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危险处境中的危险齿舌 之一:危险的牙齿 精选

已有 11384 次阅读 2007-4-26 07:55 |个人分类:系列散文:器官自然史|系统分类:科普集锦

危险处境中的危险齿舌  之一:危险的牙齿

    这个看上去像间谍生活的标题,用来形容齿舌再恰当不过。口腔是个凶险的战场,它要直接同外界环境打交道,在此过程中,每个器官都练就了一身本领,让人叫绝。

    动物生存的首要任务是获得食物。大多数动物获得食物的过程远远艰辛过人类。或许是太仁慈,它们做不到刀耕火种,对食物总是取之有道,用之有度。因此动物们不需要工具的辅助,餐桌上既无刀叉,也无汤勺,拥有的只是一副大牙和不烂之舌,对应的进食方式无非就是啃噬和舔吸。

    相当长一段时间内,舌头和牙齿是一体的。正如挖耳勺和牙签曾经合为一体。圆口动物七鳃鳗的舌头活像叽筒中的活塞,在舌端有角质的牙齿。结合漏斗状口吸盘内的角质齿,可以挫破寄主皮肤,吸食血肉。与它相比,传说中吸血蝙蝠的舔噬,完全可说只是温柔一吻。章鱼是柔性动力学的宠臣,它的齿舌长达7厘米。凭借这条长锯条,它可以轻而易举战胜机械力学的典范——螃蟹。

 

(图1:七鳃鳗的恐怖齿舌,估计多数人都不愿意和它亲嘴。)

    虽然同是一家亲,牙齿和舌头还是分家了,分化为人体最坚硬和最柔软的器官,“由一而至两极,”完全符合中国哲学大精义。 这两大至阴至阳的器官比邻而居,骨肉相依,互相辅佐,成就大业。这份大业关系到生命的存亡,能量 在生命体内的流转从这里开始。它们生长在消化道的最前端,执行食物消化流水线的第一道流程,此处的工作效率直接关系到后续操作的效能。

    作为动物体最坚硬的器官之一,牙齿从一诞生就面临艰巨大任务:直面各式拗口的食物,可口与否是次要的,获得食物才是关键。

    中生代是巨兽倍出的时代,不仅有有史以来最大的鱼类——利兹鱼游弋大海,更有庞大得史无前例的食肉爬行动物巨齿蛇颈龙睥倪左右。巨齿蛇颈龙不仅嗅觉灵敏,牙齿尤为突出。花瓣形的巨型牙齿从嘴前端突出来,可以从体型比它巨大得多的利兹鱼身上撕扯下大块的肉来。鲨鱼虽然有几百颗锐利的牙齿,但是都藏至嘴内,撕咬起来很是不便。

    由此可见,牙齿的长势是何等重要。狮子、猎豹等食肉哺乳动物也具有暴露出来的裂齿。它们的前臼齿后下臼齿不仅修长坚硬,而且边缘锋利,可以将软骨剪碎,撕下肉块。植食动物河马也有两个大裂齿,不过那只是同胞战斗时的恫吓工具。老鼠突出大大门牙也有助于它们啃噬食物。

(图2:河马打哈欠时露出的大裂齿)

    刚才说的大裂齿、门齿都是哺乳动物才开始出现的分化。鳄鱼的牙齿长在上下颌骨的牙槽中,虽然坚固有力,却都是一般形态,毫无区别。受限于牙齿大形态,它们只能拖咬猎物,却无法撕裂。鳄鱼是成语囫囵吞枣的杰出代言人。现代鸟类也没有牙,原始祖先的沉重牙齿慢慢退化了。
   
    哺乳动物的牙齿开始出现分化,中国古人按照牙齿的生长部位区分牙和齿:和嘴唇紧密相依的叫齿,脸颊(叫做“辅”)部位的叫做牙(生长在牙车骨上),所以有“辅车相依,唇亡齿寒”的说法。生物学根据功能的不同分化出不同的结构形态。

    和嘴唇紧密相依的是门齿,主要作用是啃噬食物。冬季缺乏食物时,金丝猴只能用门牙啃树皮吃,在树枝上留下一圈圈的木质部。啮齿动物的门齿用于磨咬食物,可以终生生长以补偿磨损所失。若是没有及时磨牙,门齿可能太长而无法进食。要是小孩子们刷牙的兴趣有老鼠磨牙的一半就好了。

    食物被门齿咬下后,被送入口腔深处的磨房中进行加工处理。在这里有宽大的臼齿,混合着汩汩而出的唾液,把食物磨成一团糨糊,一方面减轻胃的负担,另一方面增大了食物与消化液的接触面积。哺乳动物的下颌骨活动范围较大,可以带动臼齿在较大范围内移动,使得研磨更为充分。

    但是不同物种臼齿的研磨能力是有区别的,一般来说,植食性哺乳动物的臼齿较为宽大,因为它们的研磨对象是坚韧的纤维。曾经的丛林肉食动物大熊猫顺应趋势,改变食性,变成以竹叶为主食。在人类对它们的栖息地进行大范围的破坏之前,竹叶是丰富的。丰富的食物,导致对消化器官的进化压力较小,所以狭窄的咀嚼面和粗短的盲肠都得以保留。这两种器官在研磨和消化竹叶时效率极低,箭竹叶经过熊猫的一番辛苦努力之后,最后成为粪便肥沃土壤,这时居然还是绿色!

    不过食物都有两面,正是因为臼齿的咀嚼面太窄,所以大熊猫需要不停地咀嚼进食。在每天14个小时的进食时间内,咀嚼多达18公斤的竹叶,是一项巨大的工程。长期的艰苦劳动导致它咬肌发达,颚骨膨大,所以才有了现在这个可爱的样子。假设熊猫完全灭绝了,它们的化石肯定会让古生物学家犯个大错误,他们会更倾向于认为熊猫是肉食动物家族的一员,鉴于它的庞大体型,说不定还会被推举为霸主呢。我们现在完全有能力让以后的生物学家们犯这么一个错误,大家一起来努力吧。

    爬虫类没有臼齿的分化,也没有品尝美食的需求,它们的食物是直接落肚的。所以爬行动物对食物完全不会挑三拣四,猎物在它们眼中都是别无二致的蛋白质球,决定它们午餐菜谱的唯一因素是它们将会遇到哪块蛋白质,以及是否有足够的胆量和能力去捕猎。对于它们而言,口腔只是吞咽的开始。

    但是,懒洋洋的冷血爬行动物遇到一顿美餐的机会是不多的,它们常常半年才有一次盛宴,所以它们会尽可能一次就吃饱喝足。这样就遇到一个问题,面对一团可能超过体重一半的蛋白质,如何才能吞咽得下。鳄鱼可以用尖牙叼住肉块,旋转身体将之撕扯下来。森蚺的牙齿向后生长,可以防止动物逃脱,却是细密幼小,没有足够的强度撕下肉块,所以它们只能囫囵吞枣。这种特殊技能少不了牙齿的一份功劳。森蚺的口腔底部有两块可以活动的纵向排列的翼骨,同样的,其上着生着尖端朝后的利齿。这两块骨骼交替移动,把食物向内推挤,从而完成物质循环的伟大一步。

    说到蛇的异齿,一定要说说那恐怖的毒牙。顾名思义,毒牙就是有毒的牙齿,其实牙齿本身并没有毒,而是中间的管或沟连通着一个毒液大本营。咬紧猎物时,毒蛇的颊部肌肉压迫毒腺,毒液才被注射到猎物体内,起着麻醉剂和消化液的双重作用。消化的作用和毒害的作用同等重要,让猎物从内部开始消化,对于喜欢囫囵吞物的蛇类来说,可以避免肚子撑得太久。挺着大肚子在森林游逛不是一个好习惯。因为毒牙只在捕杀吞食猎物时才有用武之地,所以大多数时候,毒蛇韬光养晦,把毒牙轻轻收起,反折在口腔上方。露出两个尖尖的牙齿,会让人心生邪念的,大象不就是因牙获罪,惨遭杀戮么。

    虽说牙齿是重要的捕食器官,不过对有些动物而言,没有牙齿也同等重要。

    啮齿动物那生长无度的门齿已经说过了,它们用门齿噬咬,而用颊齿咀嚼,同时,那缺失的侧门齿和犬齿同样功不可没。这些牙齿的脱岗形成了很大的齿隙,可以使门齿可以在紧闭嘴唇时保持外露,这样独特的结构保证它们在凿门洞时不会满嘴木屑,也可以避免一觉醒来,下巴被疯长的门牙洞穿的尴尬。

    和啮齿动物的长门牙相反,懒熊根本就没有门牙。不设防的牙齿,加上尖长的吻部,构成了一根吸管。懒熊的食物是弱小的蚂蚁和白蚁,它们用前爪撕开巢穴后,就会闭上鼻孔,用随身携带的吸管啜吸小宝贝们。功能类似黄袍怪的通天袋。

    和懒熊有类似结构的是一大类分属贫齿目的动物。贫齿意味着无牙,其实整个贫齿家族中只有食蚁兽完全无牙,其它同门一般仅缺门齿和犬齿。举一反三,我们可以推测它们也是以蚂蚁等小动物为食。别看它们现在沦落到以弱者为食,祖上却有着彪炳战绩,第三纪时贫齿动物曾经盛极一时,体大如牛,在与剑齿虎的搏斗中也不占丝毫下风。

(图3:没有牙齿的阻碍,食蚁兽的长舌头可以在吻部的长吸管中灵活出入。)

    真正无牙的高级动物,并不是曾经的霸主贫齿动物,而是现在的制空权掌握者:鸟类。

    单单从外表看去,很难相信现在的鸟类是恐龙的后代,虽然现在有证据表明早期鸟类也具有尖牙利齿。现代鸟类不仅没有继承先辈们厉行节约的冷血基因,而且完全改变了饮食习惯。得此之助,鸟儿们才能够把领域扩展到高空,俯视众生。空中飞行需要充足的能量,也需要轻盈的身躯,只有高能量密度的食物,才是鸟类所喜好的。花蜜、内脏、果实……就是鸟儿们的麦当劳,它们需要随时补充热量,而不是像爬虫类祖先般饥食无度。因此,一口嚣张的利齿不再必需,鸟类的牙齿退化了,把有限资源用于发展更必需的其它器官。

    鸟类用尖喙随时啄食小食物补充能量,在轻盈与高能耗间取得了杰出的平衡效果。但是鸟类体内长牙基因并没有消失,只是隐藏在细胞中没有表现出来。母鸡牙齿罕见,它们把咀嚼的义务推卸给了胃部,所以湖南方言中用“鸡牙马角”来形容一个不存在的事务。但是鸟的一生也曾经一度有过牙齿,在雏鸡的喙前端有一只卵齿,出生之后不久就会脱落。从坚硬的牙齿和它短暂的生命,我们可以推测它的用途:正是借助这把小改锥,雏鸟才能破壳而出。

    替牙齿长了这么多的威风,你可千万不要认为牙齿真的无坚不摧,尽管牙齿表面的釉质是动物身上最坚硬的部分,以致马斯 巴拖利努斯在《历史解剖学》中认为,男人的铁牙齿,可以打出火花来。或许马斯是个烟鬼,希望有随身携带的打火机;又或许,他是坚定的反吸烟人士,希望看到烟鬼们满嘴黄牙的相互撞击。

    不过,既然滴水可以穿石,牙齿自然也抵挡不住岁月的洗礼。在下回中,我将会谈到,危险的牙齿,其实处境更是危险。






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