Акулы могут терять свои смертоносные зубы из-за подкисления океана.

от

Способность акул заменять зубы может оказаться недостаточной для выживания в условиях потепления и подкисления океана

Акулы известны своей способностью заменять зубы: новые постоянно вырастают по мере использования текущего набора. Поскольку акулы полагаются на свои зубы для поимки добычи, это жизненно важно для выживания одного из главных хищников океана.

Однако, как показало новое исследование, опубликованное в журнале Frontiers in Marine Science, способности акул отращивать новые зубы может быть недостаточно, чтобы противостоять вызовам меняющегося мира, где океаны становятся всё более кислыми.

Исследователи из Германии изучили зубы акул в различных сценариях подкисления океана и показали, что более кислые воды приводят к тому, что зубы становятся более хрупкими и слабыми.

«Акулы, несмотря на то что их зубы состоят из высоко минерализованных фосфатов, всё равно уязвимы к коррозии в условиях будущего подкисления океана», — говорит первый автор статьи в Frontiers in Marine Science, биолог из Университета Генриха Гейне в Дюссельдорфе (HHU) Максимилиан Баум. «Их зубы — это высокоразвитое оружие, созданное для разрезания плоти, а не для сопротивления кислой среде. Наши результаты показывают, насколько уязвимым может быть даже самое острое оружие в природе».

Что такое подкисление океана?

Подкисление океана — это процесс, при котором значение pH океана продолжает снижаться, что приводит к повышению кислотности воды. В основном это вызвано выбросами CO₂, образующегося в результате деятельности человека. В настоящее время среднее значение pH океанов мира составляет 8,1. Ожидается, что к 2300 году оно упадёт до 7,3, что сделает воду почти в 10 раз более кислой, чем сейчас.

Исследование

Для своего исследования учёные использовали два значения pH — 8,1 и 7,3 — чтобы изучить влияние более и менее кислой воды на зубы чернопёрых рифовых акул. Дайверы собрали более 600 выброшенных зубов из аквариума, где содержались акулы. Шестнадцать зубов — тех, которые были полностью неповреждёнными, — использовали для эксперимента с pH, а ещё 36 — для измерения окружности до и после эксперимента. Зубы инкубировали в течение восьми недель в отдельных 20-литровых резервуарах.

«Это исследование началось как проект бакалавриата и переросло в рецензируемую публикацию. Это отличный пример потенциала студенческих исследований», — сказал старший автор исследования профессор Себастьян Фраун, возглавляющий Институт зоологии и организменных взаимодействий в HHU. «Любопытство и инициатива могут привести к настоящим научным открытиям».

По сравнению с зубами, инкубированными при pH 8,1, зубы, подвергшиеся воздействию более кислой воды, были значительно более повреждены.

«Мы наблюдали видимые повреждения поверхности, такие как трещины и отверстия, повышенную коррозию корней и структурную деградацию», — сказал Фраун. Окружность зубов также была больше при более высоких значениях pH. Зубы не росли, но структура поверхности стала более неровной, из-за чего они казались больше на двумерных изображениях. Хотя изменённая структура поверхности зуба может повысить эффективность резки, она потенциально также делает зубы структурно более слабыми и склонными к поломке.

Исследование рассматривало только выброшенные зубы с неживой минерализованной тканью, поэтому процессы восстановления, которые могут происходить в живых организмах, не учитывались.

«У живых акул ситуация может быть более сложной. Они потенциально могут минерализовать или заменять повреждённые зубы быстрее, но энергетические затраты на это, вероятно, будут выше в подкислённой воде», — объяснил Фраун.

Чернопёрые рифовые акулы должны постоянно держать рот открытым, чтобы дышать, поэтому их зубы постоянно подвергаются воздействию воды. Если вода слишком кислая, зубы автоматически повреждаются, особенно если подкисление усиливается, говорят исследователи.

«Даже умеренное снижение pH может повлиять на более чувствительные виды с медленным циклом репликации зубов или иметь кумулятивное воздействие с течением времени», — отметил Баум. «Поддержание значения pH океана около текущего среднего уровня 8,1 может иметь решающее значение для физической целостности инструментов хищников».

Кроме того, исследование было сосредоточено только на химическом воздействии подкисления океана на неживую ткань. Будущие исследования должны изучить изменения в зубах, их химической структуре и механической устойчивости у живых акул, говорят учёные. Исследование показывает, что микроскопические повреждения могут стать серьёзной проблемой для животных, выживание которых зависит от зубов.

«Это напоминание о том, что последствия изменения климата распространяются по всей пищевой сети и экосистемам», — заключил Баум.

Источник

Другие новости по теме

Другие новости на сайте