牙齒的進化

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雕牙畫牙一段時間了，對于牙齒的進化有了一些興趣。對于專業(yè)人士，我想很多人也對牙齒是怎么進化成現(xiàn)在的樣子比較感興趣吧。看了幾本書，跟大家分享一下。

牙釉質(zhì)無機礦物含量超過97%，更容易形成化石。

咀嚼能將大塊食物變小，增加消化酶的作用面積。哺乳動物早期的牙齒是圓錐形的，隨后增加了一些小的牙尖，上頜牙慢慢向外，下頜牙列向內(nèi)，形成了鋸齒狀的鎖結(jié)關(guān)系。最后形成了我們今天的多樣化的牙齒形態(tài)。

我們的近親靈長類動物的牙齒沒有原始的三角形牙尖的磨牙，帶刃的尖牙以及復(fù)雜的牙齒組合。猴子和猿的牙齒有著簡單的，矩形的牙冠，每個牙冠有四到五個牙尖。有的圓鈍，有的鋒利。牙尖從前往后逐漸向上。牙尖之間會形成窩。

ABCD分別為為雜食動物、食草動物、食肉動物、靈長動物的牙齒。

五億年前，牙齒出現(xiàn)。形狀鋒利，刮擦穿刺撕咬。主要功能是“捕獲獵物”。哺乳動物及其祖先，研磨粉碎食物，幫助消化。主要功能是“咀嚼食物”。

三尖齒(tritubercular，或磨楔式齒，tribosphenic):原始哺乳動物的磨牙，由頰側(cè)兩個舌側(cè)一個牙尖或突起組成，連接形成鋸齒狀的形態(tài)。咬合時上下三角互相楔合在一起。

隨后從磨楔式齒又發(fā)展出食肉動物的上下剪切式和食草動物的方形磨牙研磨式進食方式。

食物的性質(zhì)對牙齒形狀有重要影響。對于堅硬而易碎的食物，半球形或穹丘形的牙齒是理想的牙齒模型。即尖窩鎖結(jié)的牙齒形態(tài)較合適。有韌性的食物，挑戰(zhàn)在于擴大裂隙，鋒利的楔形切嵴能較好的使食物產(chǎn)生裂隙。上下切嵴之間應(yīng)有一定錯位。

牙齒在使用過程中磨耗也會對牙齒形態(tài)產(chǎn)生改變。牙齒的磨損順序展現(xiàn)出兩種動物的差異。無論牙齒是否磨損,其表面的凹凸幾乎?

沒有差別。只有最平坦、磨損最多的牙齒沒有銳利的邊緣。凹凸的表面似乎是牙齒的固有屬性，不會隨磨損發(fā)生改變。一旦牙齒磨損至牙本質(zhì)，那么牙釉質(zhì)尖銳的邊緣就會彌補磨損造成的改變。

自然不僅選擇齒形，還可以選擇通過磨損順序引導(dǎo)內(nèi)部的結(jié)構(gòu)形狀變化。

地球的生物圈就像是一個巨大的自助餐廳，滋養(yǎng)其間的無數(shù)生命。動物們手拿餐盤，徑直走向擺放食物的餐桌。牙齒決定它們有能力食用何物，而它們最終能吃到什么，則取決于環(huán)境。

一個物種只有通過進化適應(yīng)新的環(huán)境，能夠利用新的資源，才能在這個不斷變化的世界中生存下來。解剖學(xué)意義上的細(xì)微改變不一定意味著飲食變化，有時候，物種牙齒和下頜的改變只是為了可以食用它們想吃的東西而已。 是我們的祖先選用的食物使得人成為人。家庭中男女的分工，烹飪的出現(xiàn)，都改變了人類的食物結(jié)構(gòu)。食物選擇是可獲得性的問題，取決給定地點和給定時間內(nèi)的食物可選擇性，以及牙齒和腸道能夠加工和吸收什么食物。比起非洲、歐洲和亞洲部分地區(qū)的狩獵采集者，新石器時代的人牙齒更小。

簡要地說，牙齒變小是因為飲食的轉(zhuǎn)變，人類過去食用塊莖和瞪羚肉干,后來卻吃粥和稀飯。這么一來，咀嚼壓力的減少使得頜骨變小，因此自然選擇傾向于較小的牙齒。

頜骨發(fā)育需要咬合的刺激，而牙齒一旦形成變化很小。由于食物變得精細(xì)，頜骨發(fā)育不足，而牙齒大小來不及跟著變化，帶來了現(xiàn)代人的智齒阻生和錯頜畸形的問題。

今天我們口腔中的化學(xué)、生物、磨損，以及壓力環(huán)境是獨一無二的。

哺乳動物牙齒有其特征性的形狀。正確的牙齒形態(tài)對于動物生存來說是必須的。同源異型框基因(homeobox gene)在牙齒形態(tài)形成中發(fā)揮了重要作用。

不同的基因在不同的位置表達，I為切牙區(qū)，M為磨牙區(qū)。Dlx-1,Dlx-2,Msx-1,Msx-2等基因與牙齒形態(tài)發(fā)育有關(guān)。

目前為止牙弓發(fā)育最直接的現(xiàn)象是牙齒的萌出。然而這是頜骨中一系列發(fā)育階段的終點。

兩個生長高峰為三歲以前和14歲左右。而其它大多數(shù)哺乳動物只有一個生長高峰。

大多數(shù)哺乳動物有兩個牙列。分三個牙列期:乳牙列期；混合牙列期；恒牙列期。在子宮內(nèi)發(fā)育的是乳牙和第一恒磨牙。出生后發(fā)育的是其它恒牙。

口腔發(fā)育的四個關(guān)鍵節(jié)點:牙冠開始發(fā)育、牙冠發(fā)育完成、牙冠萌出、牙根閉合。

參考文獻:

1.PETER S. UNGAR. Evolutions Bite:A STORY OF TEETH, DIET, AND HUMAN ORIGINS.Princeton University Press,2017 1st edition.

2.SIMON HILLSON.Tooth Development in Human Evolution and Bioarchaeology.Cambridge University Press is part of the University of Cambridge,2014.

3.Mark F. Teaford, Moya Meredith Smith and Mark W. J. Ferguson.Development, Function and Evolution of Teeth.Cambridge University Press,2000.

4.Peter S. Ungar,韓亮(譯).進化的咬痕:牙齒、飲食與人類進化的故事.新世界出版社,2019年6月第一版.

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