食人鱼的牙和鲨鱼比谁更厉害？

1913年，美国第26任总统西奥多·罗斯福到巴西访问，访问期间他到亚马孙雨林进行了一场狩猎探险活动。一天，他站在亚马孙河河畔，目睹了一个可怕的场面——当地渔民用网将一段河流围起来，让河中的食人鱼饿上几天，之后他们将一头大母牛推到了水中。瞬间河面上食人鱼一阵骚动，不到两分钟，河水被染成了红色，刚才还活蹦乱跳的母牛就只剩下了一副骨架！

食人鱼并不只表演给美国总统看，在平时它们也是如此疯狂地进食。在有食人鱼的河流中，也时有发生食人鱼袭击人类的事情，有些人还在袭击中死亡。而食人鱼强悍的攻击能力得益于它们的尖牙利齿。食人鱼的牙齿很锋利，呈三角锯齿状，并且它还是硬骨鱼类中咬合力最强的鱼之一。一条重约1千克的食人鱼，咬合力可以达到33千克。一般食人鱼的咬合力是自身体重的9～50倍。

那么，食人鱼的牙齿为什么那么厉害呢？

口中的秘密

几年前，科学家发现有些食人鱼口中的上排牙齿的一半同时脱落了，之后又重新长了出来。但是当时没有任何证据显示食人鱼以这种奇怪的方式换牙。最近，科学家采用了一种新的方法，通过扫描近百个标本，数字化骨骼和缔结组织，进行高分辨率的三维检查，再通过对鱼的组织进行染色，观察牙齿是如何发育的，并结合每个物种的遗传信息来了解它们之间的进化关系。结果发现食人鱼有着特殊的牙齿结构，而这种结构会让它们一次换掉口中四分之一的牙齿。这可能是它们保持尖牙利齿的原因。

通过先进的成像技术，科学家看到食人鱼的牙齿虽然是单独一颗颗排列在口中的，但是它们紧扣在一起，因此它们口中上排和下排牙齿分别连成一串。这种结构的牙齿有利于鱼类的咀嚼，当它们咀嚼食物时，压力会分散到整排牙齿，而不是单独一颗上，不仅不会使某颗牙齿磨损严重，还能增强其咬合力。但是连在一起的牙齿意味着，如果要换牙，只能一次性换掉一串牙齿，而不是只换其中一颗。这是不是意味着，食人鱼在四分之一的牙齿脱落之后，口中会有很长一段时间缺牙呢？如果是这样，那么它们的杀伤力就大打折扣了。

然而事实并非如此。其实，食人鱼的牙齿一直在旧牙之下发育，当旧牙脱落之后，新牙就已经准备好上岗了。所以食人鱼不会经历很长时间无牙可用的尴尬。正是这样的换牙方式，使食人鱼的牙齿修炼得锋利坚固，时刻都能有效撕咬猎物。

和鲨鱼比，谁厉害？

那么，食人鱼互扣的牙齿真的能增强其咬合力吗？我们可以来与另一种勤换牙的动物对比一下，它就是鲨鱼。鲨鱼的口中会同时发育着几排备用牙齿，一旦前排的牙齿磨损脱落了，那么后排的牙齿就会填补空缺。鲨鱼换牙也是为了保持牙齿锋利，不过与食人鱼不同的是，鲨鱼的一颗牙齿与另一颗牙齿之间有间隔。

咬合力决定了动物在撕咬猎物时是否高效有力，我们都知道咬合力取决于上下颚的肌肉强度，但是牙齿的结实程度也会对动物的咬合产生一定的影响。鲨鱼的牙齿是一颗一颗独立长在口中，食人鱼则是各个紧扣，相比之下，食人鱼在咬合时，力会分散到整排牙齿，这样可以减少单个牙齿的压力，使牙齿更结实，这和折断一根树枝容易，折十根捆在一起的树枝难是一样的道理。而科学家通过对比鲨鱼和食人鱼的咬合力，似乎也找到了证据。他们通过计算机模拟得出了大白鲨的最大咬合力——大约是18216牛顿。而对黑色食人鱼的咬合力测量显示，它们的咬合力大约是320牛顿。从数字上来对比，大白鲨的咬合力明显比食人鱼要大许多，但是如果考虑到大白鲨和食人鱼的个头差，那么事情就没那么简单了。大白鲨的体重约为3200千克，而黑色食人鱼的体重约为10千克，相比起来，大白鲨的咬合力约为其体重的6倍，黑色食人鱼的咬合力达到了其体重的30倍！而如此大的咬合力与食人鱼紧扣的牙齿结构分不开。

通过对食人鱼牙齿的研究，科学家了解了食人鱼牙齿锋利的秘诀，它们为什么要以整排替换的方式换牙。而在研究中，科学家发现，一些以水草为食的鱼类与食人鱼有着相同的换牙方式。相比来说，食人鱼作为食肉鱼类，在撕咬猎物和进食时，牙齿的磨损比较严重，换牙可以保持牙齿锋利，但是食草鱼类为什么也需要以这样的方式换牙呢？接下来，他们将以食人鱼的研究为基础，进行更深入的研究。此外，通过这项研究，科学家找到了研究鱼类生物学的新方法，可以不再通过解剖鱼类，而是结合成像技术，通过数字化的方式了解鱼类，这不仅减少了对鱼类的伤害，对今后的鱼类研究也有着重要的帮助。