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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( 二 )


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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在哺乳动物的起源及其早期演化中 ， 牙齿起到了非常重要的作用 ， 它们能帮助维持恒温所需的新陈代谢 。 在安静状态下 ， 哺乳动物消耗的能量是相同体型的爬行动物（无法调节自身体温）的10倍以上 。 为了补充能量 ， 自然选择的压力就体现在了牙齿上 。 其他的脊椎动物只需要用牙齿抓住并杀死猎物就够了 ， 而哺乳动物则需要从每一餐中获取更多的卡路里 。 为了做到这一点 ， 它们必须充分咀嚼自己的食物 。
哺乳动物的牙齿操纵着咀嚼的过程 。 通过施加压力 ， 牙齿会固定住食物并致其破碎 。 为了充分地发挥咀嚼的作用 ， 牙齿咬合需要精确到毫米级 。 为了便于咀嚼 ， 早期哺乳动物已经丧失了换牙的能力 。 这也解释了为什么大部分哺乳动物与鱼类和爬行类不同 ， 即使老牙已经磨平或者破损了 ， 也不会持续生长新牙 。
釉柱也同样是适应咀嚼的特征之一 。 大部分研究认为 ， 釉柱的演化是为了增强牙齿咀嚼的强度 。 哺乳动物牙齿的基本结构——牙本质的牙冠外包裹着釉柱层——早在三叠纪就出现了 。 包括人类在内的哺乳动物的臼齿看似形态各异 ， 但其实都只是同一模板的微调 。
口腔菌群与龋齿
牙齿的演化史不仅解释了它们为何如此强韧 ， 也解释了为何现代人的牙齿存在缺陷 。 简单来说 ， 牙齿的这种结构是为了适应特定的环境条件 ， 包括受到的压力、可能的磨损 ， 以及口腔内的某些化学物质和细菌 。 这就导致口腔环境的任何变化 ， 都会对毫无防备的牙齿造成损害 。 现代人的饮食就造成了这样一种情况 ， 它与以往地球上所有生物都不同 。 我们的生理结构并不能适应我们的行为 ， 这就导致现代人饱受龋齿、智齿阻生及其他牙颌问题的困扰 。
全球有数十亿人受到了牙科相关疾病的困扰 。 然而在过去30余年间 ， 我研究了成百上千块牙齿化石以及现生动物的牙齿 ， 却几乎没有发现过任何牙科疾病的迹象 。
为了了解现代人类的牙齿为何如此容易生病 ， 我们需要参考自然状态下的口腔环境 。 健康的口腔中居住着数十亿个微生物 ， 其中细菌就多达700余种 。 其中大多数细菌是有益的 ， 可以抵御疾病、帮助消化以及调节机体机能 。 不过也有一些细菌对牙齿是有害的 ， 它们代谢产生的乳酸会破坏牙釉质 。 通常情况下 ， 它们的数量会受到有益菌的限制 。 这些细菌可以产生碱性物质和抗菌蛋白 ， 从而抑制有害菌的生长 。 在过去几亿年间 ， 牙齿一直维持着这种破坏与修补的平衡状态 。
这种平衡一旦被打破 ， 就会诱发龋齿 。 比如 ， 富含碳水化合物的饮食会利于产酸细菌的增殖 ， 并导致口腔的pH值下降 。 在这种酸性环境下 ， 有害细菌会更加猖狂 ， 还会制约有益细菌的生存 ， 从而进一步降低环境pH值 。 这一连串的过程被临床研究者称为“菌群失调”（dysbiosis） 。 常见的蔗糖尤其容易引起这种麻烦 。 利用蔗糖 ， 有害细菌可以形成一层厚厚的牙菌斑 ， 牢牢粘附在牙齿上 。 即使没有食物来源 ， 牙菌斑中储存的能量也足够它们消耗 ， 这也就意味着牙齿会更持久地暴露于酸性物质的攻击 。
很早之前 ， 考古学家就提出 ， 在约1万年前的新石器时代 ， 人们从采集转变为耕作的生活方式和龋齿的出现存在联系 。 这是因为小麦、水稻和玉米富含可用于发酵的碳水化合物 ， 正符合了产酸细菌的需求 。 而龋齿率的真正激增 ， 出现在工业革命时期 。 我们的食物经过了更精细的加工 ， 蔗糖也广泛出现于餐桌上 。 加工过的食物通常更柔软 ， 需要的咀嚼过程更少 ， 无法磨平牙齿的小凹陷或缝隙 ， 给牙菌斑提供了良好的生存空间 。
不幸的是 ， 由于牙齿的发育过程特殊 ， 我们的牙釉质不能像皮肤、骨头一样重新生长 。 在牙釉质形成过程中 ， 成釉细胞（ameloblast ， 一种形成牙釉质的细胞）会由牙齿内部向外迁移 ， 最终到达牙齿表面 ， 迁移的痕迹就形成了釉柱 。 我们的牙釉质之所以无法生长 ， 就是因为在牙冠发育完整以后 ， 这些成釉细胞就消失了 。 而产生牙本质的成牙质细胞（odontoblast）的迁移方向与成釉细胞完全相反 ， 它们会向内移动最终到达牙髓腔 。 在个体的一生中 ， 这些成牙质细胞都可以继续产生牙本质 ， 从而修复和替换磨损或受伤的组织 。 如果牙本质遭到了更严重的伤害 ， 新鲜的细胞会形成牙本质层 ， 以保护牙髓腔不受伤害 。


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