想要具备某个能力，并不一定非要通过进化完成，就像人类没有翅膀照样不耽误飞上万米高空，甚至是去到太空是一个道理。不过，从动物进化史来看，人类也不是跟鳃没有一点关系，毕竟陆地上的脊椎动物其实大多数是总鳍鱼类进化而来的，而鱼本身就是用鳃呼吸的，所以，人类如果进化出鳃，从某种意义上说是一种“返祖”。
但事实上，再给人类个几亿年也进化不出鳃，这到底是为什么呢？我们不妨展开来聊聊这个问题。
你我祖上都是“有鳃人士”
说出来你可能不信，我们脖子上那几节颈椎的深处，藏着一段关于鳃的进化记忆。
从解剖学上看，人类胚胎在发育早期，会出现类似鱼鳃的“鳃弓”结构。这些鳃弓后来会发育成我们的颌骨、耳朵里的小骨头、喉部的软骨。也就是说我们听声音、吃饭、说话的功能，竟然是从祖先的呼吸器官“改造”来的！
是的，陆地脊椎动物（包括你、我、你家狗、甚至天上的鸟）都来自一个共同祖先——一群勇敢（或者说倒霉）的肉鳍鱼。大约在3.7亿年前的泥盆纪，这些鱼类尝试探索一个全新生存空间：陆地。
对习惯了水下生活的它们来说，陆地简直就像是开启了“地狱模式”，重力加大、温度波动、最要命的是——呼吸介质从水变成了空气。这就好比习惯了吃肉，突然让你一直吃素一样，不但难受，身体也完全不适应。
不过，大自然在不断地进行优胜劣汰，所以那些敢于“第一口吃螃蟹”的鱼类中，有一小撮幸运儿演化出了一个划时代的器官——肺。一开始，肺可能只是鱼鳔的“副业”（辅助呼吸和浮力控制），但在陆地上，它意外地成了主要的生存器官。
这场呼吸系统的“器官革命”，是脊椎动物登陆成功的前提。它带来的不仅是呼吸方式的改变，更是整个身体架构、循环系统、甚至新陈代谢模式的连锁升级。
鳃和肺两种截然不同的呼吸系统
要理解为什么人类回不去水里呼吸，得先明白鳃和肺这两种“呼吸机”的根本区别。这不是谁好谁坏的问题，而是完全不同的两套呼吸方案。
鳃
鳃的结构，就像无数片极薄的羽毛或页片（鳃丝），上面布满了毛细血管。水从鱼嘴流入，流过这些鳃丝，氧气透过薄膜进入血液，二氧化碳则被排出。这就是鳃呼吸的原理。
不过，鳃的厉害之处在于它的超大面积和对流交换系统。水流方向和血液流动方向相反，这种“逆流交换”能让氧气提取效率最大化，就像高效的热交换器。一些活跃的鱼类，鳃的表面积能达到它们体表面积的10-50倍！
但鳃有个致命弱点：只能在水中工作。鳃丝极其精细脆弱，需要水的浮力来支撑。一旦离开水，它们就会粘在一起，表面积骤减，像湿纸巾晾干后皱成一团，完全失去了它的功能。这就是为什么鱼离水后会迅速窒息。
肺
肺走的完全是另一条技术路线。它是个内部化的、枝状分叉的囊状系统。空气通过气管进入，在肺泡（像一串微型气囊）里进行气体交换。
肺泡表面也布满毛细血管，但它与鳃最关键的区别在于：气体交换发生在空气和血液之间，没有液体中介。虽然动物的肺泡表面有一层薄薄的液体（肺表面活性物质），但它的主要中庸是为了降低表面张力，防止肺泡塌陷，并不是溶解氧气。
同时，肺的表面积也非常的惊人，成年人肺泡如果完全铺开，大约有70-100平方米，相当于一个标准网球场的大小！但如此大的肺泡竟然包裹在你我们安全的胸腔里，由肋骨支撑保护。
但是，肺的问题恰恰和鳃相反：它无法直接处理水。如果水进入肺泡，会破坏那层关键的表面活性物质，导致肺泡塌陷，气体交换完全停止。更别说水中的溶解氧浓度实在太低了。
为什么水中的氧气不能为我所用？
水中确实有氧气，不然水生动物也无法生存，但是这些氧气却无法为人所用，正是因为如此，人才会逆水。我们再来看看为什么肺不能直接从水中获取氧气？
在标准大气压、20°C的空气里，氧气浓度约为21%，换算成质量的话，每升空气中大约含280毫克的氧气。
而在相同温度的水中，溶解氧的浓度只有每升6-10毫克，而且这个值随温度升高还会逐渐的下降。换句话说：
一升空气中的氧气含量，相当于30-50升水中的溶解氧总量！
而且水的密度是空气的约800倍，粘度是空气的约50倍。这意味着推动水流过呼吸表面（如果人类有鳃的话）需要消耗的能量，比呼吸空气大几个数量级。
人类静息时每分钟大约需要250毫升氧气。如果靠鳃从水中提取，我们每分钟需要过滤25-40升的水！这还没算运动时的额外需求。
所以，不是水里面没有氧气，而是浓度太低、提取成本太高，完全不适合我们这种高能耗的恒温动物。
那么又为什么溺水对人类来说如此致命呢？
理解了上面的原理，就能明白溺水致死的真正原因。它不是简单的“没有氧气”，而是肺部系统的全面崩溃。
第一阶段：窒息与恐慌 当水开始进入口鼻，人体会本能地屏住呼吸（喉痉挛）。但这一般只能持续30-90秒。血液中的二氧化碳浓度升高，刺激呼吸中枢，最终导致无法控制的吸气反射——此时，水大量涌入呼吸道。
第二阶段：肺部系统崩溃 水进入肺泡后，会立即做两件致命的事：
冲洗掉肺表面活性物质，导致肺泡塌陷，气体交换面积急剧减少。
破坏肺泡-毛细血管屏障，使血浆成分渗入肺泡，进一步阻碍气体交换。
即使水中含有氧气，它也几乎无法穿过这层水障和受损的肺泡壁进入血液。
第三阶段：系统性崩溃 缺氧迅速影响全身。大脑在4-6分钟内就会开始出现不可逆损伤。心脏因缺氧和电解质紊乱可能出现心律失常甚至停搏。与此同时，吸入的水进入血液循环，可能引起溶血（红细胞破裂）等一系列连锁反应。
这就是为什么溺水急救的“黄金时间”只有短短几分钟，而且即使救回来，也可能因为脑损伤留下严重后遗症。这同样也是人在溺水的过程中究竟经历了什么？
为什么人类不会再长鳃？
你可能要问：既然我们的祖先是鱼，理论上保留着发育鳃的基因蓝图，那在进化压力下，人类有没有可能重新长出鳃？
答案几乎是否定的，原因至少有三：
1. 进化没有“后退键” 进化是在现有基础上的修改，不是推倒重来。我们四亿年前的祖先放弃鳃、选择肺，是一整套系统性的“捆绑升级”：包括改变了血液循环路径（鱼类是单循环，我们是双循环）、重塑了心脏结构、调整了新陈代谢模式。
重新进化出功能性鳃，相当于要把这套运行了四亿年的成熟系统完全重构，这需要的不是一点小突变，而是整个发育程序的重写——概率微乎其微。
2. 缺乏进化压力 进化的核心驱动力是生存和繁殖优势。目前人类在水中的生存压力几乎为零。我们不需要靠水下呼吸来获取食物、逃避天敌或求偶。相反，我们通过技术（潜水装备、潜艇）完美解决了水下活动问题。
没有压力，就没有方向。基因突变是随机的，但只有那些在特定环境下能带来优势的突变才会被保留下来。既然水下呼吸不能帮现代人类留下更多后代，相关突变就不会在人群中传播。
3. 结构空间冲突 从纯粹解剖学角度看，人的颈部也没给鳃留位置。我们的颈部已经被气管、食道、大血管、神经和颈椎塞得满满当当。即使基因突变想发育出鳃结构，也会面临“无地可建”的尴尬。
人类进化不出鳃，但不影响人类探索水下的世界
虽然进化上我们回不去了，但人类最厉害的就是一个发达的大脑，这个大脑可以创造出很多工具辅助人类达到身体条件所无法达到的事情，比如人类从最简单的芦苇杆到现代水肺（SCUBA），核心思路都是把空气带到水下。潜水员背着压缩空气瓶，本质上是在水下“自备大气环境”。不过，这面临减压病、氮麻醉等技术极限。
2. 人工鳃的梦想 科学家一直在尝试开发真正的人工鳃。一种思路是利用特殊材料（如硅基薄膜或纳米多孔材料）直接过滤水中的氧气。目前实验装置能够从水中提取氧气，但效率还远达不到支持人类活动所需的量级——主要瓶颈还是水中氧浓度太低。
数亿年前，陆地脊椎动物的祖先鱼类登陆，就是为了突破水的约束进入到陆地上生存，为了更高效的在陆地上生存，脊椎动物们进化出了肺，这个可以直接利用空气中氧气的能力，从而逐渐的在陆地上开枝散叶，而人类也是其中的一环，而且是特殊的一环，特殊的地方在于人类的进化路线并没有向着体型、战斗力、防御力、奔跑速度等方向，而是大脑的进化，也正是大脑的进化，让人类用了短短的几百万年就成为了“地球的主宰”。
如今，人类通过这个大脑已经突破了太多自身的局限，包括上天入地下海上山，所以，在呼吸系统方面即便是再进化，也不会向着低效率的鳃（在空气中）进化了。
