Хищники глубин без зубов: климат уничтожает оружие акул

Акулы известны своей уникальной способностью менять зубы: старые быстро заменяются новыми, что обеспечивает хищникам выживание в океане. Но свежие исследования показывают, что даже этот природный механизм может не спасти их от последствий глобального потепления. Закисление океанов, вызванное ростом концентрации углекислого газа в атмосфере, делает зубы акул более уязвимыми, снижая их прочность и разрушая структуру.

"Зубы акул, несмотря на их высокую минерализацию, подвержены коррозии в условиях будущего закисления океана. Это оружие создано для охоты, а не для противостояния кислоте", — сказал биолог Дюссельдорфского университета имени Генриха Гейне Максимилиан Баум.

Эксперимент под водой

Учёные из Германии провели исследование на чернопёрых рифовых акулах. Водолазы собрали более 600 зубов, выпавших у животных в аквариуме, и отобрали часть из них для эксперимента. Зубы поместили в резервуары с водой разного уровня кислотности: с нынешним показателем pH 8,1 и прогнозируемым на 2300 год — 7,3.

На протяжении восьми недель исследователи наблюдали, как изменяется состояние зубов. Результаты оказались тревожными: в более кислой среде зубная поверхность покрывалась трещинами и отверстиями, корни подвергались коррозии, а сама структура разрушалась.

"Мы наблюдали значительные повреждения — от мелких изъянов до глубоких разрушений", — отметил профессор, возглавляющий Институт зоологии и взаимодействия организмов в Университете Хельсинки, Себастьян Фрауне.

Опасность скрыта в деталях

На первый взгляд изменения могли показаться не столь значительными. Например, окружность зуба в кислой среде даже увеличивалась. Но это объяснялось не ростом, а появлением неровностей на поверхности, которые создавали иллюзию увеличения размера. Такая шероховатость может усиливать режущую способность, но одновременно делает зубы хрупкими и подверженными дальнейшему разрушению.

Исследование проводилось на выпавших зубах, то есть без учёта процессов восстановления, происходящих в живом организме. Но даже в этом случае выводы оказались пугающими.

"У живых акул зубы могут реминерализироваться или заменяться быстрее, однако такие процессы потребуют больше энергии в кислой воде", — пояснил профессор Себастьян Фрауне.

Почему закисление усиливается

Океаническая вода становится всё более кислой из-за выбросов CO2. Этот газ поглощается морями и океанами, снижая уровень pH. Сегодня среднее значение составляет 8,1, а к концу века показатель может упасть почти на единицу. Для понимания масштаба: падение pH всего на 0,1 соответствует увеличению кислотности воды примерно на 30%.

Если прогнозы оправдаются, зубы акул будут постоянно находиться под химическим давлением. Особенно уязвимыми окажутся виды, которые вынуждены держать рот открытым для дыхания — их зубы постоянно омываются водой и подвергаются прямому воздействию.

Последствия для экосистемы

Даже небольшие изменения в прочности зубов могут сказаться на пищевых цепочках. Акулы играют роль регуляторов морской экосистемы: охотясь на слабых и больных животных, они поддерживают баланс. Потеря их эффективности приведёт к цепным реакциям, которые коснутся множества морских обитателей.

"Даже умеренное снижение pH способно повлиять на виды с медленным восстановлением зубов или оказать накопительный эффект", — подчеркнул биолог Максимилиан Баум.

Учёные отмечают, что пока работа касалась лишь неживой ткани. Следующие шаги — изучение химического состава и прочности зубов живых акул, чтобы понять реальные масштабы угрозы. Но уже сейчас ясно, что последствия изменения климата выходят далеко за рамки привычных тем вроде таяния ледников.

Хрупкая грань выживания

Микроскопические повреждения, зафиксированные в ходе экспериментов, могут казаться незначительными. Но для акул, чьё существование напрямую связано с состоянием зубов, это вопрос жизни и смерти.

"Наши результаты напоминают, что климатические изменения затрагивают не только температуру или уровень моря — они влияют на фундаментальные механизмы выживания животных", — добавил Максимилиан Баум.

В перспективе такие изменения способны поколебать устойчивость целых экосистем.

Уточнения

Аку́лы — надотряд хрящевых рыб, относящийся к подклассу пластиножаберных и обладающий следующими отличительными особенностями: удлинённое тело более или менее торпедообразной формы, большой гетероцеркальный хвостовой плавник, обычно много острых зубов на каждой челюсти.