從不刷牙還沒蛀牙?恐龍到底是怎麼做到的?人類可以嗎?

科普中國 發佈 2023-03-22T18:12:44.882897+00:00

猛獁象、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,可能還有造型獨特而又不失威風的牙齒。這些經過自然演化的牙齒也是它們賴以生存和繁衍的關鍵之一。實際上,牙齒問題在地球上已經存在了數億年,自從泥盆紀、石炭紀的魚類擁有牙齒開始,牙齒疾病就一直伴隨著動物們。

猛獁象、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,可能還有造型獨特而又不失威風的牙齒。這些經過自然演化的牙齒也是它們賴以生存和繁衍的關鍵之一。實際上,牙齒問題在地球上已經存在了數億年,自從泥盆紀、石炭紀的魚類擁有牙齒開始,牙齒疾病就一直伴隨著動物們。

01

「龍」牙:壞了就換讓人羨慕

但偶爾也要「看牙醫」

沒有什麼古生物比恐龍更有名了。恐龍是中生代最繁盛的脊椎動物,曾支配全球陸地生態系統長達 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 顆堅固的鋸齒狀牙齒,長達 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,用於咬住獵物並承受獵物掙扎時的扯動,而側齒間距更大,用於殺死獵物後撕裂它們的肉。在咬肉剔骨的過程中,牙齒要經受相當大的拉扯、碰撞和摩擦作用,從而出現磨損甚至斷裂。

幸好,恐龍有著從老祖宗那裡傳下來的秘籍——換牙。恐龍的牙齒在更換時,首先是露在外面的牙冠脫落,包裹在牙齦內部的牙根則被吸收,由新的牙齒取而代之。

多數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,一生更換數千顆以上。如此頻繁的更換速度幾乎不會給細菌形成齲齒的時間,因此,恐龍這類能換牙的動物的牙齒化石中極少出現牙齒疾病。

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。這些名字裡有「龍」的動物都屬於同一個類群——蜥形綱,這個類群中的動物都與恐龍一樣,擁有換牙的本領,但能換牙也並不代表著高枕無憂。

在比利時博物館內收藏的一塊滄龍頭骨上,它的下頜就出現了明顯的感染跡象:下頜的一顆牙齒根部附近的骨骼增生並伴有壞死,牙齒的根管似乎充滿了細菌,有膿水外溢的痕跡,牙本質邊緣也有的齲斑

澳大利亞的一塊編號為 AMF98273 的魚龍化石的一顆前牙內側也出現了一個清晰的 U 形空洞,它就像人的齲齒一樣,穿過牙釉質層進入下方的牙本質,在內部留下一個空腔,明顯與細菌感染有關

別提了,看著都疼!

能換牙,為什麼還會得齲齒呢?這和它們的不良「生活習慣」有關。滄龍和魚龍都生活在水中,就像現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,食物殘渣十分容易夾在其中。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,殘渣無法清除,只能在牙齒間隙腐爛,為細菌繁殖和引發齲齒提供了空間。

同時,因為它們的牙齒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

殘渣豐富,空間狹窄,細菌大量繁殖而又不能通過換牙清除,齲齒的發生也就是理所當然了。發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百顆牙齒,一顆小牙的損失對它們來說影響並不大,但對於另一種生物——包括人類在內的哺乳動物來說,就不一樣了。

02

獸牙:一生只能換一遍

牙病環身苦連天

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,成年時換成恆齒,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,它們的牙齒數量都是有限的,一套牙齒要伴隨它們數十年之久,不發生牙齒疾病的少之又少。而在已經滅絕的哺乳動物中,牙齒出現齲齒和其他問題的病例也不在少數。

人們在猛獁象、乳齒象和歐洲的早期穴居熊的牙齒化石中發現了齲齒。其中,象類的齲齒最為多見,這是因為大象的壽命相當長,細菌有充足的時間腐蝕牙面,引起齲齒。人們在一顆猛獁象化石臼齒的後部牙冠上方發現了一個不規則凹陷,深約 6 毫米,空腔的口是橢圓形的,橫向有 3 厘米寬,表面呈不規則侵蝕狀,這個齲洞相當於人類牙齒的 9 倍大。

另一顆出現問題的牙齒屬於猛獁象的近親——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離齲齒的牙齒,表明其在生活時可能曾因為蛀牙而感到疼痛

同時,這顆病牙的近鄰牙齒表面也出現了缺陷,附近的牙齦也發生了增生和改變,顯示嚴重的齲齒已經擴散到相鄰的牙齒。這對於人類也是一樣,如果懼怕牙醫,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重,最終引發牙槽骨改變、瘺管等,導致細菌擴散到其他的牙齒,把滿口好牙都變成壞牙。

因此,一旦出現牙齒疼痛,最好在消痛後及時治療,畢竟在麻醉劑作用下,修牙已經不會特別痛了。

哺乳動物出現齲齒的原因也和食物殘渣的滯留與發酵有很大關係。古生物的化石記錄中最嚴重的齲齒病例是一隻海牛(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慣有關。

海牛在吃掉大量植物後,會變得睏倦,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酵,產生酸類,使健康的牙齒脫鈣、軟化,細菌趁虛而入,引發齲齒。因為飯後血液會進入消化系統,導致大腦供氧量下降,人會犯困,因此一些人喜歡飯後睡覺。然而,這樣對牙齒的危害是很大的

人在正常睡眠狀態中,唾液分泌量會減少,唾液中的鹼性物質也會減少,這使得口腔維持酸鹼平衡的能力降低。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。當 pH 值降到 5.5 以下時,牙齒就開始溶解並失去鈣質,此時細菌便可進入,引發齲齒。

因此,保持口腔衛生,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菌和酸性環境,預防口腔疾病的發生

另一個令人感到不可思議的事實是,在古生物的化石中,牙齒的受傷破裂和磨損等機械損傷很少直接導致蛀牙。在受傷後,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致齲齒的化石出現,表明食物在口腔和牙齒上的滯留可能是產生齲齒的主要原因。

這告訴我們,定時刷牙或是飯後刷牙是十分必要的,如果沒有食物殘渣長期殘留,齲齒完全可以減少或避免。當然,也可以使用其他清潔工具,如牙線、牙籤、漱口水等。只要沒有殘渣產生的酸讓牙齒軟化,齲齒細菌就無處可入。

03

魚牙:少見且易被忽視

但確是牙病的「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。

目前發現的時間上最早的牙病記錄就是來自二疊紀俄羅斯的一塊「牙形石」,它是一種類似於現代七鰓鰻的沒有下頜的魚類,人們在其「牙齒」上發現了寄生蟲產生的蝕孔,需要注意的是,蝕孔並不是齲齒

實際上,因為魚類壽命短,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於牙齒增生引起的牙瘤。

佛羅里達大學熱帶水產養殖實驗室就曾經「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出現了一個腫塊,一直在增生,導致其張口進食出現困難,身體狀況開始下降。

科學家們對這條魚進行了麻醉,使用 11 號手術刀刀片去除了腫塊,隨後進行消毒處理。不久,小丑魚從麻醉中恢復正常,並在 24 小時內再次開始進食,切下的部分經鏡檢診斷為牙瘤,這是因為牙齒雜亂無章地增生引起的

魚類的牙瘤可能與慢性創傷和刺激有關,因為在小丑魚的繁殖行為中,它們會在產卵前用嘴清潔產卵基地,導致口腔損傷,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重,只表現為在口腔內部緩慢增大的骨質腫塊。

大多數牙瘤都沒有症狀,如果牙瘤長大到影響生活,也可以選擇手術將其摘除。相比於齲齒,這一從老祖宗魚類那裡傳下來的牙病發病率低,症狀較輕,並不需要太過在意。

04

結語

儘管文中提到的許多古生物已經滅絕,但它們的牙齒問題卻告訴我們保護口腔健康的重要性。在現代社會中,牙齒疾病仍然是一項全球性的公共衛生問題,影響著我們的生活質量和健康。我們可以從古生物學家對化石進行的研究中得出結論,即保持良好的口腔衛生、定時刷牙和及時的口腔檢查是預防牙齒疾病的關鍵。

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出品:科普中國

製作:古明地戀

審核:中國科普博覽

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