6歲、12歲和18歲,這是大多數人長出三顆大臼齒時的年齡。
圓形進化樹顯示了幼年(內環)和成年(外環)靈長類動物的頭骨生長和相關咀嚼器官的變化。
6歲、12歲和18歲,這是大多數人長出三顆大臼齒(第三大臼齒又稱智齒)時的年齡。人類長出這些牙齒的時間比那些“近親”要晚得多,以黑猩猩為例,它們大約在3歲、6歲和12歲時就已經長出了相同的臼齒。古人類學家一直想知道,這些牙齒為何會在特定的年齡萌發。美國亞利桑那大學和亞利桑那州立大學的科學家們本週在《科學進展》雜誌上公佈了一項研究,破解了困擾學界許久的難題。
人類是靈長類進化史中的成功典範。一個讓人類能如此進化的關鍵生物學特徵就是其獨特的成長節奏,包括生長速度、離開母親的餵養開始獨立進食的時間、達到性成熟的時間以及壽命。令人驚訝的是,與這些生物學特性相關的線索大多和牙齒有關,大臼齒突破牙齦時人類的年齡正是其中之一。論文第一作者、亞利桑那大學鳳凰城醫學院的助理教授Halszka Glowacka說:“人類生物發育的謎團之一便是:臼齒出現和生活史之間的精確同步是如何產生的,以及它是如何被調節的。”
在這項新研究中,Glowacka和同事們一起建立了包括小狐猴到大猩猩等近24種靈長類動物的頭骨3D生物力學模型,其中包含它們在整個生長過程中每個主要咀嚼肌的附著位置。當結合頜骨生長速率等細節時,綜合模型展示了在不斷成長和改變的咀嚼系統背景下,每一個正在萌出的臼齒的精確空間關係以及時間同步性。
研究者指出,該研究確證了兩件事:其一,正是生長的面部和生長的咀嚼肌肉之間的精確生物力學關係,導致牙齒髮育和成長節奏之間發展出緊密、可預測的關係;其二,人類的臼齒延遲出現是整體生長緩慢、下巴變短及臉部回縮至頭蓋骨之下等進化的結果。
他們的研究表明,頜骨的發育速度和成年後頜骨的長度和突出程度決定了臼齒的出現時間。現代人類在靈長類動物中是特別的——生長時間長、面部收縮而且齒廓較短。Schwartz說:“事實證明,我們的下巴生長非常緩慢,再加上我們的短臉,延遲了‘安全空間’的可用時間,最終導致我們的臼齒出現得相對較晚。”
研究人員意識到,這項研究將為臨床牙科學帶來啟示。“我們的模型可以幫助人們更好地瞭解智齒產生的影響。”Glowacka說。
編譯:橘子 審稿:西莫 責編:陳之涵
期刊來源:《科學進展》
期刊編號:2375-2548
原文連結:https://phys.org/news/2021-10-skull-growth-tooth-emergence-reveals.html
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