本文最初发表于 Hakai Magazine，这是一个关于沿海生态系统科学与社会的在线出版物。在 hakaimagazine.com 上阅读更多此类故事。
邓杰内斯蟹通过左右摆动其化学探测触角来捕猎。感知水——水下相当于嗅探空气——是追踪潜在猎物的经典策略。但这种永恒的策略似乎正面临风险，因为 新研究表明 ，气候变化引起的海洋酸化似乎会导致邓杰内斯蟹的触角失灵。
安大略省多伦多大学士嘉堡分校的研究人员将邓杰内斯蟹置于比正常情况略微酸性的水中——这种情况在一些沿海生态系统中已经存在，如果人类继续排放高水平的温室气体，到 2100 年可能会广泛存在。他们发现，在动物感知到腐胺（一种食物信号化学物质）的存在之前，它们需要比正常浓度高 10 倍的浓度。
而受影响的似乎不仅仅是邓杰内斯蟹。酸化威胁着剥夺各种海洋物种关键的化学线索。关于这种现象的研究仍然有限，但随着该领域的不断发展，潜在后果的范围正变得越来越清晰。
“海洋中几乎所有化学物质都可能受到影响，”英格兰赫尔大学的化学生态学家 Jorg Hardege 说。
就像在陆地上动物通过嗅觉和味觉来获取重要信息一样，许多海洋生物也使用化学线索来发现食物、寻找潜在的配偶或避开附近的捕食者。化学感受之所以有效，是因为这些线索中的每一种都是具有独特化学结构和物理形状的分子。但由于所有这些化学物质都漂浮在水中，它们容易受到一系列化学反应的影响。Hardege 说，更酸的水中有更多的带正电的氢离子漂浮。这些氢离子可以与线索化学物质结合，改变它们的形状——以及它们被检测的方式。Hardege 说，氢离子也可以与动物的化学感受器结合，改变它们感知这些化学线索的方式。
Hardege 说，如果你把这些化学线索想象成一种语言，那就好像单词的声音开始改变，同时你的耳朵也在改变听声音的方式。
毫不奇怪，破坏动物检测关键化学线索的能力会改变它们的行为。以欧洲绿蟹为例。 一项由 Hardege 共同撰写的研究 表明，水酸度略有增加会改变告诉螃蟹扇动卵子以提供新鲜氧气并清除废物的化学物质的形状。在实验性酸化的水中，螃蟹对这些线索的敏感性降低——在它们开始更频繁地扇动卵子之前，它们需要至少 10 倍的这些化学物质添加到水中。
一些鱼类也表现出在更酸的水中难以识别化学线索。在一项研究中，幼年粉红鲑 似乎 对化学线索的感知能力降低，并且避险能力下降。金头鯛——一种常见的欧洲食用鱼——也 显示出相同的趋势。
其中许多实验测试的海洋酸化水平，如果世界达到极端气候变化预测，到本世纪末可能会广泛存在。但是，由于沿海上升流——一种可以将深海酸性水带到海面的过程——一些沿海环境已经偶尔出现这种程度的酸化。而且，即使未来的碳排放得到控制，整个海洋的酸性仍然会比现在更大。Hardege 说，单个物种的阈值可能不同，在这种阈值下，酸度的增加会突然破坏它们检测某些化学物质的能力，而科学家们还不知道这些阈值可能在哪里。
德国不来梅大学的海洋化学生态学家 Christina Roggatz 指出，酸化并不总是会降低动物对化学物质的敏感性。例如， 一项研究发现 ，在更酸的水中，寄居蟹似乎对某种化学线索更具吸引力。
但 Roggatz 说，随着一些线索增强而另一些减弱，广泛的酸化可能会打破海洋中化学交流的平衡。
这仅仅是改变海洋化学物质的其他更直接的威胁性后果。Roggatz 发现 的一个特别令人担忧的案例是，增加的酸度和升高的温度的结合实际上增加了麻痹性贝类毒素（一种来自受污染贝类的强效神经毒素）和河豚鱼、蓝环章鱼等动物产生的河豚毒素的毒性。
关于酸化潜在地扰乱水下化学交流和感官感知的研究才刚刚开始。去年，Hardege、Roggatz 等人 发表了一篇论文 ，敦促从化学家到生态学家等研究人员来揭示这些变化可能意味着什么。
Hardege 说，野生动物有可能适应不断变化的化学环境。例如，附近食物的信号通常不是一种化学物质，而是一系列化学物质。即使一个物种无法检测到其中一种化学物质，它仍然可能检测到其他化学物质。或者，它可能会转向其他感官，比如视觉。
当然，最好不要去尝试。Roggatz 说，保护海洋生态系统免受海洋酸化的最佳方法是限制酸化。
Roggatz 说：“如果我们通过大幅减少排放的二氧化碳量来争取时间，我认为这就是解决方案。”
本文首次发表于 Hakai Magazine，经许可在此转载。
