作者：陸曉彧

編輯：Kamin、Yuki

來源 | 我是科學家iScientist

就在最近，一張王思聰在電競賽場大口吞熱狗的照片走紅網絡，引起熱議，甚至迅速衍生出一系列“吞熱狗”主題的搞怪表情包、手機殼、襯衫、小遊戲……

爲什麼“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——這個操作對人類來說真的是太！難！啦！人類的口腔結構並不是爲撕咬/吞嚥大塊食物而設計的，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”，也難怪會引起衆人驚訝和圍觀了。

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。而下頜骨作爲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。

河馬是當今“陸地嘴巴最大動物”的記錄保持者，但絕大多數哺乳動物下頜的尺寸及比例都相對偏小。圖片來源：Wikimedia Commons

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光輝“大口”史的。

就在最近，布里斯托大學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，這一結果被髮表在《自然》雜誌上[1]。

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羣。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。圖片來源：參考文獻[1]

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，是爲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，苟且偷生。

哺乳動物在恐龍當道的時代裏“苟且偷生”。圖片來源：Alexanderlovegrove，deviantart.com

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，咬合力也就跟着變弱，對抗大塊的食物也會變得喫力。所以許多哺乳動物及其祖先改變了食性，選擇喫起來不費勁又更易找到的蟲子、植物爲食。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[2]（如下圖）。隨着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。

從側面看，汪星人等哺乳動物具有向前突出的吻部，所以嘴角（虛線部分）的開裂又長又寬。而人類下頜骨後縮，使吻部扁平，並且嘴角也跟着縮短，最終造就了人類的小嘴。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——它們有的天生長着比例誇張的“血盆大口”，比如鱷魚。

一條正在“曬大口”的鹹水鱷。 圖片來源：Dave Watts/naturepl.com

有的則靈活度超羣，能夠通過“下頜脫臼特技”嚥下數倍於自己體型的獵物，比如蛇類。

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”。蛇雖然喫不了大象，但是一口吞下體型數倍於自己的袋鼠、小羊還是沒問題的。圖片來源：Alex Griffiths；Eigenes Werk|Wikimedia

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，大概只能另闢蹊徑了。

惡魔果實瞭解一下？圖片來源：《海賊王》劇照

但是話說回來，哺乳動物和爬行動物其實有着共同的祖先[3]。同樣是下頜，在遠古祖先那裏還是“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？

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。繪圖：陸曉彧

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）。

人耳朵裏的錘骨（Malleus）本是下頜的一部分。圖片來源：US Government |Wikimedia

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裏。

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，對於我們喫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。

而隨着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——比方說跑到耳朵裏提高我們的聽力。

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，再傳內耳裏，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着重大幫助，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，成爲生物大滅絕事件的倖存者。如此看來，下頜骨的諸多“自我犧牲”，也着實爲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，但細嚼慢嚥回味美食也沒什麼不好呀！

作者名片

參考文獻：

[1]Lautenschlager S, Gill P G, Luo Z X, et al. The role of miniaturization in the evolution of the mammalian jaw and middle ear[J]. Nature, 2018: 1.

[2]李法軍. 生物人類學[M],中山大學出版社，2007

[3]Steve Parker, Evolution: The Whole Story[M], Thames & Hudson, 2015

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