用化石去佐证猜想

仅通过观察现存的鲨鱼去“盲人摸象”般地猜测，显然是不够的，咱们还需要化石实证去揭开牙齿起源与演化的神秘面纱。近年来，借助X射线成像等技术手段，多项化石研究都进一步佐证了牙齿和鳞片同源的理论。

2020年，瑞典乌普萨拉大学的科学家们利用欧洲同步辐射光源（ESRF）强大的X射线成像技术，对在捷克境内发现的距今约4.09亿年的棘胸鱼（acanthothoracids）化石进行了高分辨率三维成像。扫描结果显示，这些化石保存着完好的牙齿序列，并且牙本质中还保存着完好的细胞间隙，看起来非常接近现代脊椎动物的牙齿。很显然，棘胸鱼的牙齿与现代牙齿有着千丝万缕的关系。

藏匿于巨大的鹦鹉螺空壳中的棘胸鱼 （来源：cosmosmagazine.com）

更重要的是，科学家在棘胸鱼的颌骨外表面皮肤上发现了类似于牙齿的齿单位，这些齿单位不光形状上和牙齿几乎相同，并且颌骨附近的齿单位逐渐过渡成了牙齿。这表明，牙齿极有可能是从皮肤上的齿单位进化而来的，为牙齿鳞片同源理论提供了依据。

重建的颌骨3D图像，浅绿色部分是皮肤牙本质，深绿色部分是牙齿，可以发现二者形状接近，呈过渡之态（来源：参考文献3）

无独有偶，在2020年的另一项研究中，瑞典乌普萨拉大学的科学家对距今约4.22亿年的脊骨鱼（Lophosteus superbus）进行了化石研究，这种鱼也是牙齿早期进化阶段的代表物种之一。

科学家使用高分辨率X射线成像技术观察了脊骨鱼在不同发育阶段齿单位的三维结构，发现齿单位一开始长得都差不多，但会根据生长位置的不同而产生外观变化，长在嘴里的和长在脸上的分别成了牙齿和真皮齿单位（也就是鳞片），这表明，在每个位置都有不同的信号来指导它们的发育。并且到后期，一些真皮齿单位也会从面部慢慢移到嘴里，成为牙齿。

橙色部分为最初的齿元，会根据生长位置的不同而改变，分别变成牙齿（黄色部分）和真皮齿元（粉色、紫色部分）（来源：参考文献5）

这项研究表明，牙齿和鳞片在进化上是高度相关的，二者并非独立发育，而是源于一套完全相同的发育系统，这也是鳞片与牙齿同源的坚实证据。

当然，目前的研究仍不足以充分证明猜想，要想真正搞清楚牙齿的起源，咱们还需要更多的化石实证来揭晓谜底。

鳞片到牙齿的一小步，却是物种进化到一大步。牙齿就位以后，进一步的变化随之到来：牙齿数目由多到少；由多出牙转变为再出牙或单出牙；牙齿着生位置由端生发展为槽生齿；齿型也由同型齿向异型齿演化......形形色色的牙齿，让不同的物种更好地适应了各自的生存环境。

所以不要低估了小小的牙齿，这也是一种巨大的生存优势，大家下次刷牙时，记得认真刷哦！

参考资料：

[1] https://en.wikipedia.org/wiki/Tooth#Fish

[2] https://en.wikipedia.org/wiki/Shark_tooth

[3] Andreev, P.S., Sansom, I.J., Li, Q. et al. The oldest gnathostome teeth. Nature 609, 964–968 (2022). https://doi.org/10.1038/s41586-022-05166-2

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[9]《我们的牙齿从何而来？》，科学大院，2018-06-27