心脏不仅要把血液输送到头、脚,还要送到肺,在那里吸收氧气,排出二氧化碳。为此,肺的表面充满了薄薄细细的毛细血管,以便进行气体交换。但这也使得肺的结构非常脆弱,如果以100乃至300毫米汞柱的血压把血液压到肺,肺表面的血管将会破裂。鸟类和哺乳动物采取一个巧妙的方法解决了这个问题:把心脏分割成互不相干的左右两个部分,右边管肺循环,左边管体循环。体循环的静脉血进入右心房,右心室以较低的压力(人的肺动脉收缩压只有大约22毫米汞柱)把血液送到肺部,完成气体交换后,送到左心房。左心室的肌肉比右心室发达得多,产生的压力也大得多,由它把血液压到主动脉,输送到除了肺部以外的全身各处。然后血液又回到右心房,如此周而复始。人的心脏的左右两边实际上可以看成是两个独立的心脏。
爬行动物则不同,它们的血压本来就低,不必担心会把肺压坏,所以没有必要分隔两个心室,左右心室可以相通,实际上是一个心室。但奇怪的是,鳄鱼的心脏却有两个分隔的心室,看上去更像鸟、哺乳类的心脏,仔细看却又与鸟、哺乳类的心脏不同。鸟、哺乳类的右心室连着肺动脉,左心室连着主动脉,肺循环、体循环分得清清楚楚,但是鳄鱼多出了一条主动脉:它的右心室除了连着肺动脉,还连着一条主动脉。也就是说,鳄鱼的右心室既可以把血送到肺部,也可以送到身体其他部位。在鳄鱼右心室与肺动脉交界的地方,有一片齿状的瓣膜控制血液的流向,它开着的时候,血才被送到肺部,合上时,右心室则把血液压到主动脉,送到其他地方。
为什么会有这种奇特的构造呢?鳄鱼的大部分时间沉没在水里等待猎物,与空气隔绝,这时候把血送到肺部也不能交换气体,是一种浪费。这时右心室的齿状瓣膜是关闭着的,从身体各部位收集来的静脉血本来要送去肺部进行气体交换,这时却重新被送到身体各部位去了。静脉血虽然含氧量较少,但是还可被重新利用。通过多次体循环充分利用血中的氧,可能是鳄鱼能在水底一待几个小时不用浮到水面换气的一个因素。当鳄鱼浮到水面上时,它会分泌肾上腺素刺激齿状瓣膜打开,这样静脉血才被送到肺部换气。这样的设计是不是比鸟、哺乳类的心脏更先进?
有意思的是,鳄鱼在胚胎发育过程中,它的心脏是把肺、体循环完全分离的,到发育的后期才出现特殊的构造。这就意味着鳄鱼祖先的心脏很可能和鸟、哺乳类一样,难道鳄鱼祖先也有血压高的问题吗?是的,从化石来看,鳄鱼祖先生活在陆地,有很长的腿,有些种类还用两条腿奔跑,头的位置比较高,所以和鸟、哺乳类一样要有较高的血压和分隔的左右心脏。