Tại sao con người chỉ có một cơ hội để đổi răng trong suốt đời?

Từ việc nghiên cứu về thói quen thay răng của loài chuột túi nhỏ, nhiều thông tin về hàm răng của con người có thể đã được khám phá ra.

Trong suốt cuộc đời, loài người chỉ sở hữu 52 chiếc răng - 20 chiếc răng sữa, và 32 chiếc răng vĩnh viễn sau 1 lần thay răng.

Tuy nhiên, không phải tất cả các động vật có xương sống đều có tập tính thay răng như vậy. Các loài gặm nhấm không bao giờ thay răng, trong khi một số loài khác như cá, lưỡng cư, bò sát thậm chí cũng thay răng nhiều lần suốt đời.

Vì sao lại có một lần thay răng duy nhất cho loài người và đối mặt với nguy cơ mất răng vĩnh viễn nếu bị hỏng răng trưởng thành? Các nhà khoa học vẫn đang cố gắng giải thích, nhưng một phát hiện mới về loài chuột túi nhỏ tammar có thể giải đáp một phần thắc mắc này.

Việc tiến bộ trong kỹ thuật quét và dựng hình 3D đã tiết lộ nhiều điều về loài này, cùng với dơi ăn quả, nằm trong số các động vật có vú có cách thay răng khá đặc biệt mặc dù tổ tiên chung của chúng là các loài thay răng nhiều lần.

Làm thế nào răng của con người thay đổi?

Răng của con người bắt đầu phát triển từ tuần thứ 6-8 của quá trình phát triển phôi thai, khi một dải mô trong lợi, gọi là lá răng sơ cấp, bắt đầu dày lên. Dọc theo dải mô này là các cụm tế bào gốc đặc biệt nằm ở vị trí của răng tương lai, được gọi là placode.

Placode sau đó sẽ phát triển thành răng, hoàn thiện với lớp men răng và men răng. Cuối cùng, nó sẽ phát triển ra khỏi lợi. Răng sữa thường mọc đầu tiên khi trẻ 6 tháng tuổi.

Răng mọc từ dải mô răng sơ cấp này được gọi là răng sữa. Răng vĩnh viễn mọc ra từ dải mô răng thứ cấp sau đó, và các mô đó sẽ phát triển thành răng mới tương tự như táo trên cây. Điều đặc biệt là răng vĩnh viễn bắt đầu mọc trước khi chúng ta ra đời, nhưng mất rất nhiều năm để hoàn thiện.

Sự thay đổi răng xảy ra khi răng vĩnh viễn đủ lớn và đẩy răng sữa ra, thế chỗ nó thành bộ răng hoàn chỉnh cho phần còn lại của cuộc đời. Răng hàm thường thay đổi đầu tiên ở 6-7 tuổi, và răng khôn xuất hiện cuối cùng từ 17-21 tuổi.

Hầu hết các loài động vật có vú chỉ thay răng một lần trong đời như con người. Một số nhóm đặc biệt như gặm nhấm thì không bao giờ thay răng, và một số như họ thú lông nhím thậm chí không mọc răng.

Những gì loài chuột túi nhỏ dạy chúng ta

Chuột túi tammar cũng thay răng một lần như con người. Các nhà khoa học tin rằng quá trình thay răng của chúng tương tự như chúng ta, nhưng các quan sát từ lâu nhất vào năm 1895 đã chỉ ra những khác biệt.

Ví dụ, trong khi con người thay cả răng cửa, răng nanh và răng tiền hàm, loài này chỉ thay răng tiền hàm (răng chuyển tiếp giữa răng nanh và răng hàm).

Các nhà nghiên cứu từ Đại học Monash và Đại học Melbourne đã theo dõi quá trình phát triển răng của chuột túi từ khi là phôi thai cho đến khi trưởng thành. Sử dụng kỹ thuật diceCT làm một phương pháp cắt lớp, họ đã phát hiện ra một số điều bất ngờ.

Răng thay thế của chuột túi tammar không phát triển từ lá răng thứ cấp như chúng ta nghĩ, mà thực tế lại là răng sữa phát triển chậm từ lá răng sơ cấp. Điều này có nghĩa là chúng không mọc và thay răng theo cách mà chúng ta từng nghĩ.

Một giải thích cho sự phát triển chậm của răng sữa có thể liên quan đến tổ tiên của động vật có vú, mà cũng thay răng nhiều lần.

Khác với hầu hết các động vật có vú, các loài như cá, lưỡng cư và bò sát thường thay răng nhiều lần trong cuộc đời. Động vật có vú đã mất khả năng này từ khoảng 205 triệu năm trước.

Lý do mà động vật có vú không thể tiếp tục thay răng là vì lá răng đã thoái hóa sau khi hoàn thành bộ răng thứ 2, trong khi các loài thay răng nhiều lần vẫn duy trì mô phỏng của chúng.

Một điều lưu ý là ở các loài thay răng nhiều lần, răng thường mọc theo từng 'sóng' xen kẽ nhau, được gọi là 'Zahnreihen'. Việc chuột túi tammar mọc răng chậm chỉ ra rằng dấu vết của 'Zahnreihen' vẫn tồn tại ở các động vật có vú hiện đại, cung cấp bằng chứng cho việc con người cũng có tổ tiên phát triển răng theo cách này.

Tại sao động vật có vú không thể mọc răng nhiều lần nữa?

Mấu chốt nằm ở việc răng mọc theo 'Zahnreihen': Hàm răng của các loài thay răng nhiều lần gặp vấn đề: chúng không bao giờ đủ răng. Luôn có khoảng trống trong hàm vì vị trí đó chưa đạt đến đợt 'sóng' mọc. Điều này khiến răng của chúng có thể cắn và xé, nhưng không thể nhai.

Động vật có vú đánh đổi khả năng thay răng suốt đời để có hàm răng hoàn chỉnh, giúp chúng nhai thức ăn thành những miếng nhỏ dễ tiêu hóa hơn - đặc biệt phù hợp với các loài có chuyển hóa nhanh và nhu cầu năng lượng cao.

Bò sát như cá sấu hoặc rắn có cơ chế chuyển hóa khác biệt so với động vật có vú. Chúng có thể sống qua một năm chỉ với một bữa ăn lớn. Trái lại, động vật có vú như chuột chù có thể chết đói chỉ trong vài giờ nên nhu cầu nghiền nhỏ thức ăn để tiêu hóa nhanh là quan trọng với chúng, nhưng không với bò sát.

Ngoài ra, với sự 'tình cờ' của tự nhiên, việc một cá thể động vật có vú sống đến tuổi già và mất hết răng đến mức khó ăn uống là hiếm hoi, vì trong quá khứ chúng thường qua đời khi còn đủ răng do bệnh tật hoặc bị săn mồi. Vì lí do này, 'thiếu sót' của việc chỉ có 1-2 hàm răng suốt đời không quan trọng về mặt tiến hóa, và vì vậy nó vẫn tồn tại suốt hàng triệu năm qua.

Nguồn: Tổng hợp