独角鲸，这种被称为“海洋独角兽”的生物，长期以来一直被误解。中世纪欧洲人认为它们螺旋状的长牙是真正的独角兽之角，具有神奇的治愈力量。这个想法已被推翻，但这些长牙在加拿大和格陵兰仍然是受欢迎的纪念品，科学家们仍然对其奇特的结构着迷。现在，《自然·通讯》杂志上的一篇新论文揭示，长牙不仅仅是一个螺旋——它是一个双螺旋，内部还有一个反向旋转的螺旋。

因纽特人的传说中，一个被鱼叉绳拖入海洋的女人变成了第一头独角鲸，她缠绕的头发变成了螺旋状的长牙。现实则没有那么神话：长牙是雄性独角鲸左上颚的一颗犬齿，在两三岁时穿过嘴唇，长到1.5至2米（略低于5英尺至9英尺10英寸）。有些雄性会长出两颗长牙，有些则没有。雌性通常完全没有长牙，即使长出来，也更小且螺旋更少——但雌性比雄性长寿，这表明长牙更多关乎社会地位而非生存。

科学家观察到独角鲸用长牙击晕小型北极鳕鱼，还有一些不幸的独角鲸被发现长牙嵌入体内，暗示可能存在打斗。长牙还含有数百万个神经末梢，这可能让独角鲸感知水温或盐度的变化。但长牙的内部结构一直是个谜——直到现在。

长牙由牙本质构成，外层覆盖着一层薄薄的牙骨质，包围着中央的牙髓腔。这两层都由微小的胶原纤维组成，并矿化有羟基磷灰石纳米颗粒。宏观的螺旋形状源于这些纤维的排列方式，但没有人从原子、纳米和宏观尺度上绘制过其内部的三维结构。因此，研究人员使用多种先进技术研究了两个雄性独角鲸的长牙和头骨标本：X射线计算机断层扫描、扫描X射线衍射、扫描小角X射线散射、张量断层扫描和双折射显微镜。这需要在瑞典、瑞士和法国的三个大型同步加速器上预约时间。他们还进行了标准测量和机械三点弯曲测试。

结果显示：胶原纤维和羟基磷灰石纳米颗粒沿长牙的纵轴排列，在所有尺度上产生高度的各向异性。但微小角度的系统性偏差产生了扭曲结构。牙骨质形成已知的左旋螺旋，而牙本质形成右旋螺旋。这种双螺旋设计赋予了长牙非凡的刚度和强度，使其能够承受弯曲和扭转而不开裂。它还让长牙能够笔直生长，不同于大象弯曲的长牙。研究团队还发现了牙骨质中更精细的微观结构——向外辐射的胶原纤维束——他们计划进一步研究。

“由于鲸鱼可以活到80岁，它们的牙齿形成了一种历史记录，记录了动物一生中环境条件的变化，”丹麦奥胡斯大学的合著者亨里克·比克达尔说。“而且由于北大西洋目前正在经历非常迅速的变化，我们显然要调查是否能在独角鲸长牙的硬组织中追踪到这些变化。这正是我们现在正在做的工作。”

这项研究发表在《自然·通讯》上，DOI：10.1038/s41467-026-75689-z。所以下次你看到独角鲸长牙时，请记住：它不是魔法，但仍然相当令人印象深刻——一个带有扭曲（嗯，两个）的生物奇迹。