牙齿釉质的纳米结构揭示人类演化过程中的饮食变化

牙釉质是脊椎动物体内最坚硬的生物组织，其厚度和微观结构长期被认为与动物食性密切相关。但过去人们并不清楚：食物软硬程度究竟如何影响牙齿内矿物质纳米晶体的排列方式？《自然》杂志发表的一项研究首次揭示了这一机制。研究人员分析了现代人类（智人）及另外8种灵长类动物的牙齿，发现釉质中羟基磷灰石纳米晶体并非整齐堆叠，而是存在一种有规律的‘错位’——即相邻晶体之间呈微小角度偏转。这种错位不是随机缺陷，而是一种进化形成的适应性特征：当祖先开始食用更硬的食物（如生肉）或经历农业革命后大量摄入磨蚀性强的谷物时，这种错位程度显著增加。它能有效分散咀嚼压力、抑制微裂纹扩展，从而提升牙齿抗磨损和抗断裂能力。该发现不仅解释了人类牙齿结构如何响应饮食演化，也为仿生材料设计（如高强度人造牙或耐磨涂层）提供了新思路。