研究人员发现蛇替换牙齿的独特方式 _化石

一种加蓬蝰蛇的骨骼。Credit: Stefan3345, CC BY-SA 4.0, via Wikimedia Common
（化石网）据美国物理学家组织网（by King's College London）：由伦敦大学国王学院口腔、临床和转化科学中心的一名研究人员领导的一项新研究已经确定了蛇和其他爬行动物之间牙齿替换的关键差异，并确定了允许蛇脱落旧牙齿的机制。

大多数爬行动物不断用新牙替换它们的牙齿。然而，蛇的牙齿没有显示出牙齿是如何从下颚上脱落下来的。相比之下，其他爬行动物有一个“替换坑”，在新牙开始生长时形成。这个替换的凹洞侵蚀旧牙齿的底部，帮助它在一个被称为外部牙齿吸收的过程中脱落。
这项研究的发现表明，蛇没有这些凹坑，而是能够通过odonoclasts(去除牙齿组织的细胞)的不同寻常的作用来脱落旧牙齿，这种细胞从牙齿内部分解牙质。
这项研究的发现表明，这种内部牙齿吸收的证据甚至可以通过使用计算机断层扫描检查牙齿内部来非侵入性地检测出来。通过结合这些方法，研究人员揭示了这种独特的牙齿替换形式在蛇的进化树中随处可见。

从(1)附着，(2)强直，(3)前吸收，(4)早期吸收， (5)晚期吸收，和(6)脱落阶段的蛇牙齿替换周期的模型。Credit: King's College London
“随着对更古老的蛇类化石的新发现将它们的起源推到恐龙时代，可能有一天‘蜥蜴’和‘蛇’之间的界限会变得模糊。我们需要对蛇来说是独特的解剖标记，在现存和灭绝的物种中是保守的，并且可以在化石中被识别。从现存蛇的牙齿脱落机制中，我们可能能够提供一种新的证据，独立于头骨和身体的解剖结构，以支持鉴定化石颌骨属于早期蛇，”Aaron LeBlanc博士说，他是这项研究的主要作者，也是牙科、口腔和颅面科学学院牙科生物科学的讲师。
蛇型牙齿替换在其他蜥蜴或任何其他爬行动物中没有对等物。在每颗蛇牙生命的某个时刻，它会经历一次戏剧性的转变:每颗牙齿的内髓充满了大型细胞，这些细胞开始从内部侵蚀牙齿。这一过程最终会削弱齿根，使其从颌部脱离，让新牙挤入位置并取代其前身。

左边是蜥蜴的下颚，显示了沿着牙齿底部形成的替代凹坑(箭头) 。蛇的下颚，就像右边的，从来没有显示出吸收坑。Credit: King's College London
利用计算机断层扫描技术，研究人员观察了现存物种的骨骼内部，并确定了牙齿组织中的“咬痕”，这些咬痕是由破坏牙齿的细胞在牙齿内部吸收而留下的。
研究人员随后使用这种方法检测了化石蛇Yurlunggur和最古老的蛇化石之一，1.5亿年前的葡萄牙龙的颌骨碎片中的这些“咬痕” ，这表明这是蛇谱系中最早的创新之一，甚至在四肢丧失之前。
这项工作发表在《自然通讯》杂志上。