暴露在被过多二氧化碳酸化的海水中的鲨鱼会改变它们的行为,比典型海水中的鲨鱼游动时间更长,尤其是在夜间游荡时。
今天(9 月 16 日)发表在《生物学快报》杂志上的新发现令人不安,因为人类消耗化石燃料的影响之一是使海水变得更加酸性。如果化石燃料燃烧继续下去,鲨鱼可能会面临比今天更多的挑战——当时四分之一的物种都在燃烧。。
研究人员、瑞典哥德堡大学动物生理学家 Fredrik Jutfelt 表示:“通常,当你将鱼暴露于某种环境压力源时,它们通常会适应这种压力源,这使得它们不易受到这种压力源的影响。” “但在这里,高浓度的二氧化碳似乎在相当长的一段时间内继续对这些鲨鱼造成压力。” []
海洋酸化
世界上的海洋从大气中吸收二氧化碳,这一过程会降低海水的 pH 值(衡量物质酸性或碱性的指标),使其变得更酸。根据美国国家海洋和大气管理局 (NOAA) 的数据,自工业革命开始以来,海洋表面水的 pH 值在 14 点范围内下降了 0.1。 pH 值的下降意味着地表水的酸性比以前高了 30%。
Jutfelt 告诉 Live Science,如今,海水的 pH 值约为 8.1,大气中含有约。如果人类继续向大气中排放碳,到 2100 年,这一浓度预计将上升至百万分之 1,000 左右。在这种情况下,海水的 pH 值预计将下降至 7.7 或 7.8 左右。 pH 范围从 0(最强酸性)到 14(最强碱性),其中 pH 值为 7 时为中性。
对硬骨鱼的研究发现贾特费尔特说,有些人对酸化水很耐受,而其他人则相当耐受。但几乎没有人研究过海洋酸化对人类的影响。,以软骨骨而闻名的鱼。
奇怪的游泳
朱特费尔特和他的同事莱昂·格林(Leon Green)也来自哥德堡大学,借了20条小斑猫鲨(镰鼻犬),来自当地的水族馆。这种小型常见的海底生物遍布大西洋和地中海。他们将一半的鲨鱼放入装有 pH 值为 8.1 的典型海水的水箱中,另一半放入装有 pH 值约为 7.7 的酸化海水的水箱中四个星期。 []
此后,研究人员测试了鲨鱼的各种生理反应和行为,包括血液 pH 值和耗氧率。他们还在夜间拍摄了鲨鱼的视频,此时这些夜行动物最为活跃。
尽管暴露在二氧化碳中的鲨鱼的新陈代谢正常,但研究人员在它们的血液中发现了更多的钠离子和碳酸氢根离子,这显然是为了在酸性更强的水中保持鲨鱼血液pH值稳定而进行的分子调整。然而,最引人注目的是发现酸化水中的鲨鱼表现出奇怪的夜间行为。
“控制,他们整个晚上都会有很多次的开始和停止。它们会游几秒钟,甚至一分钟,然后就停下来,”贾特费尔特说。“但是暴露在二氧化碳中的鲨鱼,它们会游得更长时间。他们中的一些人连续游了一个小时。”
贾特费尔特说,这种持续游泳的行为可能是大脑中离子浓度改变的结果。或者,鲨鱼可能感觉到水的酸度太高,并继续游动,希望在其他地方找到质量更好的水。贾特费尔特说,令人惊讶的是,鲨鱼在第一次接触酸化水后四到六周仍保持这种行为变化。
“他们似乎无法完全适应,”他说。
朱特费尔特和他的同事们还不确定这种行为变化对野生鲨鱼意味着什么。但,通常需要数年时间才能达到性成熟。这意味着到 2100 年,与今天可能接触 pH 值 7.7 海水的鲨鱼相比,鲨鱼的世代相差几代。
朱特费尔特说:“在我们达到这些二氧化碳水平之前,它们基本上没有那么多世代,所以我们认为进化不会产生重大影响并产生耐受性。” “这就是为什么鲨鱼的任何问题可能比其他生物体更令人担忧。”









