太平洋蛇鱈是一種脾氣不好的雜食性魚類，它的嘴就像一個凌亂的銀器抽屜，它的500多顆牙齒雜亂無章地排列在兩組高度移動的下顎上。本月發表在科學雜誌《Proceedings of the Royal Society B》上的新研究顯示，太平洋蛇鱈平均每天都會長出和掉20顆牙齒。
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如果人類牙齒也是這樣的情況，那麼相當於我們會每天更換一顆牙齒。華盛頓大學生物學教授、該研究的論文共同作者Adam Summers說道：“這讓牙套變得毫無用處。還有刷牙。”
研究報告的另一位共同作者、華盛頓大學研究攝食生物力學的博士生Karly Cohen則表示，太平洋蛇鱈的換牙率讓研究人員感到驚訝。
“我們現有的關於牙齒更換的研究來自於一些奇怪的東西，比如在額頭上長出牙齒的鮟鱇魚或食人魚，它一次可以掉四分之一的牙齒。但是大多數魚都有像蛇鱈那樣的牙齒。”她補充稱，因此很可能大多數魚類每天都會失去大量的牙齒並迅速更換。
一個有牙齒的伏擊捕食者
太平洋蛇鱈是一種暴躁的運動魚類，成年時長約4英尺，是一種經常沉溺於食人的伏擊捕食者。它分佈在北美西海岸，從阿拉斯加到墨西哥的下加利福尼亞，它對漁民來說具有重要的經濟意義，部分原因是它適合做玉米餅。
但它們不是一種迷人的魚。南佛羅里達大學的本科生、該研究的論文主要作者Emily Carr說道：“我總是會開玩笑說，蛇鱈和我從來沒有相處過。我們不得不在水箱的角落裡加上膠帶，因為當它們看到有人走過時，它們會試圖跳出來……我從來沒有被咬過，但我確信如果有機會，它們會嘗試的。”
Cohen指出，作為一個貪婪的獵手，蛇鱈會吃掉任何能塞進它嘴裡的東西。
“蛇鱈有一組上顎和下顎，就像我們的一樣，但它們更靈活–它們可以被向前拋出並展開。如果你看一下它們上顎的口腔內部，那裡也覆蓋著牙齒。”然後，一直到喉嚨後面，就在它們的食道之前，那裡有咽顎，由改良的鰓弓組成的鑲有牙齒的骨質平台。”
當蛇鱈發起攻擊時，它的第一組頜骨向前發射並將獵物拖入口中，咽部內側的頜骨開始工作並進行粉碎和撕碎。為了使這一策略獲得成功，蛇鱈依靠針狀尖銳的牙齒，這些牙齒很容易被折斷。但如何保持它的咬合力不至於變鈍？策略似乎是–不斷地長出新的牙齒，大量的牙齒。
牙齒的命運
在這項研究中，研究人員使用了一系列的染料來創建牙齒生長的視覺時間表。
首先，將20條幼年蛇鱈浸泡在加有熒光染料茜素紅的水箱中12小時。由於茜素紅被牙齒中的鈣所吸引，結果就會顯現出數百個發光的紅色牙齒。在接下來的10天里，成批的蛇鱈被暴露在第二種綠色染料、熒光素中。在研究的第一天，牙齒被染成紅色，而後來萌發的牙齒則呈現綠色。
Carr煞費苦心地對每顆聖誕色的牙齒進行計數和分類，據悉，在被檢查的20條魚中總共有10580顆牙齒。
在檢查了這20條魚中每一條的笑容之後，Carr和她的團隊了解到，蛇鱈的牙齒是命中注定的，這意味着每顆牙齒都會在它註定要度過的生涯中準確地噴發出來。這跟大白鯊等其他著名的齒科魚類相反，大白鯊的牙齒開始時在頜骨後部很小，但會隨着它們的生長向前移動。
研究人員還確定了牙齒替換的熱點位置。Cohen說道：“這並不是說真正的大牙齒在那裡停留的時間更長，或者真正的小牙齒不斷被替換。我們發現，在那些我們預計會有更大力量的地方，牙齒更換得更快。”
但是什麼觸發了蛇鱈的牙齒更換？研究中的第二個實驗條件比較了定期被餵食的魚和另一組沒有被餵食的魚。研究人員發現，它們之間的牙齒更換率並沒有明顯的差異。這表明蛇鱈並不是在破損的情況下才會長出牙齒–它可能更像我們自己的乳牙和成人牙齒，它們的脫落和萌發都是基於一個基因定時器。
Carr稱，她發現蛇鱈的替換率令人驚訝。“有這樣一種想法，即雖然牙齒的製造和更換非常昂貴，但我們的研究挑戰了這一概念。”在富含鈣質的海洋水域中，對蛇鱈來說，用牙齒來保持它們的鋒利顯然是一項值得的投資。
異類和蛇鱈
這種牙齒生長模式在魚類研究領域是一種不尋常的模式，但在自然界可能不是。蛇鱈的牙齒跟其他骨質魚類的牙齒非常相似，在數量上、多樣性上以及它們的錐狀形狀上都是如此。加州大學聖地亞哥分校材料科學與工程系教授Marc André Meyers表示，這使它成為來自不同血統的許多不同物種的偉大模型，而牙齒的順序染色以一種美麗的方式量化了這一點。
Willy Bemis是康奈爾大學的生態學和進化生物學教授，專門研究魚類的解剖學–包括牙齒的發育。他沒有參與這項研究，但他認為這個實驗的設計是具有創新的，它將有助於回答長期以來關於像蛇鱈這樣相對正常的魚類的牙齒替換問題。
Bemis表示，從歷史上看，魚類牙齒的生長和脫落速度是很難估計的–比如，對於鯊魚來說，最好的數據來自於收集和計算在貯水池底部發現的脫落牙齒的研究。由於鯊魚被觀察到以自己掉落的牙齒為食（也許是為了收回它們的鈣質投資），這些數據總是存在一點可疑。
Bemis稱，因為對蛇鱈的研究展示了一種可以在其他物種中複製的技術，所以這使得它成為了一項重要的工作。Meyers表示，他有興趣對食人魚展開類似的研究。
這些結果表明，牙齒可能並不像我們想象的那樣不可替代或珍貴。