出品:科普中國
作者:古明地戀
監(jiān)制:中國科普博覽
今天是世界口腔日,除了關(guān)注你的口腔問題外,還有一些口腔問題也非常值得關(guān)注,不過它們屬于古生物。
猛犸象、霸王龍、巨齒鯊……提到古生物,它們最令我們印象深刻的,除了龐大的體形,可能還有造型獨(dú)特而又不失威風(fēng)的牙齒。這些經(jīng)過自然演化的牙齒也是它們賴以生存和繁衍的關(guān)鍵之一。實(shí)際上,牙齒問題在地球上已經(jīng)存在了數(shù)億年,自從泥盆紀(jì)、石炭紀(jì)的魚類擁有牙齒開始,牙齒疾病就一直伴隨著動物們。
“龍”牙:壞了就換讓人慕,但偶爾也要看牙醫(yī)
沒有什么古生物比恐龍更有名了??铸埵侵猩罘笔⒌募棺祫游?,曾支配全球陸地生態(tài)系統(tǒng)長達(dá)1億4千萬年之久,留下了諸多巨大的骨架化石。霸王龍是其中最大的肉食恐龍之一,它們口中大約有 60 顆堅(jiān)固的鋸齒狀牙齒,長達(dá)30厘米,如同一把鑿子,讓人望而生畏。
這些巨大的牙齒在恐龍的獵食活動中起到了不可或缺的作用,霸王龍的前牙排列緊密,用于咬住獵物并承受獵物掙扎時的扯動,而側(cè)齒間距更大,用于殺死獵物后撕裂它們的肉。在咬肉剔骨的過程中,牙齒要經(jīng)受相當(dāng)大的拉扯、碰撞和摩擦作用,從而出現(xiàn)磨損甚至斷裂。
霸王龍捕食一只小的鳥臀類恐龍(模型),可見與人類相比,它們擁有巨大的頭部和牙齒。
圖片來源:Block Club Chicago
幸好,恐龍有著從老祖宗那里傳下來的秘籍——換牙。就像鯊魚一樣,恐龍的牙齒可以再生并更換。在更換時,首先是露在外面的牙冠脫落,包裹在牙齦內(nèi)部的牙根則被吸收,由新的牙齒取而代之。
多數(shù)恐龍更換牙齒的速度非常快,有些成年恐龍兩個月就會更換掉全嘴的牙齒,一生更換數(shù)千顆以上。如此頻繁的更換速度幾乎不會給細(xì)菌形成齲齒的時間,因此,恐龍這類能換牙的動物的牙齒化石中極少出現(xiàn)牙齒疾病。
牙齒在恐龍口中的狀態(tài),它們的替換速度很快(示意圖)
圖片來源:Adelphi University
但凡事總有例外,這些倒霉蛋倒不是恐龍,而是恐龍的親戚,滄龍和魚龍。這些名字里有“龍”的動物都屬于同一個類群——蜥形綱,這個類群中的動物都與恐龍一樣,擁有換牙的本領(lǐng),但能換牙也并不代表著高枕無憂。
在比利時博物館內(nèi)收藏的一塊滄龍頭骨上,它的下頜就出現(xiàn)了明顯的感染跡象:下頜的一顆牙齒根部附近的骨骼增生并伴有壞死,牙齒的根管似乎充滿了細(xì)菌,有膿水外溢的痕跡,牙本質(zhì)邊緣也有毫無疑問的齲斑。
澳大利亞的一塊編號為AMF98273的魚龍化石的一顆前牙的內(nèi)側(cè)也出現(xiàn)了一個清晰的U形空洞,它就像人的齲齒一樣,穿過牙釉質(zhì)層進(jìn)入下方的牙本質(zhì),在內(nèi)部留下一個空腔,明顯與細(xì)菌感染有關(guān)。
別提了,看著都疼!
魚龍標(biāo)本AMF98273的病齒,其中DC所指區(qū)域?yàn)辇x齒腔
圖片來源:參考文獻(xiàn)[2]
能換牙,為什么還會得齲齒呢?這和它們的不良“生活習(xí)慣”有關(guān)。滄龍和魚龍都生活在水中,就像現(xiàn)在的鯨魚和海豚一樣,以水中的魚類、魷魚等為食。為了抓住這些生物,它們的牙齒數(shù)量眾多,單個牙齒很小,密集地排列在牙槽上,以增大咬住獵物時的摩擦力,防止獵物逃脫。
然而,這種排列方式在牙根之間留下的空間很小,像人類一樣,它們的牙齒之間只有一條狹窄的裂縫狀間隙,食物殘?jiān)秩菀讑A在其中。人類都知道塞牙的滋味不好受,而這些水生的動物沒有手,更沒有牙線,殘?jiān)鼰o法清除,只能在牙齒間隙腐爛,為細(xì)菌繁殖和引發(fā)齲齒提供了空間。
同時,因?yàn)樗鼈兊难例X不需要像肉食恐龍那樣切割食物,只要咬住即可,磨損較少,不需要頻繁更換,因此魚龍和滄龍換牙的速度也比較緩慢。
殘?jiān)S富,空間狹窄,細(xì)菌大量繁殖而又不能通過換牙清除,齲齒的發(fā)生也就是理所當(dāng)然了。發(fā)生齲齒的牙齒會失去活性,無法脫落或吸收,終生失去更換的能力。
所幸這兩種動物口中都有數(shù)百顆牙齒,一顆小牙的損失對它們來說影響并不大,但對于另一種生物——包括人類在內(nèi)的哺乳動物來說,就不一樣了。
獸牙:一生只能換一遍,牙病環(huán)身苦連天
貓狗等哺乳動物是人類生活中最好的玩伴,但很少有人知道,它們也會換牙。和人類一樣,大部分哺乳動物都具有“雙套牙”,即未成年時有乳齒,成年時換成恒齒,也有一些哺乳動物(比如鯨魚)是單套牙的,即終身不換齒。
但不管是哪種哺乳動物,它們的牙齒數(shù)量都是有限的,一套牙齒要伴隨它們數(shù)十年之久,不發(fā)生牙齒疾病的少之又少。而在已經(jīng)滅絕的哺乳動物中,牙齒出現(xiàn)齲齒和其他問題的病例也不在少數(shù)。
人們在猛犸象、乳齒象和歐洲的早期穴居熊的牙齒化石中發(fā)現(xiàn)了齲齒。其中,象類的齲齒最為多見,這是因?yàn)榇笙蟮膲勖喈?dāng)長,細(xì)菌有充足的時間腐蝕牙面,引起齲齒。人們在一顆猛犸象化石臼齒的后部牙冠上方發(fā)現(xiàn)了一個不規(guī)則凹陷,深約6毫米,空腔的口是橢圓形的,橫向有3厘米寬,表面呈不規(guī)則侵蝕狀,這個齲洞相當(dāng)于人類牙齒的9倍大。
另一顆出現(xiàn)問題的牙齒屬于猛犸象的近親——美洲乳齒象(Mastodon americanus),這顆牙齒在上前方和靠近嘴唇的一面都有齲洞,是左下頜的倒數(shù)第二顆磨牙,在咀嚼草料過程中起到重要作用。
有趣的是,這顆牙齒的磨損方式和其他牙齒都不同,靠近嘴唇的一面磨損較少,朝向舌頭的一面磨損增加,這說明乳齒象有意識地使用遠(yuǎn)離齲齒的牙齒位置,表明其在生活時可能曾因?yàn)橹蓝械教弁础?/p>
同時,這顆病牙的近鄰牙齒表面也出現(xiàn)了缺陷,附近的牙齦也發(fā)生了增生和改變,顯示嚴(yán)重的齲齒已經(jīng)擴(kuò)散到相鄰的牙齒。這對于人類也是一樣,如果懼怕牙醫(yī),一旦牙齒疼痛就吃止痛藥解決的話,始終沒有及時得到治療的齲齒就會越來越嚴(yán)重,最終引發(fā)牙槽骨改變、瘺管等,導(dǎo)致細(xì)菌擴(kuò)散到其他的牙齒,把滿口好牙都變成壞牙。
因此,一旦出現(xiàn)牙齒疼痛,最好在消痛后及時治療,畢竟在麻醉劑作用下,修牙已經(jīng)不會特別痛了。
美洲乳齒象(Mastodon americanus)
圖片來源:WHIO-TV
乳齒象的牙齒,呈寬扁的多尖形態(tài),便于磨碎植物
圖片來源:University of Kentucky
哺乳動物出現(xiàn)齲齒的原因也和食物殘?jiān)臏襞c發(fā)酵有很大關(guān)系。古生物的化石記錄中最嚴(yán)重的齲齒病例是一只海牛(Manatus senegalensis),它的牙齒序列中有大量齲性的臼齒,這可能與海牛的生活習(xí)慣有關(guān)。
海牛在吃掉大量植物后,會變得困倦,開始在溪流中小憩,鼻子露出水面。在這段睡眠期間,食物在牙齒間隙中發(fā)酵,產(chǎn)生酸類,使健康的牙齒脫鈣、軟化,細(xì)菌趁虛而入,引發(fā)齲齒。因?yàn)?strong>飯后血液會進(jìn)入消化系統(tǒng),導(dǎo)致大腦供氧量下降,人會犯困,因此一些人喜歡飯后睡覺。然而,這樣對牙齒的危害是很大的。
人在正常睡眠狀態(tài)中,唾液分泌量會減少,唾液中的堿性物質(zhì)也會減少,這使得口腔維持酸堿平衡的能力降低。口腔中的pH值隨著時間推移而下降,這也就意味著酸性逐漸增強(qiáng)。當(dāng)pH值降到5.5以下時,牙齒就開始溶解并失去鈣質(zhì),此時細(xì)菌便可進(jìn)入,引發(fā)齲齒。
因此,保持口腔衛(wèi)生,定期刷牙漱口,尤其是在入睡前刷牙,能夠有效地控制口腔中的細(xì)菌和酸性環(huán)境,預(yù)防口腔疾病的發(fā)生。
現(xiàn)存的海牛,看背上長草就知道它們不太勤勞
吃飽就睡是對牙齒有傷害的哦~
圖片來源:Wikimedia Commons
另一個令人感到不可思議的事實(shí)是,在古生物的化石中,牙齒的受傷破裂和磨損等機(jī)械損傷很少直接導(dǎo)致蛀牙。在受傷后,有些牙齒最終會脫落,而有些會保持半截固定在牙床上,但卻少有因外傷而導(dǎo)致齲齒的化石出現(xiàn),表明食物在口腔和牙齒上的滯留可能是產(chǎn)生齲齒的主要原因。
這告訴我們,定時刷牙或是飯后刷牙是十分必要的,如果沒有食物殘?jiān)L期殘留,齲齒完全可以減少或避免。當(dāng)然,也可以使用其他清潔工具,如牙線、牙簽、漱口水等。只要沒有殘?jiān)a(chǎn)生的酸讓牙齒軟化,齲齒細(xì)菌就無處可入。
牙線可以清除縫隙中的殘?jiān)?,可以和刷牙配合使?/p>
圖片來源:Northside Dental Clinic
魚牙:少見且易被忽視,但卻是牙病的老祖宗
與“龍”牙、獸牙相比,魚牙的存在感就低得多了。魚的牙齒通常少而小,經(jīng)常被人忽視,但它們卻是最早擁有牙齒的動物,自然也是牙病的老祖宗。
目前發(fā)現(xiàn)的時間上最早的牙病記錄就是來自二疊紀(jì)俄羅斯的一塊“牙形石”,它是一種類似于現(xiàn)代七鰓鰻的沒有下頜的魚類,人們在其“牙齒”上發(fā)現(xiàn)了寄生蟲產(chǎn)生的蝕孔,需要注意的是,蝕孔并不是齲齒。
實(shí)際上,因?yàn)轸~類壽命短,且牙齒也是可替換的,真正意義上的齲齒在魚類中極少見到,最常見的牙齒疾病是由于牙齒增生引起的牙瘤。
佛羅里達(dá)大學(xué)熱帶水產(chǎn)養(yǎng)殖實(shí)驗(yàn)室就曾經(jīng)“診治”過患有牙瘤的魚類,這是一條成年的小丑魚,在它上頜和下頜唇的最右側(cè)出現(xiàn)了一個腫塊,一直在增生,導(dǎo)致其張口進(jìn)食出現(xiàn)困難,身體狀況開始下降。
科學(xué)家們對這條魚進(jìn)行了麻醉,使用 11 號手術(shù)刀刀片去除了腫塊,隨后進(jìn)行消毒處理。不久,小丑魚從麻醉中恢復(fù)正常,并在 24 小時內(nèi)再次開始進(jìn)食,切下的部分經(jīng)鏡檢診斷為牙瘤,這是因?yàn)檠例X雜亂無章地增生引起的。
患有牙瘤的小丑魚,嘴部長了一個包著細(xì)小牙齒的瘤狀物
圖片來源:參考文獻(xiàn)[4]
鏡檢下放大的牙瘤,可見其中牙狀物。
圖片來源:參考文獻(xiàn)[4]
魚類的牙瘤可能與慢性創(chuàng)傷和刺激有關(guān),因?yàn)樵谛〕篝~的繁殖行為中,它們會在產(chǎn)卵前用嘴清潔產(chǎn)卵基地,導(dǎo)致口腔損傷,因此容易形成病變。魚類老祖宗也把牙瘤遺傳給了人類,但人類的牙瘤一般不會如此嚴(yán)重,只表現(xiàn)為在口腔內(nèi)部緩慢增大的骨質(zhì)腫塊。
大多數(shù)牙瘤都沒有癥狀,如果牙瘤長大到影響生活,也可以選擇手術(shù)將其摘除。相比于齲齒,這一從老祖宗魚類那里傳下來的牙病發(fā)病率低,癥狀較輕,并不需要太過在意。
結(jié)語
盡管文中提到的許多古生物已經(jīng)滅絕,但它們的牙齒問題卻告訴我們保護(hù)口腔健康的重要性。在現(xiàn)代社會中,牙齒疾病仍然是一項(xiàng)全球性的公共衛(wèi)生問題,影響著我們的生活質(zhì)量和健康。我們可以從古生物學(xué)家對化石進(jìn)行的研究中得出結(jié)論,即保持良好的口腔衛(wèi)生、定時刷牙和及時的口腔檢查是預(yù)防牙齒疾病的關(guān)鍵。
編輯:孫晨宇
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