牙齒或許是最容易被忽視的人體器官之一 。在醫學院的解剖課上 , 關于它的講解 , 通常只用上幾分鐘 , 在各大健康網站最需要保養的身體部位名單里,這排“小白石頭”也極少能夠榜上有名 。
不過,在古生物學家、芝加哥大學生物系解剖學教授尼爾·舒賓(NeilShubin)看來,小小的牙齒,卻包含著生命進化的許多信息 。
眾所周知,牙齒是生物體內最為堅硬的部分 。從進化論的角度來解釋,這是因為它必須比要分解的食物更堅硬 。這種特殊的硬度,歸因于牙齒內部包含的一種名叫羥磷灰石的分子晶體,它使得牙齒可以抵抗彎曲、壓迫和其他外力 。
然而,牙齒是何時出現的?怎么出現的?為什么會出現?這些問題的答案,就記錄在各種古生物的化石中,等待著那些“滿地找牙”的科學家的破解 。
迄今為止 , 最早發現的和牙齒有關的化石,是19世紀30年代由俄國生物學家克里斯蒂安·潘德爾發現的牙形蟲化石 。這是一種生活在大約5億年前的小型海洋貝殼類生物體,有著一系列冒出體外的尖齒 。
長久以來 , 這種奇怪的化石一直是團迷霧 。它究竟是動物還是植物?科學家們為此展開過激烈的討論,一度給出了以下幾種解釋——蛤的碎片、海綿生物、脊椎類動物、蠕蟲類動物 。
最終,在一條七鰓鰻化石上發現的牙形蟲,解開了這個謎題 。這種遠古無頜魚類,身上沒有任何堅硬的骨骼,但嘴里含有一整套排列整齊的牙形蟲 。這種最為原始的牙齒的出現,不是為了保護自身,而是為了吃掉其他魚類 。
牙齒的出現,令弱肉強食的競爭由此開始 。舒賓從不同年代地層中挖掘出的化石,也顯示了生物進化的不同階段 。
在距今2億年前的巖層中,有著類似于蜥蜴的動物化石 。這些生物比老鼠大不了多少 , 用四條腿走路,有與身體不相稱的巨大頭顱 。雖然它們牙齒尖利,卻無法精確地咬合在一起,而且一生之中要更換多次 。
在相對靠近地表的一億五千萬年的巖石中,又出現了一些截然不同的動物化石 。哺乳動物的特征開始逐漸出現——頜骨變小,嘴部后移,上下牙齒以精確的方式咬合在一起,一生中只更換一次 。
通過觀察各種牙齒,古生物學家們窺見到動物的許多細節 。牙齒上的大坑、小坑和磨損劃痕,通常能夠反映出飲食狀況,例如貓科動物,有鏟子一樣的鋸齒來切割食物;而食草動物有滿口平滑的牙齒,能咀嚼樹葉和堅果 。
作為雜食動物,人類有好幾種牙齒:門牙是切割器 , 用于切削;槽牙是磨合器,用于咀嚼,兩者之間的前臼齒或小臼齒,是介于切割機和磨合機之間的過渡體 。最令人驚嘆的 , 是人類牙齒的精確性 。在咬合時,牙齒總是在相同的位置互相匹配,借助于牙尖、牙床和牙脊的緊密結合,人類能夠以最高的效率分割食物,這是任何生物都難以做到的 。
在這些科學家眼里,牙齒不僅解釋了動物的生存方式,還揭示出一種形成器官的全新方式 。
牙齒是由皮膚里的兩層組織互相作用而成——細胞分裂,組織層折疊,然后外層組織吐出牙釉質的分子前體,內層組織長出齒質和內部的牙髓,牙齒的結構由此成形,然后再經過漫長的進化,生成各種不同類型 。
其實,皮膚里生長出的所有結構,都使用著相同的“程序”——鱗甲、毛發、羽毛、汗腺甚至是哺乳的腺體,莫不如此,都是兩層組織合并、折疊,然后成形 。這些形態、功能如此迥異的器官,就這樣被生命的進化微妙地連接在一起 。
“這就好像建造一個新工廠或一條新生產線,一旦注塑過程被發明出來 , 它可以用于生產從汽車零件到呼啦圈的任何東西 。牙齒也不例外 ?!笔尜e打了這樣一個比方,“當在不同的器官和軀體上,看出這些悠遠深長的相似之處,我們開始意識到,這個世界上的各種居民 , 不過是同一生命主題之下的不同版本而已 。”
《你是怎么來的(35億年的人體之旅)》 [美]尼爾·舒賓著 李曉潔譯
【牙齒背后的秘密】中青在線-中國青年報 林天宏
- 美國加州拉布雷亞瀝青坑出土的牙齒化石修正冰河時期劍齒虎的形象
- 美國小男孩在俄亥俄州度假時意外發現猛犸象牙齒化石
- 白鷺捕食囊鼠
- 巨型史前鮭魚Oncorhynchus rastrosus有著像象牙一樣的牙齒,就像疣豬的牙齒一樣
- 為什么人們如此熱衷于收藏鯊魚牙齒化石?鯊魚牙齒有什么特殊之處嗎?
- 黑背啄木鳥賴以維生的森林大火將它逼到極限了嗎?
- 初中化學必背知識點
- 南非一雌獅主動上前與女游客"勾肩搭背"秀親熱
- 美國鱷魚背烏龜在池塘里游水
- 《最后的巨人》大型恐龍展將在法國開幕
