How did teeth evolve? - Peter S. Ungar

번역: Seungjae Kim 검토: Jihyeon J. Kim

You may take them for granted, but your teeth are a marvel.

여러분이 당연하게 여길 지 몰라도, 치아는 경이로운 물건입니다.

They break up all your food over the course of your life,

삶 전반에서 여러분이 먹는 음식을 분해하면서도

while being strong enough to withstand breakage themselves.

부러지지 않을만큼 강합니다.

And they’re formed using only the raw materials

그리고 치아는 자신이 잘게 부순 음식을 재료로만 형성됩니다.

from the food they grind down in the first place.

What’s behind their impressive strength?

이것의 인상적인 힘의 비결은 무엇일까요?

Teeth rely on an ingenious structure that makes them both hard and tough.

치아는 기발하고도 튼튼한 구조로 이루어져 있습니다.

Hardness can be thought of as the ability to resist a crack from starting,

균열을 견디는 것은 단단하기 때문이고,

while toughness is what stops the crack from spreading

주위에 균열이 퍼지는 것을 막는 것은 튼튼함입니다.

Very few materials have both properties.

두 특성을 모두 가진 물체는 거의 없습니다.

For instance, glass is hard but not tough,

예를 들면, 유리는 단단하지만 튼튼하지 않죠.

while leather is tough but not hard.

가죽은 튼튼하지만 단단하지 않습니다.

Teeth manage both by having two layers:

치아는 두 개의 층으로 그 일을 해냅니다.

a hard external cap of enamel, made up almost entirely of a calcium phosphate,

칼슘으로 이루어진 단단한 외부 애나멜 층이 있고

and beneath it, a tougher layer of dentin,

튼튼한 상아질의 층을 아래에 가지고 있는데,

partly formed from organic fibers that make it flexible.

이는 친환경의 섬유조직으로 일부 이루어져 있어 유연하게 만듭니다.

This amazing structure is created by two types of cells:

이 어마어마한 구조는 두 가지 종류의 세포로 이루어집니다.

ameloblasts that secrete enamel

에나멜모세포는 에나멜을 분비하고

and odontoblasts that secrete dentin.

치아모세포는 상아질을 분비합니다.

As they form teeth, odontoblasts move inward,

이들이 치아를 만들면 치아모세포는 안으로 움직이고

while ameloblasts move out and slough off when they hit the surface.

에나멜모세포는 밖으로 이동하면서 표면을 마주칠 때 벗어납니다.

For enamel, this process produces long, thin strands,

에나멜은 이 과정에서 길고 얇은 가닥을 만듭니다.

each about 60 nanometers in diameter.

직경이 60나노미터 정도 되는데,

That’s one one-thousandth the width of a human hair.

이는 인간 머리카락 두께의 1/1000정도 됩니다.

Those are bundled into rods, packed together,

이것은 다시 간상체로 묶여져 함께

tens of thousands per square millimeter,

수많은 평방밀리미터로 나뉘어

to form the shield-like enamel layer.

방패같은 에나멜 층을 형성합니다.

Once this process is finished, your enamel can’t repair itself again

일단 이 과정이 끝나면 다시 에나멜은 스스로 고치지 못합니다.

because all the cells that make it are lost,

왜냐하면 그것을 만든 세포들이 사라졌기 때문이죠.

so we’re lucky that enamel can’t be easily destroyed.

그래도 에나멜은 쉽게 파괴되지 않으니 다행입니다.

Odontoblasts use a more complex process, but unlike ameloblasts, they stick around,

치아모세포는 더 복잡한 과정을 거칩니다.

에나멜 모세포와 달리 삶 전반에 걸쳐 상아질을 분비합니다.

continuing to secrete dentin throughout your life.

Despite the differences in teeth across the mammalian order,

포유류 계층은 각자 다른 치아를 가지고 있음에도 불구하고

the underlying process of tooth growth is the same whether it’s for lions,

치아가 자라는 과정은 비슷합니다.

kangaroos,

캥거루

elephants,

or us.

코끼리

아니면 우리든

What changes is how nature sculpts the shape of the tooth,

자연이 치아의 모양을 만듭니다.

altering the folding and growth patterns

접힌 것을 바꾸고 성장 패턴 등

to suit the distinct diets of different species.

다른 종마다 특정한 식단에 맞추기 위해서죠.

Cows have flat molar teeth with parallel ridges for grinding tough grasses.

질긴 풀을 잘 갈기 위해서 소는 평평한 치아를 가지고 있습니다.

Cats have sharp crested molars, like blades, for shearing meat and sinew.

고양이는 고기를 찢기 위해 칼날처럼 날카로운 어금니를 가지고 있습니다.

Pigs have blunt, thick ones, useful for crushing hard roots and seeds.

거친 뿌리와 씨를 잘 부수기 위해 돼지는 무디고 두꺼운 어금니가 있죠.

The myriad molars of modern mammals

현대 포유류의 무수한 어금니들은

can be traced back to a common form called “tribosphenic,"

"트라이보스페닉"이라는 공룡 시대에 첫 등장한

which first appeared during the dinosaur age.

공통의 조상으로 거슬러 올라갑니다.

In the 19th Century, paleontologist Edward Drinker Cope

19세기에 고생물학자 에드워드 드링커 코프는

developed the basic model for how this form evolved.

이 형태가 진화한 기본 모델을 발견했습니다.

He hypothesized that it started with a cone-like tooth,

그는 우리의 치아는 우리가 물고기, 양서류, 파충서 볼 수 있는

as we see in many fishes, amphibians, and reptiles.

콘 모양의 치아에서 시작해서

Small cusps were then added, so the tooth had three in a row,

그리고 작은 끝이 추가되어 치아는 세 개를 일렬로 가지게 되었으며,

aligned front to back, and connected by crests.

앞에서 뒤로 정렬되며 돌기로 연결되었다는 가설을 세웠습니다.

Over time, the cusps were pushed out of line to make triangular crowns.

시간이 지날 수록 끝은 삼각형을 만들었고

Adjacent teeth formed a continuous zigzag of crests for slicing and dicing.

적절한 이가 잘라지면서 돌기들의 끊임없는 지그재그를 형성합니다.

A low shelf then formed at the back of each set of teeth,

각각의 치아 뒤에 형성된 것이

which became a platform for crushing.

부서지는 플랫폼을 형성합니다.

As Cope realized, the tribosphenic molar served as the jumping-off point

코프가 발견한 것에 따르면 트라이보스페닉 어금니는 출발점 역할을 하고

for the radiation of specialized forms to follow,

이어지는 전문화된 형태의 방사에 있어

each shaped by evolutionary needs.

진화적인 욕구로 형성되었습니다.

Straighten the crests and remove the shelf,

돌기들이 나란해지면서 선반 모양은 사라지고

and you’ve got the conveniently bladed teeth of cats and dogs.

고양이와 개의 전통적인 날과 같은 치아를 가지게 되었습니다.

Remove the front cusp, raise the shelf, and you’ve got our human molars.

앞에 있던 끝이 사라지고 선반을 들어올려 인간의 치아를 가지게 되었습니다.

A few additional tweaks get you a horse or cow tooth.

약간 다르게 하면 말과 소의 치아를 갖게 되죠.

Some details in Cope’s intuitive hypothesis proved wrong.

코프의 가설의 자세한 부분은 잘못된 것으로 밝혀졌습니다.

But in the fossil record,

하지만 화석 기록에 따르면

there are examples of teeth that look just as he predicted

그가 예측했던 대로 치아의 예들이 등장합니다.

and we can trace the molars of all living mammals back to that primitive form.

우리는 원시의 포유류들의 어금니를 추적했습니다.

Today, the ability to consume diverse forms of food

오늘날, 다양한 형태의 음식을 소비하는 능력은

enables mammals to survive in habitats

포유류가 각각의 거주지에서,

ranging from mountain peaks and ocean depths

산 꼭대기부터 깊은 바다 속까지

to rainforests and deserts.

밀림부터 사막까지 살 수 있게 했습니다.

So the success of our biological class is due in no small measure

우리의 생물학적 계층의 성공은 작은 차이로 나타납니다.

to the remarkable strength and adaptability

두드러진 힘과 적응성 뿐만 아니라

of the humble mammalian molar.

겸손한 포유류의 어금니에 의해서죠.