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! L0 x7 B3 [! u* ?4 [$ w' `" b7 M# ` 2019年12月,来自南非斯泰伦博斯大学的研究者在Scientific Reports杂志上发表了一项海水酸化对鲨鱼鳞片腐蚀情况影响的研究,研究题目为“Acid-base adjustments and first evidence of denticle corrosion caused by ocean acidification conditions in a demersal shark species”。
1 o1 C; r9 r! R1 O 海洋酸化是指海水吸收了空气中过量的二氧化碳导致海水pH下降的现象。pH是海洋酸化的一个主要指标。一般来说,海洋表层水的pH约为8.1,高纬度海域pH比低纬度高,表层海水pH比深层海水高,整体呈弱碱性。 & p t8 R5 [8 n% ^5 C; m7 b
有研究证明,从工业革命到现在的200年来,海洋吸收了大量人类活动产生的二氧化碳,海水pH由原来的8.2下降到目前的8.1。专家预测,到本世纪末,海水pH将再下降0.3~0.4, 到2300年将降至7.3。 . s0 `/ ` C! J% r; E- R
200年下降0.1,看起来似乎没有什么大问题,其实情况已经非常严峻。纵观历史长河,整个海洋环境pH变化很小,当前海洋酸度升高的速度是过去数百万年中自然变化的100倍。
+ H, q( W6 h; g: [% q% L$ _/ O5 a4 C 海洋酸化改变了环境, 干扰了海洋生物的新陈代谢、酸碱平衡、内分泌功能、免疫反应和免疫蛋白酶的活性等, 危害海洋生态系统的稳定性和海洋生物的生存。 % C- L. f% P# j
目前已有针对海洋酸化环境下的无脊椎动物、硬骨鱼类影响的报道,但对软骨鱼类的研究极少。软骨鱼类在全球海洋生态系统中起着至关重要的作用,其中鳐形目的一些种类是重要的渔业资源。它们繁殖力低,进化速度慢,表型可塑性、环境适应性低,海洋酸化等气候变化因素对它们的影响更剧烈。 " F8 b0 L8 a t% S- ]
生活在南非西部和南部沿岸海域的埃氏宽瓣鲨(Haploblepharus edwardsii,Scyliorhinidae)比大多数同类更容易受到酸性海水的影响,气候变化会使上升流增加,从而把深层的酸性海水带到鲨鱼生存的水层中。 0 o0 j) s( @: x! _
研究者研究了酸化海水对埃氏宽瓣鲨的影响,首次观察到长期暴露在酸化海水中,鲨鱼的盾鳞会遭到腐蚀。他们发现,在酸化海水(pH=7.3,即2300年海水pH的预估值)中生活9周的3条鲨鱼中,平均有25%的盾鳞受损;而另外3条生活在非酸化海水中的对照组鲨鱼,只有9.2%的盾鳞受损。
( Q! Z* G, _ g# I& P1 V 研究者认为,这种腐蚀可能会损害鲨鱼皮肤的保护作用,并且会影响鲨鱼体表流体动力学,进而影响鲨鱼的游动能力。此外,因鲨鱼牙齿与盾鳞结构、组成相同,研究者推断鲨鱼牙齿可能会因海水酸化而出现类似腐蚀,对其摄食造成不利影响。
1 ]/ y7 w1 d3 A! e b 埃氏宽瓣鲨盾鳞的光学显微镜图片左列为正常pH下鲨鱼盾鳞的电子显微镜照片,右列为酸化环境下的照片本文图片来自论文作者。点击(https://www.nature.com/articles/s41598-019-54795-7)查看论文.
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