研究人員在深海塑料表面發(fā)現(xiàn)底棲生物群落。課題組供圖
距2月上旬論文刊發(fā)已半個(gè)多月，廈門大學(xué)近海海洋環(huán)境科學(xué)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室博士宋希坤和中科院深?？茖W(xué)與工程研究所研究員彭曉彤，還會(huì)不時(shí)收到來(lái)自世界各地的記者們的郵件。從《自然》等學(xué)術(shù)期刊到社會(huì)媒體，他們近期的發(fā)現(xiàn)引發(fā)了很多人對(duì)海洋環(huán)境保護(hù)的關(guān)切。
他們和國(guó)內(nèi)外合作者一起在中國(guó)南海深處發(fā)現(xiàn)了塑料“綠洲”。而廣袤的深海軟相海底通常被認(rèn)為是生命的“荒漠”。
“大型塑料堆，正在成為出現(xiàn)在深海海底的生物多樣性新熱點(diǎn)”——他們發(fā)表在《環(huán)境科學(xué)與技術(shù)快報(bào)》上的封面論文如此寫道。
海底暗藏塑料生物群落
2018年7月，作為指導(dǎo)老師之一，宋希坤搭乘“嘉庚號(hào)”科考船，參加了廈門大學(xué)首屆“海絲學(xué)堂”航次，在南海開(kāi)展本科生海洋科學(xué)實(shí)習(xí)。航經(jīng)呂宋海峽時(shí)，十幾位大學(xué)生通過(guò)底棲拖網(wǎng)采集到這項(xiàng)研究中的第一塊塑料樣品。他們驚訝地發(fā)現(xiàn)，這塊塑料上附有幾十個(gè)深海貝類的卵囊。
在后來(lái)的3次出航中，這樣的“奇遇”還在繼續(xù)。
“有些通過(guò)拖網(wǎng)獲得的動(dòng)物很容易辨別，比如海星。但大多數(shù)附著在塑料上的生物很小，要借助體視顯微鏡來(lái)觀察和鑒別?！眳⑴c出海采樣的廈門大學(xué)馬來(lái)西亞分校本科生顧依帆說(shuō)，“我印象最深的是采到一只塑料瓶，上面有一個(gè)深色的小‘喇叭’，不仔細(xì)看很容易被忽略——這是一種水母的水螅體。”
早在2018年5月，彭曉彤搭乘“深海勇士號(hào)”深潛器下潛時(shí)，就在南海西沙海槽海溝中發(fā)現(xiàn)了大型海底塑料堆，采集到豐富的樣品。通過(guò)樣品共享，廈門大學(xué)和中科院深?？茖W(xué)與工程研究所的科研人員對(duì)“嘉庚號(hào)”和“深海勇士號(hào)”采集的樣品進(jìn)行了全面系統(tǒng)研究。2019年，研究人員還搭乘中國(guó)水產(chǎn)科學(xué)研究院黃海水產(chǎn)研究所“北斗號(hào)”科考船，在國(guó)家基金委渤黃海共享航次中采集到類似的貝類卵囊，這些發(fā)現(xiàn)對(duì)研究南海的塑料樣品起到了關(guān)鍵作用。
“當(dāng)我第一次見(jiàn)到產(chǎn)在塑料表面的貝類卵囊時(shí)，就被深深震撼了，沒(méi)有想到深海塑料垃圾已成為部分海洋動(dòng)物的繁殖場(chǎng)所，之后我接觸到的樣品越來(lái)越多，這些塑料上的物種多樣性超出我們的想象，有11個(gè)門類、49個(gè)物種，讓我大開(kāi)眼界！”參與本研究的廈門大學(xué)碩士生呂明昕說(shuō)。
一個(gè)個(gè)像喇叭一樣向上生長(zhǎng)的是缽水母的水螅體，其中約1/3已具備了釋放水母碟狀體的能力，因此大型塑料堆可能成為局部海域深海水母體的釋放源頭；那些帶有長(zhǎng)刺、倒扣的“盤子”則是大西洋盤殼貝——它們是一種腕足動(dòng)物，是這里的優(yōu)勢(shì)種。此外還有冷水珊瑚、多毛動(dòng)物以及特化的寄生扁形動(dòng)物等。
“這是我們第一次近距離觀察棲息在塑料上的動(dòng)物，它們的多樣性讓我們驚訝。”參與這項(xiàng)研究的德國(guó)巴伐利亞國(guó)立自然歷史博物館的Bernhard Ruthensteiner說(shuō)。
小小“伊甸園”容易被忽視
“從淺海到深海，伴隨水深的增加，海洋生物的數(shù)量和多樣性都急劇下降。這里沒(méi)有光照，缺乏氧氣、壓力也大，對(duì)生命體很不友好。”論文作者之一、西北大學(xué)研究員韓健說(shuō)，“此外，很多海洋底棲無(wú)脊椎動(dòng)物需要在較硬的基底上營(yíng)固著生活，但多數(shù)海域只有柔軟的沙質(zhì)或泥質(zhì)基底，這也讓它們難以在深海海底生存?！?/p>
但部分深海底棲無(wú)脊椎動(dòng)物的幼蟲很“幸運(yùn)”，它們碰到了海底塑料，通過(guò)分泌黏液把自己粘在塑料表面，然后進(jìn)入生命的下一個(gè)階段，逐漸長(zhǎng)大。
新發(fā)現(xiàn)的塑料“綠洲”，很容易讓人想到其他已知的深海生態(tài)系統(tǒng)：深海熱液、冷泉及鯨落。這些生境中的底棲生物群落主要靠化能自養(yǎng)細(xì)菌和腐敗分解的鯨類尸體提供能源。
“相比之下，深海塑料生物群落顯得單薄、脆弱，它們應(yīng)該主要依靠從海水表面沉降的浮游生物尸體和有機(jī)顆粒來(lái)推動(dòng)運(yùn)轉(zhuǎn)，比起熱液口、冷泉與鯨落，營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)匱乏很多?！彼蜗＠?duì)《中國(guó)科學(xué)報(bào)》說(shuō)，“正因如此，附生于塑料表面的個(gè)體大部分為毫米級(jí)，容易被研究人員忽略。”
欣欣向榮下的危機(jī)
從最偏遠(yuǎn)的南、北極，到最深的馬里亞納海溝——塑料已無(wú)處不在。
海洋環(huán)境中的大型塑料對(duì)一些瀕危海洋生物十分危險(xiǎn)，例如鯨豚類、海龜?shù)?，?yán)重時(shí)會(huì)因吞食塑料或被塑料纏繞而死亡。
“但這項(xiàng)研究的結(jié)果有力地沖擊了我們的傳統(tǒng)認(rèn)知。我們一直相信塑料對(duì)海洋生物有百害而無(wú)一利。但現(xiàn)在發(fā)現(xiàn)，至少對(duì)少數(shù)生物來(lái)說(shuō)，塑料給它們提供了額外的棲息地?！表n健說(shuō)，“塑料與生物及生態(tài)環(huán)境間的相互關(guān)系，可能比我們預(yù)想的更復(fù)雜。”
也有一些科學(xué)家表達(dá)了擔(dān)憂。未參與這項(xiàng)研究的英國(guó)杜倫大學(xué)的Florian Pohl說(shuō)：“這種變化對(duì)深海生態(tài)系統(tǒng)的影響完全是未知的，以前的自然棲息地可能因?yàn)樗芰系牡絹?lái)而遭受破壞，原生物種也可能因?yàn)樗芰侠蝗〈?，而我們甚至還來(lái)不及認(rèn)識(shí)塑料到達(dá)這里之前的生態(tài)系統(tǒng)?！?/p>
“很難評(píng)價(jià)這是一件好事還是壞事?！眳⑴c本研究的中科院深海科學(xué)與工程研究所博士生張曉迪說(shuō)，“一方面，它展現(xiàn)了海洋生態(tài)系統(tǒng)強(qiáng)大的自我調(diào)節(jié)能力，但另一方面，更多的生命活動(dòng)可能會(huì)加快塑料垃圾的分解，有可能生成更多微塑料顆粒進(jìn)入生物鏈，最后進(jìn)入人體?！?/p>
對(duì)選擇在塑料上安家的小生命來(lái)說(shuō)，看似欣欣向榮的表象下潛伏著危機(jī)。大西洋盤殼貝是這里的優(yōu)勢(shì)類群，但科研人員尚未發(fā)現(xiàn)性成熟的個(gè)體，這意味著它們還不能在塑料上繁殖后代。研究人員還不確定原因，可能是附著時(shí)間不夠長(zhǎng)，也可能是塑料的硬度無(wú)法支撐它們繼續(xù)發(fā)育至性成熟，或者塑料本身對(duì)這些生物存在未知的危害。
海底塑料“綠洲”究竟是天堂還是陷阱？暫無(wú)確切答案?！拔蚁耄还茉谒芰仙习l(fā)現(xiàn)了什么，我們都應(yīng)該呼吁公眾盡量減少使用一次性塑料制品，從自己做起，保護(hù)海洋環(huán)境。”張曉迪說(shuō)。
（編輯：逍遙客）
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