Rekiny bez zębów? Czarny scenariusz naukowców

Rekiny kojarzą nam się z ostrymi zębami, dzięki którym są znakomitymi drapieżnikami. Zwierzęta te przez całe swoje życie je wymieniają. Dlaczego się tak dzieje? Ponieważ ich zęby nie są osadzone w zębodołach, a w tkance łącznej tworzącej skórę, rekiny tracą zęby podczas polowań i muszą im wyrosnąć nowe. Z badań przeprowadzonych przez naukowców z Uniwersytetu Heinricha Heinego w Düsseldorfie wynika, że zakwaszenie oceanów zagraża rekinom, ponieważ może pozbawić je ich podstawowego narzędzia przetrwania - zębów właśnie.

- Chociaż zęby rekinów składają się z wysoko zmineralizowanych fosforanów, to i tak są podatne na uszkodzenia związane z zakwaszeniem oceanów - powiedział Maximilian Baum, jeden z autorów artykułu opublikowanego w czasopiśmie "Frontiers in Marine Science".

Zakwaszenie oceanów to proces, w którym wartość pH wody stale spada, powodując wzrost jej kwasowości. Jest to spowodowane głównie emisją dwutlenku węgla związaną z działalnością człowieka. Wartość pH wyrażana jest w skali od 0 do 14, gdzie 7 oznacza odczyn obojętny, wartości poniżej 7 - odczyn kwaśny, a wartości powyżej 7 - odczyn zasadowy. Obecnie średnia wartość pH oceanów na świecie wynosi 8,1. Przewiduje się, że w 2300 roku spadnie do 7,3, co oznacza, że wody oceanów będą prawie 10 razy bardziej kwaśne niż obecnie.

Niemieccy naukowcy w ramach swoich badań wykorzystali te dwie wartości pH, aby zbadać wpływ bardziej i mniej kwaśnej wody na zęby żarłaczy rafowych czarnopłetwych (Carcharhinus melanopterus). Nurkowie zebrali ponad 600 porzuconych zębów tego gatunku z akwarium, w którym żyły rekiny. Szesnaście zębów - tych całkowicie nienaruszonych i nieuszkodzonych - wykorzystano do eksperymentu dotyczącego pH, a 36 pozostałych użyto do pomiaru obwodu przed i po eksperymencie. Zęby włożono do oddzielnych zbiorników o pojemności 20 litrów na okres ośmiu tygodni.

Po upływie ośmiu tygodniu okazało się, że zęby wystawione na działanie bardziej kwaśnej wody (pH 7,3) były znacznie bardziej uszkodzone w porównaniu z tymi umieszczonymi w wodzie o pH 8,1.

- Zaobserwowaliśmy widoczne uszkodzenia powierzchni zębów, takie jak pęknięcia i dziury, a także zwiększoną erozję korzeni oraz degradację strukturalną - powiedział profesor Sebastian Fraune, jeden z autorów badania. Obwód zębów był również większy przy wyższym pH wody. Jak podają badacze, zęby jednak nie urosły, ale struktura powierzchni stała się bardziej nieregularna, co spowodowało, że na obrazach 2D wydawały się większe. Chociaż zmieniona powierzchnia zębów może poprawić jakość cięcia, może spowodować też, że staną się one bardziej podatne na złamania.

Jak zauważają eksperci, w badaniu uwzględniono wyłącznie odrzucone zęby, co oznacza, że nie uwzględniono procesów naprawczych, które mogą zachodzić w organizmach żywych. - W przypadku żywych rekinów sytuacja może być bardziej złożona. Potencjalnie zwierzęta te mogłyby szybciej wymieniać uszkodzone zęby, ale koszty energetyczne tego procesu byłyby prawdopodobnie wyższe w zakwaszonych wodach - tłumaczył Fraune.

Żarłacze rafowe czarnopłetwe muszą pływać z trwale otwartymi pyskami, aby móc oddychać, więc ich zęby są stale wystawione na działanie wody. Naukowcy twierdzą, że jeśli woda jest zbyt kwaśna, zęby automatycznie ulegają uszkodzeniu, zwłaszcza w przypadku nasilenia zakwaszenia.

- Nawet niewielki spadek pH może wpływać na gatunki o powolnym cyklu odbudowy zębów lub mieć skumulowany wpływ w miarę upływu czasu - zaznaczył Baum. - Utrzymanie pH oceanu na poziomie zbliżonym do obecnej średniej, wynoszącej 8,1 może mieć kluczowe znaczenie dla przetrwania niektórych gatunków - podkreślił.

Naukowcy twierdzą, że przyszłe badania powinny skupiać się na zmianach w uzębieniu, jego strukturze chemicznej i odporności mechanicznej u żywych rekinów. Najnowsze badanie pokazuje jednak, że mikroskopijne uszkodzenia mogą stanowić poważny problem dla zwierząt, których przetrwanie zależy od uzębienia.

- To przypomina nam, że zmiany klimatyczne mają kaskadowy wpływ na całe sieci pokarmowe i ekosystemy - podsumował Baum.