不斷加劇的海洋酸化正在腐蝕鯊魚的利齒

科學家發現，某些海洋中最兇猛的獵手可能正在失去撕咬能力：隨著海洋酸度增加，鯊魚牙齒結構可能變得脆弱易碎。

鯊魚以能持續換牙而聞名，在使用當前牙齒的同時總有新牙不斷生長。由于鯊魚依賴牙齒捕捉獵物，這種特性對海洋頂級捕食者的生存至關重要。

但新研究發現，在海洋日益酸化的背景中，僅靠再生牙齒的能力可能不足以抵御環境壓力。德國研究人員通過模擬不同海洋酸化場景對鯊魚牙齒進行檢測，發現酸性更強的海水會導致牙齒更脆更弱。

“盡管鯊魚牙齒由高度礦化的磷酸鹽構成，但在未來海洋酸化場景下仍易受腐蝕。”本研究第一作者、德國杜塞爾多夫大學生物學家Maximilian Baum表示，“這些高度進化的武器是為切割血肉而構建，并非抵御酸蝕。我們的結果表明即使自然界最鋒利的武器也可能變得脆弱。”

8月26日，相關研究發表在《海洋科學前沿》上。

海洋酸化主要驅動因素是人類活動產生的二氧化碳排放。目前全球海洋平均pH值為8.1。預計到2300年將降至7.3。

研究人員采用這兩種pH值環境，研究不同酸度海水對黑鰭礁鯊牙齒的影響。潛水員從飼養鯊魚的水族館收集了600多顆脫落牙齒，其中16顆完整無缺的牙齒用于pH實驗，另外36顆用于周長測量對比。這些牙齒在獨立的20升水槽中培養了八周。

與pH值8.1環境中培養的牙齒相比，暴露于更強酸性水體的牙齒損傷顯著。“我們觀察到可見的表面損傷，如裂縫和孔洞，牙根腐蝕加劇以及結構退化。”文章合著者Sebastian Fraune指出。較高pH值環境中的牙齒周長更大，但這并非實際生長，而是表面結構變得不規則導致二維圖像顯示尺寸增大。雖然改變的牙面可能提升切割效率，但也會使牙齒結構變脆更易斷裂。

本研究僅針對已脫落的非活性礦化組織牙齒，未考慮活體可能存在的修復機制。“活體鯊魚的情況可能更復雜。它們或許能更快再礦化或更換受損牙齒，但在酸化水域中所需能量成本也會更高。”Fraune解釋道。

研究人員指出，黑鰭礁鯊必須持續張口游動以維持呼吸，因此牙齒會始終暴露于海水中。若水體酸性過強，牙齒會受損，尤其在酸化加劇時更為明顯。“即使是pH值的適度下降，也可能影響牙齒更新周期較慢的敏感物種，或隨時間推移產生累積效應。”Baum強調，“將海洋pH值維持在當前8.1的平均水平，對捕食者工具的物理完整性至關重要。”

此外，本研究僅關注海洋酸化對非活性組織的化學影響。研究人員表示未來應重點研究活體鯊魚牙齒的化學結構變化與機械韌性。但該研究證實，微觀損傷足以對依賴牙齒生存的動物構成嚴重威脅。

相關論文信息：https://doi.org/10.3389/fmars.2025.1597592