齿爪角喙共用一套代码新发现的自然规

　

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剑齿虎的巨齿，金雕的利爪和喙，野牛的大角，这些都是动物们用来进行攻击的有力武器，但是你可能不知道，这些武器都是遵循相同规律长出来的。

剑齿虎化石

年，伦敦圣保罗大教堂的设计师、解剖学家、物理学家和数学家克里斯托弗·雷恩爵士曾提出猜想：蜗牛壳是扭曲成对数螺旋形的圆锥形。年后的最新的研究表明，包含蜗牛壳在内的齿、爪、角、刺等组织实际上是幂级联形状（称为“幂锥”）。

来自莫纳什大学的一个跨学科团队发现了一种新的生物生长通用规则，该规则解释了整个生命树中尖锐结构的形状令人惊讶的相似之处，包括牙齿，角，爪，喙，动物的壳，甚至是植物的刺。金雕动植物通常以特定的模式生长，例如遵循黄金分割的对数螺旋。有时非常简单的规则就可以生成这些结构—当结构的一侧以恒定比率增长快于另一侧时，就会产生对数螺旋。我们可以将这些称为“生长规则”，它们可以帮助我们了解生物体为何具有某些特定形态。在BMCBiology最近发表的一项新研究中，研究小组基于形状遵循幂定律如何沿牙齿“级联”生长下来，展示了一个称为“幂级联”的新规则。当大象的象牙增长得更长时，它会按照“幂定律”（一种在牙齿的宽度和长度的对数之间存在直线关系的数学模式）以非常恒定的速率增长。

椎骨齿按照幂级联模型生长，显示对数半径与到尖端的对数距离呈线性变化。

这种模式适用于许多动物，例如大鲨鱼，霸王龙，猛犸象甚至人类的牙齿。除此之外，该幂定律也适用于爪、蹄、角、蜘蛛牙、蜗牛壳、鹿角以及鸟类和恐龙的喙。除了动物，研究小组还在玫瑰丛和柠檬树的荆棘中观察到了它。莫纳什大学生物科学学院的副教授AlistairEvans是研究小组的负责人。他说：“遵循这一规则的动物，甚至植物的多样性都是惊人的。”“令我们感到震惊的是，几乎遍及生命王国的每一个地方都发现了它-在活着的动物和已经灭绝了数百万年的动物中。”通过这种预测牙齿长度的能力，可以得出一种估计牙齿不断增长的哺乳动物（例如大象和啮齿动物）年龄的新方法。首先使用幂级联来估算牙齿的完整长度。然后再使用牙齿生长的速率来计算生长的齿所花费的时间长度，得出的结果是对该生物体年龄的最小估计—由于牙齿总是要在使用中被磨损，然后重新生长，因此按照该模型计算的结构肯定是最小值。“由于有许多结构遵循这种增长模式，因此我们可以用它来预测可能的进化模式。每当动物长出牙齿，角或爪时，它们似乎都将具有这种形状。它甚至使我们能够预测如果遵循相同的自然模式的神话动物会是什么样子。”“现在我们可以知道《权力的游戏》中的龙和哈利·波特奇异的野兽会是什么样子，”埃文斯副教授说。

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