来自Nature 杂志
一种已灭绝的原始海洋脊椎动物拥有已知最锋利的牙齿结构，其尖端只有人类头发宽度的二十分之一，但能够施加的压力可以轻松与人类下颌相媲美。
这种极其锋利的牙齿属于牙形石，一种无颌脊椎动物，它们在大约 5 亿年前的前寒武纪时期进化而来，并在大约 2 亿年前的三叠纪时期灭绝。这些生物在地球上漫游的时间比迄今为止任何其他脊椎动物都长——尽管它们没有下颌，但它们是最早进化出牙齿的生物。
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为了解这些原始牙齿可能发挥的功能，研究人员使用 X 射线创建了来自牙形石物种Wurmiella excavata化石的八个成对食物处理结构的计算机模型。研究小组随后使用有限元分析（一种常用于模拟物理力对飞机影响的方法）将牙形石牙齿与尺寸相似的蝙蝠臼齿进行了比较。研究结果今日发表于《英国皇家学会学报 B》。
英国布里斯托大学的古生物学家、论文的共同作者菲利普·多诺霍说：“我们想 выяснить 这些精巧的牙齿是如何组合在一起的，以及它们如何发挥摄食功能。”
锋利且专业化
研究小组发现，牙形石不像哺乳动物那样，使用基于肌肉力量的机制来处理食物。相反，它们依赖于微小的力量，这些力量由于其牙齿的极端锋利度以及它们特殊的啃咬方式而变得非常集中。
与垂直闭合（上下运动）的哺乳动物牙齿不同，牙形石牙齿将该动作旋转了 90 度，从左向右切割食物。“刀片状牙齿的内角会首先被卡在后面，向前摇动，然后再次分开，”多诺霍解释道。
但是，超级锋利的牙齿可能会引起问题。“如果你有锋利的牙齿，它们更容易断裂，”多诺霍说。为了克服这个问题，这些动物似乎能够在它们的一生中重新磨尖和修复磨损的牙齿——这是其他脊椎动物未能进化出的一种能力。
英国莱斯特大学的古生物学家马克·珀内尔说：“牙形石是第一个‘尝试’复杂食物处理牙齿进化的脊椎动物。”他补充说，最新的研究成果“揭示了牙形石的独立谱系。它们在哺乳动物或其他有颌脊椎动物出现之前的数百万年前，就进化出了包括切割和咬合破碎牙齿在内的牙系。”
这一发现揭示了脊椎动物牙齿的进化。化石化的牙形石牙齿在海洋沉积岩中非常丰富——因此，这种早已灭绝的动物可以为测试不同脊椎动物类群是否独立地趋同于解决分解食物的相同方案提供许多机会，珀内尔说。
他说，牙形石证明了自然选择的力量。面对摄食问题，这些小动物尽管生理结构不同，但仍探索了使用与有颌脊椎动物相似的材料和机制进行食物处理。“在某些情况下，牙形石牙齿与其他脊椎动物的牙齿的相似之处非常惊人，但它们也产生了一些优雅而新颖的解决方案，这些方案是为其自身需求量身定制的，”珀内尔说。