How did teeth evolve? - Peter S. Ungar

Translator: Hong Diem Nguyen Reviewer: Vy Uyên Lê

Bạn có thể không mấy để ý đến răng, nhưng chúng rất diệu kì.

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

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

Chúng nghiền nát toàn bộ thức ăn trong suốt cuộc đời bạn,

while being strong enough to withstand breakage themselves.

trong khi vẫn đủ chắc để không gãy vỡ.

And they’re formed using only the raw materials

Và chúng được hình thành chỉ bằng các vật liệu thô

from the food they grind down in the first place.

từ thức ăn mà chúng nghiền nát ngay lần đầu tiên.

What’s behind their impressive strength?

Điều gì ẩn sau sức mạnh đáng nể đó?

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

Nhờ vào một cấu trúc khéo léo mà răng trở nên vừa cứng vừa bền.

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

Độ cứng được coi là khả năng chống nứt gãy,

while toughness is what stops the crack from spreading

còn độ bền ngăn vết nứt lan rộng.

Very few materials have both properties.

Có rất ít loại vật liệu có cả hai tính chất này.

For instance, glass is hard but not tough,

Chẳng hạn, thủy tinh cứng nhưng không bền,

while leather is tough but not hard.

da thì bền nhưng không cứng.

Teeth manage both by having two layers:

Răng có cả hai tính chất trên nhờ vào hai lớp:

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

một lớp men rắn chắc bên ngoài, được làm gần như hoàn toàn bằng canxi photphat,

and beneath it, a tougher layer of dentin,

và bên dưới là một lớp ngà cứng chắc hơn,

partly formed from organic fibers that make it flexible.

được hình thành từ sợi hữu cơ khiến chúng trở nên dẻo dai.

This amazing structure is created by two types of cells:

Cấu trúc tuyệt vời này được tạo ra bởi hai loại tế bào:

ameloblasts that secrete enamel

nguyên bào men tiết ra men răng

and odontoblasts that secrete dentin.

và nguyên bào ngà tiết ra ngà.

As they form teeth, odontoblasts move inward,

Khi răng hình thành, nguyên bào ngà di chuyển vào trong,

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

trong khi nguyên bào men di chuyển ra ngoài và bong ra khi tới bề mặt.

For enamel, this process produces long, thin strands,

Ở men răng, quá trình này sản sinh ra các sợi dài và mỏng,

each about 60 nanometers in diameter.

mỗi sợi có đường kính khoảng 60 nanomet,

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

bằng một phần nghìn bề dày một sợi tóc người.

Those are bundled into rods, packed together,

Chúng được xếp lại thành các que,

tens of thousands per square millimeter,

hàng chục ngàn que trên mỗi milimet vuông,

to form the shield-like enamel layer.

để tạo nên lớp men răng bảo vệ.

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

Một khi quá trình này kết thúc, men răng không thể tự phục hồi,

because all the cells that make it are lost,

bởi tất cả các tế bào tạo nên chúng đã mất đi,

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

thật may là men răng không dễ dàng bị phá hỏng.

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

Nguyên bào ngà có quy trình phức tạp hơn.

Không như nguyên bào men, chúng bám quanh,

continuing to secrete dentin throughout your life.

tiếp tục tiết ra ngà trong suốt cuộc đời.

Despite the differences in teeth across the mammalian order,

Mặc dù răng của các loài động vật có vú đều có sự khác biệt,

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

quá trình phát triển cơ bản của răng đều giống nhau, cho dù là sư tử,

kangaroos,

kangaroo,

elephants,

or us.

voi,

hay chúng ta.

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

Điều khác biệt là cách mà thiên nhiên tạo nên hình dạng của răng,

altering the folding and growth patterns

thay đổi khuôn mẫu lúc trưởng thành

to suit the distinct diets of different species.

và tạo hình để phù hợp với tập tính ăn uống của từng loài.

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

Bò có răng hàm bằng phẳng với các gợn song song để nghiền cỏ cứng.

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

Mèo có răng hàm sắc nhọn như lưỡi dao, để cắt thịt và gân.

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

Lợn có răng dày và cùn, hữu ích khi nghiền hạt và rễ cứng.

The myriad molars of modern mammals

Rất nhiều bộ răng hàm của động vật có vú hiện nay

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

có thể bắt nguồn từ một hình thái chung gọi là "răng ba đỉnh",

which first appeared during the dinosaur age.

xuất hiện lần đầu tiên trong thời đại khủng long.

In the 19th Century, paleontologist Edward Drinker Cope

Vào thế kỷ 19, nhà cổ sinh vật học Edward Drinker Cope

developed the basic model for how this form evolved.

đã phát triển mô hình cơ bản về cách tiến hóa của mẫu răng này.

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

Ông giả định nó bắt đầu với một răng hình nón,

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

như ta thấy ở nhiều loài cá, lưỡng cư và bò sát.

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

Sau đó, các chỏm nhỏ được thêm vào, nên răng có ba đỉnh theo hàng ngang,

aligned front to back, and connected by crests.

xếp ngay ngắn từ trước ra sau, nối lại bằng các đỉnh.

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

Qua thời gian, các chỏm bị đẩy khỏi hàng tạo thành vương miện tam giác.

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

Những răng liền kề tạo nên các đỉnh theo hình ziczac để cắt và thái.

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

Một phần thấp hơn hình thành phía sau của mỗi răng,

which became a platform for crushing.

là nền tảng cho việc nghiền.

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

Cope nhận thấy, răng hàm ba đỉnh có vai trò như bước đầu tiên

for the radiation of specialized forms to follow,

cho sự phát triển của các hình thái sau này,

each shaped by evolutionary needs.

được định hình bởi nhu cầu tiến hóa.

Straighten the crests and remove the shelf,

Chuốt thẳng các đỉnh và loại bỏ phần sau,

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

bạn có những chiếc răng nanh của mèo và chó.

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

Loại bỏ đỉnh phía trước, nâng phần sau, bạn có răng hàm của người.

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

Thêm một vài điều chỉnh, ta có răng của ngựa hay bò.

Một số chi tiết trong giả thuyết trực giác của Cope đã được chứng minh là sai.

Some details in Cope’s intuitive hypothesis proved wrong.

But in the fossil record,

Nhưng trong di tích hóa thạch,

there are examples of teeth that look just as he predicted

có những mẫu vật răng trông giống như ông dự đoán

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

và ta có thể lần tìm hình dạng răng hàm nguyên thủy của tất cả động vật có vú.

Today, the ability to consume diverse forms of food

Ngày nay, khả năng tiêu thụ các loại thức ăn đa dạng

enables mammals to survive in habitats

giúp động vật có vú sinh tồn trong môi trường sống

ranging from mountain peaks and ocean depths

trải dài từ đỉnh núi đến biển sâu,

to rainforests and deserts.

đến rừng mưa nhiệt đới và sa mạc.

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

Thế nên, sự đa dạng sinh học mà ta có ngày hôm nay

phần lớn là nhờ sức mạnh đáng nể và khả năng thích nghi

to the remarkable strength and adaptability

of the humble mammalian molar.

của chiếc răng hàm bé nhỏ.