사람에게 폐3개 심장2같은 경우가 없는이유가 궁금해요
쇼츠보다가 그냥 궁금하더군요 폐는2개 심장은 1개 당연하지만 돌연변이로도 폐가3개나 심장이 2개인 사람은 없죠
폐3개와 심장이 2개면 장점은 볼수있는데 단점이 크기에 없는건지 이유가 참 궁금하군요
안녕하세요. 이상현 전문가입니다.
인간의 폐나 심장의 수는 발생 초기에 좌우 대칭의 깨짐과
기관의 분화 신호에 의해서 엄격하게 고정되고,
이 단계에서 수가 어긋나면 대부분 치명적인 발생오류로 이어집니다.
심장이2개가 되거나 폐가 3개가되는것은
단순히 "추가"라는 개념보다는, 혈관이나 신경, 흉곽배치
전체를 재설계해야하기때문에, 실제로는 혈류의 혼선이나
저산소증, 심부전같은 기능 장애가 발생하게 됩니다.
따라서 드물게 관찰되는것은 추가된 기관이라기보다는
분엽의 수나 중복방실의 구조같은 부분적인 변이가 발생되고,
자연선택과 발생 안정성 때문에 완전한 두개의 심장이나
세개의 폐를가진 개체는 생존이나 출생단계자체에서
거의 제거된다고 볼 수 있습니다.
감사합니다.
사람에게 폐가 세 개이거나 심장이 두 개인 경우가 거의 없는 이유는 발생학적 과정과 효율적인 신체 설계 때문입니다. 인간의 기관 형성 과정은 매우 정밀하게 유전적으로 조절되어 특정 수의 기관만을 생성하도록 프로그램되어 있으며, 기관이 추가될 경우 오히려 불필요한 에너지 소모, 공간 부족으로 인한 주변 장기와의 충돌, 그리고 추가된 장기를 유지하기 위한 혈관 및 신경계의 복잡성 증가 등 생존에 불리한 단점이 장점을 훨씬 능가하기에 진화적으로 도태되었습니다. 드물게 선천적 기형으로 기관의 수에 변이가 생길 수는 있지만, 기능적으로 온전한 폐 세 개나 심장 두 개를 가진 개체가 생존하거나 발견되기는 극히 어렵습니다.
인간은 돌연변이라 할지라도 기능적인 심장 2개나 3개의 폐를 가진 채 성인이 되기는 거의 불가능합니다.
왜냐하면 배아 발달 단계에서 이러한 구조가 생길 경우 치명적일 뿐만 아니라 설사 생기더라도 체내 공간이나 에너지 측면에서 비효율적이기 때문입니다.
심장이 2개의 경우 장점이라면 백업 시스템과 높은 순환 효율성이라 할 수 있지만, 가슴 공간의 제약은 물론 많은 에너지 소비라는 단점이 훨씬 큽니다. 폐가 3개인 경우도 산소 공급에 유리하겠지만, 흉강 내 다른 필수 장기들을 밀어내야 하므로 구조적으로 매우 불안정해 집니다.
진화는 필요 이상의 기능을 가진 기관을 만들지 않고, 기존 기관을 가장 효율적으로 사용하는 방향으로 이루어집니다.
결국 현재의 심장 1개와 폐 2개 구조는 인간의 활동과 생존에 필요한 혈액 순환 및 산소 교환을 가장 효율적으로 할 수 있도록 최적화된 결과입니다.
결론적으로 장점보다 발생학적 복잡성, 공간 제약, 에너지 비용이라는 단점이 압도적으로 크기에 존재하지 않는 것입니다.