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“我们并不恐惧死亡,我们恐惧的是没人意识到自己的离去。但是骨骼研究可以解决这一问题,当我们的肉体逝去,我们的骨骼会作为唯一的标识留存下来,向世界提供我们存在过的证据。”这是美剧《识骨寻踪》里的一段台词。
其实,比骨头更硬的牙齿,也在向世界提供我们存在过的证据,记录着人生和有关这个时代更多的秘密。人类学家和口腔专家说,牙骨质环与年龄在特定条件下具有一定的相关性;古人类学家说,古人类在演化过程中,牙齿呈现规律性变化;法医秦明说,法医看牙齿,主要是判断牙齿主人的年龄。
疾病史会对“牙骨质带”产生永久性改变
3月25日,《Scientific Reports》杂志在线发表了题为《牙骨质微结构反映的分娩、绝经等生理应激源》的论文。研究人员通过对牙齿的牙骨质结构进行组织形态学分析后,准确地将不同时期的牙骨质与个人生理经历一一对应。
来自纽约大学人类学系和牙科学院的保拉塞里托是该论文的第一作者,他表示:“我们的研究结果清楚地表明,牙骨质不是一个静止的器官,而是一个动态的器官。”
在这项研究中,研究人员观察了16名年龄在25到69岁之间的人的47副牙齿,并可以查看每个人已知的病史和记录个人生活方式的数据。让研究人员惊叹的是,当他们在显微镜下观察牙骨质的薄片时,发现上面的记录如此详细——牙骨质揭示了一个人何时被监禁或患有严重疾病。
研究人员发现,疾病史和年龄等信息会对牙根上的“牙骨质带”产生永久性改变,这说明牙齿能反映人一生的不同生理阶段,或能用于研究人类生活史的演化。
何为牙骨质?南京医科大学口腔医学院副教授、硕士生导师,江苏省口腔医院(南京医科大学附属口腔医院)牙体牙髓科副主任医师陈晨表示,牙骨质是覆盖在牙根表面的薄层骨样组织,具有不断新生的特点。牙骨质可以在牙根表面成层沉积,形成层板样结构。而在层板之间,有生长线间隔,这些生长线间隔形成状似树的年轮一样明暗相隔的环状,被形象地称为牙骨质环。
“牙骨质环可通过透射电镜、光学显微镜等观察牙齿纵磨片进行计数,其数目可随增龄性或牙周病变发生相应变化。”陈晨介绍。
牙骨质在人体发生过变动和刺激的情况下会产生矿物质变化,导致微观结构的不同。组成牙齿的矿物质来自身体内部,因此,当人体经历重要的生理事件导致体内矿物质平衡发生变化时,这个时期形成的牙骨质的微观结构会发生改变。
由于牙骨质环与年龄在特定条件下具有一定的相关性,所以,人们往往将牙骨质环数加上牙萌出的时间作为牙齿离体的时间或机体的死亡年龄。
“目前认为该方法对大多数个体具有适用性,在法医人类学、考古学中推断年龄具有一定的意义,但是这种评估方式的精确度、方法的可重复性、数据收集的差异性一直是该领域研究的焦点,尚需进一步研究。”陈晨说。
见微知著,牙齿化石诉说当年往事
2015年,一枚北京猿人牙齿在瑞典乌普萨拉大学“重见天日”,当科学家们对此进行研究后,揭开了古人类的生活细节。这在当时引发了业界的关注。同年,中国科学院古脊椎动物与古人类研究所研究员刘武、吴秀杰等人在湖南省道县福岩洞发现的47枚人类牙齿化石,揭示了具有完全现代人形态特征的人类在中国南方的出现时间比地中海东部和欧洲的要早三万到七万年,对东亚现代人起源和演化的研究具有重要意义。
牙齿化石,正无声地诉说着曾经的所有者身上所发生的事情,揭示它曾是一枚有着咀嚼作用的牙齿时的时代记忆。中国科学院古脊椎动物与古人类研究所研究员刘武曾表示:“古人类在演化过程中,牙齿呈现出尺寸由大到小,形态由复杂到简单的规律性变化。”牙齿是生物体中演变比较规律的器官,可以作为判断个体生长发育情况的重要依据。牙结石、龋齿、齿冠咬合面、牙釉质脱落等细节,都见微知著地反映着一系列“秘密”。
近日,吴秀杰及其科研团队在《农业考古》刊发了一篇以古人龋病为研究对象的论文。他们发现,早在距今10万年前的广西崇左智人洞Ⅱ号颅骨化石上,就有龋齿的存在。研究人员表示,透过古人群龋病现象,可以对他们的食物来源和谋生的方式有进一步的认知。
同样,此前,科学家们也曾通过对甘肃省临潭陈旗磨沟遗址墓葬中出土的3颗人牙进行牙结石淀粉粒分析时,发现当时的人类饮食多样。这也说明了在4000年前,甘肃临潭一带的齐家文化社会以多样性旱作农业为获取食物的主要方式,但仍存在采集经济。
值得注意的是,近日,澳大利亚墨尔本莫纳什大学的进化生物学家Alistair Evans及其团队在《Nature》发表的一项最新研究显示,人类的智齿在人类进化的过程中逐渐在缩小,可能的原因是人类对工具的使用使得尖利的牙齿变得不那么必要。
以前的研究表明,在现代人类智齿大小这种缩小趋势是由于烹饪或饮食中的其他变化导致的。然而,最新研究显示,这种转变可能在人类进化更早的阶段就出现了。研究者们的推测是,在某个时候,早期智人开始使用更先进的工具。使用工具意味着人类祖先并不需要那么大的牙齿和下巴。这可能使得人类先祖会花费更少的资源来发育牙齿,使牙齿逐渐变小。
牙齿寻踪,法医可从中找到蛛丝马迹
“对法医来说,死者的身高、体重、性别比较容易掌握,那么如何判断死者年龄呢?我们一般会首先通过牙齿来框定一个大概的年龄范围,之后通过耻骨联合面的形态进行推断,经过大概精确度的推算。一般情况下,推测出的年龄与死者真实年龄相差正负2-5岁。”公安机关法医、“法医秦明”系列小说作者秦明表示。
“的确,牙齿是我们做法医研究时比较常见的检材。作为人体最坚硬的组织,即便是遭遇火灾事故,身体大部分被烧焦了,牙齿仍可能被保留。”江苏警官学院刑事科学技术系法化法医学教研室副主任张云龙介绍。
张云龙告诉新华日报《科技周刊》记者,法医对牙齿的鉴定主要分为两方面,一是牙齿的形态学检测,另一个是DNA分析。“在形态方面,我们通常要测量牙齿的许多数据,如牙冠、牙弓的长度和形态以及牙的周径等,结合牙科学资料分析;而需要进行牙齿DNA检测时,我们一般会将牙齿制备成牙粉,或是直接提取牙髓。”
牙齿如同指纹,没有两个人的牙齿排布是完全一致的。即使一个人已死去多年,但牙齿仍然可以跨越时间,为后来的人提供许多重要信息。张云龙解释,牙齿除了可以帮助法医进行种属鉴定和初步判断个体的年龄外,一个人的生活特性或职业习惯也可以在牙齿中找到“蛛丝马迹”。
例如,一些喜爱嗑瓜子的人,牙齿会有一些锯齿状的磨损;睡觉磨牙者的牙齿常出现不同程度的磨损,而这可能与个体存在潜在压力或焦虑有关;有些地区水中含氟量较高,这也会在个体牙齿上有所体现。记者 叶 真 谢诗涵