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牙齿是不是骨骼

2018-09-18 17:50  来源: 新华网

我们现在谈到的牙齿和骨骼,指的是哺乳动物的牙齿和真(硬)骨。一般来说,牙齿并不是骨骼,二者在结构上有明显的区别。

牙齿由牙釉质、牙本质、牙骨质和牙髓组成。而骨骼主要由骨膜、骨质和骨髓三部分构成。长骨的两端是呈窝状的骨松质,中部是致密坚硬的骨密质,骨中央是骨髓腔,骨髓腔及骨松质的缝隙内填充着骨髓。名称类似的牙骨质与骨密质,其组成和代谢均有区别,例如骨密质可以被吸收和重建,而牙骨质一般不会被吸收;牙骨质也没有骨骼中的哈佛氏系统。

骨骼发生骨折后可修复,但牙齿折断后一般不可恢复。牙髓中包含神经、血管和一些结缔组织,没有造血功能;骨髓中的红骨髓具有造血功能。

但是牙齿和骨骼之间也是有一定关联的,有研究表明,有缺陷的成骨细胞会同时导致生物体中骨骼和牙齿发育的缺陷。二者在演化过程中有什么关联呢?

生物进化过程中牙齿是如何出现的?根据研究,许多科研人员认为牙齿来源于远古鱼类的盾鳞。我们来看看证据吧。

现代鲨鱼的盾鳞由棘突和基板两部分组成。棘突外被覆一层釉质,基板埋在真皮内;基板内有孔,与棘突内的髓腔相通,神经和血管通入髓腔内(如图1所示)。哺乳动物的牙齿与盾鳞类似,是由外覆釉质的牙冠(牙齿中暴露于牙龈之外的部分)以及牙根(牙齿中深入牙龈的部分)组成;其内也有髓腔,髓腔中也有神经和血管(如图2所示)。

由图1、2可知,盾鳞和牙齿二者在结构上非常类似。鲨鱼的盾鳞又称为皮齿。在鲨鱼个体发育过程中,在口中的盾鳞发育成为牙齿,而在口外、体表的则为盾鳞。这些解剖学上的证据支持牙齿来源盾鳞。

远古鱼类中的盾鳞,研究人员认为其从5亿年前甲胄鱼的皮甲演化而来。而哺乳动物的骨骼中锁骨、颅骨等是由外骨骼演化而来,与牙齿一样也来源于甲胄鱼的皮甲。这些骨化的组织在演化过程中进入身体的深层形成四足动物的锁骨、颅骨,我们将这类骨的发生方式称为膜成骨。

而原始鱼类的骨骼(内骨骼)是由软骨组成的,研究人员推测软骨到真骨的基因突变发生在近5亿年前。哺乳动物其他的大部分骨骼,如脊椎、四肢的骨骼、肋骨等均是由软骨演化而成的。我们将这类骨的发生方式称为软骨成骨。两种成因的骨在基本结构和功能上并未有任何差别。

综上所述,其实我们不能将牙齿和骨骼两个概念完全剥离,他们在演化和发生上既有区别又有联系。可以理解为哺乳动物中的牙齿和锁骨、颅骨等的来源相同,哺乳动物中的其他骨骼由软骨演化而成。

牙齿起源还有另外一种观点。这种观点认为牙齿是来自于近5亿年前寒武纪的牙形动物。牙形动物口中发现的牙形石的表面也具有类似哺乳动物牙齿表面的釉质,内部也存在腔隙,与哺乳动物的牙齿结构类似。

目前科研人员对牙齿和骨骼的演化谁先出现、谁后出现,他们是否都来自于盾鳞或者都来自于牙形石还有争议。我们期待随着研究的不断深入,有更多的进化中的秘密被不断揭示出来。

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作者: 王岳琼   [责任编辑: 李浩]