【摘 要】
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在食人鱼的一生中,它们口腔一侧的牙齿会同时或多次脱落并再生。 1913年,美国第26任总统西奥多·罗斯福到巴西访问,访问期间他到亚马孙雨林进行了一场狩猎探险活动。一天,他站在亚马孙河河畔,目睹了一个可怕的场面——当地渔民用网将一段河流围起来,让河中的食人鱼饿上几天,之后他们将一头大母牛推到了水中。瞬间河面上食人鱼一阵骚动,不到两分钟,河水被染成了红色,刚才还活蹦乱跳的母牛就只剩下了一副骨架!
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在食人鱼的一生中,它们口腔一侧的牙齿会同时或多次脱落并再生。
1913年,美国第26任总统西奥多·罗斯福到巴西访问,访问期间他到亚马孙雨林进行了一场狩猎探险活动。一天,他站在亚马孙河河畔,目睹了一个可怕的场面——当地渔民用网将一段河流围起来,让河中的食人鱼饿上几天,之后他们将一头大母牛推到了水中。瞬间河面上食人鱼一阵骚动,不到两分钟,河水被染成了红色,刚才还活蹦乱跳的母牛就只剩下了一副骨架!
食人鱼并不只表演给美国总统看,在平时它们也是如此疯狂地进食。在有食人鱼的河流中,也时有发生食人鱼袭击人类的事情,有些人还在袭击中死亡。而食人鱼强悍的攻击能力得益于它们的尖牙利齿。食人鱼的牙齿很锋利,呈三角锯齿状,并且它还是硬骨鱼类中咬合力最强的鱼之一。一条重约1千克的食人鱼,咬合力可以达到33千克。一般食人鱼的咬合力是自身体重的9~50倍。
那么,食人鱼的牙齿为什么那么厉害呢?
口中的秘密
几年前,科学家发现有些食人鱼口中的上排牙齿的一半同时脱落了,之后又重新长了出来。但是当时没有任何证据显示食人鱼以这种奇怪的方式换牙。最近,科学家采用了一种新的方法,通过扫描近百个标本,数字化骨骼和缔结组织,进行高分辨率的三维检查,再通过对鱼的组织进行染色,观察牙齿是如何发育的,并结合每个物种的遗传信息来了解它们之间的进化关系。结果发现食人鱼有着特殊的牙齿结构,而这种结构会让它们一次换掉口中四分之一的牙齿。这可能是它们保持尖牙利齿的原因。
食人鱼满口利齿,能轻易咬开猎物的皮肉。
通过先进的成像技术,科学家看到食人鱼的牙齿虽然是单独一颗颗排列在口中的,但是它们紧扣在一起,因此它们口中上排和下排牙齿分别连成一串。这种结构的牙齿有利于鱼类的咀嚼,当它们咀嚼食物时,压力会分散到整排牙齿,而不是单独一颗上,不仅不会使某颗牙齿磨损严重,还能增强其咬合力。但是连在一起的牙齿意味着,如果要换牙,只能一次性换掉一串牙齿,而不是只换其中一颗。这是不是意味着,食人鱼在四分之一的牙齿脱落之后,口中会有很长一段时间缺牙呢?如果是这样,那么它们的杀伤力就大打折扣了。
然而事实并非如此。其实,食人鱼的牙齿一直在旧牙之下发育,当旧牙脱落之后,新牙就已经準备好上岗了。所以食人鱼不会经历很长时间无牙可用的尴尬。正是这样的换牙方式,使食人鱼的牙齿修炼得锋利坚固,时刻都能有效撕咬猎物。
和鲨鱼比,谁厉害?
那么,食人鱼互扣的牙齿真的能增强其咬合力吗?我们可以来与另一种勤换牙的动物对比一下,它就是鲨鱼。鲨鱼的口中会同时发育着几排备用牙齿,一旦前排的牙齿磨损脱落了,那么后排的牙齿就会填补空缺。鲨鱼换牙也是为了保持牙齿锋利,不过与食人鱼不同的是,鲨鱼的一颗牙齿与另一颗牙齿之间有间隔。
咬合力决定了动物在撕咬猎物时是否高效有力,我们都知道咬合力取决于上下颚的肌肉强度,但是牙齿的结实程度也会对动物的咬合产生一定的影响。鲨鱼的牙齿是一颗一颗独立长在口中,食人鱼则是各个紧扣,相比之下,食人鱼在咬合时,力会分散到整排牙齿,这样可以减少单个牙齿的压力,使牙齿更结实,这和折断一根树枝容易,折十根捆在一起的树枝难是一样的道理。而科学家通过对比鲨鱼和食人鱼的咬合力,似乎也找到了证据。他们通过计算机模拟得出了大白鲨的最大咬合力——大约是18216牛顿。而对黑色食人鱼的咬合力测量显示,它们的咬合力大约是320牛顿。从数字上来对比,大白鲨的咬合力明显比食人鱼要大许多,但是如果考虑到大白鲨和食人鱼的个头差,那么事情就没那么简单了。大白鲨的体重约为3200千克,而黑色食人鱼的体重约为10千克,相比起来,大白鲨的咬合力约为其体重的6倍,黑色食人鱼的咬合力达到了其体重的30倍!而如此大的咬合力与食人鱼紧扣的牙齿结构分不开。
通过对食人鱼牙齿的研究,科学家了解了食人鱼牙齿锋利的秘诀,它们为什么要以整排替换的方式换牙。而在研究中,科学家发现,一些以水草为食的鱼类与食人鱼有着相同的换牙方式。相比来说,食人鱼作为食肉鱼类,在撕咬猎物和进食时,牙齿的磨损比较严重,换牙可以保持牙齿锋利,但是食草鱼类为什么也需要以这样的方式换牙呢?接下来,他们将以食人鱼的研究为基础,进行更深入的研究。此外,通过这项研究,科学家找到了研究鱼类生物学的新方法,可以不再通过解剖鱼类,而是结合成像技术,通过数字化的方式了解鱼类,这不仅减少了对鱼类的伤害,对今后的鱼类研究也有着重要的帮助。
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