ขากรรไกร

ขากรรไกร (อังกฤษ: jaw) เป็นกระดูกหลายชิ้นมีข้อ ที่มาประกบกันได้ของปาก ปกติใช้จับหรือจัดการอาหาร บางครั้งใช้กว้าง ๆ รวมเอาช่องปาก มีหน้าที่ปิดเปิดปาก และเป็นส่วนร่างกายของสัตว์โดยมาก

ขากรรไกล่างของมนุษย์มองจากข้างซ้าย

ขากรรไกของมดบุลล์ (สกุล Myrmecia ชื่อสามัญ bull ant)

ภาพแสดง Floor of pharynx ของตัวอ่อนมนุษย์อายุ 26 วัน แสดงส่วนโค้งคอหอย (pharyngeal arch)

ปลาไหลมอเรย์มีขากรรไกร 2 ชุด ส่วนปากใช้จับเหยื่อ และส่วนคอหอยที่อยู่ลึกเข้าไปในปากใช้ส่งเหยื่อจากขากรรไกรส่วนปากไปยังหลอดอาหารเพื่อกลืน

บริเวณปากของเม่นทะเล Strongylocentrotus purpuratus แสดงฟันที่แบ่งออกเป็น 5 ส่วนโดยสมมาตร

สัตว์ขาปล้อง

ในสัตว์ขาปล้อง ขากรรไกรทำมาจากไคทินและประกบกันทางด้านข้าง ซึ่งอาจเรียกเป็นภาษาอังกฤษว่า mandibles สำหรับสัตว์เคลด Mandibulata หรือ chelicerae สำหรับสัตว์ไฟลัมย่อย เชลิเซอราตา มักจะมีส่วนต่าง ๆ ที่เรียกว่า mouthpart (ส่วนของปาก) มีหน้าที่หลักเพื่อหาอาหาร ส่งอาหารไปที่ปาก และ/หรือเคี้ยวอาหาร ส่วนของปากและโครงสร้างที่เกี่ยวกัน (เช่น pedipalp) หลายส่วน ได้วิวัฒนาการมาจากขา

สัตว์มีกระดูกสันหลัง

ในสัตว์มีกระดูกสันหลังโดยมาก ขากรรไกรจะเป็นกระดูกหรือกระดูกอ่อน ประกบกันทางด้านบน-ล่าง จึงมีขากรรไกรบนและล่าง พัฒนาการ/วิวัฒนาการมาจากส่วนโค้งคอหอย (pharyngeal arch) หน้าสุดสองชุดซึ่งค้ำเหงือก ปกติมีฟันหลายซี่

ปลา

ขากรรไกของสัตว์มีกระดูกสันหลังน่าจะวิวัฒนาการขึ้นในยุคไซลูเรียน ซึ่งปรากฏในปลามีเกราะ แล้วหลายหลากยิ่งขึ้นในยุคดีโวเนียน ส่วนโค้งคอหอยหน้าสุดสองชุดเชื่อว่าได้กลายเป็นขากรรไกรและส่วนโค้งกระดูกไฮออยด์ (hyoid arch) ตามลำดับ ระบบกระดูกไฮออยด์แขวนขากรรไกรไว้กับกระดูกหุ้มสมอง ทำให้ขยับขากรรไกรได้อย่างสะดวก แม้จะไม่มีหลักฐานซากดึกดำบรรพ์ที่สนับสนุนทฤษฎีนี้ แต่ก็เข้ากับสิ่งที่เห็นว่า สัตว์มีกระดูกสันหลังที่มีขากรรไกร (อินฟราไฟลัม Gnathostomata) มีส่วนโค้งคอหอยเพียงแค่ 7 ชุด แต่สัตว์มีกระดูกสันหลังที่ไร้ขากรรไกร (ปลาไม่มีขากรรไกร) มี 9 ชุด

ประโยชน์ของขากรรไกรที่ได้คัดเลือกในเบื้องต้นอาจไม่เกี่ยวกับการกิน แต่ทำให้หายใจอย่างมีประสิทธิภาพยิ่งขึ้น^[1] คือใช้เป็นปัมพ์ (buccal pump ดังที่เห็นในปลาและสัตว์สะเทินน้ำสะเทินบกปัจจุบัน) ส่งน้ำไปที่เหงือก (ปลา) หรือส่งอากาศไปที่ปอด (สัตว์สะเทินน้ำสะเทินบก) แล้วในที่สุดก็วิวัฒนาการมาเป็นขากรรไกรดังที่เห็นในมนุษย์เพื่อใช้กินอาหาร ซึ่งเป็นหน้าที่สำคัญมากในสัตว์มีกระดูกสันหลัง ส่วนปลา teleost (infraclass Teleostei) หลายชนิดมีขากรรไกรที่วิวัฒนาการเพื่อดูดกิน และเพื่อยื่นขากรรไกรออก จึงเป็นโครงสร้างที่ซับซ้อนมากและมีกระดูกที่เกี่ยวข้องเป็นโหล ๆ^[2]

สัตว์สะเทินน้ำสะเทินบก สัตว์เลื้อยคลาน และสัตว์ปีก

ขากรรไกของ tetrapod (superclass Tetrapoda) ง่ายกว่าของปลามาก เพราะกระดูกขากรรไกส่วนบนต่าง ๆ (คือ premaxilla, maxilla, jugal, quadratojugal และ quadrate) ได้เชื่อมยึดกับกระดูกหุ้มสมอง และกระดูกขากรรไกรล่างต่าง ๆ (dentary, splenial, angular, surangular และ articular) ได้เชื่อมเป็นหน่วยเดียวกันโดยเรียกว่า ขากรรไกรล่าง (mandible) ขากรรไกรทั้งสองเชื่อมเป็นข้อที่กระดูก quadrate กับ articular และสามารถขยับกระดูกต่าง ๆ มากน้อยต่างกันแล้วแต่สัตว์ สัตว์บางสปีชีส์มีกระดูกขากรรไกรที่เชื่อมเข้าด้วยกันโดยสิ้นเชิง บางสปีชีส์มีข้อต่อให้เคลื่อนกระดูก dentary, quadrate หรือ maxilla ได้ ส่วนงูสามารถขยับขากรรไกรได้มากที่สุด ทำให้สามารถกลืนเหยื่อขนาดใหญ่ได้

สัตว์เลี้ยงลูกด้วยนม

สัตว์เลี้ยงลูกด้วยนมมีขากรรไกรล่าง (mandible) และขากรรไกรบน (maxilla) ส่วนเอปมีโครงสร้างทำให้ขากรรไกรล่างแข็งแรงขึ้นที่เรียกว่า simian shelf ซึ่งมนุษย์ปัจจุบันไม่มี ในวิวัฒนาการของขากรรไกรสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนม กระดูกสองชิ้น (คือ articular ของขากรรไกรล่าง และ quadrate ของขากรรไกรบน) ได้ลดขนาดลงแล้วรวมเข้าเป็นส่วนของหู และมีกระดูกอีกจำนวนหนึ่งที่เชื่อมเข้าด้วยกัน^[3] ดังนั้น จึงขยับกระดูกต่าง ๆ ได้ไม่ดี และขากรรไกรล่างจึงเชื่อมกับกระดูกขมับด้วยข้อต่อขากรรไกร (temporomandibular joint) มีโรคสามัญที่ข้อต่อนี้เรียกว่า temporomandibular joint dysfunction (การทำหน้าที่ผิดปกติของข้อต่อขากรรไกร) ซึ่งมีอาการเจ็บ ส่งเสียงเมื่อขยับ และขยับขากรรไกรล่างไม่สะดวก^[4]

เม่นทะเล

เม่นทะเลมีขากรรไกรพิเศษซึ่งปรากฏเป็นส่วนที่สมมาตรกัน 5 ส่วน แต่ละส่วนยึดกับฟันซี่เดียวที่งอกออกเรื่อย ๆ ทำด้วยแคลเซียมคาร์บอเนตที่เป็นผลึก

เชิงอรรถและอ้างอิง

1. Smith, M.M.; Coates, M.I. (2000). "10. Evolutionary origins of teeth and jaws: developmental models and phylogenetic patterns". ใน Teaford, Mark F.; Smith, Moya Meredith; Ferguson, Mark W.J. (บ.ก.). Development, function and evolution of teeth. Cambridge: Cambridge University Press. p. 145. ISBN 978-0-521-57011-4.
2. Britt, Robert Roy (November 28, 2006). "Prehistoric Fish Had Most Powerful Jaws". Live Science.
3. Allin, EF (December 1975). "Evolution of the mammalian middle ear". J. Morphol. 147 (4): 403–37. doi:10.1002/jmor.1051470404. PMID 1202224.
4. Wright, Edward F. (2010). Manual of temporomandibular disorders (2nd ed.). Ames, Iowa: Wiley-Blackwell. ISBN 978-0-8138-1324-0.

แหล่งข้อมูลอื่น

• Jaw ในหอสมุดแพทยศาสตร์แห่งชาติอเมริกัน สำหรับหัวข้อเนื้อหาทางการแพทย์ (MeSH)