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牙齿如何演化？- 彼得·S·安戈尔

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

观看完整课程： https://ed.ted.com/lessons/how-did-teeth-evolve-peter-s-ungar

你也许没太重视它们，但是你的牙齿是非凡之物。它们把你一生所吃的食物咬碎，却与此同时坚固到保持自身不至于粉碎。这到底是怎么一回事呢？彼得·S·安戈尔将追踪哺乳类臼齿的演化过程：从原始的尖状结构到今天狮子、牛、人类等形形色色的哺乳动物牙齿结构。

课程教授：彼得·S·安戈尔，动画制作：Cabong Studios。
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Video Language:
English
Team:
closed TED
Project:
TED-Ed
Duration:
04:45

Chinese, Simplified subtitles

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