海水酸化不只害珊瑚! 鯊魚的牙口也變差

酸性飲料易傷害琺瑯質,造成牙齒酸蝕。那麼,酸化的海洋對鯊魚牙齒會有什麼影響?德國研究團隊模擬地球二氧化碳濃度上升後的海洋,發現銳利的鯊魚牙齒有明顯裂縫跟孔洞,可能影響進食與生存。




海水酸化不只害珊瑚! 鯊魚的牙口也變差


污翅真鯊頭寬扁、軀幹粗壯呈紡錘型。研究發現,鯊魚掉下的牙齒浸泡在酸化的海水後出現明顯孔洞。圖片來源:Luc Viatour/WikiCommons(CC BY-SA 3.0)


牙齒坑洞恐影響生存


隨著大氣中二氧化碳濃度升高,更多的二氧化碳溶入海洋,導致海洋酸化,弱鹼性的海水pH值下降。鯊魚牙齒沒有直接固定在顎上,而是嵌入牙齦,加上需時常撕咬獵物,因此須不斷替換牙齒,以增加獵食效率。但是,這是否代表鯊魚不怕海水酸化?


污翅真鯊(Carcharhinus melanopterus)須微張嘴游泳才能呼吸,牙齒長時間直接接觸海水,可能會因海水持續酸化而受害。德國杜塞道夫海涅大學(Heinrich Heine University Düsseldorf)研究團隊在水族館收集了600多顆污翅真鯊自然脫落的牙齒,從中挑選完好的牙齒,放入不同酸度的海水槽浸泡8週。一組是目前海洋平均酸度pH 8.1,另一組模擬2300年海洋,若二氧化碳濃度持續上升,海洋pH值可能達7.3。


結果發現,較酸水槽的牙齒明顯受損,「表面出現裂縫和孔洞,牙根腐蝕加劇,結構退化。」杜塞道夫海涅大學動物學和有機體作用研究所所長弗勞(Sebastian Fraune)說。


團隊測得的牙齒周長變長,這是牙齒表面粗糙不平所致,雖然可能提高切割能力,卻也讓牙齒更易斷裂。




海水酸化不只害珊瑚! 鯊魚的牙口也變差


鯊魚牙齒的光學顯微鏡影像(左)與掃描式電子顯微鏡影像(右)。圖片來源:Heinrich Heine University Düsseldorf/Steffen Köhler(CC BY-NC-SA)


耗能修復非解方


這項研究僅針對已脫落的牙齒,因此還不知道鯊魚體內的牙齒是否會有修復機制,但弗勞解釋,即便鯊魚可以靠再礦化(remineralize)修復或更快更換牙齒,這都會耗損牠們的能量。


過去研究認為,鯊魚牙齒中高含量的氟化磷灰石(fluorapatite)有助抗酸蝕,但這項實驗顯示,鯊魚牙齒在極酸化的海水出現明顯腐蝕,最終可能影響鯊魚的覓食與生存。


「鯊魚的牙齒,是為了切割獵物而演化,不是為了抗酸蝕而生。」論文的第一作者鮑恩(Maximilian Baum)說,從這項研究可知,即便是自然界最鋒利的武器,在酸化的海洋裡仍是如此脆弱。




海水酸化不只害珊瑚! 鯊魚的牙口也變差


研究主要作者鮑恩手持污翅真鯊的下顎骨。圖片來源:Roman Müller-Böhm(CC BY-NC-SA)
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