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用化石去佐證猜想

僅通過(guò)觀察現(xiàn)存的鯊魚去“盲人摸象”般地猜測(cè)，顯然是不夠的，咱們還需要化石實(shí)證去揭開牙齒起源與演化的神秘面紗。近年來(lái)，借助X射線成像等技術(shù)手段，多項(xiàng)化石研究都進(jìn)一步佐證了牙齒和鱗片同源的理論。

2020年，瑞典烏普薩拉大學(xué)的科學(xué)家們利用歐洲同步輻射光源（ESRF）強(qiáng)大的X射線成像技術(shù)，對(duì)在捷克境內(nèi)發(fā)現(xiàn)的距今約4.09億年的棘胸魚（acanthothoracids）化石進(jìn)行了高分辨率三維成像。掃描結(jié)果顯示，這些化石保存著完好的牙齒序列，并且牙本質(zhì)中還保存著完好的細(xì)胞間隙，看起來(lái)非常接近現(xiàn)代脊椎動(dòng)物的牙齒。很顯然，棘胸魚的牙齒與現(xiàn)代牙齒有著千絲萬(wàn)縷的關(guān)系。

藏匿于巨大的鸚鵡螺空殼中的棘胸魚 （來(lái)源：cosmosmagazine.com）

更重要的是，科學(xué)家在棘胸魚的頜骨外表面皮膚上發(fā)現(xiàn)了類似于牙齒的齒單位，這些齒單位不光形狀上和牙齒幾乎相同，并且頜骨附近的齒單位逐漸過(guò)渡成了牙齒。這表明，牙齒極有可能是從皮膚上的齒單位進(jìn)化而來(lái)的，為牙齒鱗片同源理論提供了依據(jù)。

重建的頜骨3D圖像，淺綠色部分是皮膚牙本質(zhì)，深綠色部分是牙齒，可以發(fā)現(xiàn)二者形狀接近，呈過(guò)渡之態(tài)（來(lái)源：參考文獻(xiàn)3）

無(wú)獨(dú)有偶，在2020年的另一項(xiàng)研究中，瑞典烏普薩拉大學(xué)的科學(xué)家對(duì)距今約4.22億年的脊骨魚（Lophosteus superbus）進(jìn)行了化石研究，這種魚也是牙齒早期進(jìn)化階段的代表物種之一。

科學(xué)家使用高分辨率X射線成像技術(shù)觀察了脊骨魚在不同發(fā)育階段齒單位的三維結(jié)構(gòu)，發(fā)現(xiàn)齒單位一開始長(zhǎng)得都差不多，但會(huì)根據(jù)生長(zhǎng)位置的不同而產(chǎn)生外觀變化，長(zhǎng)在嘴里的和長(zhǎng)在臉上的分別成了牙齒和真皮齒單位（也就是鱗片），這表明，在每個(gè)位置都有不同的信號(hào)來(lái)指導(dǎo)它們的發(fā)育。并且到后期，一些真皮齒單位也會(huì)從面部慢慢移到嘴里，成為牙齒。

橙色部分為最初的齒元，會(huì)根據(jù)生長(zhǎng)位置的不同而改變，分別變成牙齒（黃色部分）和真皮齒元（粉色、紫色部分）（來(lái)源：參考文獻(xiàn)5）

這項(xiàng)研究表明，牙齒和鱗片在進(jìn)化上是高度相關(guān)的，二者并非獨(dú)立發(fā)育，而是源于一套完全相同的發(fā)育系統(tǒng)，這也是鱗片與牙齒同源的堅(jiān)實(shí)證據(jù)。

當(dāng)然，目前的研究仍不足以充分證明猜想，要想真正搞清楚牙齒的起源，咱們還需要更多的化石實(shí)證來(lái)揭曉謎底。

鱗片到牙齒的一小步，卻是物種進(jìn)化到一大步。牙齒就位以后，進(jìn)一步的變化隨之到來(lái)：牙齒數(shù)目由多到少；由多出牙轉(zhuǎn)變?yōu)樵俪鲅阑騿纬鲅溃谎例X著生位置由端生發(fā)展為槽生齒；齒型也由同型齒向異型齒演化......形形色色的牙齒，讓不同的物種更好地適應(yīng)了各自的生存環(huán)境。

所以不要低估了小小的牙齒，這也是一種巨大的生存優(yōu)勢(shì)，大家下次刷牙時(shí)，記得認(rèn)真刷哦！

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