大白鲨随着年龄增长，长出致命的新型牙齿

大白鲨是进化工程的杰作。这些美丽的掠食者轻松滑行于水中，每一次缓慢而有节奏的强壮尾巴扫动，都驱使着一具专门追求隐匿、速度和效率的身体。

从上方看，它深色的背部与深蓝色的海水融为一体，而从下方看，它苍白的腹部则消失在阳光下的水面。

瞬间，平静的滑翔爆发成攻击，速度超过每小时60公里，流线型鱼雷般的身躯几乎没有阻力地划破水面。然后它最具标志性的特征显现：一排排锋利的牙齿，经过精心磨砺，专为食物链顶端的生活而打造。

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科学家们长期以来一直对白鲨牙齿充满兴趣。化石标本已被收集了数百年，宽阔的锯齿状牙齿结构在当代鲨鱼的颚和咬痕中易于辨认。

但直到现在，关于这些完美形状结构最迷人的方面之一，令人惊讶的是，人们知之甚少：它们如何在颌骨上变化，并随着动物一生中不断变化的需求而变化。我们的新研究发表在《生态与进化》上的文章，旨在回答这个问题。

从针状牙齿到锯齿状刀片

不同鲨鱼物种进化出了适合其饮食需求的牙齿，例如用来抓取滑溜的鱿鱼的针状牙齿;宽大扁平的臼齿用于压碎贝类;锯齿状刀片用于切割肉体和海洋哺乳动物脂肪。

鲨鱼牙齿也是一次性的——它们一生中不断更换，就像传送带大约每隔几周推出一颗新牙齿一样。

大白鲨以其大型、三角形、锯齿状的牙齿闻名，非常适合捕捉和捕食海豹、海豚和鲸鱼等海洋哺乳动物。

但大多数幼年海豹并不会一开始就猎杀海豹。事实上，它们主要以鱼和鱿鱼为食，通常直到大约3米长时才开始将哺乳动物纳入饮食。

这引出了一个有趣的问题：从传送带上脱落的牙齿是否会随着不同发育阶段饮食的具体挑战而变化，就像进化会产生与不同物种饮食相匹配的牙齿一样？

以往研究被照料焦点在少量牙齿或单一生命阶段。缺少的是对牙齿形状变化的完整、全下颌视野——不仅是上下颌，还包括从口腔前部到口腔后部，从幼虫到成齿。

牙齿在一生中会发生变化

当我们检查近100条大白鲨的牙齿时，出现了明显的图案。

首先，牙齿形状在下颌处发生了显著变化。每侧前六颗牙齿相对对称且呈三角形，非常适合抓取、刺穿或切割猎物。

但第六颗牙齿之后，形状会发生变化。牙齿变得更刀锋，更适合撕裂和剪切肉体。这一过渡标志着下颌功能上的分化，不同牙齿在进食过程中扮演不同角色，就像我们人类口腔前部有门牙，后面有臼齿一样。

更引人注目的是鲨鱼成长过程中发生的变化。体长约3米的白鲨会经历一次重大的牙齿变化。幼牙较细，常在牙齿基部有小侧突，称为牙尖，有助于抓住鱼和鱿鱼等小而滑的猎物。

当鲨鱼接近3米时，这些尖牙消失，牙齿变得更宽、更粗且锯齿状。

在许多方面，这一转变反映了生态的转折点。幼鲨依赖鱼类和小型猎物，这些猎物需要精准且能抓住较小的身体。大型鲨鱼越来越多地以海洋哺乳动物为目标：这些大型、移动速度快的动物，需要切割力而非抓握力。

一旦大白鲨达到这个大小，它们会发展出一种全新的牙齿风格，能够切割致密的肉体甚至骨头。

有些牙齿更显眼。下颌两侧的前两颗牙齿，即中央四颗牙齿，基部明显较粗。这些似乎是主要的“爆牙”，负责承受最初咬合的力量。

与此同时，第三和第四颗上排牙齿略短且呈角度，表明它们在抓捕挣扎的猎物时扮演着特殊角色。它们的大小和位置也可能受到底层头骨结构及与嗅觉相关的关键感觉组织位置的影响。

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我们还发现上下颌骨之间有一致的差异。下牙设计用于抓取和固定猎物，而上牙则设计用于切割和肢解——这是一种协调系统，将大白鲨的咬合转化为高效的觅食工具。

一个充满獠牙的人生故事

这些发现共同讲述了一个引人入胜的故事。

大白鲨的牙齿不是静态武器，而是鲨鱼生活方式变化的活记录。持续置换可以补偿牙齿的缺失和损伤，但同样重要的是，能够进行设计更新，追踪饮食变化与发育。

这项研究帮助我们更好地理解大白鲨如何成功成为顶级掠食者，以及它们的觅食系统如何在生命周期中被精细调谐。

它还强调了将动物作为动态有机体研究的重要性，这些生物既受生物学又受行为影响。归根结底，大白鲨的牙齿不仅揭示了它的觅食方式——它们揭示了它生命中每个阶段的身份。

艾米丽·亨特生命与环境科学学院博士候选人，悉尼大学;大卫·劳本海默伦纳德·P·乌尔曼营养生态学讲席教授，查尔斯·珀金斯中心营养主题负责人，悉尼食品与营养网络主席，悉尼大学， 和埃塞基尔·M·马尔齐内利理学院副教授，悉尼大学

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