在滿口牙齒里面，智齒來得最晚，可能也最會惹麻煩。當(dāng)不少人還在忙著處理麻煩的時候，有一群科學(xué)家卻在關(guān)心智齒為什么來得晚……

人類的智齒通常要等到17歲之后才會萌出。它們出現(xiàn)的時間太晚，晚到出現(xiàn)時人類的心智已趨于成熟，這才得了個“智齒”的名號。

許多人的智齒還因為生長空間不夠或角度不對，而被先長出的那些牙齒阻擋，無法正常萌出。你可能也被智齒的問題折磨過，那么會不會比較好奇，智齒為何那么晚才長？

最近，亞利桑那州立大學(xué)的科學(xué)家們在一項發(fā)表于《科學(xué)·進(jìn)展》的新研究中，通過分析21種靈長類動物的頭骨，得出了人類智齒姍姍來遲的原因：一是人類的頜骨太短，二是人類的生命節(jié)奏太慢。

他們甚至認(rèn)為，這項研究發(fā)表后，智齒晚生之謎就算徹底解開了。

我的下頜骨“大器晚成”

其實，人類并非只有智齒長得晚。

圖片來源：Henry Gray

我們用來磨碎食物的那些牙齒叫“磨牙”（molar），也叫臼齒。人類的第一磨牙在6歲左右萌出，所以又叫“六齡齒”。第二磨牙在12歲左右萌出，第三磨牙在18歲左右萌出，就是智齒。

相比之下，其他靈長類動物的磨牙沒有這么晚到。比如，黑猩猩的第一、第二、第三磨牙分別在3歲、6歲和10歲附近萌出；恒河猴萌出磨牙的時間則是在1歲、3歲和5歲附近。

牙齒萌出的時間，按其到達(dá)整排牙齒的牙合平面的時間計（圖片來源：原論文）

也就是說，人類每一顆磨牙萌出的時間都比較晚，整個磨牙進(jìn)度條都比其他靈長類動物要慢。

這很可能跟人頜骨的生長有關(guān)聯(lián)。拿下頜骨來說，科學(xué)家發(fā)現(xiàn)人類的下頜牙弓（就是下牙排列成的U形），直到22歲才不再繼續(xù)伸長；相比之下，恒河猴下頜牙弓的長度通常在7歲前就停止變化了，黑猩猩則是在12歲附近。而這些數(shù)據(jù)，與相應(yīng)物種第三磨牙（智齒）萌出的年齡十分相近。

人類的下頜骨到22歲時才會停止生長（圖片來源：Wikimedia Commons）

一種直觀的解釋可能是：唯有下頜骨生得夠長，才容得下那么多牙齒。

對還沒換牙的幼童來說，下頜骨的尺寸只需滿足10顆乳牙的生長。但在往后的人生中，他們下排的10顆乳牙會被14-16顆恒牙取代，所需空間也大得多。每多長一顆牙，都需要下頜骨給出足夠的空位。

乳牙牙弓（左）與恒牙牙弓（右），提供的空間明顯不同（圖片來源：mouthpower）

既然人類下頜骨的生長期比其他靈長類更長，第一、第二、第三磨牙的“等位”時間拉長也就不足為奇。

但我們的下頜骨又為什么要生長那么多年呢？科學(xué)家覺得，這很可能和人類的生命節(jié)奏有關(guān)。比如，人類斷奶比其他靈長類晚，性成熟比其他靈長類晚，去世的年齡也比其他靈長類晚。而下頜骨和牙齒的生長時間，可能同樣是生命節(jié)奏的一部分。

當(dāng)然，人類的下頜骨不只是比其他靈長類生長更久，最終的長度也比較短，幾乎不會突出于腦顱。這兩個因素會一同限制牙齒生長的空間，可能也因此延后了智齒生長的合適時間。

現(xiàn)代人類（左）的下頜骨短，面部也就不太突出，位置幾乎在腦顱的正下方（圖片來源：Alec Solomita）

其實，從前的科學(xué)家們就常常把智齒出現(xiàn)的時間跟頜骨生長以及生命節(jié)奏放在一起討論。不過現(xiàn)在，團(tuán)隊通過分析不同靈長類動物的頭骨，為這樣的想法提供了更充分的依據(jù)。

安全是頭等大事

磨牙生長需要足夠的空間，但“足夠空間”不光是要容納多一顆牙這樣簡單。因為單單靠牙齒并不能咬碎食物，它們只是咀嚼系統(tǒng)的一部分，必須有肌肉和骨骼的幫助才能工作。

因此，頜骨提供的空間不僅需要容納一顆又一顆牙齒，還得保障人類安全地咀嚼。畢竟，牙齒的咀嚼力大約在5-10公斤，一旦傷到自己并不會好過。

而談到咀嚼系統(tǒng)的安全性能，就不得不提顳下頜關(guān)節(jié)（TMJ）：它們連接了下頜骨與頭骨，幫助人類實現(xiàn)嘴巴開合的動作。這個十分重要的部位也十分脆弱，容易受傷。

顳下頜關(guān)節(jié)（TMJ），頭骨的左右側(cè)各有一處（圖片來源：Alila Medical Media）

科學(xué)家推測，智齒出現(xiàn)的時間和位置，都是為了保障咀嚼系統(tǒng)的安全，防止TMJ關(guān)節(jié)受損。為了證實這個推測，團(tuán)隊給21種靈長類動物的頭骨做了3D建模，每個物種的頭骨樣本來自多個不同的年齡段。

一個3D模型中有38個標(biāo)志位，包括牙齒的位置和各種咀嚼肌的起止點。它們的三維坐標(biāo)反映了頭骨尺寸和咀嚼系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)。另外，模型還體現(xiàn)了咀嚼肌的力學(xué)信息，也就是肌肉的作用線。

A為38個標(biāo)志位，B為肌肉力學(xué)信息 圖片來源：原論文

當(dāng)科學(xué)家在一個物種的3D模型中，加入這個物種下頜骨的生長速度數(shù)據(jù)，以及下頜骨的生長時間（duration）數(shù)據(jù)時，發(fā)現(xiàn)磨牙萌出的時間幾乎完全取決于下頜骨的生長的速度和時間。這表示，智齒萌出晚確實受到了頜骨的影響。

他們還發(fā)現(xiàn)，智齒生長的位置，也受到了幾種咀嚼肌的限制。來自顳肌、咬肌和翼內(nèi)肌的力，共同構(gòu)成了一個代表力的向量。而智齒總是長在這個向量的位置之前，假如在向量位置的后面發(fā)生咬合，咀嚼系統(tǒng)的主角——TMJ關(guān)節(jié)就會承受牽張力，這可能對整個系統(tǒng)造成破壞。

至此，科學(xué)家已經(jīng)完全相信：智齒要在頜骨生長到空間夠大、能找到一個適合生長的安全位置時，才會萌出。這也是自然選擇的結(jié)果。

所以，現(xiàn)在只剩一個問題了。

真的和壽命有關(guān)嗎？

或許你還記得，上文提到人類下頜牙弓要到大約22歲才不再變長，而這也幾乎是下頜骨停止生長的時間。其實，科學(xué)家一共調(diào)查了5種靈長類動物的下頜牙弓。他們要檢驗的是，下頜牙弓長度停止變化的年齡，能不能用來預(yù)測物種的生命節(jié)奏，比如預(yù)測腦的大小和首次生育的年齡。

在研究中，他們發(fā)現(xiàn)有一組指標(biāo)與下頜牙弓長度的增長速率有顯著相關(guān)性，這組指標(biāo)與下頜牙弓長度停止增長的年齡也有顯著相關(guān)性。而這組指標(biāo)包含了腦的大小、首次生育的年齡、兩次生育的時間間隔，以及妊娠所需時長等等與生命節(jié)奏相關(guān)的信息。

經(jīng)過主成分分析（PCA）后，上述的一組指標(biāo)的第一主成分與下頜牙弓的長度變化相關(guān)（圖片來源：原論文）

也就是說，下頜牙弓長度停止變化的年齡（或下頜骨停止增長的年齡），可以用來推測與生命節(jié)奏有關(guān)的信息。由此科學(xué)家認(rèn)定，人類頜骨漫長的生長期，與我們的生命節(jié)奏密切相關(guān)。這就是說，我們的智齒萌出得晚，也與緩慢的生命節(jié)奏有關(guān)。