如“齒”演化：牙齒源于魚鱗

■文/舒德

“人類雖然擁有高貴的血統(tǒng)……但是仍然擺脫不了自己身體結(jié)構(gòu)里不可磨滅的來自低等動(dòng)物的印記?！?/p>

——達(dá)爾文

現(xiàn)在很多人認(rèn)為“進(jìn)化論”的提法并不準(zhǔn)確，所謂“高等”未必比“低等”更顯高級(jí)，只是此時(shí)更適應(yīng)環(huán)境的需求而已。因此“演化”二字更適合人類逐步變化的歷程，但演化之中也有諸多不合理的地方，比如喉返神經(jīng)、眼神經(jīng)等。

隨著考古的發(fā)現(xiàn)和對(duì)人體的深入研究，科學(xué)家發(fā)現(xiàn)從牙齒上也能找到生物演化的痕跡。

鯊魚長(zhǎng)了一身牙齒

生物演化的步驟，大致延著從簡(jiǎn)單到復(fù)雜這樣一條道路，如從單細(xì)胞到多細(xì)胞，從簡(jiǎn)單結(jié)構(gòu)到復(fù)雜結(jié)構(gòu)。牙齒這種結(jié)構(gòu)最早出現(xiàn)于魚類的身上，并不斷被繼承和發(fā)展。

在3.8億年前的泥盆紀(jì)生活著一種叫做盾皮魚的生物，它們的頭部覆蓋著滿滿的骨質(zhì)甲片。身體的后部遍布魚鱗，用以防備敵人的進(jìn)攻。它們就像是中世紀(jì)的騎士，渾身鎧甲，重量驚人。但沒有馬匹的盾皮魚只能緩慢地在水中游動(dòng)，宛如原始的裝甲車。盾皮魚的頭骨巨大，且頜骨發(fā)達(dá)，一些骨片橫插在嘴邊，仿佛銳利的剃刀。研究者據(jù)此判斷，這是一種掠食性的生物，具有強(qiáng)烈的攻擊性。粗略地看，盾皮魚的口腔跟長(zhǎng)著牙齒的人類有很多類似的地方。

我們的牙齒可以認(rèn)為就是來源于原始魚類的盾鱗，這一點(diǎn)在現(xiàn)代的鯊魚身上也可以得到驗(yàn)證。鯊魚的皮膚上布滿了粗糙的鱗片，從結(jié)構(gòu)來看，每個(gè)鱗片都有著細(xì)小的血管與身體相聯(lián)。鱗片的中間是較為疏松的牙本質(zhì)，最外面則是質(zhì)地堅(jiān)硬的釉質(zhì)層。這種結(jié)構(gòu)與牙齒相同，所以我們也可以認(rèn)為鯊魚長(zhǎng)了一身的牙齒。

另一個(gè)證據(jù)則是我們羨慕鯊魚的地方，鯊魚的牙齒眾多，且可以不斷更新生長(zhǎng)。鯊魚的牙齒雖然鋒利尖銳，但與身體的結(jié)合卻并不緊密，松動(dòng)掉落是稀松平常的事情。因此我們可以在化石中找到許多鯊魚的牙齒。如果我們將鯊魚的牙齒看作魚鱗，容易脫落就可以理解了。鯊魚換牙就等于長(zhǎng)出的新的魚鱗，并不如我們這般復(fù)雜困難。

隨著水生到陸生，牙齒改變

與鯊魚這種“月拋型”的牙齒不同，陸地生物的牙齒則相對(duì)堅(jiān)實(shí)穩(wěn)固。事實(shí)上生物登陸后，在牙齒這件事情上出現(xiàn)了分化。一部分生物擁有了堅(jiān)硬的牙齒，另一部分則干脆拋卻了。我們現(xiàn)在能看到鳥類都是沒有牙齒的，它們擁有堅(jiān)硬的喙和強(qiáng)健的胃袋，主要靠吞的方式消化食物。始祖鳥已經(jīng)被排除鳥類祖先的身份，但卻依然可以作為同時(shí)擁有牙齒和羽毛的實(shí)例?；蛟S為了更好地飛翔，鳥類做出了許多減重的努力，包括中空的骨骼和退化掉牙齒。

陸地動(dòng)物與水生的魚類有著許多的不同，其中就包括進(jìn)食。對(duì)魚類而言，即使沒有牙齒，依然可以通過“吸”來獲取食物，從陸地返回大海的鯨也有同樣的技能。比如須鯨的牙齒就變成了梳狀，主要用于過濾而非撕咬咀嚼。牙齒的重要性對(duì)魚而言并不突出，即使不牢固也無所謂，丟掉也不可惜。陸地動(dòng)物則面對(duì)了許多挑戰(zhàn)，比如更嚴(yán)苛的捕獵環(huán)境。試想陸地動(dòng)物失去了牙齒后，且牙齒又不能在短期內(nèi)再生，這顯然為生存造成了極大考驗(yàn)。于是陸地動(dòng)物的牙齒就變得越發(fā)牢固，二出齒的出現(xiàn)被認(rèn)為是哺乳動(dòng)物與爬行動(dòng)物的重要分水嶺。“二出齒”就是一生只有兩種牙齒，乳牙和恒牙。

牙齒演化出深入牙槽骨的根，牢牢地固定在頜骨中，這種牙齒又賦予了動(dòng)物更厲害的咀嚼能力。

鏟齒象（上海自然博物館）

巨型短劍劍齒虎（頭骨）（上海自然博物館）

牙齒形態(tài)出現(xiàn)分化

隨著進(jìn)食的差別，哺乳動(dòng)物們的牙齒在形態(tài)上也出現(xiàn)了分化，不同種類的牙齒更突出了獨(dú)特的功能性。我們?nèi)祟惖难例X有切牙、尖牙和磨牙，功能各有不同，其他動(dòng)物則各有擅長(zhǎng)。食草動(dòng)物的磨牙非常發(fā)達(dá)，主要用于磨碎植物的纖維。當(dāng)然食草動(dòng)物也有其他的消化技能，如反芻，即在細(xì)菌的幫助下，通過反復(fù)地發(fā)酵反芻充分吸收植物中的養(yǎng)分。食肉動(dòng)物的尖牙則極為突出，可以撕裂肌肉組織。當(dāng)然為了更好消化，很多食肉動(dòng)物其實(shí)更喜歡吃內(nèi)臟組織，相對(duì)能量更高，且柔軟。

牙齒的演化在人類的身上同樣明顯。如我們不僅吃肉，也吃各種植物，因此尖牙和磨牙都有。但隨著食物類型的改變，我們的咀嚼系統(tǒng)也隨之發(fā)生變化。比如曾經(jīng)對(duì)于咀嚼幫助極大的第三恒磨牙——智齒，就開始顯得多余?；鸬倪\(yùn)用和種植技術(shù)的提升，人類的食物變得更加柔軟易于咀嚼，且能量也很高。大力的咀嚼顯然就失去了必要性，隨著咀嚼能力的下降，頜骨的發(fā)育開始變得越來越不足。智齒逐漸變得“無地自容”，甚至有些多余。有學(xué)者認(rèn)為，越來越多的阻生智齒的出現(xiàn)，與頜骨的退化密切相關(guān)。咀嚼需求的減少是一個(gè)方面，另一個(gè)方面則可能是大腦的進(jìn)一步增加，壓縮了頜骨的空間。