剥夺鲨鱼霸主地位的，可能是被海水酸掉的大牙

　　持续上升的二氧化碳排放不仅导致了温室效应，还造成了全球海洋酸化。此前的研究已经指出，海水中溶解的二氧化碳正对贝类、珊瑚等海洋生物的生存造成持续的威胁。现在，影响已经波及到海洋霸主——鲨鱼。一项发表于《科学报告》的最新研究发现，鲨鱼的鳞片和牙齿可能遭受酸化海水的腐蚀。这将严重影响鲨鱼的捕食与游动，甚至威胁到物种存亡以及海洋生态系统的稳定。

　　撰文 | Rachel Nuwer

　　翻译 | 石云雷

　　审校 | 吴非

　　鲨鱼是全世界最凶猛的捕食者之一，但它们在海洋食物链上的位置，正受到海水变暖和海洋酸化的影响。根据近期发表在《科学报告》上的一项研究，随着海水中的二氧化碳浓度上升，海水的酸度增加，鲨鱼的牙齿和齿状鳞片（盾鳞）开始受到腐蚀，而这会限制鲨鱼的游泳和捕食能力。

　　Lutz Auerswald是南非斯泰伦博斯大学以及该国农林渔业部的渔业生物学家，也是这项研究的通讯作者。他表示，鲨鱼在海洋中的顶级捕食者地位最终可能会被替代，这将会扰乱整个海洋的食物链。“一些体型较大的鲨鱼（例如如大白鲨）已经高度濒危，而这种海洋环境的变化可能会让它们走向灭亡。”

　　南非环境事务部的海洋研究学者Sarika Singh从啤酒中获得了该研究的灵感。当Singh注意到酸度较高的啤酒以及其他碳酸饮料会腐蚀人类的牙齿时，她立刻意识到，酸度更高的海水也可能腐蚀鲨鱼的牙齿。

　　绝大多数有关海洋酸化的研究，主要集中在贝类或其他以钙为基础结构的物种，例如珊瑚。只有少量研究考虑海洋酸化对鲨鱼的影响，这可能是因为鲨鱼的体型过于庞大，不易进行研究；另外有许多鲨鱼物种正濒临灭绝。其中，只有一项研究检测了海洋的pH值变化对鲨鱼牙齿和鳞片的影响，但研究人员只研究了分布在北大西洋的小点猫鲨，并没有发现显著的影响。但这项研究中海水的二氧化碳浓度较低，而目前大片海域的酸度已经超过了研究的假设。

　　在最新论文中，Auerswald、Singh和同事的研究对象是埃氏宽瓣鲨（Haploblepharus edwardsii），这是一种底栖的小型猫鲨，主要分布在南非。这种鲨鱼的牙齿很小，所以研究人员决定研究海洋酸化对较大的盾鳞的影响。因为鲨鱼的牙齿和盾鳞都是由一种名为齿质的多孔磷酸钙材料构成，因此研究人员认为鲨鱼的牙齿可能出现与盾鳞一致的影响。

　　研究人员在南非开普敦港捕捉埃氏宽瓣鲨，并将它们转移到一家由政府资助的研究型水族馆。经过4个月的适应后，这13条鲨鱼被分为实验组和对照组。对照组的猫鲨被养在微碱性、pH值为8.1（与海水的pH值相当）的大型水缸中。与此同时，实验组猫鲨生活的水体pH值被逐渐调整至7.3——如果人类的二氧化碳排放持续增长，那么到2300年时，海水的pH值就会降至7.3。（即使是目前，在南非、美国加利福尼亚州等地区的海水中，由于洋流和风的影响，海水的pH已经达到了7.3甚至更低。）

　　实验开展两个月后，研究人员通过电子显微镜分析了鲨鱼盾鳞齿质中的钙和磷酸盐浓度，发现这些齿质明显变小了。实验组的鲨鱼盾鳞有25%受损，而对照组只有9%。挪威科技大学的生物学家Fredrik Jutfelt说：“如果仅仅两个月之后，这些鲨鱼就出现了明显的腐蚀，可想而知一年之后，它们会变成什么样。”

　　Auerswald提出，海洋酸化对不同物种的影响不尽相同。埃氏宽瓣鲨喜欢在海底安静地等待和伏击猎物，所以被腐蚀的盾鳞可能不会影响它们的捕食活动。但对于体型更大、通过游动捕食的鲨鱼（如大白鲨）来说，它们的盾鳞在游动的过程中发挥了关键作用。一项发表于《鱼类生理学》的研究发现，鲨鱼的盾鳞能使鲨鱼的游泳速度提高12%。因此，损坏的盾鳞不仅会降低鲨鱼的速度，还会让它们更难捕食猎物。雌性鲨鱼的盾鳞能保护它们不被求爱的雄性鲨鱼咬伤，另一些鲨鱼也需要盾鳞来免受捕食者的伤害。因此，同等程度的腐蚀，将对一些鲨鱼造成更严重的伤害。

　　目前，关于海洋酸化对其他需要固定钙的生物的影响，已经有了更充分的研究，这些研究也显示出广泛的差异性。Auerswald和同事观察到龙虾对水体酸化显示出一定的适应性，而鲍鱼的生长速度会显著降低。Auerswald表示：“鲍鱼的壳因为海洋酸化，看起来很吓人。许多动物曾经历了海洋酸度更高的一些远古时期，但也有大量的物种在这些过程中消失了。只有对各个海洋物种进行逐一分析，我们才能详细了解它们将遭受的影响。”

　　原文链接：

　　https://www.scientificamerican.com/article/ocean-acidification-could-eat-away-at-sharks-teeth-and-scales/