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持續上升的二氧化碳排放不僅導致了溫室效應，還造成了全球海洋酸化。此前的研究已經指出，海水中溶解的二氧化碳正對貝類、珊瑚等海洋生物的生存造成持續的威脅。現在，影響已經波及到海洋霸主——鯊魚。一項發表於《科學報告》的最新研究發現，鯊魚的鱗片和牙齒可能遭受酸化海水的腐蝕。這將嚴重影響鯊魚的捕食與遊動，甚至威脅到物種存亡以及海洋生態系統的穩定。

鯊魚是全世界最兇猛的捕食者之一，但它們在海洋食物鏈上的位置，正受到海水變暖和海洋酸化的影響。根據近期發表在《科學報告》上的一項研究，隨着海水中的二氧化碳濃度上升，海水的酸度增加，鯊魚的牙齒和齒狀鱗片（盾鱗）開始受到腐蝕，而這會限制鯊魚的游泳和捕食能力。

Lutz Auerswald是南非斯泰倫博斯大學以及該國農林漁業部的漁業生物學家，也是這項研究的通訊作者。他表示，鯊魚在海洋中的頂級捕食者地位最終可能會被替代，這將會擾亂整個海洋的食物鏈。“一些體型較大的鯊魚（例如如大白鯊）已經高度瀕危，而這種海洋環境的變化可能會讓它們走向滅亡。”

南非環境事務部的海洋研究學者Sarika Singh從啤酒中獲得了該研究的靈感。當Singh注意到酸度較高的啤酒以及其他碳酸飲料會腐蝕人類的牙齒時，她立刻意識到，酸度更高的海水也可能腐蝕鯊魚的牙齒。

絕大多數有關海洋酸化的研究，主要集中在貝類或其他以鈣爲基礎結構的物種，例如珊瑚。只有少量研究考慮海洋酸化對鯊魚的影響，這可能是因爲鯊魚的體型過於龐大，不易進行研究；另外有許多鯊魚物種正瀕臨滅絕。其中，只有一項研究檢測了海洋的pH值變化對鯊魚牙齒和鱗片的影響，但研究人員只研究了分佈在北大西洋的小點貓鯊，並沒有發現顯著的影響。但這項研究中海水的二氧化碳濃度較低，而目前大片海域的酸度已經超過了研究的假設。

在光學顯微鏡下，埃氏寬瓣鯊的齒質。（圖片來自：Jaqueline Dziergwa）

在最新論文中，Auerswald、Singh和同事的研究對象是埃氏寬瓣鯊（Haploblepharus edwardsii），這是一種底棲的小型貓鯊，主要分佈在南非。這種鯊魚的牙齒很小，所以研究人員決定研究海洋酸化對較大的盾鱗的影響。因爲鯊魚的牙齒和盾鱗都是由一種名爲齒質的多孔磷酸鈣材料構成，因此研究人員認爲鯊魚的牙齒可能出現與盾鱗一致的影響。

研究人員在南非開普敦港捕捉埃氏寬瓣鯊，並將它們轉移到一家由政府資助的研究型水族館。經過4個月的適應後，這13條鯊魚被分爲實驗組和對照組。對照組的貓鯊被養在微鹼性、pH值爲8.1（與海水的pH值相當）的大型水缸中。與此同時，實驗組貓鯊生活的水體pH值被逐漸調整至7.3——如果人類的二氧化碳排放持續增長，那麼到2300年時，海水的pH值就會降至7.3。（即使是目前，在南非、美國加利福尼亞州等地區的海水中，由於洋流和風的影響，海水的pH已經達到了7.3甚至更低。）

實驗中的埃氏寬瓣鯊（圖片來源：Jaqueline Dziergwa）

實驗開展兩個月後，研究人員通過電子顯微鏡分析了鯊魚盾鱗齒質中的鈣和磷酸鹽濃度，發現這些齒質明顯變小了。實驗組的鯊魚盾鱗有25%受損，而對照組只有9%。挪威科技大學的生物學家Fredrik Jutfelt說：“如果僅僅兩個月之後，這些鯊魚就出現了明顯的腐蝕，可想而知一年之後，它們會變成什麼樣。”

Auerswald提出，海洋酸化對不同物種的影響不盡相同。埃氏寬瓣鯊喜歡在海底安靜地等待和伏擊獵物，所以被腐蝕的盾鱗可能不會影響它們的捕食活動。但對於體型更大、通過遊動捕食的鯊魚（如大白鯊）來說，它們的盾鱗在遊動的過程中發揮了關鍵作用。一項發表於《魚類生理學》的研究發現，鯊魚的盾鱗能使鯊魚的游泳速度提高12%。因此，損壞的盾鱗不僅會降低鯊魚的速度，還會讓它們更難捕食獵物。雌性鯊魚的盾鱗能保護它們不被求愛的雄性鯊魚咬傷，另一些鯊魚也需要盾鱗來免受捕食者的傷害。因此，同等程度的腐蝕，將對一些鯊魚造成更嚴重的傷害。

目前，關於海洋酸化對其他需要固定鈣的生物的影響，已經有了更充分的研究，這些研究也顯示出廣泛的差異性。Auerswald和同事觀察到龍蝦對水體酸化顯示出一定的適應性，而鮑魚的生長速度會顯著降低。Auerswald表示：“鮑魚的殼因爲海洋酸化，看起來很嚇人。許多動物曾經歷了海洋酸度更高的一些遠古時期，但也有大量的物種在這些過程中消失了。只有對各個海洋物種進行逐一分析，我們才能詳細瞭解它們將遭受的影響。”