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食人鱼可以同时将旧牙齿换成新牙齿

导读 食人鱼鱼咬得很厉害。他们的牙齿帮助他们切碎猎物的肉,甚至从岩石上刮下植物来补充饮食。几年前,科学家发现食人鱼会一次失去所有在口腔一...

食人鱼鱼咬得很厉害。他们的牙齿帮助他们切碎猎物的肉,甚至从岩石上刮下植物来补充饮食。

几年前,科学家发现食人鱼会一次失去所有在口腔一侧的牙齿并使其长大,大概是用崭新的锋利长矛代替钝齿来咬食。但是,没有博物馆标本证明这一理论是正确的,也没有关于食人鱼缺少整颗牙齿的文献记载。

在新技术的帮助下,华盛顿大学领导的一个研究小组证实,食人鱼及其食草堂兄pacus实际上确实在整个过程中多次失去并长出了脸的一侧的所有牙齿。生活。他们如何做可能有助于解释为什么鱼要进行这种努力来代替牙齿。

研究结果于8月26日发表在《进化与发展》杂志上。

“我认为从某种意义上说,我们找到了解决一个明显问题的解决方案,但是以前没有人提出过,”圣胡安岛UW Friday Harbour Laboratories生物学和水产及渔业科学教授亚当·萨默斯说。

“牙齿形成了一个牢固的电池,被锁在一起,它们一次都丢在了脸的一侧。新牙齿将旧牙齿像'帽子'一样戴起来,直到它们准备好发芽为止。因此,食人鱼永远不会无牙即使他们不断用崭新的锋利牙齿代替钝齿。”

研究团队将他们在进化史,鱼类生物力学特性和强大的成像技术方面的专业知识与他们的专业知识相结合,拼凑出食人鱼和鱼嘴如何脱落和替换牙齿的不太可能的故事。翅膀上有新的牙齿,鱼永远不会缺少全套的珍珠白。

一旦研究人员发现牙齿是如何被替换的,他们便开始理解为什么鱼可能会采用这种策略。使用先进的成像技术,他们可以清楚地看到各种鱼标本中牙齿的轮廓和形貌。他们发现,两侧的牙齿互锁在一起,在每个嘴巴内形成两个坚固的块。

主要作者马修·科尔曼(Matthew Kolmann)是乔治华盛顿大学的博士后研究员,他在萨默斯(Summers)担任星期五港口实验室的研究员时开始进行这项工作。“一旦将牙齿链接在一起,如果一个牙齿磨损太多,就好像在装配线中丢失了一个链接。它们都必须以协调的方式一起工作。”

互锁的牙齿可能有益于鱼类,使它们在咀嚼时能在所有牙齿上分散压力。研究人员解释说,必须一次失去一整套牙齿的权衡是值得的。

密西根大学生物学博士生卡莉·科恩(Karly Cohen)说:“由于牙齿互锁,鱼从拥有能使坚果破裂或切开肉的锋利牙齿发展到整个牙齿。”“在食人鱼和足中,牙齿如何锁在一起有很多差异,这似乎与牙齿的使用方式有关。”

研究人员利用最先进的分析技术详细检查了数十种食人鱼和鱼的标本。他们用CT扫描了40种不同物种的93个标本,将骨骼和结缔组织数字化,以进行高分辨率的3D检查。他们还对鱼的组织进行了染色,以观察牙齿如何发育,并结合了有关每个物种的遗传信息,以了解它们之间的进化关系。

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