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信息来源： https://edition.cnn.com/2025/08/27/science/ocean-acidification-shark-teeth
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海洋酸化正在威胁着地球上最古老、最成功的捕食者群体。德国海因里希·海涅大学最新研究显示，随着海洋pH值持续下降，鲨鱼赖以生存的锋利牙齿正在遭受前所未有的化学侵蚀，这一发现可能彻底改变我们对气候变化生态影响的认知。 5 Z8 Z: r4 S/ T" ^* `# Z
这项发表在《海洋科学前沿》杂志上的研究首次直接证实了海洋酸化对鲨鱼牙齿结构的破坏性影响。研究团队通过对600颗黑鳍礁鲨自然脱落牙齿进行八周实验观察发现，在模拟2300年海洋酸化条件下，鲨鱼牙齿出现了明显的表面损伤，包括裂缝、孔洞、牙根腐蚀加剧以及整体结构退化。 * R& B! Z9 D! Y
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这是用于研究的黑鳍礁鲨牙齿的特写。 马克斯·鲍姆
& g4 n% m& {* J4 J! c) X 研究主要作者马克西米利安·鲍姆指出："我们的主要结论是，不仅珊瑚或软体动物等小型生物面临危险：甚至顶级捕食者的牙齿在酸化条件下也会出现明显的损伤，这表明海洋酸化对鲨鱼的影响可能比以前认为的更直接。"这一发现挑战了此前认为大型海洋捕食者相对不受海洋化学变化影响的观点。 ' r( E* w3 Q" J# b; m; ]
实验设计揭示惊人结果 * I6 u% V3 M2 x3 Y/ o
研究团队采用了严格的对照实验设计。他们从德国奥伯豪森海洋生物水族馆收集了10条黑鳍礁鲨的自然脱落牙齿，从中筛选出52颗牙齿进行实验，分别放置在pH值8.2和7.3的两个不同水箱中培养八周。 9 ^! V1 R. Z t5 A
控制组的pH值8.2接近当前海洋平均水平，而实验组的pH值7.3则基于2003年《自然》杂志发表的预测模型，代表了2300年可能的海洋酸化程度。这种实验设计虽然采用了相对极端的酸化情景，但为了解长期气候变化影响提供了重要参考。
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; y, b. h) {( r5 x 在pH值7.3的环境下孵化的鲨鱼牙齿腐蚀现象更为严重。 斯特芬·科勒 9 r2 `, ~7 I M
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实验结果令人震惊。在酸性更强的环境中，鲨鱼牙齿的损伤明显加重。研究合著者、海因里希·海涅大学教授塞巴斯蒂安·弗劳内表示，与在正常pH值环境中的牙齿相比，酸化环境下的牙齿"出现了明显的表面损伤，例如裂缝和孔洞，牙根腐蚀加剧，以及结构退化"。 + O4 g" K. Y4 ~* u/ r
这种程度的损伤可能对鲨鱼的生存和生态功能产生深远影响。许多鲨鱼物种同时使用多排牙齿，单颗牙齿的使用周期可达数周甚至数月。累积的牙齿损伤将直接影响其觅食效率，增加能量消耗需求，特别是对那些牙齿更换周期较慢的物种而言，影响更为严重。
! Z0 a& z; j# P3 y- { 海洋酸化的全球趋势 % ~3 H9 @7 \! n) |, X
海洋酸化被科学界称为气候变化的"另一个CO2问题"。根据美国国家海洋和大气管理局的数据，自工业革命开始以来，海洋表层水的pH值已下降了0.1个pH单位，酸度增加了约30%。这一变化速度在地球历史上极为罕见，远超过海洋生态系统的自然适应能力。
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德国奥伯豪森海洋生物馆的一只黑鳍礁鲨。 马克斯·鲍姆
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0 `, S) V8 ?8 B( U! j: T 随着大气中二氧化碳浓度持续上升，海洋吸收的CO2不断增加。当二氧化碳溶解在海水中时，会形成碳酸，进而降低海水的pH值。这一过程已经对许多海洋生物造成了严重影响，特别是那些依赖钙化结构的物种，如珊瑚、贝类和海胆等。
7 O, p$ X2 m6 u: b* g 然而，此前的研究主要关注这些传统的"受害者"群体，对于大型海洋捕食者的影响研究相对较少。鲨鱼作为海洋食物链的顶端捕食者，其受到的影响可能通过食物链传递，对整个海洋生态系统产生连锁反应。
; u! W& l4 u! E& G# | [ 科学界的不同观点 0 L% b1 y# u0 E/ R6 H0 x; q, |
尽管这项研究提供了重要的新见解，但科学界对其结论仍存在一定争议。澳大利亚阿德莱德大学海洋生态学教授伊万·纳格尔克肯指出了研究的局限性。他认为，由于实验使用的是水族馆中鲨鱼脱落的牙齿，可能无法完全代表活体鲨鱼口中的实际条件。
4 C1 t) ^7 {/ L2 U% t* d% V6 u 纳格尔克肯参与的2022年研究得出了不同的结论，该研究基于在不同pH值环境中培养的活体鲨鱼，结果显示鲨鱼牙齿对海洋酸化具有相对的抵抗力。他在评论中表示："这项新研究测试了已经脱落的鲨鱼牙齿的极端腐蚀作用——这可能并不一定代表鲨鱼在未来的海洋中会经历的情况。"
. S4 ]; W6 ~" T5 L# M# k$ i 对此，鲍姆团队也承认了研究的局限性，指出他们的结果"仅代表了海洋酸化对非生物矿化组织的纯化学效应"。然而，他们强调这种方法提供了一个重要的基准，有助于理解鲨鱼牙齿在极端酸化条件下的脆弱性。
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t; a/ _" ^) j' c* V. B/ f 该研究的主要作者马克西米利安·鲍姆 (Maximilian Baum) 拿着鲨鱼的下颌。 罗曼·穆勒-博姆 3 |% S& p0 M0 _9 Y
( x8 j3 |' n' g- v, W% W 鲍姆解释说："我们的研究重点是自然脱落的牙齿，因为目前这方面的数据非常少。通过分离酸化海水对矿化结构本身的化学影响，我们希望为理解鲨鱼牙齿的脆弱性提供一个基准。这种方法补充了之前对活体动物的研究，并有助于强调对牙齿等暴露硬组织的潜在损害。"
7 c) E3 E( v! Q3 w 生态系统连锁效应的担忧 & b! U8 k) {, I' G G( J0 {$ n, `
这项研究的意义远超鲨鱼本身的福祉。作为海洋生态系统中的关键物种，鲨鱼在维持海洋生物多样性和生态平衡方面发挥着不可替代的作用。它们通过控制中层鱼类数量，间接保护了海草床和珊瑚礁等重要栖息地。 ' C# a! j+ U# p
如果海洋酸化确实影响了鲨鱼的觅食能力，可能引发一系列生态连锁反应。鲨鱼捕食效率的下降可能导致其猎物数量激增，进而对海洋植物群落和底栖生物造成过度捕食压力。这种自上而下的级联效应可能最终导致整个海洋生态系统结构的改变。
) a- H) h8 i% A: ~# }( [ 鲍姆警告说："如果鲨鱼及其恢复力因海洋酸化加上过度捕捞和塑料污染等其他压力因素而减弱，这可能会引发许多海洋生态系统的连锁反应和多米诺骨牌效应。"
( [$ I W" {% ~" N 目前，全球鲨鱼种群已经因过度捕捞而严重减少。联合国粮农组织数据显示，近几十年来全球鲨鱼数量下降了70%以上。如果再加上海洋酸化的额外压力，这些古老的捕食者可能面临前所未有的生存挑战。
) Y" w2 h/ c2 M8 ? 这项研究提醒我们，气候变化的影响可能比想象中更加广泛和复杂。即使是地球上最成功的捕食者之一，也无法完全免受人类活动造成的环境变化影响。
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