吃塑料的海洋“垃圾工”

1、吃塑料的海洋“垃圾工”人类丢弃的塑料垃圾在海洋上形成了一个又一个大 型垃圾浮岛，最大的面积甚至和得州差不多。科学家们近日 发现，围绕这些塑料垃圾开始形成新的生态圈。一些狡猾的 微生物先寄居到塑料碎屑上，吸引海洋动物将它们吞吃入 腹，从而进入一个营养更丰富的环境。近期研究显示，海洋 上漂浮的垃圾为微生物开启了新的进化通道，创造出新的食 物链。在最远离人烟的海洋上，漂浮着成千上万的塑料碎片。 联合国环境计划署估计，现在每平方英里海面上平均可以找 到 4 .6 万块塑料。仅仅在太平洋上就漂浮着 1800 万吨塑料 垃圾。 它们是污染的源头， 然而， 海洋就像一头坚强的巨兽。 即使在如此荒凉的地方，人

2、类的垃圾也开始吸引成群的生 命。你或许听说过海洋垃圾带汇聚了大量塑料垃圾的水 域。这是上世纪 70 年代才出现的新问题，首先引起关注的 是大量的泡沫塑料，其他的塑料垃圾接踵而至， 2012 年，科 学家宣布，在过去 40 年里，海洋中漂浮的塑料增加了 100 倍。联合国环境计划署估计，现在每平方英里海面上平均可 以找到 4.6 万块塑料。 仅仅在太平洋上就漂浮着 1800 万吨塑 料，最大的垃圾浮岛的面积甚至相当于得克萨斯州大量的垃圾来自轮船。当远离港口时，这些轮船就会肆 无忌惮地向海里倾倒垃圾。上世纪 70 年代中期，国际海事 组织颁布了海上倾倒垃圾禁令，试图减少船只对海洋的污 染。今天，大

3、洋中的塑料垃圾主要来自河流。被人丢弃在沙 滩上或是随风飘进河水的塑料顺流而下进入海洋。用于制作瓶子的高密度塑料，比如聚乙烯对苯二甲酸 酯，因风吹日晒，阳光的氧化而粉碎，沉入海底。科学家们 也不知道它们之后的命运。据估计，沉入海底的塑料的数量 比漂浮在水面上的多 10 倍。剩下的塑料被困在大洋 5 大环流中。被卷入大洋环流的 塑料在海水冲击下破碎成小块，被吸入洋流中心的漩涡。伍 兹豪尔海洋研究所专门研究大洋垃圾带的地球化学家特雷 西?明赛说，一个塑料瓶和一块泡沫塑料从美国东岸漂到大洋 环流中心只需要 6 周。“这些洋流强大、流速快，漂浮垃圾没有机会摆脱它们 的控制漂回陆地。 ”一旦塑料碎片抵达环

4、流中心，将被反复 来回地搅动。如果风力强劲，掀起 1-2 英尺的海浪，你很难 发现它们的存在。在风平浪静的时候，它们就像五彩纸屑一 样铺洒在海面。阳光和海浪的作用让这些塑料分解为直径 1-10 毫米的碎屑，它们可以在水面上停留相当长一段时间。这些碎屑最后停留的地方是海上最人迹罕至的区域，那里的 海水很深，周围几英里内看不到任何岛屿。对于居住在那里 的生物一大多为小虾和微型植物一这是一个竞争激烈的环 境，任何营养很快就会被占有。不计其数的垃圾碎屑形成全新的表面。每当水面上形成新的表面，从前罕见而稀有的营养素开始累积，有点类似于 窗户玻璃外积累的灰尘或是汽车引擎盖上堆积的污垢。营养 元素形成薄膜附

5、着在塑料碎屑的表面。科学家们最近发现， 突然出现的大量营养物质唤醒了休眠的微生物。明赛说，“它们对周围的环境非常熟悉，总是能够找到通向营养素的途 径。它们朝着自己需要的化学物质游去，不断追寻营养更密 集的地方。”当这些微生物找到布满营养素的表面，就在这些塑料碎 屑上定居下来，开始大量繁殖。研究者们发现，有数千种微 生物已经在海洋塑料碎屑上安家。其中有不少属于硅藻一吞 食塑料表面营养素并从阳光获取能量的单细胞植物。于是，在曾经的大洋中心荒漠上出现了不断繁殖壮大的 新生命群落。而且，这些微生物还能生产碳和其他大型动物 所需的食物。“塑料生态圈”地球上最大规模的生命迁徙每天晚上都在发生。日落之 后，

6、依靠视觉的捕食者从海洋深处游上来。不计其数的鱼和 其他饥饿的动物来到水面寻找食物。通常，在海洋深处，它们可以找到的食物有限。但是最 近对海上塑料垃圾带的研究发现，喜欢附着在塑料碎屑表面 的微生物们有着生物发光的能力。换句话说，当太阳落下， 热爱塑料的微生物就开始发光。依靠视觉的捕食者们更容易 吞噬发光的食物。这一本能帮助它们找到营养更丰盛的食 物。科学家研究居住在垃圾带周围的鱼类后发现，多达 10% 的鱼腹腔内含有塑料，原来，寄生在塑料碎屑上的发光微生 物被它们视为美餐。科学家们怀疑，这些塑料创造了一种虚假的食物网络， 而促成这一切的正是以被鱼类吞食为最终目标的微生物，在 鱼的肚子里它们才能获

7、得源源不断的营养。 “这些微生物设 下诱饵只等鱼儿上钩， ”明赛说，“如果仔细研究它们的基因， 就会发现它们具有在动物肠道内寄生的能力。 ”明赛和其他 来自伍兹豪尔和海洋教育协会的科学家组成的团队在美国 国家科学基金会的资助下正在研究一个全新的海洋生态世 界“塑料生态圈” 。通过 DNA 分析和实验室培育微生物，他们希望证明自 己的理论这些微生物已经进化出将塑料用作实现最终目 的工具的能力。这可以帮助科学家们更清楚地认识塑料对海 洋环境的影响。目前，他们只能看到污染导致的短期影响。 但如果能够证明塑料导致了物种的变异进化，那么他们就可 以证明人类的垃圾对于环境的长期影响远远超出我们的估计。首先

8、，在此之前科学家们从没见过微生物试图通过占领 塑料达到进入鱼腹的目的。其次，生活在塑料碎屑上的微生 物和那些周围漂浮的微生物大不相同。这意味着，它们中只 有小部分生活在开放的水面在它们在塑料碎屑上安家之 前，科学家从未见过此类微生物如此大规模地聚集。最后， 它们需要附着在塑料表面。而塑料的表面是油质的，具有排 水性，也就是说水无法在上面附着。 “要粘在这样的表面上 需要一些技术。 ”所有细菌都通过鞭毛细小的触角来探 测某个表面是否适合附着，然后它们抛出纤维进行初步捆 绑，最后它们分泌蛋白质和多糖将自己牢牢地粘上去。但科 学家在塑料生态圈中发现的一些微生物只需要5 分钟就能让自己牢固附着在塑料表面。明赛说，这显然说明“它们认识 塑料，知道这就是它们需要的东西” 。这个研究小组正在寻找造就了细菌这种超级殖民行为 的基因。明赛说，现在最主要的问题是： “塑料上生活的有 机体是否经历了特殊的选择事件，迫使它们发生变异进 化？”通过研究这些细菌如何进化出附着在塑料垃圾上的能 力，科学家或许可以找到一种方法逆转人造的灾难。由于无 法杜绝人类向海洋扔塑料垃圾，科学家们决定另辟蹊径：明 赛说，如果他们能够识别“合适的微生