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研究发现塑料微粒可经由蚊子进入食物链,蚊子

发布时间:2019-08-28 03:29编辑:科学浏览(94)

    蚊子或通过微塑料污染生态系统

    法媒称,研究人员说,他们观察到蚊子幼虫会摄入塑料微粒,而这些塑料微粒可以沿食物链上传。这项发现有可能揭示这种污染颗粒破坏环境的新途径。

    根据一项新研究,年轻的蚊子甚至会吃掉一小块塑料,可能会污染其他昆虫和哺乳动物。

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    据法新社9月18日报道,塑料微粒——从合成布料、汽车轮胎和隐形眼镜等人造产品分解而来的微型塑料碎片——遍布世界大部分海洋。

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    比利牛斯山是欧洲西南部最大山脉,是法国和西班牙两国界山,西起大西洋比斯开湾畔,东至地中海岸,长约435公里,海拔大多在2000米以上。

    图片来源:PAUL STAROSTA/GETTY IMAGES

    报道称,它们难以被发现,而且更难收集,会严重损害海洋生物,而且据信它们在通过食物链和污染水供应的过程中也对人类健康构成重大威胁。

    一篇论文的作者 - 发表在星期三的英国皇家学会期刊“生物学快报”上发现,当一只蚊子幼虫吃微塑性时,这种塑料可以留在昆虫身体里进入成年期。因此,微塑料可以被转移到任何可能吃蚊子的东西,包括鸟类。

    (本文首发于2019年6月6日《南方周末》)

    本报讯 蚊子幼虫孑孓一点儿不挑食。它们在栖息的池塘和水坑中滑行,在此过程中产生的水流会将微小的食物颗粒送入孑孓口中,而一些微小塑料碎片也很容易进入其口中。一项新研究表明,这些“微塑料”即使在蚊子从水中飞出后仍会残留在它们的肚子里,从而使蚊子的陆地捕食者面临吸入污染物的危险。

    英国雷丁大学的研究人员现在认为,他们第一次有证据证明,塑料微粒可以通过蚊子和其他飞虫进入我们的生态系统。

    英国研究人员在实验室进行了他们的研究,但他们说,认为塑料可以通过这种方式向食物链上游移动并不是一件容易的事。

    越来越多的证据显示,塑料污染比我们想象的还要严重:它不仅存在于饮用水中,悄悄进入我们的食物链,甚至在地球上人迹罕至的最原始的自然环境中随处可见。

    为了进行这项研究,研究人员将红细胞大小的荧光黄色和荧光绿色塑料珠倒入盛满水的含有饥饿蚊子幼虫的烧杯。几天后,他们将其打捞出来。

    研究小组观察蚊子幼虫摄入微小的塑料珠子——类似日常化妆品中发现的微小塑料球——然后监视它们的生命周期。

    “这意味着你可以在池塘底部放置塑料,这些塑料现在可以进入空中并被蜘蛛,蝙蝠和通常无法接触塑料的动物吃掉,”英国大学的作家Amanda Callaghan说。雷丁告诉独立报。

    你可能已经听说过微塑料已经进入我们的土壤、海洋、饮用水乃至人类粪便中。现在,科学家们发现,这些微小的塑料碎片甚至可以飘浮在空气中,借助于风和雨雪降落到地球上最荒凉的角落。

    当幼虫长大后,研究小组在其马尔皮基氏管中发现了发光的珠子,这证实了微塑料可以在这种昆虫体内停留,即使其已从幼虫阶段发育到成虫阶段。研究人员还发现,珠子越小就越有可能被蚊子吞掉。

    他们发现,许多微粒被传递到蚊子成虫体内,这意味着,无论什么生物吃了野外的飞虫,都会同时吞食这些塑料。

    研究中使用的微塑料是小乳胶珠,作者指出较小的珠子比较大的珠子更容易转移到蚊子的成年阶段。“我们的研究是实验室概念的证明,”卡拉汉告诉今日美国。“接下来的步骤之一将是采用塑料和蚊子来测量湖泊。”微弹性在全世界的水道中很常见。甚至北极冰层也会被创纪录数量的污染物堵塞。

    一项最近发表在《自然-地球科学》(Nature Geoscience)上的研究表明,在一直被认为仍保存着原始生态环境的法国比利牛斯山脉,科学家发现了像人造尘埃一样从空气中掉落的微小塑料碎片。这些微塑料可以随风携带,有效地穿过大气层,到达比利牛斯山脉等地球上最偏远的地区。科学家认为这仅是一个开始,像这样搭便车的粒子可能会旅行数千英里,它们构成的威胁也是双重的:大气运输使微塑料能够从污染源转移到其他清洁的环境中,微塑料的长途旅行会将所到之处的污染物纳入囊中,而包括人类在内的动物则会吸入这些气体。

    9月18日发表在《生物学快报》上的这一发现表明,成年蚊子弃水后,可以把幼虫时吃下的塑料碎片带到新的栖息地。这意味着,鸟类、蝙蝠和蜻蜓等陆栖捕食者以蚊子为食后,可能会受到不健康剂量的微塑料污染,这些微塑料来自它们的猎物出生时的污染水域。

    研究报告的第一作者、雷丁大学生物学家阿曼达·卡拉汉说:“重要的是,这种情况可能相当普遍。我们只是以蚊子为例,还有很多水生昆虫有相同的生命周期,它们的幼虫在水里摄取食物,然后变成成虫。”

    为了减少微塑料,一些国家,包括美国和英国的地区,已经禁止在牙膏,面部磨砂膏和沐浴露中发现微珠。

    随风飘来的微塑料

    科学家已经知道微塑料对许多水下动物是有毒的。新发现的这一运输路线也可能对陆地上以昆虫为食的物种构成威胁。

    微塑料是粒径小于5毫米的塑料颗粒,由多种复杂的聚合物和添加的化学物质组成。微塑料最初是在海洋中被发现的,但科学家们逐渐意识到,它们也存在于淡水系统、土壤和大气中。

    相关论文信息:DOI:10.1126/science.aav4654

    2019年4月15日在《自然-地球科学》(Nature Geoscience)上发表的最新研究中,研究人员在比利牛斯山脉的伯纳杜兹气象站安装了两种类型的大气沉积收集器,来研究比利牛斯山脉的空气情况。从2017年11月到2018年3月,科学家们大约每月都会取样一次,然后分析收集到的粒子。结果发现,该地区空气中有大量微塑料的存在,研究估计平均每天每平方米有249块碎片、73层薄膜和44条纤维沉积在这个地方。通过使用一种名为气团轨迹分析的技术,他们计算出这些塑料微粒的运输距离为59英里。研究人员猜测比利牛斯山脉的微塑料雨可能是由巴塞罗那这样的大城市吹来的风携带而至的。

    《中国科学报》 (2018-09-20 第2版 国际)

    之前只有两项研究关注过空气中微塑料的存在,一项是在法国巴黎,另一个是在中国东莞。此次在比利牛斯山脉发现的微塑料的尺寸和类型与以往在巴黎或东莞进行的大气沉积微塑料研究中测量的结果不同。在巴黎和东莞空气中沉积的主要颗粒是超过100微米的细长纤维,由聚丙烯或聚对苯二甲酸乙二醇酯组成,这种纤维通常来源于服装或其他纺织品。然而,在比利牛斯山,大多数塑料碎片小于25微米,主要由聚苯乙烯和聚乙烯碎片组成,它们常见于许多包装材料中。研究结果称,聚苯乙烯特别容易被风化作用或来自太阳的紫外线降解,使磨损的碎片更容易被风吹走。

    随着这一发现,研究人员揭示了塑料污染的一种新的可怕之处。科学家们已经知道微塑料可以悬浮在像巴黎和中国东莞这样的大城市的空气中,但是还没有人展示出这些东西能走多远。目前还不太清楚的是,不同的塑料类型——从聚苯乙烯到聚乙烯,再到聚丙烯,在大气中的传播是如何根据它们的材料特性而各不相同的。另一个方面,考虑到塑料分解的独特性质。随着微塑料的分解,理论上它们的性质会发生变化。例如一根纤维可能会分裂成两根纤维,从而产生具有新的空气动力学特性的新部件。人们对微塑料的形状也知之甚少,无论是薄膜、纤维还是碎片,微塑料的形状如何影响其运动还不是非常明确。因此科学家想利用3D模型来模拟微塑料在空中到底能传播多远。

    参与该项研究的科学家计划扩大研究范围,更频繁地从其他偏远地区收集更详细的样本。“这不仅仅是当地的污染,也不仅仅是发生在城市里的事情,”研究报告的合着者、大气和环境科学家史蒂夫·艾伦(Steve Allen)说,“无形的污染正在向全世界蔓延。”

    偏远地区的访客

    此次在比利牛斯山脉发现的微塑料并非是个例。在许多目前人类还没有涉足的地区,微塑料已悄然而至,成为当地主要“居民”。

    微塑料曾出现在北极,在那里,海冰冻结和融化的过程运送着塑料颗粒。最近在瑞士弗尼冰川(Forni glacier)中也发现了微塑料,证实了塑料对自然资源的广泛污染。研究推测,冰川中的微塑料,40%可能是从附近的定居点和城镇吹过来的;另外40%可能来自为适应恶劣气候而设计的户外服装。前往该地区徒步旅行者的大多数户外服装都是为低温和高海拔地区设计的,衣物的材料是合成纤维和天然纤维的混合物。研究人员在冰川沉积物样本中发现了75个颗粒,并据此推测整个弗尼冰川可能有1.62亿个塑料颗粒。该研究是由米兰大学的罗伯特·塞吉奥·阿佐尼(Roberto Sergio Azzoni)博士和他的团队进行的,研究结果近期在奥地利维也纳举行的欧洲地球科学联盟会议上发表。

    不仅如此,在人类能达到的地球的最深处也发现了微塑料的身影。马里亚纳海沟被认为是人类所能达到的最接近地幔的海域,最深处是海平面以下11034米,已经有多项评估报告中指出,塑料已经到达了这一地区。2019年2月,纽卡斯尔大学自然和环境科学学院研究人员在《皇家学会开放科学》(Royal Society Open Science)上发文称,他们在马里亚纳海沟和另外5个深度超过6000米的海沟(东南太平洋的秘鲁-智利海沟、位于西南太平洋的新赫布里底海沟和克马德克海沟、位于西北太平洋的日本海沟和伊豆小笠原海沟)捕捉并分析海洋动物样本后发现,在这6个海沟都发现有片脚类动物摄入塑料微粒,而且越靠近海床觅食,摄入塑料微粒越多。2017年中国的载人潜水器“蛟龙号”从大洋深处带回的海洋生物进行分析后也发现,在4500米水深下生活的海洋生物体内,检出了微塑料。

    微塑料比人类的足迹还要深远,它们通过不同的方式,已经抢先一步来到人类还未广泛涉足的区域。

    塑料培养皿

    无所不在的微塑料污染已经不单单只是环境问题,它们在传播过程中,容易吸收有毒化学物质,还可能携带有害细菌。新加坡国立大学的研究人员在一项研究中发现,在从当地海滩收集的275块微塑料上,发现了四百多种细菌,其中包括导致人类胃肠炎和伤口感染的细菌,以及那些与珊瑚礁白化有关的细菌。科学家们开始担心微塑料对健康的潜在影响。

    当微塑料进入生物体内后,人类需要担心的不仅仅是塑料本身。此前的研究表明,贻贝在食用微塑料时会受到这些毒素的伤害,从微塑料中滤出的毒素会导致贻贝幼虫以一种不正常的方式生长。而2018年的一项研究提出了塑料伤害海洋生物的另一种途径:微塑料污染让捕食者和猎物之间的关系受到了破坏,这可能会破坏整个食物链。这项研究2018年11月发表在《生物学快报》(Biology Letters)上,研究对象是常见的玉黍螺,它以藻类为食,螃蟹是它的捕食者。玉黍螺在食物链中的中心地位使它成为海滩上的关键物种,被人们广泛食用。当螃蟹接近玉黍螺时,化学信号通常会导致贝类采取躲避动作,比如躲进壳里或躲在岩石下面。但是,在实验室里,当这些玉黍螺与微塑料(实验中使用的微塑料的浓度与海滩上的相似)一起放在水中时,它们却没有反应。众所周知,微塑料会吸收重金属和持久性有机污染物,因此该项研究的研究人员认为,这种化学混合物的释放会干扰玉黍螺的感官。而食用了被微塑料污染的玉黍螺后,究竟会对人类的健康造成何种伤害,目前还未可知。不过在像珊瑚礁这样的生态系统中,塑料已经被证实是疾病的传播媒介。一片塑料就像一个小培养皿,可以容纳各种细菌,包括病原体。当它们沿着珊瑚礁移动时,会接触到一种珊瑚和另一种珊瑚,并传播疾病。

    目前,全世界每年大约生产3.7亿吨塑料,相当于250万只蓝鲸的重量。人类生产的90%以上的产品都没有回收利用。几十年来,科学家们一直在记录塑料污染,但越来越多的证据显示,塑料污染比我们想象的还要严重:它不仅存在于我们的水中,悄悄进入我们的食物链,而且还在我们最原始的自然环境中随风飘荡。用塑料填充地球是一场巨大的赌博,可以预见的是,如果不加干预,任由事态发展下去,人类在这场博弈中必输无疑。

    南方周末特约撰稿 祝叶华

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