牙齿比小说更离奇

您是否认为牙齿很无聊或令人作呕？从科莫多巨蜥富含铁的牙齿到海洋独角兽的角，动物王国充满了奇妙的牙齿适应性，会让您重新思考。

鲨鱼全身覆盖着牙齿状的鳞片，称为齿状鳞

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软骨鱼类，如鲨鱼、鳐鱼、𫚉鱼和银鲛，在其皮肤表面生长出立体的鳞片。每个牙齿状的鳞片都有一个含有血管和神经的髓腔，并覆盖着一层矿化的、类似牙釉质的组织，称为釉样质。这些鳞片——与硬骨鱼类扁平的盘子状鳞片非常不同——被称为齿状鳞，它们不仅在不同物种之间，而且在同一条鱼的个体中也具有非常不同的形状和特征。在鲨鱼鼻子上发现的齿状鳞可能是扁平而圆形的，类似于足球的拼接表面。但在身体的其他部位，齿状鳞可能看起来像重叠的杯状手，带有脊和尖端。

普渡大学生物力学家迪伦·温赖特解释说，这些齿状鳞可以发挥多种功能，例如减少游泳时的阻力，甚至可能直接增加推力。“我们认为它们还在以某种方式发挥着保护鲨鱼的作用，”温赖特继续说道。“它们可能保护鲨鱼免受大型物体（如其他鲨鱼的咬伤）和小型物体（如体外寄生虫）的侵害。”（有人观察到一些鱼类摩擦鲨鱼粗糙的皮肤，以刮掉它们自身的寄生性搭便车者。）

我们仍然不知道牙齿来自哪里

关于牙齿的进化起源，两种相互竞争的理论已经争论了几十年，随着发育生物学或化石记录中最新的支持性发现而摇摆不定。“由外而内”的假说认为，牙齿状的真皮鳞片，其髓状中心覆盖着硬化的矿物质——类似于今天发现的齿状鳞——在鱼类的后代中逐渐迁移到身体的外部表面，然后向内移动，占据我们祖先的颌骨。“由内而外”的假说认为，牙齿起源于内部，然后向前迁移到口腔，成为口腔牙齿。

对化石锯鳐的吻突齿状鳞（鱼的锯状喙上的“牙齿”）的一项调查显示，其复杂的内部结构与在鲨鱼牙齿中发现的结构极其相似。这一发现表明，真皮鳞片和牙齿之间的发育差距比最初认为的要小，使得“由外而内”的假说再次领先于“由内而外”的假说。然而，鉴于化石记录固有的零星性质，我们完全有可能永远不会确切知道我们的口腔牙齿来自哪里。

一些鱼类拥有的牙齿种类不是一种、不是两种，而是三种

大多数鱼类有两套牙齿——位于嘴巴前部用于抓取和咀嚼的口腔牙齿，以及位于喉咙中用于切片和切块的咽牙齿。但是一些鱼类，包括一组被称为骨舌鱼目的鱼类，也进化出了第三套牙齿——由口腔顶部和舌头形成的骨板（“骨”的意思是“骨骼”；“舌”的意思是“舌头”），有助于压碎和研磨它们的食物。“鱼似乎只是把牙齿放在它们想放的任何地方，”莱斯大学的鱼类生物学家科里·埃文斯说，“而且鱼可以在它们的整个生命中继续制造牙齿，这真是令人印象深刻。”

地球上数量最多的脊椎动物化石是微化石鱼齿

由于鱼类经常更换牙齿，脱落的牙齿会落到水柱底部，并被埋藏在沉积物中。与更多孔的骨骼不同，这些硬化的牙齿不易受到侵蚀和退化。鉴于鱼类已经存在了大约 5.3 亿年，全球各地的沉积物中充满了鱼齿化石也就不足为奇了。但要想在野外发现它们，祝您好运。“它们比人类的头发还小，但这些微小的鱼齿可以讲述伟大的故事，”伍兹霍尔海洋研究所的海洋学家和古生物学家伊丽莎白·西伯特说。

这些微小的牙齿类似于微型冰淇淋甜筒，其厚度、长度、曲率、倒刺的存在或缺失等各不相同。从这些牙齿随时间的相对丰度和不同形状牙齿的地理分布来看，西伯特和她的合作者可以推断出很久以前的海洋中的动物多样性、动物丰度和食物网。到底有多少这样的微化石牙齿可能存在？“肯定有数十亿，”西伯特估计，“而且我认为万亿可能也不算太离谱。”

鹦嘴鱼的喙由压缩的牙齿构成，具有迄今为止发现的最坚硬的生物矿物质

大多数鹦嘴鱼物种通过啃食珊瑚来寻找珊瑚虫和藻类（促成了白色沙滩），但咬穿珊瑚并非易事。鹦嘴鱼的喙由迄今为止发现的最坚硬的生物矿物质构成，取代了之前的记录保持者笠螺（蜗牛）牙齿。

鹦嘴鱼的喙是通过将多达 1,000 颗牙齿排列成多达 15 排压缩成一个坚硬的复合结构，并覆盖一层釉样质而形成的。釉样质中的晶体像织物一样编织在一起，但在二到五微米（小于红细胞）的尺度上。这种编织结构使鹦嘴鱼喙的每平方英寸能够承受相当于 88 头大象重量的力。

深海鱼类的透明牙齿可能提供伪装

深海鱼类永远不会赢得选美比赛，但在数百米甚至数千米的水下生存并非易事——而且这些鱼类充满了令人难以置信的奇异适应性，绝对应该为它们赢得一些奖项。鮟鱇鱼、龙鱼等鱼类的细长、纺锤形、透明的牙齿在一个以上的方面令人着迷。首先，虽然长长的尖牙可能看起来很锋利，但这些牙齿实际上并非旨在刺穿，而是为了诱捕！许多深海鱼类物种都具有“可弯曲的”牙齿，这些牙齿只能向内弯曲，功能类似于单向阀。食物可以进来，但不能出去。此外，研究表明，龙鱼的微笑并不完全能照亮房间。任何环境光（如来自发光猎物产生的光）都会穿过牙齿结构，而不是像从我们自己的珍珠白牙齿那样，从致密的表面反弹并向外反射。这让深海噩梦在不暴露牙齿的情况下悄悄靠近猎物，从而不会暴露目标。

蛇的尖牙进化了多次，但看起来仍然完全相同

虽然大多数爬行动物缺乏尖牙和毒液，但许多不同的蛇类物种已经进化出通过牙齿传递毒液的机制。蛇表现出两种主要的毒液传递尖牙类型：沟槽牙，毒液沿着背面通道向下流动；管状牙，毒液通过牙齿内部封闭的输送管流动。管状牙已经在三个独立的蛇科（蝰蛇科、眼镜蛇科和穴蝰科）中进化出来。在一个尖牙并不常见的动物类别中，尖牙是如何不仅进化一次，而且在不同的蛇科中多次进化，并在每次都大致趋同于相同的结构的？

答案似乎有一个根本原因。许多爬行动物的牙齿在其基部周围，即它们附着在颌骨的地方，都有一种锯齿形凹痕模式，称为褶皱齿质。科学家们推测，其中一个锯齿最终演变成一条沿着尖牙长度延伸的长通道，然后可以完全封装在尖牙内，形成一条管道。褶皱齿质的存在形成了一种通向毒液传递的进化捷径，使得这种适应性的重复进化更有可能。

大自然在人类发明锯子之前很久就进化出了金属牙齿

对于一些幸运的生物来说，“钢铁之颚”离真相不远了。一些动物进化出了含有铁的牙齿，以加强和保护它们的牙齿免受磨损。海狸是哺乳动物的主要例子；它们的门牙釉质富含铁，能够承受纤维植物组织的重复啃咬和咀嚼。研究人员最近了解到，科莫多巨蜥的牙齿也含有铁，战略性地位于其锯齿状边缘。考虑到科莫多巨蜥像大多数爬行动物一样，经常更换牙齿，这尤其令人惊讶。在其一生中投资和生长数千颗富含铁的牙齿的代谢成本一定是值得的。

独角鲸的牙齿是过度生长的犬齿

独角鲸，或称“海洋独角兽”的标志性特征是从动物额头突出的长而螺旋的牙齿。但它不是角——它是牙齿。独角鲸有两颗水平嵌入头骨的大牙齿，其中一颗（通常是左牙，尽管有时是右牙，或者极少数情况下是两颗牙齿）从头骨中突出，并继续生长成我们认为的角。更奇怪的是，即使在独角鲸长出两只角的罕见情况下，这些牙齿也总是逆时针螺旋生长。这可能是独角鲸的牙齿长得笔直的机制，而大象和野猪的牙齿是弯曲的，海象和河马的犬齿则非常大且弯曲。此外，与大多数牙齿不同，这些牙齿没有被牙釉质覆盖，而是被牙骨质（一种更灵活的矿物质涂层）覆盖。鉴于大多数独角鲸的牙齿是由雄性长出的，它们已被证明在性选择中发挥作用也就不足为奇了。

引起牙菌斑的细菌和真菌可以在我们的牙齿表面行走

我们早就知道，寄生在人类牙齿上的细菌会导致表面损伤，从而导致牙菌斑积聚和蛀牙。但科学家们最近做出了一些令人震惊的发现，这些发现可能会激发您更经常地刷牙和使用牙线。他们不仅在患有严重蛀牙的儿童的唾液样本中发现了真菌，而且还在显微镜下观察到细菌和真菌相互作用！这些结合体能够在牙齿表面扩散或“行走”，并与其他弗兰肯斯坦式的细菌-真菌菌落结合，变得越来越大。