二氧化碳排放量的增加不仅加剧了温室效应，而且使全球海洋酸化。 此前的研究指出，海水中溶解的二氧化碳正在对贝类和珊瑚等海洋生物的生存构成持续威胁。 现在，影响已经蔓延到了海洋霸主——鲨鱼。 《科学报告》发表的一项新研究发现，鲨鱼的鳞片和牙齿可能会被酸化海水腐蚀。 这将严重影响鲨鱼的捕食和游泳，甚至威胁物种的生存和海洋生态系统的稳定。

撰写者 | 努维尔

翻译 | 石云雷

校对| 吴飞

鲨鱼是世界上最凶猛的掠食者之一，但它们在海洋食物链中的地位正在受到海洋变暖和酸化的影响。 根据最近发表在《科学报告》上的一项研究，随着海水中二氧化碳浓度的上升，海水的酸度增加，鲨鱼的牙齿和齿状鳞片（盾板）开始侵蚀，这限制了鲨鱼游泳和捕食的能力。

南非斯泰伦博斯大学和该国农林渔业部的渔业生物学家卢茨是该研究的通讯作者。 他说，鲨鱼最终可能会被取代，成为海洋中的顶级掠食者，从而扰乱整个海洋的食物链。 “一些较大的鲨鱼，例如大白鲨，已经高度濒临灭绝，海洋环境的这种变化可能会导致它们灭绝。”

南非环境事务部海洋研究员辛格从啤酒中获得了这项研究的灵感。 当辛格注意到酸性啤酒和其他碳酸饮料腐蚀人类牙齿时，她立即意识到更多的酸性海水也可能腐蚀鲨鱼。

绝大多数关于海洋酸化的研究都集中在贝类或其他含钙物种，例如珊瑚。 只有少数研究考虑了海洋酸化对鲨鱼的影响，可能是因为它们太大而无法研究，而且许多物种面临灭绝的威胁。 其中，只有一项研究考察了海洋pH值变化对鲨鱼牙齿和鳞片的影响，但研究人员只研究了北大西洋的小斑猫鲨，并没有发现明显的影响。 但这项研究中的海水二氧化碳含量较低，而且大片海洋的酸性比研究假设的要高。

在最新的论文中，辛格和同事研究了埃斯佩里迪阔叶鲨（'s shark），这是一种小型的底栖猫鲨，主要发现于南非。 鲨鱼的牙齿很小，因此研究人员决定研究海洋酸化对较大盾鳞的影响。 由于鲨鱼的牙齿和盾鳞都是由一种称为牙本质的多孔磷酸钙材料制成的，因此研究人员认为鲨鱼的牙齿可能与盾鳞具有相同的影响。

研究人员在南非开普敦港捕获了埃斯佩兰萨阔口鲨，并将它们转移到政府资助的研究水族馆。 经过4个月的适应，13条鲨鱼被分为实验组和对照组。 对照组的猫鲨饲养在pH值为8.1的弱碱性大水箱中（与海水的pH值相当）。 与此同时，实验组猫鲨生活的水体pH值逐渐调整至7.3——如果人类二氧化碳排放量继续增加，到2300年海水pH值将降至7.3。（即使目前在南非、加利福尼亚等地的海水中，由于洋流和风的影响，海水pH值已达到7.3甚至更低。）

实验两个月后，研究人员通过电子显微镜分析了鲨鱼黄芩牙本质中的钙和磷酸盐浓度，发现牙本质明显变小。 在实验组中，鲨鱼的盾鳞有 25% 受损，而对照组中只有 9% 受损。 “如果仅仅两个月后，这些鲨鱼就表现出明显的腐蚀，你可以想象一年后它们会是什么样子，”挪威科技大学的生物学家说。

提出海洋酸化对不同物种的影响不同。 埃希氏阔口鲨喜欢在海百思特网底静静地等待和伏击猎物，因百思特网此被腐蚀的盾鳞可能不会影响它们的捕猎活动。 但对于通过游泳捕食的大型鲨鱼（例如大白鲨）来说，它们的盾鳞在游泳中起着关键作用。 发表在《鱼类生理学》上的一项研究发现，鲨鱼的盾鳞使鲨鱼的游泳速度提高了 12%。 因此，受损的盾鳞不仅会减慢鲨鱼的速度，还会使它们更难捕捉猎物。 雌性鲨鱼的盾鳞可以保护它们免受求爱的雄性鲨鱼的伤害，其他鲨鱼也需要盾鳞来保护它们免受捕食者的伤害。 因此，同样数量的腐蚀会使一些鲨鱼受到更严重的伤害。

海洋酸化对其他需要固定钙的生物体的影响现在得到了更充分的研究，这些研究也显示出广泛的可变性。 和同事观察到，龙虾对水体酸化表现出一定的适应能力，而鲍鱼的生长速度百思特网会明显降低。 “由于海洋酸化，鲍鱼的壳看起来很吓人。许多动物都经历过一些远古时期海洋酸度较高的时期，但也有大量物种在这些过程中消失。只有对单个海洋物种进行一一分析，我们才能详细了解它们将受到怎样的影响。”

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