هم می‌توانند بر مقدار اکسیژن موجود در آب تأثیر می‌گذارند. برای مثال مقدار زیاد برگ‌های مرده‌ی موجود در آب می‌توانند اکسیژن زیادی را جذب کنند؛ بنابراین کیسه‌های هوا یا شش‌های اولیه به ماهی‌های اجازه می‌دادند بالای سطح آب بخشی از اکسیژن خود را تأمین کنند. ماهی‌های شش‌دار کنونی که بیش از ۴۰۰ میلیون سال قدمت دارند هم از این قابلیت برخوردار هستند و به همین دلیل می‌توانند به سمت خشکی حرکت کنند.