
一種加蓬蝰蛇的骨骼。Credit: Stefan3345, CC BY-SA 4.0, via Wikimedia Common
(神秘的地球uux.cn)據美國物理學家組織網(by King's College London):由倫敦大學國王學院口腔、臨床和轉化科學中心的一名研究人員領導的一項新研究已經確定了蛇和其他爬行動物之間牙齒替換的關鍵差異,並確定了允許蛇脫落舊牙齒的機製。
大多數爬行動物不斷用新牙替換它們的牙齒。然而,蛇的牙齒沒有顯示出牙齒是如何從下顎上脫落下來的。相比之下,其他爬行動物有一個“替換坑”,在新牙開始生長時形成。這個替換的凹洞侵蝕舊牙齒的底部,幫助它在一個被稱為外部牙齒吸收的過程中脫落。
這項研究的發現表明,蛇沒有這些凹坑,而是能夠通過odonoclasts(去除牙齒組織的細胞)的不同尋常的作用來脫落舊牙齒,這種細胞從牙齒內部分解牙質。
這項研究的發現表明,這種內部牙齒吸收的證據甚至可以通過使用計算機斷層掃描檢查牙齒內部來非侵入性地檢測出來。通過結合這些方法,研究人員揭示了這種獨特的牙齒替換形式在蛇的進化樹中隨處可見。

從(1)附著,(2)強直,(3)前吸收,(4)早期吸收,(5)晚期吸收,和(6)脫落階段的蛇牙齒替換周期的模型。Credit: King's College London
“隨著對更古老的蛇類化石的新發現將它們的起源推到恐龍時代,可能有一天‘蜥蜴’和‘蛇’之間的界限會變得模糊。我們需要對蛇來說是獨特的解剖標記,在現存和滅絕的物種中是保守的,並且可以在化石中被識別。從現存蛇的牙齒脫落機製中,我們可能能夠提供一種新的證據,獨立於頭骨和身體的解剖結構,以支持鑒定化石頜骨屬於早期蛇,”Aaron LeBlanc博士說,他是這項研究的主要作者,也是牙科、口腔和顱麵科學學院牙科生物科學的講師。
蛇型牙齒替換在其他蜥蜴或任何其他爬行動物中沒有對等物。在每顆蛇牙生命的某個時刻,它會經曆一次戲劇性的轉變:每顆牙齒的內髓充滿了大型細胞,這些細胞開始從內部侵蝕牙齒。這一過程最終會削弱齒根,使其從頜部脫離,讓新牙擠入位置並取代其前身。

左邊是蜥蜴的下顎,顯示了沿著牙齒底部形成的替代凹坑(箭頭)。蛇的下顎,就像右邊的,從來沒有顯示出吸收坑。Credit: King's College London
利用計算機斷層掃描技術,研究人員觀察了現存物種的骨骼內部,並確定了牙齒組織中的“咬痕”,這些咬痕是由破壞牙齒的細胞在牙齒內部吸收而留下的。
研究人員隨後使用這種方法檢測了化石蛇Yurlunggur和最古老的蛇化石之一,1.5億年前的葡萄牙龍的頜骨碎片中的這些“咬痕”,這表明這是蛇譜係中最早的創新之一,甚至在四肢喪失之前。
這項工作發表在《自然通訊》雜誌上。










