食人魚尖牙利齒的修煉法

王丹妮

在食人魚的一生中，它們口腔一側(cè)的牙齒會(huì)同時(shí)或多次脫落并再生。

1913年，美國第26任總統(tǒng)西奧多·羅斯福到巴西訪問，訪問期間他到亞馬孫雨林進(jìn)行了一場狩獵探險(xiǎn)活動(dòng)。一天，他站在亞馬孫河河畔，目睹了一個(gè)可怕的場面——當(dāng)?shù)貪O民用網(wǎng)將一段河流圍起來，讓河中的食人魚餓上幾天，之后他們將一頭大母牛推到了水中。瞬間河面上食人魚一陣騷動(dòng)，不到兩分鐘，河水被染成了紅色，剛才還活蹦亂跳的母牛就只剩下了一副骨架！

食人魚并不只表演給美國總統(tǒng)看，在平時(shí)它們也是如此瘋狂地進(jìn)食。在有食人魚的河流中，也時(shí)有發(fā)生食人魚襲擊人類的事情，有些人還在襲擊中死亡。而食人魚強(qiáng)悍的攻擊能力得益于它們的尖牙利齒。食人魚的牙齒很鋒利，呈三角鋸齒狀，并且它還是硬骨魚類中咬合力最強(qiáng)的魚之一。一條重約1千克的食人魚，咬合力可以達(dá)到33千克。一般食人魚的咬合力是自身體重的9～50倍。

那么，食人魚的牙齒為什么那么厲害呢？

口中的秘密

幾年前，科學(xué)家發(fā)現(xiàn)有些食人魚口中的上排牙齒的一半同時(shí)脫落了，之后又重新長了出來。但是當(dāng)時(shí)沒有任何證據(jù)顯示食人魚以這種奇怪的方式換牙。最近，科學(xué)家采用了一種新的方法，通過掃描近百個(gè)標(biāo)本，數(shù)字化骨骼和締結(jié)組織，進(jìn)行高分辨率的三維檢查，再通過對魚的組織進(jìn)行染色，觀察牙齒是如何發(fā)育的，并結(jié)合每個(gè)物種的遺傳信息來了解它們之間的進(jìn)化關(guān)系。結(jié)果發(fā)現(xiàn)食人魚有著特殊的牙齒結(jié)構(gòu)，而這種結(jié)構(gòu)會(huì)讓它們一次換掉口中四分之一的牙齒。這可能是它們保持尖牙利齒的原因。

食人魚滿口利齒，能輕易咬開獵物的皮肉。

通過先進(jìn)的成像技術(shù)，科學(xué)家看到食人魚的牙齒雖然是單獨(dú)一顆顆排列在口中的，但是它們緊扣在一起，因此它們口中上排和下排牙齒分別連成一串。這種結(jié)構(gòu)的牙齒有利于魚類的咀嚼，當(dāng)它們咀嚼食物時(shí)，壓力會(huì)分散到整排牙齒，而不是單獨(dú)一顆上，不僅不會(huì)使某顆牙齒磨損嚴(yán)重，還能增強(qiáng)其咬合力。但是連在一起的牙齒意味著，如果要換牙，只能一次性換掉一串牙齒，而不是只換其中一顆。這是不是意味著，食人魚在四分之一的牙齒脫落之后，口中會(huì)有很長一段時(shí)間缺牙呢？如果是這樣，那么它們的殺傷力就大打折扣了。

然而事實(shí)并非如此。其實(shí)，食人魚的牙齒一直在舊牙之下發(fā)育，當(dāng)舊牙脫落之后，新牙就已經(jīng)準(zhǔn)備好上崗了。所以食人魚不會(huì)經(jīng)歷很長時(shí)間無牙可用的尷尬。正是這樣的換牙方式，使食人魚的牙齒修煉得鋒利堅(jiān)固，時(shí)刻都能有效撕咬獵物。

和鯊魚比，誰厲害？

那么，食人魚互扣的牙齒真的能增強(qiáng)其咬合力嗎？我們可以來與另一種勤換牙的動(dòng)物對比一下，它就是鯊魚。鯊魚的口中會(huì)同時(shí)發(fā)育著幾排備用牙齒，一旦前排的牙齒磨損脫落了，那么后排的牙齒就會(huì)填補(bǔ)空缺。鯊魚換牙也是為了保持牙齒鋒利，不過與食人魚不同的是，鯊魚的一顆牙齒與另一顆牙齒之間有間隔。

咬合力決定了動(dòng)物在撕咬獵物時(shí)是否高效有力，我們都知道咬合力取決于上下顎的肌肉強(qiáng)度，但是牙齒的結(jié)實(shí)程度也會(huì)對動(dòng)物的咬合產(chǎn)生一定的影響。鯊魚的牙齒是一顆一顆獨(dú)立長在口中，食人魚則是各個(gè)緊扣，相比之下，食人魚在咬合時(shí)，力會(huì)分散到整排牙齒，這樣可以減少單個(gè)牙齒的壓力，使牙齒更結(jié)實(shí)，這和折斷一根樹枝容易，折十根捆在一起的樹枝難是一樣的道理。而科學(xué)家通過對比鯊魚和食人魚的咬合力，似乎也找到了證據(jù)。他們通過計(jì)算機(jī)模擬得出了大白鯊的最大咬合力——大約是18216牛頓。而對黑色食人魚的咬合力測量顯示，它們的咬合力大約是320牛頓。從數(shù)字上來對比，大白鯊的咬合力明顯比食人魚要大許多，但是如果考慮到大白鯊和食人魚的個(gè)頭差，那么事情就沒那么簡單了。大白鯊的體重約為3200千克，而黑色食人魚的體重約為10千克，相比起來，大白鯊的咬合力約為其體重的6倍，黑色食人魚的咬合力達(dá)到了其體重的30倍！而如此大的咬合力與食人魚緊扣的牙齒結(jié)構(gòu)分不開。

通過對食人魚牙齒的研究，科學(xué)家了解了食人魚牙齒鋒利的秘訣，它們?yōu)槭裁匆哉盘鎿Q的方式換牙。而在研究中，科學(xué)家發(fā)現(xiàn)，一些以水草為食的魚類與食人魚有著相同的換牙方式。相比來說，食人魚作為食肉魚類，在撕咬獵物和進(jìn)食時(shí)，牙齒的磨損比較嚴(yán)重，換牙可以保持牙齒鋒利，但是食草魚類為什么也需要以這樣的方式換牙呢？接下來，他們將以食人魚的研究為基礎(chǔ)，進(jìn)行更深入的研究。此外，通過這項(xiàng)研究，科學(xué)家找到了研究魚類生物學(xué)的新方法，可以不再通過解剖魚類，而是結(jié)合成像技術(shù)，通過數(shù)字化的方式了解魚類，這不僅減少了對魚類的傷害，對今后的魚類研究也有著重要的幫助。