暴龍蛀牙之謎 科學家說從頭

雷克斯暴龍牙齒為深鋸齒狀，類似牛排刀，可以大肆廝殺獵食，但暴龍單「根」牙齒散布凹洞，是否蛀牙？科學家解答謎題，這可是暴龍牙齒在生長過程中擠壓出來的。

國家同步輻射研究中心副研究員李耀昌博士、研究助理江正誠，與著名古生物學家黃大一教授、中央大學張榮森教授以及加拿大多倫多大學的布林克（KirstinBrink）與瑞茲（Robert Reisz），2013年共同發表恐龍胚胎研究，登上國際知名期刊「自然」封面，成為首度登上「自然」封面的亞洲科學家。

今年，這個超級團隊再度攜手合作，共同研究恐龍牙齒的結構與成分，由加拿大翁大略皇家博物館、提供暴龍和特翼龍各一顆牙齒，研究成果刊登在知名的「科學報導」（Scientific Reports）7月28日出版的最新期刊中。

電影「侏羅紀世界」中，雷克斯暴龍和其它獸腳亞目（Theropoda）的恐龍能夠大肆廝殺獵食，主要是因牠們獨特的牙齒結構。恐龍牙齒表面呈深鋸齒狀，類似於牛排刀，能更有效的撕裂並咀嚼大型動物的骨頭與肌肉，讓牠們成為頂尖的獵食者。現存的生物中，只有印尼的科摩多巨蜥保有這種牙齒構造。

暴龍單「根」牙齒，幼龍就有4公分長，到了成龍更長達人的前手臂長度，但表面卻散布凹洞，一度有人認為是因大量分散獵物的酸性化學物質，腐蝕、破壞牙齒，造成蛀牙的牙洞。

李耀昌指出，要了解恐龍牙齒的構造，首先要將恐龍牙齒製作成厚度約20微米的超薄切片，再利用紅外光譜顯微術（Infrared Micro-Spectroscopy, IMS），比對分子指紋（Molecular Fingerprint）後，才能得到恐龍牙齒的化學成分與影像分析，「切片厚度是影響實驗成功與否的關鍵」。

他說，要進行這項實驗，必須將同步加速器光源所產生的中紅外光，聚焦縮小到直徑約10微米的光點（相當於頭髮的10分之1），再把那麼細的光打到恐龍牙齒的超薄切片後，進行分析。

李耀昌指出，研究發現，雷克斯暴龍牙齒上的凹洞都是琺瑯質，大多數是牙齒本質，並沒有殘留分解食物的酸性物質，凹洞應該是牙齒鋸齒在往上、往左右生長時，擠壓出來的。

他表示，除了檢測古生物外，紅外光譜顯微術也可以用來發展早期癌症篩檢。傳統的檢測技術，至少要等到癌細胞長大到1毫米才能發現，但紅外光譜顯微術可以辨識出微米等級的細胞變異，在極早期就能發現癌細胞並追蹤藥物治療的效果，而今年剛落成的「台灣光子源」，未來將是發展這個技術的關鍵設施。

登國際期刊！台灣發現：暴龍牙天生鋸齒

雷克斯暴龍和特異龍牙齒化石上，透過顯微鏡可以發現牙齒上有0.5毫米大小的鋸齒狀，國際學界原認為是暴龍獵食過程中產生的裂痕，但經過台灣的國家同步輻射中心利用同步加速器光源分析，發現刻痕上的化學成分都是牙齒成分，證實暴龍牙齒上的鋸齒狀原為天生。這項研究成果登上《科學報導》（Scientific Reports）期刊，是首度以科學方式證實暴龍牙齒的鋸齒狀是天生的。

電影《侏羅紀世界》中，暴龍是最凶猛的狩獵者，根據古生物學家研究，原因在於暴龍牙齒有獨特的鋸齒狀結構，可以快速撕裂獵物，讓暴龍成為最頂尖的獵食者。

多倫多大學教授羅伯賴茲與他的學生推測，暴龍牙齒上的鋸齒狀，可能是撕裂獵物時造成的裂痕，但一直無法證實。三年前多倫多大學曾和台灣國家同步輻射中心合作發表恐龍胚胎研究，這次再度借助輻射中心的紅外光進行分析。

這項跨國合作，由多倫多大學向加拿大翁大略皇家博物館，商借兩顆比較小且破碎的恐龍牙齒化石運送來台切片分析。國家同步輻射中心將恐龍牙齒先切後磨成20微米薄片，再用焦點直徑僅10微米的紅外光照射分析。

輻射中心助研究員李耀昌表示，暴龍牙齒表面若是因獵食而產生鋸齒狀，裂縫中應有酸性成分，就像是人類蛀牙；但從紅外光顯微結果來看，幾乎都是琺瑯質，沒有其他化學成分，鋸齒狀的軌跡也分別往上、往左右生長，顯示這是暴龍天生具備的獵食利器。

李耀昌也表示，過去分析化石主要採使雷射光束，但照射在化石上時，容易激發螢光干擾擷取訊號，效果比較差。

這項發現也讓合作的多倫多大學學者及古生物學家認為，正因為暴龍牙齒上有鋸齒，更能有效的撕裂與咀嚼大型動物的骨頭與肌肉，才能成為6500萬年前食物鏈上最頂層的狩獵者；目前現存的生物中，只有印尼科摩多巨蜥保有這樣特殊的牙齒結構。李耀昌表示，鯊魚也有類似結構，但鯊魚牙齒成分較類似骨骼，和生物的琺瑯質不一樣。

新聞秘書╱台灣光源

1993年啟用，利用同步加速器讓電子一直繞圈，電子轉彎能釋放出亮度極高又集中的光，這些光束可用來照射用各種儀器看不到的內容，這次利用光束照射恐龍化石，分析出以前看不到的細微化學成分。