科学家发现，某些海洋中最凶猛的猎手可能正在失去撕咬能力：随着海洋酸度增加，鲨鱼牙齿结构可能变得脆弱易碎。
鲨鱼以能持续换牙而闻名，在使用当前牙齿的同时总有新牙不断生长。由于鲨鱼依赖牙齿捕捉猎物，这种特性对海洋顶级捕食者的生存至关重要。
但新研究发现，在海洋日益酸化的背景中，仅靠再生牙齿的能力可能不足以抵御环境压力。德国研究人员通过模拟不同海洋酸化场景对鲨鱼牙齿进行检测，发现酸性更强的海水会导致牙齿更脆更弱。
“尽管鲨鱼牙齿由高度矿化的磷酸盐构成，但在未来海洋酸化场景下仍易受腐蚀。”本研究第一作者、德国杜塞尔多夫大学生物学家Maximilian Baum表示，“这些高度进化的武器是为切割血肉而构建，并非抵御酸蚀。我们的结果表明即使自然界最锋利的武器也可能变得脆弱。”
8月26日，相关研究发表在《海洋科学前沿》上。
海洋酸化导致鲨鱼牙齿脆化易损，削弱其撕咬能力。图源：Shutterstock
海洋酸化主要驱动因素是人类活动产生的二氧化碳排放。目前全球海洋平均pH值为8.1。预计到2300年将降至7.3。
研究人员采用这两种pH值环境，研究不同酸度海水对黑鳍礁鲨牙齿的影响。潜水员从饲养鲨鱼的水族馆收集了600多颗脱落牙齿，其中16颗完整无缺的牙齿用于pH实验，另外36颗用于周长测量对比。这些牙齿在独立的20升水槽中培养了八周。
与pH值8.1环境中培养的牙齿相比，暴露于更强酸性水体的牙齿损伤显著。“我们观察到可见的表面损伤，如裂缝和孔洞，牙根腐蚀加剧以及结构退化。”文章合著者Sebastian Fraune指出。较高pH值环境中的牙齿周长更大，但这并非实际生长，而是表面结构变得不规则导致二维图像显示尺寸增大。虽然改变的牙面可能提升切割效率，但也会使牙齿结构变脆更易断裂。
本研究仅针对已脱落的非活性矿化组织牙齿，未考虑活体可能存在的修复机制。“活体鲨鱼的情况可能更复杂。它们或许能更快再矿化或更换受损牙齿，但在酸化水域中所需能量成本也会更高。”Fraune解释道。
研究人员指出，黑鳍礁鲨必须持续张口游动以维持呼吸，因此牙齿会始终暴露于海水中。若水体酸性过强，牙齿会受损，尤其在酸化加剧时更为明显。“即使是pH值的适度下降，也可能影响牙齿更新周期较慢的敏感物种，或随时间推移产生累积效应。”Baum强调，“将海洋pH值维持在当前8.1的平均水平，对捕食者工具的物理完整性至关重要。”
此外，本研究仅关注海洋酸化对非活性组织的化学影响。研究人员表示未来应重点研究活体鲨鱼牙齿的化学结构变化与机械韧性。但该研究证实，微观损伤足以对依赖牙齿生存的动物构成严重威胁。
相关论文信息：https://doi.org/10.3389/fmars.2025.1597592
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