サメの歯

サメは絶えず歯を脱落します。メジロザメ目のサメの中には、一生の間に約35,000本の歯を脱落させ、抜けた歯を補うものもあります。^[1]サメの歯には、密集して平らなもの、針状のもの、下側が尖っていて上側が三角形のもの、機能しないものの4つの基本的なタイプがあります。サメの歯の種類は、その食事と摂食習慣によって異なります。

サメは高度にミネラル化した組織を継続的に生成するため、研究対象として優れたモデル生物です。^[2]サメは継続的に歯を脱落し、歯の交換システムによって歯を交換します。^[3]このシステムにより、サメは獲物を捕らえる際に歯が損傷することが多いため、交換用の歯を比較的迅速に回転する準備ができています。 ^[3]サメは折れた歯を交換し、若いサメは毎週歯を交換することさえあります。^[3]サメは絶えず歯を脱落しますが、水温などの要因が回転率に影響します。水温が高いほど回転率は高くなりますが、水温が低いとコザメの歯の交換率は遅くなります。^[4]歯は、下で新しい歯が形成され、歯を固定していた結合組織から押し出された場合にのみ脱落します。^[5] サメの性別も歯の発達に影響を与え、性別による種の歯の違いは性的異歯と呼ばれます。^[6]通常、メスの歯は平均してオスよりも大きいため、メスの歯の方が大きくなります。^[6]また、年齢によって歯の形が変わることもあり、「子供の歯は最初は細くて丈夫ですが、大人の歯は幅が広くて薄くなります」。^[6]

いくつかの地層では、サメの歯は一般的な化石である。これらの化石は、サメの進化と生物学に関する情報を得るために分析することができる。サメの歯は、化石化している唯一の部分であることが多い。化石の歯は、数億年前に遡る軟骨魚類の化石記録の大部分を占めている。サメの歯には、耐性のあるリン酸カルシウム物質が含まれている。^[7]

サメに似た魚類の最も古い種類は、4億5000万年前、オルドビス 紀後期にまで遡り、化石化した歯と皮歯でほとんどが知られています。^[5] しかし、最も一般的に発見されているサメの歯の化石は新生代（過去6600万年）のものです。

サメは高度に特殊化していることが多いが、分類としては適応の幅が広い。サメの歯もこれを反映しており、形や機能の幅が広い。

サメの歯にはいくつかの一般的な種類があり、サメの食性に応じて異なります。例としては、つぶすための密集した平らな歯、掴むための長い針のような歯、掴むための尖った下歯と切るための鋸歯状の三角形の上歯の組み合わせ、そして非常に小さく、機能しない歯などがあります。^[8]

密集した平らな歯は、二枚貝や甲殻類などの獲物を噛み砕くのに使われます。^[9]これらのサメには、コザメやエンゼルシャークが含まれます。これらは通常、海底で見つかります。

これは、 4億年前のデボン紀に存在した、最初の一般的なサメの歯のスタイルでした 。 ^[10]針のような歯を持つサメは、一般的に小型から中型の魚を食べますが、小さなサメも食べることがあります。これらの歯は、滑りやすく細い獲物を簡単につかむことができるため、そのような獲物には特に効果的です。現代の例としては、ヨシキリザメやオオメジロザメが挙げられます。これらのサメは、特にイカ、ヒラメ、アカエイ、さらにはシュモクザメなどの小さな獲物を食べるために歯を使用します。^[11]

尖った下歯と三角形の上歯の組み合わせは、大型哺乳類や魚などの獲物を切るのに特に便利です。歯の組み合わせには鋸歯状の刃が付いており、大きな獲物を小さく切り分けて飲み込みやすくします。^[12]このような歯を持つサメの中で最も有名なのはホホジロザメで、アシカ、イルカ、他のサメ、さらには小型のクジラなどの動物を餌としています。 ^[11]

プランクトン食性のウバザメやジンベイザメの歯は大幅に縮小しており、機能しない。これらのサメは、口を開けて微小な生物を口の中に吸い込み、歯をまったく使わずに餌を濾過する。代わりに、エラに水を通す際に餌を濾過する。[ ^11]ウバザメは、口を開けたまま獲物に向かって泳ぎ、餌を濾して餌をとる。^[12]この過程を通じて、サメは毎日数百ポンドもの動物プランクトンを食べることができる。^[12]ジンベイザメは、鰓枡についた耙蓑を使って、オキアミなどの獲物を口の中にかき込んだ後、鰓裂から濾して餌をとる。^[12]

ある種が別の種に進化するにつれて、その歯は両方の種の特徴を示すようになり、分類が難しくなる場合があります。(例: Otodus auriculatusがO. angustidensに進化したときの歯) どちらの種の歯であるかを明確に識別することは困難です。

よく言われる遷移は、絶滅したアオザメのIsurus hastalisからホホジロザメのCarcharodon carchariasへの進化である。この 2 つの種の間の遷移を表すと考えられている歯が存在する。Carcharodon 属のこれらの歯は、絶滅したアオザメのより幅広く平らな歯冠を特徴としている。しかし、歯には部分的に薄れつつある鋸歯も見られ、歯根付近ではより顕著で、歯の先端に向かって消えていく。鋸歯はホホジロザメには見られるが、絶滅したアオザメには見られない。

オトドゥスメガロドンの歯は、絶滅 したサメや現生のサメの中で最大であり、世界で最も探されているサメの歯の一種です。このサメは、約2800万年から150万年前の漸新世後期から新第三紀に生息し、最大で60フィートの長さにまで達しました。 ^{[13]最も小さい歯の高さはわずか1.2cm（0.5インチ）ですが、最も大きい歯は17.7cm（7.0インチ}）を超えます。+1 ⁄ 2 "と4+1 ⁄ 2インチの歯はよく見つかりますが、5インチ、6インチ、7インチを超える歯は珍しいです。 ^[13]これらの歯はコレクターや個人投資家から非常に高い需要があり、大きさや劣化具合に応じて高額で取引されることがあります。 ^[13]大きい歯は3,000ドルもすることもあります。 ^[14]

サメの歯はどんな岩石からでも採取できるわけではない。化石サメの歯も含め、あらゆる化石は口から落ちた後、堆積岩の中に保存される。 ^[13]歯が発見された堆積物は、化石化のプロセスによりサメの歯の年代を決定するのに役立つ。^{[15]サメの歯は、}白亜紀後期から第 三紀の間に最もよく見られる。^[16]サメの歯が化石化するのは約1万年後である。^[17]一般的に見つかる歯は化石化による堆積物で覆われているため、白く​​はない。堆積物は酸素や細菌による歯の攻撃や腐敗を防ぐ。^{[16] [17]}

化石化したサメの歯は、川底の土手、砂場、海岸の近くでよく見つかります。これらの歯は、落ち着く前に頻繁に移動され、さまざまな場所に再堆積されたため、通常は摩耗しています。しかし、他の場所では、何世紀にもわたってほとんど移動されていない完全な歯が見つかります。これらの歯は通常壊れやすいため、発掘時には細心の注意を払う必要があります。^[16] 化石の骨と歯を含むリン酸ピット、またはカオリンピットは、化石サメの歯を探すのに理想的な場所です。最も有名なリン酸鉱山の1つは、フロリダ州中部のポーク郡にあり、ボーンバレーとして知られています。ここで見つかった歯のほとんどは、300万年から1000万年前のものです。^[13]ニューカレドニアの近くでは、その慣行が禁止されるまで、漁師と商用船が海底を浚渫してメガロドンの歯を探していました。ジョージア州ではサメの歯が頻繁に発見されているため、1976年にサメの歯を州の公式化石にすることを決定しました。^[18]

分類学では、サメの歯は次のように数えられる。歯列は顎の線に沿って数えられ、歯列は顎の前方から内側に向​​かって数えられる。^[19] 1つの歯列には、顎の前部に1本以上の機能歯があり、その後ろに複数の代替歯がある。^{[20]たとえば、}オオカミザメの顎には7列50列の歯があり、最も外側の列が機能するが、ほとんどのサメは5列で、平均的なサメは各顎に約15列の歯がある。^[17]顎の2つの半分が出会う結合部にある小さな歯は、通常、両側の主な歯とは別に数えられる。サメは週に少なくとも1本の歯を失うことも知られている。しかし、歯列と歯列の特定の配置により、失った歯は1日以内に再生されることがある。^[17]

ほとんどのサメの識別は、歯の数と歯の形状の組み合わせによって行われます。歯は、レクイエムザメのようなサメの種の識別にもつながります。歯の化石化した記録は進化の歴史を説明するのに役立ち、分離された歯は種の特定の線形測定を研究および分析するために使用されます。^[21]歯と歯に関する特定の情報を識別するために、サメの歯の研究を行うことができます。この研究により、歯自体とサメの種に関するさまざまな側面が明らかになる可能性があります。ただし、ほとんどの化石化した歯は混在して散在しているという事実により、これは複雑であることがわかります。^[15]サメの歯の基本的な生活史に関する情報を収集し、分散を推定するには、分子ベースのテクノロジーが非常に効率的です。サメの個体群研究をさらに進めるために、サメの顎と歯からmtDNAを収集できます。^[22]サメの虫歯軽減効果を研究するために、歯のカルシウム原子に共有結合しているフッ素原子に関する研究が行われています。それぞれの歯は複雑なフッ素アパタイト構造のエナメロイドを持っています。^[23]歯の劣化の影響を減らすために、この特定の研究では歯のエナメロイドの表面のみを採取することが有用です。^[24]サメの歯を研究することで、サメの摂食行動、進化の変化、メカニズムについての理解が深まります。^[25]これにより、歯、さらには種を特定することができます。

サメの歯の化石に関する最古の記録は大プリニウスによるもので、彼はこれらの三角形の物体が月食の際に空から落ちてきたと信じていた。^[26]

ルネッサンス時代の記録によると、岩石層に埋もれて見つかることが多い大きな三角形の化石の歯は、竜や蛇の石化した舌であると信じられており、「舌石」または「グロッソペトラエ」と呼ばれていた。グロッソペトラエは、さまざまな毒や毒素の治療薬または治療法であると一般に考えられており、蛇に噛まれたときの治療に使用されていた。この根深い信仰のため、多くの貴族や王族はこれらの「舌石」をペンダントとして身に着けたり、幸運のお守りとしてポケットに入れたりしていた。^[27]

この解釈は1611年にイタリアの博物学者ファビオ・コロンナによって訂正され、コロンナはこれを古代のサメの歯であると認識した。また1667年にはデンマークの博物学者ニコラウス・ステノによってその構成について論じられ、このような歯を持つサメの頭部の有名な描写が発表された。^[28]彼は『解剖されたサメの頭部』という本の中で発見について触れており、その中にはかつて舌石であると考えられていたメガロドンの歯の挿絵も含まれていた。 ^[29]

オセアニアとアメリカでは、サメの歯は道具として一般的に使用されており、特に棍棒や短剣などの武器に使用されていましたが、木を彫る刃や、マオリのマリピなどの食事の準備のための道具としても使用されていました。たとえば、サメの歯で刃付けされたさまざまな武器がネイティブハワイアンによって使用されており（例はこちら [30] を参照）、彼らはそれらをレイオマノと呼んでいました。 [31] いくつかの種類は王族専用でした。 [32] ブラジル沿岸のグアイタカ（^{ウェイタカ}）は、矢^の先端にサメ^の歯を付けていました。^[33]サメの歯で刃付けされた武器の残骸やサメの歯のチャートのレプリカは、海から1,000 km（620マイル）以上離れたミシシッピ川上流域のカホキアマウンドで発見されています。^[34]イースター島のロンゴロンゴ文字の石板は、最初に形作られ、その後、柄のあるサメの歯を使って刻まれたと報告されています。 ^[35]

• 軟骨魚類
• 魚のあご
• サメのリスト

• キャンベル、シド (2006)。「サメの歯の武器」。古代ハワイの戦士の技と武器。カリフォルニア州バークレー: ブルースネークブックス。ISBN 1-58394-160-6. OCLC  65400291.
• カストロ、ホセ（1983）。『北米海域のサメ』 。カレッジステーション：テキサスA &M大学出版局。ISBN 0-89096-143-3。
• スティーブンス、ジョン・D. (1987)。『サメ』。ニューヨーク：NY Facts on File Publications。ISBN 0-8160-1800-6。

• ビショップ博物館にある、コア材に彫られたイタチザメの歯で作られた武器。
• www.shark-references.com: 15,000 件以上の論文と多数のダウンロード リンクが掲載された、現生/化石のサメとエイ (軟骨魚綱: サメ亜綱) の書誌データベース