牙齿:口腔里的化石

智齿示意图

智齿示意图

(化石网cnfossil.com)据北京日报(艾栗斯):今天是全国爱牙日。咀嚼食物的牙齿,是人体营养摄入的第一关。牙齿陪伴我们一生,从萌牙、换牙,到最终脱落,我们每天都频繁用到牙齿,却对它知之甚少。树轮记录了树木的生长,牙齿也记录下我们每一天的饮食与活动——这种无声的“秘密记录”甚至开始于有史记载之前,人类的进化、迁徙、重大事件……都印记其上,难怪牙齿又被称作“口腔里的化石”。

萌牙 记录儿童真实年龄

人体的骨头有206块,除此之外,还有一副特殊的“骨头”——牙齿。人类牙齿的发育早在胎儿出生前三个月就已经开始:从上皮细胞的微小细胞团出发,移入发育的颌骨中,聚集成致密的细胞芽。随着细胞的分裂和增殖,齿冠渐现雏形轮廓,预示着牙齿萌发。第一颗乳牙会在人类婴儿四到六个月的时候萌出,到两岁半时,乳牙可以出齐。出牙期会有发炎、流口水等不愉快反应,但相比扩大了食物范围的收获来讲,这些代价还是十分值得的。

在人类所有的器官里,牙齿是最坚硬的——牙釉质中95%都是矿物质,因此牙齿化石是地球上众多物种能留存下的唯一遗骸。迄今为止,考古学家发现了上千颗远古时期人类的牙齿,作为口腔里的化石,这些牙齿不仅为个体的生命周期提供标记,也记录下人类复杂的文明进程。譬如说,我们都知道人类起源于非洲,之后缓慢向地球各处迁徙,正是凭借着骨骼遗骸和牙齿的化石,考古学家才能绘制出远古人类向远方漫游的路线。再比如说,根据在中国发现的8万至12万年前以及在苏门答腊岛发现的6.3万至7.3万年前的牙齿化石,考古学证实了智人抵达亚洲的证据。

当然,地球上最早的牙齿首先出现在深海,属于早期的脊椎动物——鱼类。严格意义上说,诸如鲨鱼这样的鱼类牙齿,本质是皮肤附着的盾鳞,并且鲨鱼终其一生都在不断地换牙。几乎所有脊椎动物的牙齿都在不断替换,一生只换一次牙是哺乳动物的创新,而人类从脊椎动物进化到哺乳动物,也继承了这样一生仅有一次的换牙:人类的换牙期从六七岁开始,乳牙脱落,换上恒牙。第一臼齿的萌出时间在6岁前后,第二臼齿大约在12岁,而第三臼齿平均在18岁萌出。相比骨骼发育,牙齿受童年营养和健康波动的影响更小,因此如果要计算儿童的年龄,从牙齿发育情况来推算,得到的信息也往往比其他数据更准确。

1925年,考古学家在南非汤恩发现了一枚南方古猿的头骨化石,将其命名为“汤恩小孩”。命名来自于对头骨附着的牙齿化石的分析:第一颗恒臼齿刚从上下颌两侧发出,同时从解剖学上看,头骨主人当时的年龄相当于6岁的人类儿童,说明南方古猿的牙齿发育模式已经与现代人差不太多。古罗马人早已学会用牙齿判断儿童的年龄。古罗马帝国时期,男性入兵役的时间在12岁左右,具体的判断标准是看对象是否长出第二臼齿。人口流动密集的古罗马常常会聚着众多无证件的外国人,官方进行容留的第一道手续是先分类,看这些无证件者究竟是成年人还是青少年,判断依据也是“请张开嘴”,看口腔里的“身份证”——牙齿。

19世纪工业革命初期的英国,穷苦人家的年幼儿童经常被迫在条件恶劣的工厂、磨坊和煤矿工作,受尽剥削压榨,死伤时有发生。为此,英国议会通过了一项法律,要求一些行业的童工准入年龄必须在9岁以上。然而当时的出生证容易被篡改,一些穷困家庭为了尽早多一份收入来源,也会谎报孩子的年龄。1837年,英国的一名牙医在对1000名儿童牙齿发育样本的调查研究结果上,提出根据牙齿的萌出状况来判断儿童真实年龄、作为用工建议的依据被采纳。时至今日,儿童口腔科医生已经通过研究人类牙齿矿化和萌出的过程,制作出能判断儿童个体年龄的图表。图表对应的估算年龄与实际年龄的差距可以精确到一岁之内,特别是针对15岁以下的儿童,估算就更接近真实。对于世界上仍然存在的童工问题来说,犹如身体“年轮”的坚硬牙齿,也为儿童权益保护提供了坚实的支撑。

换牙 揭示沧海桑田之变

如果说人类第一颗恒牙的萌出标志着婴儿期的结束,那么最后一颗牙的萌出,则代表青春期的结束与成年期的开始。换牙之后的牙齿被称作“恒牙”,这是要陪伴人类一生、每一颗都各有用处的牙——咀嚼、撕裂和磨碎食物,就像瑞士军刀的各样形态对应着各种功能一样,牙齿也在处理食物的自然历史过程中,进化出不同的形态。食肉动物,诸如狮子尖利的牙齿,能干脆利落地刺穿和撕裂猎物;以种子、果实为生的猴类,其钝平的臼齿则能将坚硬的种子压碎与研磨;而杂食性的人类在进化过程中,全套牙齿包含了门牙、犬齿、前臼齿和臼齿,可以自如应对丰富的食物,自有“口福”。

门牙又叫“切齿”,顾名思义是食物一入口腔就被切割;位于门牙旁的犬齿又叫“切牙”,用于撕咬和撕裂食物;臼齿是平钝的磨牙,作用和灵长类亲戚的臼齿一样,把食物磨碎后吞咽,让营养更容易吸收。日复一日的使用,必然会对牙齿产生磨损。有趣的是,考古学家可以通过观察食物颗粒大小和牙齿的磨损情况,来推断原始人的饮食习惯。比如说,通过对比年幼的尼安德特人和智人牙齿化石的磨损状态可以发现,智人的婴幼儿在母乳喂养之外,补充固体食物的年龄要比尼安德特人早。

不仅形态在进化,牙齿的大小也会随着饮食文化的变迁而改变。相比猿人,现代人的牙齿更袖珍。这是因为火被使用以后,烧熟的食物大大降低了用牙齿处理食物的时间成本,减少了咀嚼锻炼,牙齿的数量因此逐渐减少,形状也较同体型灵长类动物的牙齿小了许多。除了火的使用,其他重大文明转折也在牙齿上留下了痕迹。大约在1万至1.5万年前,农业文明始现曙光,虽然喂饱了更多的人,但人类营养摄入结构也在短时间内发生了急剧的变化——如果说狩猎和采集时代,牙齿所接触到的食物主要是肉类和野果,那么当早期“农业革命”出现时,小麦、稻米等谷物和其他碳水化合物的食物则成为饮食结构的主流。单一的饮食结构和过多碳水化合物的摄入,给当时人类带来的影响是更多的牙齿发育不全,以及更容易出现的龋齿问题。龋齿问题出现的第二个高峰期在工业化早期,即甘蔗种植园兴起以后。糖从奢侈品演变为平价大众商品,大众的牙齿健康却因此遭殃,牙病的发病率显著提升。以英国为例,自1874年英国的“糖果税”降低以后,英国成年人龋齿的发生率比之前升高了3倍,儿童则升高了5倍。

人类历史的黑暗一页也曾在牙齿上留下过印记。科学家奥本海默发明了原子弹,从此打开了潘多拉的盒子。第二次世界大战爆发、原子弹被用于战争以后,一些关心政治的科学家开始研究核武器试验给人类带来的危险范围有多广。1953年,美国密苏里州的圣路易斯市核试验频繁,包括诺贝尔奖获得者莱纳斯·鲍林在内的科学家们开展了一项“婴儿牙齿调查”,通过收集和分析该地区30万颗婴儿牙齿样本,得出一个悲伤的结论:相比1953年,在那之后长牙的儿童,其牙齿里一种放射性锶同位素锶90的含量足足高了8倍!持续跟踪调查发现,儿童研究对象体内的致癌物锶90含量在13年内增加了近50倍。

护牙 万年前就有牙科手术

如果把一颗健康的牙齿做横切,会看到最核心的部分是柔软的牙髓,由细胞、血管和神经组成。牙髓之外由一层坚硬的牙本质包裹,再外层是高度矿化的牙釉质,同样坚硬的还有覆盖于牙根表面的牙骨质——牙釉质、牙本质和牙骨质都是骨骼系统的组成部分,虽然是身体最坚硬的部分,但随着几十年如一日的频繁使用,牙齿也会发生磨损,细菌会一直侵蚀到牙髓,引发难以忍受的神经疼痛。随着年龄的增长,牙齿还会不断老化,磨损中添加薄薄的牙骨质层,与牙龈和骨骼的连接逐渐松动,最终牙齿的脱落与萌牙一样不可抵挡。无论是现代人还是史前人,都会面临牙齿问题。史前人牙痛时会怎么办?考古学发现,“牙医”的出现,似乎比我们想象得要早得多。

早在石器时代就有的颅骨环锯术可能是最古老的骨骼外科手术,而紧随其后的牙科手术至少在1.4万年前就已经出现。意大利一处岩窟中发现的史前成年男性骨骼的牙齿就经历过一场“外科手术”:第三臼齿咀嚼表面的牙釉质被人为剥落,里面有被尖锐石器深挖过的痕迹,暴露出的牙本质还有磨损,说明经过这场“手术”,患者不但存活,还用这颗牙齿咀嚼了一段时间。当然,从陪葬的物品来看,能接受这场“牙医外科手术”的患者也是身份尊贵。另一场被考古发现的古老牙科手术发生在巴基斯坦,距今7500—9000年前的墓地里出土的牙齿,显示出明显的手术治疗迹象:多个臼齿的咀嚼表面上,都能发现宽约几毫米的圆锥形,像是用小螺丝刀尖端凿出的小洞,而当时的实际工具,是燧石做成的钻头。

现代牙医的治疗手段远不止在牙齿上钻洞这么简单。1678年,生于法国西海岸的福夏尔·P.被誉为现代牙科之父,他在积累二十多年行医经验著成的《牙外科》一书里,列举了一百多种口腔疾病与临床病例;他还以17世纪欧洲解剖学、药物学为基础,用人牙、河马牙、象牙、牛骨等为修复材料,制作假牙——在陶瓷牙被发明以前,大部分假牙的材料其实来源于真人的牙齿。二十世纪以来,牙医学突飞猛进,许多新技术手段被开发出来保护脆弱的齿冠和高度敏感的齿根,其中最具影响力的当属种植牙技术的出现。种植牙又称“人类的第三颗牙齿”,发明者是来自瑞典的医学教授布伦马克。从植入活兔腿骨钛合金材质成功与骨骼融合得到灵感,布伦马克团队尝试将纯钛的人工牙根植入患者的颌骨内,以骨整合的方式与颌骨融合。第一例种植牙手术发生在1965年,由布伦马克亲自为先天性无牙颌的唇腭裂患者戈斯塔·拉森手术,手术非常成功,彻底改善了拉森的生活。从二十世纪八十年代开始,钛种植牙正式进入工业化生产,几十年来为全球无数缺牙患者带来福音。再往后,高速发展的材料学、生物学对牙医学影响加深,使得牙医学的发展开始超越牙齿本身疾病的范畴,成为口腔医学。

当然,牙齿健康的第一道防线还是自我保护,从最古老的漱口,到中医的咽津、叩齿;从我国辽宋时已有的骨柄植毛牙刷、明代李时珍记载的“柳枝牙签”,到南梁时代已有的药物牙膏——中国早有口腔卫生启蒙与预防牙病意识。而如今,人们关于口腔保健的意识更是不断提高,把口腔健康作为体现文明生活的标准。1989年,我国卫生部、教委等部委联合签署文件,确定每年的9月20日为“全国爱牙日”。爱牙日的设立宗旨是通过广泛宣传和动员,普及牙病防治知识,增强口腔健康观念,建立口腔保健行为,从而提高全民族的口腔健康水平。毕竟,牙好,胃口就好——就像今年“全国爱牙日”活动主题所说的,“口腔健康,全身健康”。

延伸阅读

智齿:没有跟上文明的进化之痛

我们中的一些人从18岁起,嘴里牙槽骨的末端,会有偷偷萌发出的第三臼齿。在我国古代,这样“晚到”的牙齿被称作“齻”(音diān)。《仪礼·既夕记》记载:“实贝,柱左齻右齻”,疏曰:“左齻右齻,牙两畔最长者。”《正通》里解释得更清楚:“男子二十四岁,女子二十一岁,齻牙生”。二十多岁正是恋爱的青春时节,因而韩语又把这种牙称为“爱牙”,又因为是在孩子18岁成人、离家以后偷偷萌出的牙齿,父母双亲并不知晓,日语又称其为“親知らず”(意为亲不知),而它如今最为人所熟知的名字来自古希腊,亚里士多德在关于博物学的著作里曾经提到的——智齿。

智 齿,英 语名 为“Wisdom tooth”,也有智慧的意思,但其实智齿跟智慧关系不大。能获得“智齿”的名称,是因为其萌发时间接近成年或者成年以后,牙齿主人的心智已经成熟。晚发的智齿数量在一到四颗不等,状态也不尽相同:有的智齿能像其他牙齿一样,规规矩矩生长,帮助磨碎食物;有的智齿却歪着发出,挤压到其他牙齿的排列空间;还有的智齿因为各种原因无法顺利长出,产生智齿阻生,给主人带来疼痛的烦恼。

然而回到百万年前,人类祖先并不存在智齿无法萌出的问题,究其原因,是因为他们有比现代人更宽阔的下颌骨和牙槽骨,能留给所有牙齿充分的生长空间。科学家研究发现,即使和中世纪时的人相比,现代人的牙弓宽度也更窄,精加工的食物让现代人缺少咀嚼,下颌骨和牙槽骨也因此退化。现代文明的饮食文化改变了人类的样貌,但牙齿的进化还没来得及跟上,于是就有了无处立足的智齿。现代人智齿阻生的问题,和肥胖、糖尿病、高血压一样,也可以说是人类社会文明进步的“副产品”。

民间传说

可爱的“牙仙子”与可怕的“牙女神”

美国流传着“牙仙子”的传说:换牙期的孩子如果把掉落的乳牙放在枕头底下,第二天他的乳牙就会被“牙仙子”用零花钱换走。这个传说,使“牙仙子”的美好形象印入孩童心里。

不过对于中世纪的欧洲人来说,他们的“牙女神”就有些令人望而生畏了。圣阿波罗尼亚是基督教里的“牙齿女神”,关于她的绘画和雕塑形象,常常是站在芍药花丛中(中世纪的欧洲人相信芍药花种子可以帮助长牙),同时手持一把大拔牙钳——那把拔牙钳上通常还夹着一颗刚拔下来的牙齿,看上去就让人有些牙疼。

圣阿波罗尼亚的故事来自三世纪中期,传说圣阿波罗尼亚在罗马人统治下的埃及亚历山大港传教时,卷入打压基督教的暴乱。圣阿波罗尼亚最终遭遇迫害、死于酷刑——满嘴的牙被敲落,被推进火刑堆。基督教里有疾病守护者,守护者的得名大多源自他们殉难时所受的痛苦折磨,正如被剜掉双眼的圣露西成了“眼睛保护神”,被乱箭射中后奇迹生还的圣塞巴斯蒂安成为“免疫之神”,牙痛中殉教的圣阿波罗尼亚也因此成为“牙齿女神”。中世纪的牙病患者在牙痛发作时常向她祷告,祈求牙痛能放过自己。

古今之变

牙齿审美今昔大不同

健康、洁白、整齐,是当今人们对于牙齿的审美,但如果回到过去,我们会发现不同时代的人们对于牙齿美观的定义也不一样。

考古学家在几千年前的中美洲考古遗迹里发现,一些古老的牙齿上有人为镶嵌的珠宝,而在东南亚一些考古发掘的牙齿上,则能看到当时流行以黄金镶嵌牙齿。无论在牙齿上镶金还是嵌玉,牙医都要用钻头将牙齿钻出凹槽,再放入玉石、黄金、金箔等价格不菲的装饰,用树脂进行黏合镶嵌。以这样昂贵成本修饰的牙齿,除了审美意思,更有彰显牙齿主人身份和财富的需求。

在英国伊丽莎白一世时代,贵族女性流行把牙齿涂黑,为的是伪装出吃糖导致的蛀牙——毕竟,糖在当时是一般人消费不起的。情况类似,东南亚泰国地区曾以黑齿为荣,不过他们染黑的牙齿不是为了炫耀吃得起糖,而是嚼得起槟榔。历史上日本曾经一度也以黑齿为美:平安时代,日本女性在出嫁前要将牙齿染黑;明治时代,染黑牙齿已成为识别女子是否步入婚姻的标志;时至今日,一些日本艺伎仍把黑齿作为妆容的一部分。




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