好問題,牙齒蘊含著太多秘密,這世上許多專家就靠研究牙齒謀生,從現代動物——當然主要是人類的牙齒——到化石牙齒。
圖示:各種動物的奇牙怪齒。
牙齒記錄中我們一生所經歷過的大事件,比如童年遭遇的營養失衡,是否曾暴露於某些特定的汙染,比如鉛或者某些藥物,是否受到過致命的輻射或被梅毒螺旋體侵襲,以及我們死於何時,常常在法醫物證中扮演關鍵角色,同時,牙齒的變遷也記錄著物種漫長演化的歷史,比如古人類的牙齒和我們就有巨大區別,而我們這些後代子孫則受到如今已顯得多餘的智齒的折磨,筆者剛拔完所有智齒,正恢復中。
圖示:牙齒的起源。
古生物學家認為牙齒最初並沒有長在嘴巴里,它們是後來才移動到嘴裡的,最初它們只是無頜魚身上的鱗片,而這種原始的牙齒則被稱為Odontodes,它由具有牙髓腔的牙本質錐體組成,再被釉質的高礦化組織所覆蓋。透過骨基部附著在體表上。而在5億年的漫長進化過程中,這些結構遷移到了口腔中。
無頜和有頜的差異在於是否長著上下嘴巴,如今有上下嘴巴的脊椎動物被稱為有頜類,佔現生脊椎動物物種類的九成九以上。
圖示:最古老全頜魚化石,是從原始有頜魚到全頜魚的過渡物種。填補了進化的缺環。
2014年9月25日,著名科學期刊《自然》雜誌報道了中國科學家的重大發現,迄今最完整最古老的全頜魚化石。這是中科院古脊椎動物與古人類研究所的朱敏研究員領導的國際團隊發現的最新進展,他們在中國雲南省古老的志留紀地層中發現了一條儲存完好的古魚,並將其命名為“初始全頜魚”(Entelognathus primordialis)”
在從無頜魚向全頜魚的演化過程中,無頜魚身上的類似牙齒的結構,慢慢轉移到了全頜魚的口腔中,讓嘴巴的功能得到極大增強,同時嘴巴的出現,也讓魚類擺脫了濾食方式,嘴巴加上牙齒讓有頜類動物擁有了撕咬扯等等功能。這為未來脊椎動物登上食物鏈巔峰,打下了堅實的基礎。
從魚類到爬行動物再到哺乳動物,牙齒的進化途徑顯示出的特徵是牙齒的數量和世代都變少,但牙齒的形態複雜性則在增加。
一些生物(例如虎鯨,老鼠,大象)在其生命中只發育一次牙齒,而烏龜,鳥類,無牙鯨,食蟻獸等則徹底失去了牙列。區域特異性的牙齒缺失一直是脊椎動物進化的常見趨勢。但例外總是存在,有些生物保留了大量的牙齒:比如負鼠擁有50顆牙,某些海豚擁有帶超過200顆牙齒。牙齒數量和形態的變化可能反映了哺乳動物新物種生成的重要因素。最常見的特徵是各種牙齒的丟失。例如,齧齒動物缺少側切牙,犬齒和前磨牙。綿羊失去了上門牙和犬齒。
進化有利於牙齒複雜性的增加,牙齒形狀,例如心形,絨毛狀,門牙,犬,磨牙狀和攝食習慣之間存在強烈的相關性。哺乳動物的下頜和牙齒的進化產生了咬合面,足以滿足各種食物的需要。
當人類先祖開始用火,開始吃熟食,我們的牙齒就開始不斷變小,下頜也同樣變小,最終導致智齒成為多餘,並在今天折磨著我們,我們中的一些人已經進化,他們天生不長智齒,他們不需要牙醫幫助就能活下去。
圖示:人類的牙齒進化。
好問題,牙齒蘊含著太多秘密,這世上許多專家就靠研究牙齒謀生,從現代動物——當然主要是人類的牙齒——到化石牙齒。
圖示:各種動物的奇牙怪齒。
牙齒記錄中我們一生所經歷過的大事件,比如童年遭遇的營養失衡,是否曾暴露於某些特定的汙染,比如鉛或者某些藥物,是否受到過致命的輻射或被梅毒螺旋體侵襲,以及我們死於何時,常常在法醫物證中扮演關鍵角色,同時,牙齒的變遷也記錄著物種漫長演化的歷史,比如古人類的牙齒和我們就有巨大區別,而我們這些後代子孫則受到如今已顯得多餘的智齒的折磨,筆者剛拔完所有智齒,正恢復中。
可是,牙齒最初在生命世界中是如何起源的呢?圖示:牙齒的起源。
脊椎動物牙齒的祖先是無頜魚表面的牙齒狀結構。古生物學家認為牙齒最初並沒有長在嘴巴里,它們是後來才移動到嘴裡的,最初它們只是無頜魚身上的鱗片,而這種原始的牙齒則被稱為Odontodes,它由具有牙髓腔的牙本質錐體組成,再被釉質的高礦化組織所覆蓋。透過骨基部附著在體表上。而在5億年的漫長進化過程中,這些結構遷移到了口腔中。
無頜和有頜的差異在於是否長著上下嘴巴,如今有上下嘴巴的脊椎動物被稱為有頜類,佔現生脊椎動物物種類的九成九以上。
圖示:最古老全頜魚化石,是從原始有頜魚到全頜魚的過渡物種。填補了進化的缺環。
2014年9月25日,著名科學期刊《自然》雜誌報道了中國科學家的重大發現,迄今最完整最古老的全頜魚化石。這是中科院古脊椎動物與古人類研究所的朱敏研究員領導的國際團隊發現的最新進展,他們在中國雲南省古老的志留紀地層中發現了一條儲存完好的古魚,並將其命名為“初始全頜魚”(Entelognathus primordialis)”
在從無頜魚向全頜魚的演化過程中,無頜魚身上的類似牙齒的結構,慢慢轉移到了全頜魚的口腔中,讓嘴巴的功能得到極大增強,同時嘴巴的出現,也讓魚類擺脫了濾食方式,嘴巴加上牙齒讓有頜類動物擁有了撕咬扯等等功能。這為未來脊椎動物登上食物鏈巔峰,打下了堅實的基礎。
牙齒的演化史:數量減少,複雜性增加從魚類到爬行動物再到哺乳動物,牙齒的進化途徑顯示出的特徵是牙齒的數量和世代都變少,但牙齒的形態複雜性則在增加。
一些生物(例如虎鯨,老鼠,大象)在其生命中只發育一次牙齒,而烏龜,鳥類,無牙鯨,食蟻獸等則徹底失去了牙列。區域特異性的牙齒缺失一直是脊椎動物進化的常見趨勢。但例外總是存在,有些生物保留了大量的牙齒:比如負鼠擁有50顆牙,某些海豚擁有帶超過200顆牙齒。牙齒數量和形態的變化可能反映了哺乳動物新物種生成的重要因素。最常見的特徵是各種牙齒的丟失。例如,齧齒動物缺少側切牙,犬齒和前磨牙。綿羊失去了上門牙和犬齒。
進化有利於牙齒複雜性的增加,牙齒形狀,例如心形,絨毛狀,門牙,犬,磨牙狀和攝食習慣之間存在強烈的相關性。哺乳動物的下頜和牙齒的進化產生了咬合面,足以滿足各種食物的需要。
當人類先祖開始用火,開始吃熟食,我們的牙齒就開始不斷變小,下頜也同樣變小,最終導致智齒成為多餘,並在今天折磨著我們,我們中的一些人已經進化,他們天生不長智齒,他們不需要牙醫幫助就能活下去。
圖示:人類的牙齒進化。