若失去駭人利齒，《大白鯊》的恐怖指數(shù)將大打折扣。

鯊魚以其齒狀駭人的微笑而聞名。不幸的是，對于《大白鯊》的影迷而言，這種可怕魚類的未來或?qū)⒚媾R牙齒方面的挑戰(zhàn)。氣候變化導(dǎo)致的海洋酸化環(huán)境可能會腐蝕黑鰭礁鯊的牙齒。根據(jù)8月27日發(fā)表在《海洋科學(xué)前沿》期刊上的實驗結(jié)果表明：預(yù)計到2300年，海水的酸堿度將損害鯊魚牙齒，使其布滿微孔與裂痕。

該研究第一作者、德國杜塞爾多夫海因里�！ずＤ髮W(xué)的生物學(xué)家馬克西米利安·鮑姆告訴媒體："受海洋酸化影響的不僅是貝類、珊瑚和貽貝。頂級捕食者最先進、高度礦化的武器也同樣受損。我們雖不清楚后果如何，但損傷已然可見可測。"

海洋為何日趨酸化？人類活動引發(fā)的氣候變化正在使海洋升溫，這已是公開的秘密。隨著大氣二氧化碳水平上升及海水變暖，海洋吸收了更多溶解的二氧化碳。溶解的二氧化碳與海水發(fā)生反應(yīng)，釋放氫離子，導(dǎo)致pH值下降。

在人類歷史的大部分時期，海洋一直呈弱堿性，平均pH值約為8.1-8.2，與小蘇打相當(dāng)。目前根據(jù)不同海域情況，pH值已波動至8.05附近。看似變化微小，但pH值采用對數(shù)刻度，每1.0的躍變都意味著酸度或堿度的10倍變化。

自1880年代以來，人類活動使海洋中酸性氫離子的濃度增加了26%以上。根據(jù)政府間氣候變化專門委員會最新報告，工業(yè)時代以來，海洋表層pH值每十年持續(xù)下降。當(dāng)前海洋酸化速度比過去3億年間任何時期快10倍。

這種變化已開始侵蝕海洋的物理基礎(chǔ)設(shè)施 —— 從貝類聚集區(qū)、珊瑚礁到海床。因此，鮑姆開始思考大型捕食性動物將如何應(yīng)對酸化的直接困境。

除學(xué)術(shù)研究外，鮑姆還在當(dāng)?shù)厮屦^擔(dān)任潛水員，負責(zé)維護動物棲息地。在鯊魚池潛水時（無需擔(dān)心，這些鯊魚"非常害羞"），他經(jīng)常注意到散落在圍場周圍的脫落牙齒。這些"牙齒禮花"來自鯊魚終身持續(xù)的自然換牙過程。這種捕食魚類不斷再生更新牙齒的特性，為鮑姆提供了絕佳的研究契機。

他收集了黑鰭礁鯊?fù)暾麩o損的牙齒樣本，開始評估這些牙齒在未來海洋環(huán)境中的耐受性。研究團隊首先詳細檢測數(shù)百顆牙齒，篩選出最完好的樣本，通過高分辨率顯微鏡照片記錄初始狀態(tài)。

最終選取16顆具有代表性的牙齒進行配對分組。每組一顆放入pH值8.1的對照水槽（模擬當(dāng)前海洋環(huán)境），另一顆置于pH值7.3的實驗水槽中浸泡八周。政府間氣候變化專門委員會預(yù)測，在最壞情況下，若人類未能控制排放，2300年海洋pH值可能降至7.3。兩個水槽的溫度和鹽度盡可能保持一致。

兩個月后，掃描電子顯微鏡顯示：酸性水域中的牙齒腐蝕顯著加劇，裂縫和孔洞明顯增多（尤其是牙根和基部）。在pH值7.3環(huán)境中的八顆牙齒全部出現(xiàn)可見損傷，而對照組僅不到半數(shù)牙齒受損。

盡管鯊魚會持續(xù)更換牙齒，但研究表明在氣候變化導(dǎo)致的酸化海洋中，換牙頻率需進一步提高。更嚴峻的是，在低pH值水域中，牙齒生長和礦化過程也會更加困難。

鮑姆指出牙齒是"鯊魚生態(tài)成功的關(guān)鍵"。若維持這種關(guān)鍵適應(yīng)能力需要消耗更多能量，鯊魚很可能因此陷入困境。在急速變化的世界中，鯊魚已面臨棲息地喪失、漁業(yè)衰退、盜獵甚至感知能力受損等多重威脅。牙齒弱化無疑將雪上加霜。

這項研究首次證明了酸化可能以前所未有的方式威脅鯊魚生存，但結(jié)論存在重要限制。鮑姆表示："我們并不清楚其實際影響程度。"研究團隊未檢測牙齒機械強度，也未在活體鯊魚上進行實驗，且現(xiàn)有研究結(jié)論存在分歧。

2019年一項關(guān)于pH值對鯊魚皮齒（與牙齒同源的特殊鱗片結(jié)構(gòu)，有助于流體動力運動）影響的研究發(fā)現(xiàn)酸性環(huán)境確實會腐蝕皮齒。但2022年對寬紋虎鯊的研究顯示，該物種牙齒能抵抗海洋酸化，部分原因是升溫和酸化效應(yīng)在某些情況下會相互抵消 —— 高溫使牙齒更脆，酸蝕使牙齒變軟。

鮑姆指出2022年研究采用的方法與其團隊存在顯著差異，且暴露環(huán)境的酸性較弱。此外，不同鯊魚物種的耐受性差異顯著：寬紋虎鯊牙齒暴露于環(huán)境水的程度低于黑鰭礁鯊，解剖結(jié)構(gòu)也不同。何種鯊魚最能耐受酸化海洋仍是未解之謎，而16顆離體牙齒的實驗?zāi)芊裢萍艾F(xiàn)實世界仍需更多驗證。

鯊魚已存在超過4億年，歷經(jīng)比當(dāng)今更暖與更冷的時期、更高與更低的pH環(huán)境、海平面升降等無數(shù)變遷。但所有歷史更迭都付出了代價 —— 巨齒鯊的滅絕便是明證。

"現(xiàn)存數(shù)百種鯊魚之外，已有許多物種滅絕，"鮑姆說道。展望不遠的未來，"或許某些物種能適應(yīng)新環(huán)境，而另一些則可能消亡。"

如果朋友們喜歡，敬請關(guān)注“知新了了”！