研究示警:海洋塑膠垃圾影響海膽發育 其他生物可能也受害

2023/01/17 環境資訊中心 姜唯 編譯、許祖菱、林大利 審校

海洋塑膠污染日益嚴重,海底生物首當其衝。一份英、義科學家共同發表的研究顯示,高濃度的塑膠海水會導致海膽幼蟲發育異常而死亡。研究試驗了兩種塑膠後發現,未經使用的塑膠原料會釋放大量添加劑,危害比長期泡在海中的塑膠碎片更嚴重。

科學家澄清,實驗研究的塑膠濃度較高,真實世界中並不常見,但在洋流交會等容易聚集塑膠垃圾的地方還是可能發生。

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研究顯示,高濃度的塑膠可能導致海膽幼蟲生長異常。 圖片來源: Paolo Gamba(CC BY 2.0)

新塑膠危害更甚海洋塑膠

這項研究由義大利安東多恩動物研究中心(Anton Dohrn Zoological Station)、義大利國家生物多樣性未來中心(National Biodiversity Future Center)、英國艾克斯特大學(University of Exeter)的科學家共同完成。研究人員將受精的海膽卵放入塑膠含量不一的海水中,濃度分別是1%、5%和10%。測試用的塑膠分兩種,一是全新的PVC塑膠原料顆粒、一是長期在海洋漂浮、從海灘上收集來的塑膠碎片。

研究顯示,海膽幼蟲在PVC顆粒的三種濃度(1%、5%、10%)及海灘碎片濃度10%中都會發育異常而死亡,在海灘碎片塑膠濃度較低的組別則不會死亡。說明了未經使用的塑膠易釋出大量添加劑,危害比長期漂流的塑膠大。

艾克斯特大學研究員西梅内茲古立(Eva Jimenez-Guri)解釋,實驗使用的三種塑膠濃度都偏高,真實海洋中並不常見,但在塑膠被丟入海洋的地方或在塑膠垃圾集中的潮汐線,還是可能出現這種情況。他強調,若海洋塑膠污染持續下去,將對海洋生物造成傷害。

新研究:找到受污染影響的基因

該論文發表在《整體環境科學》(Science of the Total Environment)期刊。該團隊之前的研究已發現塑膠添加劑傷害海膽幼蟲的問題,新研究進一步說明傷害是如何造成的。

西梅内茲古立解釋,海膽幼蟲受到塑膠污染後、骨骼、神經和免疫細胞出現異常,未呈現應有的對稱性成長,而是「輻射狀」或不規則形狀,而導致幼蟲死亡。此外,幼蟲體內的粒線體(細胞的能量來源)也有異常,因氧化壓力(oxidative stress,指自由基與抗氧化物比值失衡,抗氧化物過度損耗)而損及細胞。

研究指出,未經使用的PVC塑膠會溶出高濃度的鋅,對幼蟲造成嚴重傷害。幼蟲暴露於10%PVC塑膠海水時,會出現腸道在體外發育的異常,即便在較低濃度下,也出現致命性異常。

長期在海中漂浮、在海灘採集來的塑膠碎片所含的添加劑大多已釋出,危害雖較低,但這類碎片常附著有機污染物,這些污染物也會讓海膽幼蟲發育異常。

西梅内茲古立說,研究團隊已找出會受污染物影響的基因。由於這個基因也會影響其他動物的發育,預測海膽的異常情況可能也會出現在其他物種,團隊將對持續深入研究。


參考資料

• University of Exeter(2022年12月15日),Plastic pollution kills sea urchin larvae

• Plastic leachate-induced toxicity during sea urchin embryonic development: Insights into the molecular pathways affected by PVC, Science of The Total Environment, 15 March 2023. DOI: 10.1016/j.scitotenv.2022.160901


本文授權轉載自《環境資訊中心》(原文為:研究示警:海洋塑膠垃圾影響海膽發育 其他生物可能也受害


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