Žraloci přicházejí o zuby rychleji, než jim stačí dorůstat. Kyselý oceán narušuje fosfátovou strukturu skloviny zevnitř

Potápěči v akváriu Sealife Oberhausen nasbírali přes šest set vyřazených zubů žraloka černoploutvého útesového.

Foto: Sharkcrew - licence CC BY-SA 4.0

Z nich šestnáct zcela nepoškozených kusů putovalo do laboratoře Heinrich Heine University v Düsseldorfu, kde je tým biologů na osm týdnů ponořil do vody s pH 7,3, hodnotou odpovídající pesimistickému klimatickému scénáři pro rok 2300. Výsledek, publikovaný 27. srpna 2025 ve Frontiers in Marine Science, překvapil i samotné autory: koroze kořenů, trhliny v korunce, díry v osteodentinu a rozpad jemného zoubkování, které žralokovi slouží jako řezná hrana při zpracování kořisti. Kontrolní zuby ponechané v současném pH kolem 8,2 vypadaly podstatně lépe. Acidifikace oceánu tak podle všeho neohrožuje jen korálové útesy a schránky měkkýšů. Zasahuje přímo loveckou výbavu jednoho z nejefektivnějších mořských predátorů.

Jak kyselina rozežírá žraločí zub od kořene po špičku

Horní zuby černoploutvého útesového žraloka nesou na hranách výrazné serace, drobné zoubky připomínající pilový list. Právě díky nim dokáže predátor kořist uchopit a rozřezat s minimálním odporem. Sebastian Fraune z düsseldorfské univerzity je v tiskové zprávě označil za „vysoce vyvinuté zbraně“. Jenže tatáž jemnost, která z nich dělá dokonalý řezný nástroj, je činí zranitelnými.

Po osmitýdenní inkubaci v kyselé vodě pokrývala koroze kořenové části v průměru 8,2 % plochy, zatímco u kontrolních zubů jen 5,3 %. Na korunce se objevily praskliny a prohlubně, povrch ztratil pravidelnost. Obvod zubu se v kyselém prostředí změnil průměrně o 0,73 milimetru, téměř dvojnásobek oproti 0,38 milimetru u kontroly. Degradace serací znamená, že zub přestává plnit svou primární funkci: čistý řez masem. Místo chirurgického nástroje zbývá otupělá hrana.

Proč žraločí chrup odolává hůř, než vědci čekali

Zuby žraloků stojí na fosfátové mineralizaci, převážně fluorapatitu. Právě proto panoval předpoklad, že budou vůči okyselování odolnější než uhličitanové struktury korálů nebo lastur. Německý experiment tento optimismus narušil. Kořenová část zubu postrádá ochranu měkkou tkání, jakou mají savčí zuby uložené v dásni; u žraloka je vystavena okolní vodě přímo. A osteodentin, tvrdá tkáň pod povrchem, podléhá chemickému naleptávání rychleji, než se předpokládalo.

Důležitý kontext: tým záměrně pracoval s vyřazenými zuby, tedy mrtvou mineralizovanou tkání bez jakékoliv fyziologické podpory. Vyloučil tím remineralizaci, vnitřní pufraci i další obranné mechanismy živého organismu. Šlo o izolaci čistě chemického účinku. U živých žraloků situace vypadá složitěji; studie na žraloku Port Jacksonově z roku 2022 publikovaná v Global Change Biology ukázala, že tento druh dokáže při mírné acidifikaci upravit biomineralizaci zubů a zvýšit obsah fluoridu, čímž si odolnost částečně udrží. Naopak u jihoafrického žraloka nafukovacího chronická hyperkapnie vedla ke korozi kožních dentiklů.

Reakce zkrátka závisí na druhu, typu tkáně i délce expozice. Univerzální žraločí imunita vůči kyselému prostředí neexistuje.

Oceán už dnes kyselne a tempo se zrychluje

Od průmyslové revoluce kleslo povrchové pH světového oceánu přibližně z 8,2 na 8,1. Desetina bodu zní nevinně, ale stupnice pH je logaritmická: znamená to zhruba třicetiprocentní nárůst koncentrace vodíkových iontů. Podle NOAA může pH do roku 2100 klesnout o dalších 0,1 až 0,4 bodu v závislosti na emisním scénáři. Signál změny je v otevřeném oceánu měřitelný už v horizontu osmi až patnácti let, v pobřežních vodách šestnácti až čtyřiceti jednoho roku.

Düsseldorfský experiment pracoval s pH 7,3, hodnotou vázanou k roku 2300. Jde o extrémní scénář, který dnešní oceán zdaleka nedosahuje. Přesto má vědecký smysl: ukazuje, kam až chemická degradace může zajít, pokud emise oxidu uhličitého zůstanou na vysoké trajektorii po staletí. A mezikroky mezi současným pH 8,1 a experimentálním 7,3 zatím nikdo na žraločích zubech systematicky netestoval.

Co ztráta ostrých zubů znamená pro celý mořský ekosystém

Žralok černoploutvý útesový patří k vrcholovým predátorům korálových útesů. Pokud mu kyselejší voda postupně otupí hlavní lovecký nástroj, logicky se sníží jeho schopnost efektivně uchopit a zpracovat kořist. Autoři studie hovoří o možném zhoršení účinnosti lovu, tedy energetického zisku z každého útoku. Žraloci sice zuby průběžně obměňují, jenže přesná rychlost výměny u tohoto druhu dosud nebyla změřena. A i kdyby dorůstaly dostatečně rychle, nové zuby vyrůstají do stejného kyselého prostředí.

Fraune v rozhovoru pro Frontiers připouští, že remineralizace u živých jedinců může poškození částečně kompenzovat, ovšem za vyšší energetickou cenu. Organismus musí investovat více zdrojů do údržby chrupu místo do růstu, reprodukce či termoregulace. U citlivějších druhů s pomalejším cyklem výměny zubů by takový tlak mohl být ještě výraznější.

Z ekosystémového pohledu víme, že úbytek velkých žraloků dokáže spustit trofickou kaskádu, řetězovou reakci zasahující nižší články potravní sítě. Klasická studie z roku 2007 publikovaná v Science tento mechanismus zdokumentovala na pobřeží východních Spojených států.

Z bakalářské práce k varovnému signálu pro oceány

Celý projekt odstartoval jako studentský záměr. Maximilian Baum, první autor studie, začal sbírat zuby v rámci bakalářské práce a spolupráce s akváriem Sealife Oberhausen. Z šesti stovek sesbíraných exemplářů vyrostla recenzovaná publikace, důkaz, že i zdánlivě skromný akademický projekt může přinést data s globálním dosahem.

Téma acidifikace oceánů rezonuje i v české vědě. Masarykova univerzita od roku 2026 řeší projekt EMBRACE zaměřený na odstraňování CO₂ z mořského prostředí, na pracovišti Algatech Akademie věd ČR se výzkumnice Meri Eichnerová věnuje dopadům okyselování na fotosyntetické organismy. Česká republika sice žraločí populace neochraňuje, ale na chemii oceánu, která jim bere ostří, se podílí stejným oxidem uhličitým jako zbytek planety.

NOAA označuje snižování emisí CO₂ za nejpřímější a nejúčinnější způsob, jak acidifikaci brzdit. Technologie odstraňování uhlíku z moře nebo zvyšování alkalinity mohou proces lokálně zpomalovat, ale nesou řadu neznámých. Düsseldorfský tým mezitím doporučuje další krok: experimenty na živých žralocích, které by odhalily, zda a za jakou cenu dokáže organismus chemickou korozi svých zubů skutečně vyrovnat.