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健身的大学生▲却长着最脆弱的牙齿：为什么我们的牙齿如此不堪一击？，站在食物链顶端

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健身的大学生▲却长着最脆弱的牙齿：为什么我们的牙齿如此不堪一击？，站在食物链顶端
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许多人都饱受口腔问题的困扰 ， 从龋齿、牙列不齐到智齿阻生 ， 牙齿本是我们身体最坚硬的一部分 ， 却也最容易出现问题 。 反观其他脊椎动物 ， 即使没有精心进行牙齿的日常养护 ， 它们也很少患有牙科疾病 。 人类的牙齿为何如此脆弱？这很可能与现代人食谱的变化有关：我们的饮食更精细了 ， 但牙齿还没做好准备 。
撰文|彼得·S·昂加尔（PeterS.Ungar）
翻译|郭林
审校|赵凌霞
对许多年轻人来说 ， 拔掉智齿就像是成年仪式 。 然而从我的专业角度来看 ， 这种“习俗”实在是错的离谱 。 我是一名牙齿人类学家 ， 同时也是一名古生物学家 。 在过去的30年余年里 ， 我一直致力于研究现代人、人类祖先以及其他脊椎动物的牙齿 。 与现代人类不同 ， 大部分脊椎动物都没有牙列不齐或龋齿等牙齿疾病 。 人类祖先也很少患牙周病或智齿阻生 。
事实上 ， 现代人的牙齿处于一个非常矛盾的状态：牙齿是我们身体中最坚硬的部分 ， 但也无比脆弱；牙齿化石能保存几百万年 ， 而我们的牙齿却不能陪伴我们一生；牙齿让我们的祖先在生物圈中占据了优势地位 ， 然而现代人的牙齿却需要精心养护 。 这种矛盾基本上是在工业时代 ， 才在现代人中出现的 。 对此 ， 科学家的最佳解释是 ， 使我们的牙齿及颌骨演化至今的食物与现代饮食存在差异 。 古生物学家很早就明白 ， 我们的牙齿有着悠久的演化历史 。 而现在 ， 临床研究者和牙医也开始关注这一问题 。
悠久的演化史
演化生物学家常常会惊讶于人类眼睛之复杂 ， 认为它是“奇迹般的设计” 。 但对我而言 ， 人类牙齿结构的精妙之处远超眼睛 。 构建牙齿的基本物质 ， 和食物所含的其实是同一类 。 牙齿具有非凡的硬度和韧性 ， 可以避免裂纹的产生和扩散 。 这得益于其外层和内部的完美结合：牙齿外层是牙釉质 ， 几乎完全由磷酸钙构成 ， 非常坚硬；牙齿内部含有有机纤维 ， 使牙齿足够坚韧 。
不过 ， 牙齿真正的神奇之处在于其微观结构 。 我们都知道 ， 一根竹签很容易折断 ， 但一把竹签却很牢固 。 牙釉质中的微晶就像这些竹签一样 ， 它们呈细长的柱状 ， 每根只有人头发的千分之一粗 。 许多微晶捆在一起 ， 就会形成棒状的釉柱 。 无数个釉柱平行排列 ， 就组成了牙釉质 。 经计算 ， 每平方毫米的牙釉质中存在数万个釉柱 ， 这些釉柱几乎垂直于牙本质 ， 并且会扭动、弯曲或交织 ， 正是这种精巧的微观构造赋予了牙齿持久的强度 。
这样的设计不是突然出现的 ， 牙齿已经经历了数亿年的演化 。
在5亿多年前的寒武纪 ， 地球上出现了最早的脊椎动物——无颌类 。 这些最原始的鱼类没有牙齿 ， 但科学家在它们的颌部周围发现了一些类似牙齿的鳞板：每一片鳞板都分为内外两部分 ， 有时表面还覆有坚硬的矿化层 ， 鳞板内部则是通有血管和神经的髓腔 。 很多古生物学家都认为这些鳞片经过自然选择最终演化为牙齿 。
第一批真正的牙齿出现在有颌类中 ， 它们出现的时间更晚 。 这些牙齿形态比较简单 ， 大多长得像尖刺一样 ， 使这些鱼类可以咬住猎物 ， 甚至通过刮、撬、夹等各种方式捕食其他生物 。 例如棘鱼类（Acanthodians）在4.3亿年前的志留纪就长出了牙齿 。 不过它们不会掉牙或换牙 ， 牙齿也缺少高度矿化的表层 。
一旦牙齿就位 ， 进一步的变化随之到来 。 在约4.15亿年前的志留纪-泥盆纪界线 ， 肉鳍鱼类（Sarcopterygians）首先出现了釉质层 。 肉鳍鱼是硬骨鱼的一支 ， 它们演化出了有骨骼和肌肉支撑的鳍 。 目前认为 ， 它们就是现代四足动物（例如两栖类、爬行类和哺乳类等）的祖先 。 而同一时期的其他鱼类则缺少釉质层 ， 也缺少能编码釉质形成所需蛋白的基因 。


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