你为什么要换牙 | 混乱博物馆

牙齿是哺乳动物身上最坚固的结构，也是自然界最硬的生物材料——这尤其是指它们表面那层珐琅质。

然而再坚固也改变不了磨损的命运，动物的一生都在面对积少成多的磨损消耗，我们必须进化出应对策略。

但另一方面，牙齿也不是一种孤立的器官，无论长牙还是换牙，都在进化的背景上有它独特的位置，这又是一件值得观察的事情。

－文字稿－

现代人享受着社会的福利和医学的庇护，牙齿有病说拔就拔，但在自然环境下，牙齿健康直接决定了绝大多数哺乳动物的生死存亡：牙齿一旦崩坏，肉食者无法捕猎，素食者无法咀嚼，很快就会饿死。

鉴于牙齿如此重要，很多人这样理解换牙的进化意义：牙齿表面由珐琅质覆盖，虽然坚硬但不能再生，换牙就是为了弥补这种缺陷——其实不然，除了人类的幼崽会吃多糖惹龋齿，哺乳动物的乳牙并无显著磨损，早早换掉太浪费了。

我们换牙的真正原因，是儿童颅骨生长迅速，乳牙会因此变得稀疏，必须换成更大更多的恒牙，所以不难理解刚换门牙的孩子像兔子。

但是知道了“牙为什么该换”，还要知道“牙为什么能换”。从起源上看，牙齿来自鳞片——但不是现代辐鳍鱼身上那种轻薄透明的蛋白质鳞片，而是古生代早期鱼类的骨质鳞片，鲨鱼至今保留这种结构：内含髓腔，表面覆盖珐琅质，俨然一颗微型牙齿。

最晚从4.1亿年前的志留纪开始，鱼类头部的鳞片开始移入口中，铺在颌骨的咬合面上，一步步演化为今日的牙齿——在软骨鱼身上，牙齿至今保持着鳞片的排列方式。而留在身上的鳞片则进化成了毛发、指甲、汗腺等结构。

特别的，这个演化历程仍然保存在每个人的基因当中：一个EDA基因负责编码一种称为“外异蛋白A”（Ectodysplasin A，EDA）的细胞因子，当它出现异常，人类就会失去所有演化自鳞片的皮肤附属物，包括毛发、指甲、牙齿、汗腺和乳腺。

所以不难理解，牙齿作为特化的鳞片，本来也和毛发、指甲、汗腺一样可以不断再生——所以绝大多数脊椎动物都可以终生换牙。除了鲨鱼换牙快为人熟知，鳄类一辈子能长出3000多颗牙齿；恐龙能在颌骨里预备两三轮新牙，毒蛇的那两颗毒牙也像韭菜一样拔了还长。

但哺乳动物有些列外，我们的牙齿比其它脊椎动物分化明显：薄的门齿负责切割、尖的犬齿负责撕咬、钝的臼齿负责咀嚼，食肉动物的部分前臼齿还会特化成锋利的切齿，用来切断组织。这明显增强了哺乳动物对食物的处理能力，减少了牙齿损耗，一两副牙齿就足以过完凶险的一生；而形状不同的牙齿不能代劳，定期换牙反而破坏了这种优势，于是现代哺乳动物大都只有乳牙和恒牙两套牙齿。

但也有例外，象类的祖先适应了格外粗糙的热带植物，海牛吃海草容易误食泥沙，袋鼠吃的草大都富集二氧化硅晶体，它们的臼齿磨损格外迅速，因此也能终生替换。同时，兔子和啮齿动物的门牙太重要，一天都少不了，无暇脱落，索性终生不更换，用不断延长应对磨损，同时也养成了磨牙的习惯。

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