鲨鱼或面临“咬合力”衰退危机

若失去骇人利齿，《大白鲨》的恐怖指数将大打折扣。

鲨鱼以其齿状骇人的微笑而闻名。不幸的是，对于《大白鲨》的影迷而言，这种可怕鱼类的未来或将面临牙齿方面的挑战。气候变化导致的海洋酸化环境可能会腐蚀黑鳍礁鲨的牙齿。根据8月27日发表在《海洋科学前沿》期刊上的实验结果表明：预计到2300年，海水的酸碱度将损害鲨鱼牙齿，使其布满微孔与裂痕。

该研究第一作者、德国杜塞尔多夫海因里希·海涅大学的生物学家马克西米利安·鲍姆告诉媒体："受海洋酸化影响的不仅是贝类、珊瑚和贻贝。顶级捕食者最先进、高度矿化的武器也同样受损。我们虽不清楚后果如何，但损伤已然可见可测。"

海洋为何日趋酸化？人类活动引发的气候变化正在使海洋升温，这已是公开的秘密。随着大气二氧化碳水平上升及海水变暖，海洋吸收了更多溶解的二氧化碳。溶解的二氧化碳与海水发生反应，释放氢离子，导致pH值下降。

在人类历史的大部分时期，海洋一直呈弱碱性，平均pH值约为8.1-8.2，与小苏打相当。目前根据不同海域情况，pH值已波动至8.05附近。看似变化微小，但pH值采用对数刻度，每1.0的跃变都意味着酸度或碱度的10倍变化。

自1880年代以来，人类活动使海洋中酸性氢离子的浓度增加了26%以上。根据政府间气候变化专门委员会最新报告，工业时代以来，海洋表层pH值每十年持续下降。当前海洋酸化速度比过去3亿年间任何时期快10倍。

这种变化已开始侵蚀海洋的物理基础设施 —— 从贝类聚集区、珊瑚礁到海床。因此，鲍姆开始思考大型捕食性动物将如何应对酸化的直接困境。

除学术研究外，鲍姆还在当地水族馆担任潜水员，负责维护动物栖息地。在鲨鱼池潜水时（无需担心，这些鲨鱼"非常害羞"），他经常注意到散落在围场周围的脱落牙齿。这些"牙齿礼花"来自鲨鱼终身持续的自然换牙过程。这种捕食鱼类不断再生更新牙齿的特性，为鲍姆提供了绝佳的研究契机。

他收集了黑鳍礁鲨完整无损的牙齿样本，开始评估这些牙齿在未来海洋环境中的耐受性。研究团队首先详细检测数百颗牙齿，筛选出最完好的样本，通过高分辨率显微镜照片记录初始状态。

最终选取16颗具有代表性的牙齿进行配对分组。每组一颗放入pH值8.1的对照水槽（模拟当前海洋环境），另一颗置于pH值7.3的实验水槽中浸泡八周。政府间气候变化专门委员会预测，在最坏情况下，若人类未能控制排放，2300年海洋pH值可能降至7.3。两个水槽的温度和盐度尽可能保持一致。

两个月后，扫描电子显微镜显示：酸性水域中的牙齿腐蚀显著加剧，裂缝和孔洞明显增多（尤其是牙根和基部）。在pH值7.3环境中的八颗牙齿全部出现可见损伤，而对照组仅不到半数牙齿受损。

尽管鲨鱼会持续更换牙齿，但研究表明在气候变化导致的酸化海洋中，换牙频率需进一步提高。更严峻的是，在低pH值水域中，牙齿生长和矿化过程也会更加困难。

鲍姆指出牙齿是"鲨鱼生态成功的关键"。若维持这种关键适应能力需要消耗更多能量，鲨鱼很可能因此陷入困境。在急速变化的世界中，鲨鱼已面临栖息地丧失、渔业衰退、盗猎甚至感知能力受损等多重威胁。牙齿弱化无疑将雪上加霜。

这项研究首次证明了酸化可能以前所未有的方式威胁鲨鱼生存，但结论存在重要限制。鲍姆表示："我们并不清楚其实际影响程度。"研究团队未检测牙齿机械强度，也未在活体鲨鱼上进行实验，且现有研究结论存在分歧。

2019年一项关于pH值对鲨鱼皮齿（与牙齿同源的特殊鳞片结构，有助于流体动力运动）影响的研究发现酸性环境确实会腐蚀皮齿。但2022年对宽纹虎鲨的研究显示，该物种牙齿能抵抗海洋酸化，部分原因是升温和酸化效应在某些情况下会相互抵消 —— 高温使牙齿更脆，酸蚀使牙齿变软。

鲍姆指出2022年研究采用的方法与其团队存在显著差异，且暴露环境的酸性较弱。此外，不同鲨鱼物种的耐受性差异显著：宽纹虎鲨牙齿暴露于环境水的程度低于黑鳍礁鲨，解剖结构也不同。何种鲨鱼最能耐受酸化海洋仍是未解之谜，而16颗离体牙齿的实验能否推及现实世界仍需更多验证。

鲨鱼已存在超过4亿年，历经比当今更暖与更冷的时期、更高与更低的pH环境、海平面升降等无数变迁。但所有历史更迭都付出了代价 —— 巨齿鲨的灭绝便是明证。

"现存数百种鲨鱼之外，已有许多物种灭绝，"鲍姆说道。展望不远的未来，"或许某些物种能适应新环境，而另一些则可能消亡。"

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