若失去骇人利齿保宇配资,《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。
展开剩余77%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保宇配资,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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