Zęby rekina mogą być ich piętą achillesową, ponieważ są wynikiem zakwaszenia oceanów.

Zęby rekina to jedna z najbardziej wyrafinowanych broni natury. Przez 400 milionów lat ewolucja z biologiczną precyzją doskonaliła jeden z najstraszniejszych zębów świata zwierząt. Istnieje jednak scenariusz, w którym sytuacja może się zmienić. Nowe badanie, opublikowane w tę środę w czasopiśmie Frontiers in Marine Science , sugeruje, że zakwaszenie oceanów – bezpośrednia konsekwencja emisji dwutlenku węgla przez człowieka – zmienia strukturę zębów żarłacza rafowego czarnopłetwego ( Carcharhinus melanopterus ) .

Naukowcy zaprojektowali eksperyment, w którym zebrali zęby, które rekiny naturalnie zrzuciły z niemieckiego akwarium, i poddali je sztucznym warunkom pH 7,3, czyli poziomowi, przy którym niektóre badania prognozują zakwaszenie oceanów do 2300 roku. Zmiany były znaczące: nasiliła się korozja korzeni, pojawiły się pęknięcia i perforacje w szkliwie, a ząbkowanie koron uległo zmianie. Autorzy zinterpretowali to zużycie jako osłabienie struktur zębów i zwiększenie ich kruchości oraz podatności na złamania.

Maximiliam Baum, naukowiec z Uniwersytetu w Düsseldorfie i autor badania, wyjaśnia, że ​​„najbardziej zaskakujące było to, że odsłonięta powierzchnia zęba zwiększyła się” wraz z zakwaszeniem. Kontynuuje: „Na początku myślałem, że to błąd w zdjęciach, ale to było coś innego”. Zęby nie urosły, lecz stały się bardziej szorstkie i rozszerzone. „Ta większa powierzchnia oznacza większą korozję” – zauważa. Badacz proponuje metaforę wyjaśniającą ten efekt: woda morska przyszłości byłaby dla zębów rekinów czymś podobnym do tego, czym Coca-Cola jest dla ludzi. „To oczywiście dramatyczny przykład, ponieważ napój ma pH 3, znacznie bardziej kwaśny, ale daje nam to wyobrażenie o długoterminowym wpływie zakwaszenia oceanów na te zwierzęta ” – wyjaśnia Baum.

Dla Claudio Barría Oyarzo, doktora nauk morskich i specjalisty od rekinów, badanie, jak wszystkie inne, ma ograniczenia. „Najważniejsze jest to, że zostało przeprowadzone z wykorzystaniem zębów, które już wypadły, bez ingerencji procesów fizjologicznych” – mówi. Dlatego wyniki odzwierciedlają jedynie wpływ korozji chemicznej na tkankę obojętną, a nie reakcję żywego organizmu.

Eric Clua, główny badacz z Université Paris Sciences et Lettres, zgadza się, dodając, że badanie „ma charakter teoretyczny, a jego wyniki należy traktować z ostrożnością”. Ekspert podkreśla, że ​​zdolność rekinów do adaptacji do nowych stresorów jest ogromna. Na przykład, u niektórych gatunków rekinów, gdy samice nie mogą znaleźć samca, uciekają się do partenogenezy, aby rozmnażać się bez zapłodnienia, wykorzystując jedynie jaja. Inne gatunki wykazały niezwykłą zdolność do utrzymywania stabilnego pH we krwi i tkankach, nawet w zakwaszonych wodach, co sugeruje pewien potencjał adaptacyjny. „Chociaż badanie jest interesujące, wskazuje ono na potencjalnie szkodliwy wpływ, ale w ogóle go nie dowodzi” – dodaje.

Autor nowej publikacji szczegółowo opisuje, że istnieją dwie możliwości zróżnicowania wyników ich pracy, gdyby eksperyment przeprowadzono na żywych okazach. „Po pierwsze, rekiny mogłyby naprawić lub remineralizować uszkodzenia. Jednak w bardziej zakwaszonych wodach trudniej jest uzyskać węglan wapnia, a koszt energii byłby wyższy” – komentuje. Chociaż zęby rekinów składają się głównie z fluoroapatytu, materiału teoretycznie bardziej odpornego na zakwaszenie niż węglan wapnia, uzyskanie tych składników w zakwaszonych wodach jest bardziej kosztowne energetycznie i nadal ulegają one degradacji w tego typu środowisku. Ponieważ rekiny wymieniają zęby co kilka tygodni, potrzebowałyby dużo materiału. „Być może mogłyby się zaadaptować, ale kosztem dużego wysiłku energetycznego, albo mogłyby po prostu przedwcześnie stracić zęby i musiałyby produkować więcej, co również stanowiłoby dla nich wyzwanie ” – wspomina Baum.

To nie wszystko. Barría kwestionuje również fakt, że „warunki eksperymentalne były ekstremalne”, ponieważ niektóre badania wskazują, że pH oceanów nie zmieni się w tak radykalny sposób. Autor nowego badania broni swojego wyboru: „Nikt wcześniej nie przeprowadził podobnego eksperymentu, a my chcieliśmy zobaczyć ogólne skutki”. Baum nie zgadza się z przewidywaniami dotyczącymi zakwaszenia oceanów i uważa, że ​​„to, co stanie się za 200 lat, może być przyspieszone o 100 lat”.

Przyszłość wystawi rekiny na próbę. „Te zwierzęta polegają na zębach, aby złapać i przetworzyć ofiarę; jeśli zęby te nie działają prawidłowo, może to przełożyć się na zmniejszone spożycie energii, spowolnienie wzrostu, a ostatecznie na gorszą przeżywalność i sukces reprodukcyjny” – wyjaśnia Barría.

Baum dodaje, że dzieje się tak dlatego, iż „zęby nie służą wyłącznie do polowania na ofiarę: u rekinów rafowych samce używają ich do przytrzymywania samic w okresie rozrodczym”. Zęby samców są specjalnie przystosowane do tego zadania, więc ich zużycie może prowadzić do znacznie większych problemów niż tylko problemy z karmieniem.

Inne bardziej bezpośrednie zagrożenia

Rekiny są gatunkiem kluczowym w wielu ekosystemach. Utrata skuteczności ich zębów mogłaby mieć poważne konsekwencje ekologiczne . „Nie sądzę, żeby rekiny wyginęły tylko z tego powodu, ale musimy wziąć pod uwagę skumulowane skutki przełowienia, ocieplenia oceanów, degradacji siedlisk i zakwaszenia, które również wpływają na ich skórę” – mówi Baum.

„Zęby mogą być piętą achillesową rekinów, ale w dłuższej perspektywie” – wyjaśnia Clua. „Przypuszczam” – kontynuuje – „że będą musiały zmierzyć się z poważniejszymi problemami , zarówno obecnymi, jak i przyszłymi”. Barría jest przekonany, że tak się nie stanie: „Rekiny żyją na planecie od ponad 400 milionów lat, co świadczy o ich dużej odporności na zmiany”. Oczywiście, te ruchy nigdy wcześniej nie były tak drastyczne i przyspieszone.