歯が強いのは何故？

要約

本記事では、歯の驚くべき強度と、硬くて丈夫にするための巧妙な構造について探求します。歯は、硬い外層のエナメル質と、有機繊維から形成されたより丈夫な象牙質の2層構造を持っています。歯は、エナメル質を分泌するエナメル芽細胞と、象牙質を分泌する歯髄芽細胞の2種類の細胞に依存しています。エナメル芽細胞は表面に達すると離れて剥がれ落ちますが、歯髄芽細胞は一生涯、象牙質を分泌し続けます。歯の成長の根本的な過程は、すべての哺乳動物に共通ですが、自然は異なる種の独特の食物に合わせて歯の形を彫刻します。

歯の構造

歯は驚異的なものです。あなたの一生の間に食べ物を細かく砕く一方で、自分自身が壊れるのを耐えるほど強いです。歯は、硬くて丈夫にするための巧妙な構造に依存しています。硬さは、クラックが始まらないように抵抗する能力を表し、丈夫さは、クラックが広がるのを止めるものです。歯は、カルシウムリン酸のほとんどでできた硬い外側のエナメル質と、有機繊維から部分的に形成されたより丈夫な象牙質の2層構造を持っています。この驚くべき構造は、エナメル質を分泌するエナメル芽細胞と、象牙質を分泌する歯髄芽細胞の2種類の細胞によって作られます。

哺乳動物の歯の成長

哺乳動物の歯は種によって異なりますが、歯の成長の根本的な過程は、ライオン、カンガルー、象、私たちにとっても同じです。違いは、自然が歯の形を彫刻し、異なる種の特有の食物に適応させることです。牛は、固い草を砕くために平らな臼歯を持ち、平行なリッジがあります。猫は、肉や筋肉を切り裂くための鋭い歯を持っています。豚は、硬い根や種子を押し潰すのに役立つ鈍くて厚い歯を持っています。

エドワード・ドリンカー・コープのモデル

現代哺乳類の多数の臼歯は、恐竜時代に初めて現れたトライボスフェニックと呼ばれる共通の形態にさかのぼることができます。19世紀には、古生物学者のエドワード・ドリンカー・コープが、この形態がどのように進化したかの基本的なモデルを開発しました。彼は、多くの魚類、両生類、爬虫類に見られる円錐形の歯から始まり、小さな尖塔が3つ並んで前後に並び、隆起でつながっていると仮説を立てました。時間の経過とともに、尖塔は直列から外れ、三角形の冠を作るために押し出されました。隣接する歯は、スライスやダイスに適した連続したジグザグの隆起を形成しました。それぞれの歯の後ろには低い棚が形成され、それがクラッシュ用のプラットフォームになりました。Copeの直感的な仮説の詳細のいくつかは間違っていることが証明されましたが、化石記録には彼が予測したとおりの歯の例があり、すべての現生哺乳類の臼歯をその原始的な形態に遡ることができます。

結論

まとめると、多様な形の食物を消化できる能力により、哺乳動物は山の頂上や海の深み、熱帯雨林や砂漠など、さまざまな生息地で生き残ることができます。そのため、私たちの生物学的クラスの成功は、謙虚な哺乳動物の臼歯の驚くべき強さと適応性に大きく貢献しています。歯は本当に自然の驚異であり、その構造と成長を理解することで、さらに感嘆することができます。