大家都聽過珐瑯質,這是種非常堅硬的成分,所有四足動物,包括兩棲類、爬蟲類、鳥類、哺乳類,以及我們人類,牙齒外頭都包覆著一層珐瑯質,保護裡面的象牙質。魚類當中,硬骨魚旗下的肉鰭魚(lobe-finned fish,學名Sarcopterygii)也有這個特徵。不少種肉鰭魚都已經滅絕,現存的種不多,最有名的肉鰭魚應該是腔棘魚。不過其他魚類的牙齒,外頭都沒有珐瑯質。

New genomic and fossil data illuminate the origin of enamel

fish teeth   via 這裡

 

珐瑯質剛開始演化出來時,功能就是保護牙齒嗎?

 

2015年這個論文發現,4億1千萬年前的古生代,泥盆紀早期時(那時連恐龍都還沒誕生),有種魚Psarolepis romeri,牠的牙齒只有象牙質,鱗片與骨頭外面卻擁有珐瑯質保護。可見很久很久以前,珐瑯質的功能也許與牙齒無關。

 

另一方面,現在的魚斑點雀鱔(學名Lepisosteus oculatus),牠的鱗片上有種叫作「硬鱗質(ganoine) 」的保護層,結構跟珐瑯質類似。其他生物製造珐瑯質需要3個基因,而這個研究發現,那3個基因當中,有2個可能也參與硬鱗質的製程。

 

因此珐瑯質的故事似乎是這樣的:

 

幾億年前,早期的魚類開始製造珐瑯質,保護骨頭與鱗片,牠們的牙齒只有象牙質。後來有些魚類珐瑯質的保護範圍延伸到牙齒,就一直流傳下來,只是後來演化出 的四足動物,牠們沒有鱗片,骨頭也喪失了珐瑯質。另外一邊,其他魚類珐瑯質的製程發生改變,牠們不再生產珐瑯質,而是換成硬鱗質,功能仍然是保護鱗片與骨頭。

 

這套說法目前仍有不少揣測的成分,不過看起來挺合理的。

 

《Science》新聞:

How the enamel that coats your teeth evolved

 

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