文章编号：17106 / 更新时间：2024-03-04 14:49:56 / 浏览：次

作者：张钰涵（中国迷信院深海迷信与工程钻研所）

关于吃货而言，享用美食相对是人生一大乐事。但是，当品味天南海北的各色美食之时，咱们不只要感谢弱小的胃和灵便的味觉，还要感谢咱们的牙齿。虽然每团体或者都会遇到牙齿上的疑问，但是现代医学技术的开展曾经可以处置牙齿上简直一切的小烦恼了，不只可以改过牙齿，补牙，为牙齿美容，甚至还能装置假牙。

所以咱们简直都遗记了，牙齿作为咱们身上最安全的器官，就像双手双脚一样，曾经是咱们捍卫自己生命的武器。关于很多家养生物而言，失去牙齿，基本就同等于失去了生活的才干。

那么咱们的牙齿从何而来呢？

牙齿五亿年前就出现

首先明白下，这里说的牙齿，是指人和生物嘴中具备必定外形的高度钙化的组织，蕴含牙釉质、牙实质、牙髓等。

图1.人类的牙齿结构图

牙齿的发生，可以追溯到约五亿年前脊椎生物出现之时。

但并不是一切的脊椎生物都有牙齿。圆口类生物，如盲鳗，它们是现存的最原始的无颌类脊椎生物，靠寄生生活。它具备吸附性的口漏斗，口漏斗的内壁与舌端具备圆锥状的角质齿。这些角质齿可以刺破寄主皮肤，协助其吸食血肉。但遗憾的是，这种角质齿似乎人的指甲一样，仅仅是表皮的角质化物，并不具备真正的牙齿的结构。

图2.盲鳗的角质齿

直到脊椎生物有颌类鱼类的出现，才出现真正意义上的牙齿。而随后的两栖类、匍匐类、现代鸟类、哺乳类生物都承袭了牙齿这一器官。

盾皮鱼是已知最早的有颌类，生活在3.8亿年前，在3.6亿年前逐渐灭绝。它们具备头盾和躯盾，由颈部一对关节联接，躯体的后部笼罩着骨质鳞片。它们头骨渺小，颌骨强健，长有大而锐利的骨板状牙齿。这样的骨板构成了完善的剪刀式的锐利边刃，是很有效的捕食装置。

图3.盾皮鱼的模型图

图4.膜质颌骨从盾皮鱼类原颌形式到硬骨鱼类全颌形式的演化（棕色：甲胄鱼；绿色：盾皮鱼）

但是，盾皮鱼类在距今3.6亿年前突然绝灭，如今咱们只能从化石中找到它们存在过的痕迹。但可以确定的是，虽然盾皮鱼类奥秘地隐没在生命演化的长河中，但正是它们奠定了起初脊椎生物的演化蓝图。咱们看似并不复杂的承载牙齿的高低颌骨，实践上是从全颌盾皮鱼类这里经过了迂回复杂的演化历程，才最终变成当天的样子。

图5.脊椎生物膜质颌骨的演化之路（BrianChoo绘)

盾皮鱼类灭空前，硬骨鱼类和软骨鱼类开局繁盛起来。软骨鱼类包括当天的鲨鱼、鳐鱼和银鲛，而硬骨鱼类演化出的辐鳍鱼类和肉鳍鱼类，区分成为如今地球水域和陆地的降服者，辐鳍鱼类成为今天看到的绝大局部五花八门的鱼类；而肉鳍鱼类虽然在水中式微，但其中的一支登上陆地，衍生出包括人类在内一切的陆生脊椎生物。

那么能否咱们的牙齿就是来自盾皮鱼呢？由于盾皮鱼的骨板牙齿结构仍不清楚，咱们尚且不能确定那能否是真正的牙齿，因此也不能确定咱们的牙齿来源于盾皮鱼的骨板牙齿。

人类的牙齿就是鱼鳞？

但是，学术界关于咱们的牙齿的来源曾经有了初步的共识，那就是人类以及其余初等脊椎生物的牙齿来源于远古鱼类后人的盾鳞。

这一点可以在现存的鲨鱼身上获取印证。鲨鱼的表皮上就布满了牙齿样结构的盾鳞，这些鳞片和牙齿有着近乎相反的组织结构：这种鳞片由棘和基板两局部组成。棘的关键成分和牙实质相反，外表雷同有一层釉质；基板埋在真皮内，内有髓腔，有神经和血管通入腔内。

牙齿与盾鳞的这种高度的同源性，似乎暗示咱们最早出现的牙齿和鳞片是以相反的形式分化发生的。

图6.盾鳞结构示用意

现代的胚胎发育学愈加佐证了这一点。牙齿发育被神经嵴信号驱动，而对脊椎生物颅颌面发育具备十分关键的意义的颅神经嵴细胞，在胚胎发育初期位于背侧神经管，它们经过长距离的准确的迁徙，最终抵达头部，进一步驱动为骨、软骨、神经、结缔组织等多种组织的发育。

但能否就是躯干的神经嵴细胞促成了这种牙齿状盾鳞的发生呢？不久之前的一项钻研经过对软骨鱼胚胎的躯干神经嵴细胞启动定位示踪，证明了其躯干神经嵴细胞确实分化发生了可以生成表皮鳞片成牙质细胞。据此可以猜想，兴许最后就是原始鱼类表皮的鳞片，在退化中逐渐转移到嘴中，尔后演化为一切脊椎生物的牙齿。

图7.鲨鱼的牙齿

最后软骨鱼口中牙齿的样子，咱们可以参考如今的鲨鱼。

其牙齿长在口的边缘处，外形基本分歧，没有齿根，只是嵌在肌肉里，因此容易零落。故而往往长有许多排，当外排牙齿零落后即由内层补充。这种牙齿不时改换的机制，可以时辰保障着口腔内都有新的、尖锐的牙齿。

比如鲨鱼牙齿的改换速度，快则8-10天，慢则数月。一些鲨鱼永世中会交流掉三万多颗牙齿，是不是感觉无法思议？

牙齿的退化史

那么人类的牙齿又教训了怎么的演化历程，才从像鳞片一样数目泛滥、容易零落、一切牙齿一个样，变为如今数量基本恒定、安全结实、外形各异的呢？

这要从脊椎生物的演化说起。鱼类登上陆地开展为原始的两栖类；两栖类开展成为匍匐类；匍匐类再开展为鸟类和哺乳类。

鱼类登上陆地之时，牙齿曾经逐渐转移到颌骨上了，但其余部位如喉部、颚部依然还有牙齿，比如鲤鱼的喉齿以及目前某些两栖生物口中还能看到的犁骨齿。

两栖生物是最早登陆的脊椎生物。在古生代完结后，大少数原始两栖生物灭绝，只要少数间断了上去，而新的两栖生物则开局出现。目前存在的两栖生物局部依然具备牙齿，少数种类有犁骨齿。所谓犁骨齿，是两栖类口腔腭部的犁骨上着生的小齿。犁骨齿的外形、位置和陈列形式，因生物的种类不同而有变动，是两栖类分类的依据之一。某些两栖纲生物（如蛙、蝾螈等），在内鼻孔左近的部位，有1对犁骨，大少数种类的犁骨腹面有1排或2簇细齿，多呈圆锥形。但它们的牙齿并不像咱们一样用来咀嚼食物，而是为了防止食物从口中滑出或跑掉。虽然蛙与蟾蜍很像，但是蟾蜍却没有牙齿。

爬执行物雷同属于多换齿生物。牙齿外形和交流形式，不同物种间有必定差异。匍匐纲下的喙头目、有鳞目、鳄目，都保管有牙齿。龟鳖目没有牙齿。

l喙头目虽然曾经简直遍布全环球，但是如今仅存一个种，即楔齿蜥，其牙齿粗大，有犁骨齿。

l有鳞目是现存爬执行物中种类最多的一类,包括蛇亚目和蜥蜴亚目，散布遍布环球各地,外形多样。它们的牙齿也多种多样。少数蛇在高低颌骨和腭骨上成长着两排或四排尖细的实心牙。毒蛇除有实心牙外，还有一对或数对又长又粗的牙齿，长在上颌骨的前端或后端。这种牙是毒牙，有的呈管状，叫管牙；有的如水沟状，叫沟牙，这些沟或管可以和与唾液腺演化的毒腺相连。

l鳄目（鳄鱼）的牙齿固位形式与其余爬执行物略有不同，大少数爬执行物都是相似鲨鱼的不太结实的端生牙，可是对鳄鱼来说，靠纤维韧带固定的牙齿显然不能满足其需求。所以鳄鱼的颌骨退化出相似哺乳生物一样固定牙齿的齿槽结构。当鳄鱼的牙齿零落或须要改换时，存在牙板中的牙原性干细胞被激活，新的牙齿会生长进去。

图8.鳄鱼的牙齿

l匍匐纲下的龟鳖目（如龟）是没有牙齿的，咱们经常看到的高低颌上的似乎鸟嘴那样的硬物品，为角质鞘。最早的龟鳖类化石显示在颌骨上和腭部边缘长有粗大的牙齿。但三叠纪（距今2.5亿年前）出现的龟鳖类牙齿曾经从腭骨边上隐没，以后的龟鳖类的牙齿所有隐没了。

不单单是爬执行物中的龟鳖没有牙齿，从爬执行物退化而来的鸟类也没有牙齿。它们各自退化出不同外形的喙，以顺应不同的取食需求。不过，化石记载标明，早期鸟类和它们的后人兽脚类恐龙一样嘴里都是长满牙齿的。发现于侏罗纪（约1.5亿年前）的始祖鸟被以为是爬执行物与鸟类之间的两边环节，具槽生齿。随后的白垩纪的鸟，虽然身材结构以及如今的鸟类更为凑近，仍有一些口中具槽生齿，如黄昏鸟目。但其余的鸟口中均不具备真正的牙齿。

图9.鸟类的喙

那么为什么它们只保管了喙，丢掉了牙齿，而不是同时保管呢？关于这种发育退步的要素，钻研标明，是由于骨外形出现蛋白BMP不只控制着牙齿的发育，也介入角质喙的出现环节。经过发育生物学试验证明，这一信号通路表白的上调在惹起牙齿发育终止的同时还可以促成角质喙的成长。此消彼长之下，鸟类就只留下了喙。

与鸟类一样，哺乳类生物都是由匍匐类退化而来的。早期哺乳生物的牙齿和爬执行物的牙齿一样为多出齿，可以不时更新，在常年演化环节中逐渐转变为再出齿，除乳牙外不再更新。哺乳生物的牙齿与爬执行物中的鳄鱼一样都是槽生齿。高等脊椎生物的牙齿无论在颌骨何处均齿形相似，多出现圆锥形，为同型齿，而哺乳生物的牙齿在颌骨上依据位置的不同而有门齿、犬齿、前臼齿、臼齿的区别，属于异型齿。其中，食肉生物的牙齿尖锐，犬齿兴旺，适宜猎杀猎物，撕裂食物；食草生物的犬齿退步，前臼齿臼齿化且陈列严密，适宜磨碎结实坚韧的草木；杂食生物中，除了人的犬齿退步，其余的均较兴旺，用做自卫的武器。此外有些生物的门齿（如象、兔、鼠）或犬齿（如猪），其牙髓一直处于牙乳头这种年轻组织的形态，因此终生成长。

并非一切哺乳生物都有牙齿，如须鲸类以浮游生物为食，其牙齿次生性地退步，而代之以角质的鲸须，借助鲸须高效的滤过作用摄取少量的食物；穿山甲的牙齿雷同退步，转而依托擅长分泌粘液的长舌捕食。

至此，咱们曾经可以大略看出脊椎生物牙齿演化的趋向：牙齿数目由多到少；由多出牙转变为再出牙或单出牙；牙齿着生位置由端生开展为槽生齿；齿型也由同型齿向异型齿演化。这很好了解：牙齿数目变少，是为了空间应用的效益最大化；槽生牙，是为了牙齿愈加结实；异型牙是为了愈加顺应饮食习性，利于食物的充沛应用。

捍卫牙齿永恒的战役！

那么或者有人就要问了，为什么咱们退化着反而牙齿不更新了？假设咱们的牙齿就像爬执行物一样，坏了间接长新的，那就不用担忧坏牙的疑问了。坏了就间接拔掉，多繁难啊。

但理想上，生物的退化不时遵照一个准则，那就是越来越经济浪费。牙齿也是这样，不求多，够用就好。现代人感觉牙不够用，一方面是由于现如今的食物过于精细，含糖量较高。另一方面是由于人类寿命的大幅度延伸了。

实践上，咱们像如今这样可以随便获取高含糖量食物的期间其实并不长，在此之前，人类吃的更多是野菜、水果和不经太多处置的肉类，这些食物自身含糖量就低，残留在牙齿上造成龋齿的概率要比谷物和糖果的低多了。在仅仅数千年前，人类的平均寿命或者也就三四十岁左右，关于这样的寿命来看，两边换一次性牙齿曾经是足够咱们用一辈子了，再多换牙清楚是多此一举，消耗少量的能量太不划算了。

漫长的退化史，其实是人类更好顺应环境的战役史。在这场抗争中，咱们的牙齿也退化成最适宜在人造中生活的容貌。只是异常出现的太快，咱们突然之间就可以随便取得少量的高能量高糖分的食物，寿命清楚变长，但是咱们器官的退化却没跟上。

但也无需太过担忧，假设好好爱护牙齿，咱们齐全可以延伸它的经常使用寿命。所以，为了让牙齿能顺利陪伴咱们到老，大家要记得少吃含糖量高的食物，每天仔细刷牙哦。

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