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因為清奇的口腔骨骼, 「把燈泡塞進嘴裡並拿出來」 對人類來說是一項不可能挑戰。 英國人甚至會在燈泡包裝上真誠地建議 「請勿將燈泡放進嘴裡」 。
而最近「整吞熱狗」的走紅,也與口腔生理結構有著緊密關係。
不如現在讓我們來理性和科學地討論,為什麼這些高危動作你千萬不要模仿?
本文授權轉載自我是科學家
編輯:Kamin、Yuki |ID:iScientist
最近,一張王思聰在電競賽場大口吞熱狗的照片走紅網路,引起熱議。
為什麼「大口吞熱狗」會瞬間走紅呢?除了主人公自身的網紅光環,另一個主要原因就是——這個操尷尬刁難人類來說真的是太!難!啦!
人類的口腔結構並不是為撕咬/吞咽大塊食物而設計的,王思聰無意中挑戰了這樣一項平常人很難完成的「高難度動作」,也難怪會引起眾人驚訝和圍觀了。
其實,不僅是人類,「大口吞」對於現今的大多數哺乳動物來說都是個挑戰項目。
「 縮水 」 的下頜
想要大口吞,毫無疑問你得先有個大口。而下頜骨作為頭部唯一能活動的骨頭,其比例及其尺寸是限制「大口吞」動作的重要因素。
遺憾的是,今天大多數哺乳動物的下頜普遍都偏小。
圖片來源:Wikimedia Commons
河馬是當今「陸地嘴巴最大動物」的記錄保持者
不過,如果追溯回遠古時期就會發現,我們的哺乳動物祖先還是有一段輝煌「大口」史的。
就在最近,布裡斯托大學 Stephan Lautenschalager 教授團隊對哺乳動物及其遠古祖先的下頜尺寸進行了綜合分析。
他們發現,哺乳動物下頜在進化過程中有明顯變小的趨勢,這一結果被發表在《自然》雜誌上 。
這棵哺乳動物演化樹的上部是一些古老物種,而下部則是更現代的類群。
我們可以很直觀地看到,在演化過程中,哺乳動物及其祖先的下頜尺寸變得越來越小。
他們的研究表明,哺乳動物祖先(犬齒獸和真犬齒獸類)很多都具備「大口吞」潛質——他們的下頜幾乎個個都是「大塊頭」,其大多數種屬下頜長度都超過了 100mm。
可是,現生的哺乳動物,長度卻普遍小於 30mm。這樣「縮水」的大趨勢進化上又有什麼意義呢?
「小身材」 帶來 「大幸運」
下頜變小,其實是哺乳動物身材變小的一個映射。
而之所以變小,是為了更好的適應生存環境——在早期哺乳動物生存的時代,碩大無比的恐龍正在充當地球霸主橫行天下,而我們的祖先只能忍辱負重,茍且偷生。
在此等生存壓力下,嬌小的身材就帶來了優勢:一方面減少了被捕食者發現的概率,從而更容易存活;
另一方面,和大塊頭的生物相比,它們的能量消耗很少,更有利於在資源稀缺的特殊自然時期中渡過難關(比如各種大滅絕事件),才能後來居上實現逆襲。
不過,下頜骨一變小,咬合力也就跟著變弱,對抗大塊的食物也會變得吃力。所以許多哺乳動物及其祖先改變了食性,選擇吃起來不費勁又更易找到的蟲子、植物為食。另外有一些肉食哺乳動物通過加強咬肌來解決咬合力的問題。
人類在演化過程中則出現了一個特殊現象——吻部後縮(如下圖)。
隨著上下頜演化得愈加短小、後縮,吻部漸漸扁平。其直接的後果就是兩側嘴角的開裂縮小,導致嘴巴張不大,整吞熱狗的動作當然就更不好完成啦。
圖片來源:Chris Barber|wikimedia;Lihle Lynne|pixabay
「丟失的」下頜骨
同樣是「大口吞」,大部分的爬行動物完成起來會容易很多——它們有的天生長著比例誇張的「血盆大口」,比如鱷魚。
圖片來源:Dave Watts/naturepl.com
一條正在「曬大口」的鹹水鱷
有的則靈活度超群,能夠通過「下頜脫臼特技」咽下數倍於自己體型的獵物,比如蛇類。
圖片來源:Alex Griffiths;Eigenes Werk|Wikimedia
蛇等爬行動物的下頜由多塊骨骼組成,並且可以分成左右兩部分,在吞咬食物時得以向兩側撐開。我們常說,「貪心不足蛇吞象」。
蛇雖然吃不了大象,但是一口吞下體型數倍於自己的袋鼠、小羊還是沒問題的。
但要是讓人類等哺乳動物去表演這種嘴部特技則是完全不可能的。
原因很簡單,哺乳動物的下頜骨普遍只有一整塊,而蛇類等爬行動物的下頜則由至少4塊骨頭組成。
要想像蛇嘴一樣收縮自如,大概只能另辟蹊徑了。
圖片來源:《海賊王》劇照 惡魔果實了解一下?
但是話說回來,哺乳動物和爬行動物其實有著共同的祖先。
同樣是下頜,在遠古祖先那裡還是「組合套裝」,怎麼傳承到哺乳動物這一輩就變成「集成版」了呢?其餘的下頜骨去哪了呢?
繪圖:陸曉彧
從進化譜系來看,哺乳動物與爬行動物都是早期羊膜動物的後代
下頜骨 「另謀高就」
實際上,這些骨頭並沒有完全失業,而是去另謀高就了。
比如說,本屬於下頜的一塊關節骨(Articular)就連同頭骨中的方骨(Quadrate)一起,搬進了我們的中耳,搖身一變,成了三塊聽小骨中的錘骨(Malleus)和砧骨(Incus)。
圖片來源:US Government |Wikimedia
人耳朵裡的錘骨(Malleus)本是下頜的一部分
這些下頜骨是如何「搬家」的呢?這也與「小型化」密不可分——
首先,這些骨頭需要變得足夠小,顯然太大的骨頭也塞不進耳朵裡。
更重要的呢,就是要讓這些骨頭從「日常工作」中解放出來——下頜的工作是承擔咬合力,對於我們吃蟲子和果子的哺乳動物祖先來說,沒有那麼大的咬合力也不妨礙生活。
而隨著下頜小型化和咬合力減弱,關節的壓力也自然而然減弱了。
既然不需要那麼多壓力,原來用於承擔壓力的部分骨頭就有機會「轉業」了——比方說跑到耳朵裡提高我們的聽力。
下頜骨骼的這次搬家可謂是意義非凡,它們賦予了哺乳動物出色的聽覺。爬行動物中的下頜骨數量雖多,但中耳只有一塊骨頭。
外界聲音直接通過鼓膜震動這唯一一塊骨頭,再傳內耳裡,其聽覺效果比較差。
而哺乳動物就不一樣了,我們的三塊聽小骨,串聯成鏈。它們像放大器一樣,將震動放大後傳到內耳,使我們能分辨出更輕微的聲響。
聽力的大大提高,不僅對哺乳動物的生存有著重大幫助,更對它們今後智力發展奠定了基礎。
我嘴雖然小,但我聽力好啊。圖片來源:《葫蘆娃》劇照
所以說,我們的哺乳動物祖先放棄了 「 大塊頭 」和 「 大嘴巴 」,但卻最終通過了大自然的考驗,成為生物大滅絕事件的幸存者。
如此看來,下頜骨的諸多「自我犧牲」,也著實為哺乳動物在今天稱霸世界助了一臂之力。
雖然「大口吞」不好實現,但細嚼慢咽回味美食也沒什麼不好呀!
>吃熱狗,請小心:高危動作,請勿模仿