Từ nghiên cứu về thói quen thay răng của một loài chuột túi nhỏ, nhiều dữ liệu về hàm răng con người có thể đã được khám phá ra.
Trong suốt cuộc đời, loài người chỉ có 52 chiếc răng - 20 chiếc răng sữa, và 32 chiếc răng vĩnh viễn sau 1 lần thay răng.
Tuy nhiên, không phải động vật có xương sống nào cũng 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 thay răng nhiều lần suốt cuộc đời.
Trong suốt cuộc đời, loài người chỉ có 52 chiếc răng.
Vậy tại sao tạo hóa lại chỉ "cho" loài người 1 lần thay răng duy nhất 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, tuy nhiên một khám phá mới đây về loài chuột túi nhỏ tammar có thể phần nào hé lộ lời giải cho thắc mắc này.
Sở dĩ là loài này vì các tiến bộ trong kỹ thuật quét và dựng hình 3D đã khám phá ra nó, cùng với dơi ăn quả, nằm trong số các động vật có vú có cách thay răng khá đặc biệt mặc cho việc tổ tiên chung của động vật có vú là các loài thay răng nhiều lần.
Con người thay răng như thế nào?
Răng người bắt đầu mọc vào tuần thứ 6-8 của quá trình phát triển phôi thai, khi một dải mô nằm trong lợi gọi là lá răng sơ cấp bắt đầu dày lên. Dọc dải mô này là các cụm tế bào gốc đặc biệt nằm ở vị trí răng tương lai, được gọi là placode.
Placode sau đó sẽ phát triển thành răng, hoàn thiện với lớp ngà răng và men răng. Cuối cùng, nó sẽ "chồi" ra khỏi lợi. Răng cửa sẽ mọc sớm nhất khi trẻ được 6 tháng tuổi.
Răng mọc từ lần mọc răng đầu tiên từ lá răng chính này được gọi là răng sữa. Răng vĩnh viễn lại có cách mọc khác. Một nhánh mô được gọi là lá răng thứ cấp sẽ mọc ra từ răng sữa, và các mô đó sẽ phát triển thành răng mới tương tự như cách táo mọc trên cây. Điều bất ngờ là răng vĩnh viễn đã bắt đầu mọc ngay trước khi chúng ta ra đời, nhưng mất rất nhiều năm để định hình và cuối cùng xuất hiện.
Răng hàm thường sẽ thay đầu tiên ở 6-7 tuổi.
Sự thay răng xảy ra khi răng vĩnh viễn đủ lớn và "đẩy" răng sữa ra, thế chỗ nó thành bộ răng hoàn chỉnh cho phần đời còn lại. Răng hàm thường sẽ thay đầu tiên ở 6-7 tuổi, và răng khôn xuất hiện cuối cùng ở 17-21 tuổi.
Đa số động vật có vú đều chỉ thay răng một lần trong đời như con người. Một số nhóm đặc biệt như các loài gặm nhấm thì không bao giờ thay răng, số khác như họ thú lông nhím thậm chí còn không mọc răng.
"Bài học" từ loài chuột túi nhỏ
Chuột túi tammar cũng là loài thay răng 1 lần như người. Các nhà khoa học cho rằng việc thay răng ở chúng cũng giống chúng ta, tuy nhiên các quan sát từ xưa, lâu nhất là 1895 cho thấy có những điểm khác biệt ở chúng.
Chẳng hạn, con người sẽ thay cả răng cửa, răng nanh và răng tiền hàm nhưng loài này chỉ thay răng tiền hàm (răng chuyển tiếp giữa răng nanh và răng hàm).
Hộp sọ của chuột túi tammar.
Các nhà nghiên cứu ở Đại học Monash và Đại học Melbourne đã quan sát răng loài chuột túi này từ khi còn là phôi thai đến lúc trưởng thành. Sử dụng kỹ thuật diceCT là một kỹ thuật cắt lớp, họ phát hiện ra vài điều ngạc nhiên.
Răng được thay của loài chuột túi tammar không mọc từ lá răng thứ cấp, mà trên thực tế lại là răng sữa mọc chậm từ lá răng sơ cấp. Tức là, chúng không mọc và thay răng theo cách chúng ta vẫn nghĩ trước giờ.
Quá trình mọc răng của chuột túi tammar. Mô hình cho thấy răng P3 là răng sữa mọc chậm hơn 47 ngày so với răng dP2 và răng dP3.
Một lời giải thích cho chuyện răng sữa mọc chậm này có thể liên quan đến tổ tiên động vật có vú vốn cũng thay răng nhiều lần.
Khác với đa số động vật có vú, phần lớn các động vật khác như cá, lưỡng cư hay bò sát đều thay răng nhiều lần trong đời. Động vật có vú đã mất khả năng này khoảng 205 triệu năm về trước.
Lý do động vật có vú không thể tiếp tục thay răng là vì lá răng đã thoái hóa sau khi mọc xong bộ răng thứ 2, trong khi bộ phận này vẫn hoạt động xuyên suốt ở các loài thay răng nhiều lần.
Ở các loài động vật ngoài động vật có vú, răng mọc liên tục theo từng đợt xen kẽ.
Một điều đáng chú ý là ở các loài thay răng nhiều lần, các đợt mọc răng sẽ đi theo từng "sóng" xen kẽ nhau, gọi là "Zahnreihen". Việc chuột túi tammar mọc răng chậm chứng tỏ dấu vết của "Zahnreihen" vẫn tồn tại ở động vật có vú hiện đại, và bằng chứng rằng bản thân con người thuộc nhóm động vật có vú cũng có tổ tiên phát triển răng theo cách này.
Vì sao động vật có vú không mọc răng nhiều lần nữa?
Mấu chốt ở đây là bằng cách mọc răng theo "Zahnreihen", hàm răng của các loài thay răng nhiều lần gặp một vấn đề: chúng không bao giờ đủ răng. Sẽ 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.
Bò sát như cá sấu hay rắn có cơ chế chuyển hóa khác động vật có vú.
Động vật có vú hy sinh khả năng thay răng suốt đời để có hàm răng kín, hoàn chỉnh vĩnh viễn nhằm giúp chúng có thể nhai thức ăn thành những vụn nhỏ dễ tiêu hóa hơn - đặc biệt phù hợp với các loài có chuyển hóa nhanh và nhu cầu năng lượng nhanh.
Bò sát như cá sấu hay rắn có cơ chế chuyển hóa khác động vật có vú. Chúng có thể sinh tồn cả năm nhờ một bữa ăn lớn. Trong khi đó, động vật có vú như chuột chù chẳng hạn có thể chết đói chỉ trong vài giờ nên nhu cầu nghiền nhỏ thức ăn để tiêu hóa nhanh là sống còn với chúng, trong khi không hề cần thiết với bò sát.
Hơn nữa, với sự "vô tình" của thiên nhiên hoang dã, việc một cá thể động vật có vú sống đến tuổi già và rụng hết răng đến mức khó ăn uống là một "xa xỉ", vì trong quá khứ chúng thường qua đời từ khi còn đủ răng do bệnh tật hoặc bị ăn thịt rồi. Vì lý do đó, "khuyết điểm" của việc chỉ có 1-2 hàm răng suốt đời thực ra không quá quan trọng về mặt tiến hóa, và vì lẽ đó nó vẫn tồn tại suốt hàng trăm triệu năm qua.