牙齒對我們人類的重要性不言而喻。牙不好，就不能冷熱酸甜想吃就吃，還可能滋生細菌影響健康。而且，我們人類一生只換一次牙，自兒童期換過恆牙後，一旦牙齒出問題，就只能在現有基礎上修補替換，又疼又費錢——
不過，有的動物就沒有這種擔憂，尤其是某些恐龍，因為它們可能幾個月就會換一嘴牙。
最近一項發表在國際期刊《PeerJ》的研究發現，1億年前生活在河南汝陽的泰坦巨龍類恐龍，平均每76天就會換一次牙。
圖為巨型汝陽龍，是泰坦巨龍類恐龍的一種｜參考文獻[3]
76天就換一次牙，
還不是為了吃
汝陽的泰坦巨龍類恐龍雖然吃素，但它們可不是“吃素的”：就體型來說，它們是世界上最大的恐龍之一。要維持這麼大的體型可不容易，它們每天都要吃大量的蕨類或者裸子植物——這些堅硬的食物會對牙齒造成很大的磨損。又要吃吃吃保持體格，又要避免磨損的牙齒影響進食，這一類泰坦巨龍類恐龍演化出了“76天就換一次牙”的本領。
來自河南自然博物館、中國科學院古脊椎動物與古人類研究所和英國伯明翰大學的研究者們，透過研究一塊泰坦巨龍類恐龍的左下頜前部化石，發現了這種恐龍換牙的秘密。這塊泰坦巨龍類恐龍的部分左下頜化石是2008年於河南汝陽被髮掘出來的｜參考文獻[1]
研究者猜測，對泰坦巨龍類恐龍來說，“長成大塊頭”的一部分作用，是可以對抗天敵。
鯊齒龍類就是泰坦巨龍類恐龍需要面對的恐怖天敵之一。在此次化石標本出土的地方，研究者還同時發現了大量鋒利的鯊齒龍類牙齒化石。鯊齒龍類可是一種兇猛堪比暴龍類的肉食類恐龍，以捕殺泰坦巨龍類恐龍或其它動物為食，佔據了當時食物鏈的頂端。在這種情況下，河南汝陽盆地的泰坦巨龍類恐龍選擇不停地吃，吃成大塊頭吃出好體格，再加上“龍多力量大”的群居生活，以便在危機四伏的白堊紀更好地存活下來。
此標本是河南汝陽盆地發現的鯊齒龍類的牙齒，牙冠高度為7釐米，與鯊齒龍（Carcharodontosaurus）最大的上頜牙齒差不多大，牙齒邊緣有鋒利的小鋸齒｜參考文獻[2]
等等，有個問題：換牙這麼頻繁，那豈不是有那麼幾天沒法好好吃飯？
別擔心，泰坦巨龍類恐龍有對策的。為了避免頻繁換牙影響進食，它們演化出了一種特別聰明的間隔換牙模式：每隔一個牙槽換一顆牙——這一來自遠古的換牙秘密就藏在化石標本里。
億年後的人類研究者研究這些牙齒化石時發現：前五個齒槽中都含有替生齒，即恐龍的替換牙，這表明泰坦巨龍類恐龍有多次換牙的能力，而且換牙模式是典型的間隔換牙，這樣換新牙的同時也不影響吃飯。
標本的3D透檢視，這些替生齒處於4個不同的生長髮育階段，例如，最短的牙齒處於第1階段，而最長的牙齒處於第4階段｜參考文獻[1]
從標本的3D透檢視中可以看到牙齒長高迅速，根據這些替生齒的長度，它們明顯處於4個不同的生長髮育階段，第1階段到第4階段，平均以大約20毫米的長度遞增。但是，牙齒的寬度只是略有增加，可以說這是一組“只長高不發胖”的恐龍牙。
羨慕ing｜ giphy
76天不算快，也就中等生
泰坦巨龍類恐龍76天就能換一次牙，比起人類是快多了，但在它們的恐龍家族中，這速度只能算箇中等生。
根據以往的研究，圓頂龍換一次牙只要62天，至於泰坦巨龍類的晚期分支巖盔龍類，只要20天就能換一次新牙。當然，也有一些比泰坦巨龍類恐龍慢，比如腕龍換一次牙要83天，馬門溪龍則要98天。
恐龍牙齒替換率因進化分支而異，獸腳亞目的阿貝力龍科、鳥臀目的鴨嘴龍科，以及晚期分化的泰坦巨龍類的牙齒替換率越來越快。
因此，牙齒替換率可以在一定程度上反映動物的演化位置和親緣關係。在不同進化位置上的泰坦巨龍類恐龍所處的時代不一樣，當時的植物群面貌——也就是泰坦巨龍類恐龍的食物來源也不一樣，它們的牙齒結構也隨之變化。從全球發現的泰坦巨龍類恐龍牙齒的研究結果來看，越原始的泰坦巨龍類恐龍換牙速度越慢。
給一億年前的牙齒，做個CT
一億多年前的已經滅絕的大恐龍換牙要多少天，現代人是怎麼知道的？其實就是做CT（計算機斷層掃描），前面我們看到的牙齒3D透檢視也是這樣得來的。
研究者給這個泰坦巨龍類恐龍的部分左下頜化石做了CT，獲得三維（冠狀面、矢狀面、橫切面）各層的掃描影象，然後根據無損牙齒的長度來估算牙齒形成時間和替換率。
根據圓頂龍牙齒切片增量線資料推匯出的演算法，研究者可以計算此次標本牙齒形成時間（天），即，y=-0.0078x2+ 2.6771x + 109.44，其中x是牙齒長度，計算出的y就是牙齒形成時間。有了牙齒形成時間，就可以推算牙齒替換率，也就是替換某齒槽中一顆牙齒所需的時間。同一齒槽中相鄰兩顆牙的年齡相減得出的天數就是這一齒槽的換牙率，三個齒槽換牙率平均就得出了76天這個替換率。
老的牙減去新的牙年齡，例如圖中的1牙的年齡（天）減去2牙的年齡（天），可以算出牙齒替換率｜參考文獻[1]
牙齒是動物身體中最堅硬的一部分，比骨骼更能忍受惡劣的儲存環境，是古生物學研究的重要材料之一。小小的牙齒封存了有關牙齒主人的微小記錄：TA是個大塊頭恐龍，曾經吃過什麼食物，是怎麼進食的等等。研究者根據牙齒的各種特徵，可以進一步瞭解牙齒主人的生活習性甚至生存環境。
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這一次研究中的恐龍下頜骨中的牙齒，可以用來判斷牙齒主人在恐龍家族的系統發育位置。透過分析牙齒的形狀、尺寸、替換牙的顆數等特徵，牙齒主人可能屬於早期分化的非巖盔龍類的泰坦巨龍形類。
從本土來看，河南汝陽已經發現了4種早白堊世阿普第期至阿爾必期的泰坦巨龍類恐龍，即汝陽黃河巨龍（2007年）、巨型汝陽龍（2009年）、史家溝峴山龍（2009年）、汝陽雲夢龍（2013年）。那這個下頜骨化石有可能是其中哪種恐龍的呢？
目前，研究者還不確定牙齒主人具體所屬的恐龍種類，不過牙齒主人很可能和峴山龍親緣關係最近。
這是在河南自然博物館恐龍廳展出的標本和3D彩色透視模型｜作者提供
這是首次發現早白堊世汝陽泰坦巨龍類恐龍動物群帶牙齒的顱骨。對牙齒的分析能讓我們人類瞭解泰坦巨龍類恐龍換牙的秘密，也豐富了我們對汝陽泰坦巨龍類恐龍動物群的認知。透過小小的牙齒，今人能發現遠古的蛛絲馬跡，但與哺乳動物相比，我們對於爬行動物牙齒生長的研究要少得多。在研究爬行動物牙齒生長的巨型拼圖上，這次研究者們又拼上了小小的一塊。
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參考文獻
[1] Chang H, You H-L, Xu L, Ma W, Gao D, Jia S, Xia M, Zhang J, Li Y, Wang X, Liu D, Li J, Zhang J, Yang L, Wei X. 2021. Relatively low tooth replacement rate in a sauropod dinosaur from the Early Cretaceous Ruyang Basin of central China. PeerJ 9:e12361 http://doi.org/10.7717/peerj.12361
[2] Junchang Lü, Li Xu, Hanyong Pu, Songhai Jia, Yoichi Azuma, Huali Chang and Jiming Zhang，2016. Paleogeographical significance of carcharodontosaurid teeth from the late Early Cretaceous of Ruyang, Henan Province central China. Historocal Biology, 28(1-2), 8–13. http://dx.doi.org/10.1080/08912963.2014.947287
[3] 蒲含勇、呂君昌、徐莉、張紀明、賈松海，2014.《巨龍驚現——“巨型汝陽龍”紀實》；河南人民出版社，Pp136-137.
作者：常華麗
編輯：毛巾、麥芽楊
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