地中海的塑料微纤维让细菌漂浮

大多数水体自然地充满了微生物——地中海也不例外。现在，地中海的微小海洋生物有了新的出行方式。它们搭上了日益增多的塑料船：微纤维。

在 11 月 30 日发表在《PLOS One》杂志上的一项最新研究中，法国索邦大学的生物学家团队发现了 195 种生活在地中海漂浮的微纤维上的细菌。根据他们的分析，一根微纤维上可能有超过 2,600 个细菌细胞。虽然塑料颗粒上的海洋微生物并非全都是危险的，但研究人员特别担心可能对野生动物和人类造成潜在危害的细菌种类的数量。

“塑料是海洋中一种相对较新的基质，”研究作者、索邦大学海洋塑料污染研究员 Ana Luzia de Figueiredo Lacerda 表示。“我们正在研究（塑料上的）生物，以了解细菌群的多样性，以及这些细菌群中哪些可能具有致病性或侵入性。”

联合国环境规划署 2020 年的一份报告估计，每天有 730 吨塑料垃圾流入地中海，某些地区每平方公里有超过 6400 万个微小漂浮颗粒，其中包括塑料微纤维。事实上，在世界上所有主要海洋盆地中，地中海的微纤维浓度最高。拉塞尔达解释说，这些细小的合成纤维是由磨损的渔网、纺织品生产商或大量衣物等来源释放出来的。她说：“这是海洋中最丰富的微塑料类型之一。”新研究指出，地中海水域的高盐度和密度也可能导致更多纤维漂浮在水面附近。

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在全球各大洋，塑料污染为海洋微生物创造了一个新的人工群落，研究人员将其称为“塑料球”。自由漂浮的细菌和其他微生物可以分泌粘性分子，帮助它们附着在木材、微藻或沉积物等基质上。加州大学戴维斯分校的传染病专家卡伦·夏皮罗在给PopSci的一封电子邮件中解释说，一旦附着，细菌就会产生更多的粘性分子，让更多的微生物附着在上面，从而导致生物膜生长。但塑料的问题在于，它们在海洋环境中的寿命比天然基质长得多，这增加了微生物污染的风险和传播，拉塞尔达说。有些类型的塑料密度低于海水，漂浮在水面上，可以被洋流带到很远的地方。

“塑料对这些生物来说就像一艘船，”拉塞尔达解释道。“它们将物种运送到不同地区，这可能导致自然系统功能发生变化。”

当细菌侵染塑料时，海洋生物可能会误食塑料，并产生食物气味。这不仅意味着微塑料会通过食物链传播，过去的研究表明，塑料中的有毒化学物质可能会引发激素紊乱，影响某些野生动物群体（包括虎鲸和牡蛎）的生长和繁殖。

为了查明地中海微纤维中可能藏有何种细菌，拉塞尔达和她的同事从法国摩纳哥和尼斯海岸附近的西北端收集了样本。分离出微纤维后，该团队使用显微镜和 DNA 测序来识别纤维上的细菌种类，并将它们与水中自由漂浮的细菌进行比较。在微纤维上生活的 195 种细菌中，拉塞尔达和作者标记了“大量”致病性副溶血性弧菌，这种细菌可导致人类海鲜中毒。

此前研究发现，海洋塑料上存在致病海洋微生物，例如 杀鲑气单胞菌，可感染并杀死鲑鱼，以及 弧菌属，可导致人类患病。“在一个特定样本中，作者发现近三分之一的细菌种类是副溶血性弧菌，这是一个值得注意的比例，鉴于其致病潜力，可能令人担忧，”夏皮罗在她的电子邮件中写道，她没有参与最近的研究，但也研究过塑料球。“这些最终进入海洋的人为纤维可能会介导海洋生物的疾病传播，也会使食用贝类的人聚集这些污染物。”副溶血性弧菌在温暖的咸水中茁壮成长，而牡蛎等滤食性动物通常在那里养殖。

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拉塞尔达表示，确定微纤维及其携带的有害物种丰富的地区有助于人们了解某些水域是否适合沐浴、耕作或捕鱼。气候变化可能会进一步加剧受温度影响的寄居在塑料中的微生物的传播和致病性，包括副溶血性弧菌。拉塞尔达说：“随着海洋温度的升高，生物的毒性和[塑料]粘附性也会随着温度的升高而增强。”这一点对于地中海这样的沙锁海尤其重要，因为地中海的变暖速度比世界其他地区都要快。因此，“我们可以预期地中海的塑料圈会对气候变化做出更快的反应，”拉塞尔达指出。

夏皮罗表示，地中海研究的发现进一步证明了海洋细菌以塑料垃圾为生是“一种值得更多关注的全球现象”。她和拉塞尔达都认为，需要对病原体和塑料等不同污染物之间的相互作用进行更多研究，以更好地了解人类如何改变和破坏海洋生态系统。

“我确实认为公众应该意识到这个问题，并明白海洋中的塑料污染不仅影响海洋生物，还会影响我们，”拉塞尔达说。随着塑料问题持续加剧，她补充道，“我们必须寻找另一种生活方式。”