“牙齿由坚不可摧的物质组成。 它们可以抵御洪水、大火、
甚至数世纪在墓穴中也仍旧存在。” ——玛丽·奥托，《牙齿》
你也许不太重视它们， 但是你的牙齿是非凡之物。
它们把你一生所吃的食物咬碎，
与此同时却足够坚固 使自己不会损坏。
组成它们的原材料
全部来自于起初磨碎的食物。
是什么使牙齿拥有异常的强度？
牙齿依靠其巧妙的构造 来使它们坚硬和强韧。
坚硬可看作是 抵御出现破裂的能力，
而强韧则表示能够 阻止破裂进一步扩散。
世上极少有材料兼备这两种特性。
举个例子，玻璃坚固却不强韧，
皮革则强韧却不坚固。
牙齿兼备两种特性 因为它由两层组成:
外层由坚硬的牙釉质包围， 几乎完全由磷酸钙组成，
牙釉质之下， 有一层更加强韧的牙本质，
部分由有机纤维组成， 它们能够使牙齿强韧。
这奇妙的构造是由 两种细胞生成的：
分泌牙釉的成釉细胞
以及分泌牙本质的成牙本质细胞。
在形成牙齿时， 成牙本质细胞向牙内部扩散，
成釉细胞则向牙的外部生长， 并在抵达牙齿表面时脱落。
在生成牙釉质的过程中 会产生细长的纤维状物，
每条纤维的直径宽约60纳米。
相当于人类发丝直径的千分之一。
这些物质集合成捆， 紧密地排列起来，
每平方毫米可达到上万个，
组成如盾牌般坚硬的牙釉质层。
一旦这个过程完成， 你的牙釉不会再自我修复
因为所有制造牙釉质的细胞 都已经消失，
所以，我们很幸运牙釉质 并不容易遭到破坏。
成牙本质细胞则需要更复杂的过程， 但与成釉细胞不同，它们不会消失，
会在我们有生之年 继续分泌牙本质。
虽然在哺乳目中 各类生物的牙齿不同，
但是牙齿的基本生长过程则一样，
不论是狮子、
袋鼠、
大象、
还是人类自己。
不同之处在于大自然如何塑造 牙齿的形状，
改变牙齿的折层和生长模式
来契合各个物种不同的饮食习惯。
牛的臼齿扁平 有平行的牙脊来咬碎坚韧的草。
猫的臼齿呈波形，如锋刃般尖锐 用来撕碎肌肉和韧带。
猪有又钝又厚的牙齿， 有利于压碎坚硬的根和种子。
现代哺乳类的臼齿千变万化
可以追溯到一个同源形式， 叫做“磨楔式齿，"
这种牙齿最早 在恐龙时代出现。
19世纪，古生物学家 爱德华·德林克·科普
发展出了一个基本模型 用以表示该形式的演化过程。
他推测牙齿起初都呈尖状，
正如我们在鱼类、两栖类 与爬行类动物中所见到的那样。
后来，更小的尖端出现， 所以一颗牙齿有成排的三个尖头，
从前往后排列，并由凹槽相连接。
随着时间推移，这些尖端 逐渐移位，形成了三角形的牙冠。
相邻的牙齿则形成连贯性的 之字形的凹槽，
用来切碎和咬碎食物。
之后，每颗牙齿的后部 都形成了一个低牙架，
这为压碎食物提供了一个平台。
科普意识到，以磨楔式臼齿 这一模式作为跳板，
大量不同的牙齿形式在此基础上衍生，
每种牙齿的塑造都由进化的需求完成。
把凹槽拉直，移除牙架，
你就得到猫狗的尖齿。
移除前尖端，提升牙架， 你就得到我们人类的臼齿。
轻微扭转调整， 你就可以得到马或牛的牙齿。
在科普凭直觉提出的推论中， 有些细节是错误的。
但是化石记录显示，
有些牙齿样本与他推测的一样
并且所有哺乳生物的臼齿 也可以追溯到那个原始形式。
如今，哺乳类动物 可以摄入多元化食物
这种能力使它们 可以在多种栖息地生存，
从高山顶峰到深海底层
从热带雨林到炙热沙漠。
所以，我们所属的哺乳纲动物 之所以成功，
大部分要归功于
不起眼的哺乳类臼齿所具有的 惊人的强度和适应性。