海鳥(niǎo)為什么會(huì)吃塑料垃圾？在海洋中會(huì)產(chǎn)生塑料垃圾，而海洋塑料垃圾會(huì)產(chǎn)生一種有食物氣味道的物質(zhì)，誘使海鳥(niǎo)誤食。
想象一下你自己雖然一直在吃吃吃，但卻慢慢被餓死的場(chǎng)景。數(shù)百種海洋哺乳動(dòng)物、魚(yú)類、鳥(niǎo)類和海龜每天都在面臨著這種風(fēng)險(xiǎn)，因?yàn)樗鼈兛赡軙?huì)錯(cuò)誤地把塑料垃圾當(dāng)成了食物。
塑料垃圾在全世界的海洋里都找得到。科學(xué)家估計(jì)全球的海洋中漂浮著超過(guò)五萬(wàn)億件塑料，重量超過(guò)25萬(wàn)噸。這些塑料垃圾大部分來(lái)自陸地，并最終到達(dá)海洋或海灣里，而這大部分要?dú)w咎于不完善的廢棄品管理。
塑料并不是生物可降解的材料，但大塊的塑料會(huì)在海水中破碎成小塊的碎片，導(dǎo)致動(dòng)物更容易將其作為食物吞食。不小心吃下的塑料對(duì)動(dòng)物來(lái)說(shuō)沒(méi)有任何的好處，還可能引起營(yíng)養(yǎng)不良，腸阻塞，或者因塑料中含有的或附著的化學(xué)品而慢性中毒。
盡管這個(gè)問(wèn)題的普遍性和嚴(yán)重性驚人，但科學(xué)家們?nèi)匀粔焊鶅翰荒芾斫鉃槭裁催@么多海洋動(dòng)物會(huì)犯下這種錯(cuò)誤。有一個(gè)普遍的假設(shè)是，海鳥(niǎo)吃下這些塑料垃圾是因?yàn)檫@些垃圾看起來(lái)就像是鳥(niǎo)類天然的食物，但這一假設(shè)并沒(méi)有得到大量的測(cè)試驗(yàn)證。然而，在我和其他作者共同發(fā)表在 Science Advances 上的一個(gè)研究里，我們提出了一個(gè)新的解釋：對(duì)于許多瀕危物種來(lái)說(shuō)，海洋塑料垃圾也會(huì)產(chǎn)生一種令鳥(niǎo)類聯(lián)想到食物的氣味。
喜愛(ài)含硫化合物氣味的鼻子
也許受到海洋塑料垃圾影響最大的動(dòng)物是管鼻海鳥(niǎo)，即鳥(niǎo)綱下的一個(gè)目，包括信天翁，鹱和海燕等。這些鳥(niǎo)類是屬于海洋的：它們常常一次在海洋上空待數(shù)年之久，在成百上千平方千米的開(kāi)闊海面上尋找食物，僅僅在繁殖和撫養(yǎng)后代時(shí)短暫地回到陸地上。它們當(dāng)中的許多種類也面臨著滅絕的危險(xiǎn)。據(jù)國(guó)際自然保護(hù)聯(lián)盟 (International Union for the Conservation of Nature) 稱，約120種管鼻海鳥(niǎo)中近一半是易危(vulnerable)，瀕危(endangered)或者極危(critically endangered)的。
雖然海洋中有許多魚(yú)，但是確定有食物的地區(qū)分布得很不均勻。換句話說(shuō)，管鼻海鳥(niǎo)覓食的時(shí)候就和海底撈針一樣。它們尋找的是海魚(yú)、魷魚(yú)、磷蝦或其他食物，而塑料垃圾可能看起來(lái)就像是它們的獵物。但我們相信這只解釋了這個(gè)復(fù)雜故事的一部分。
Dr. Thomas Grubb Jr. 在20世紀(jì)70年代早期的開(kāi)拓性研究表，明管鼻海鳥(niǎo)是利用它們強(qiáng)大的嗅覺(jué)來(lái)高效地覓食的，即使?jié)忪F遮擋了它們的視線，它們也能找到食物。二十年前，Dr. Gabrielle Nevitt和同事發(fā)現(xiàn)，某些特定種類的管鼻海鳥(niǎo)會(huì)被一種被稱為二甲硫醚(dimethyl sulfide, DMS)的天然帶有芳香氣味的含硫化合物所吸引。DMS來(lái)自海洋藻類，藻類會(huì)在細(xì)胞中產(chǎn)生一種被稱為二甲基巰基丙酸(DMSP)的化合物。當(dāng)這些細(xì)胞受到傷害時(shí)——比如說(shuō)，藻類死亡，或者是像磷蝦一類的海洋食草動(dòng)物吃掉它們時(shí)——DMSP就會(huì)分解成DMS。DMS的氣味提醒了海鳥(niǎo)：食物就在附近——不是藻類，而是正在吃藻類的磷蝦。
Dr. Nevitt和我好奇這些海鳥(niǎo)被海洋塑料垃圾所欺騙是否應(yīng)歸咎于這些塑料散發(fā)的氣味。為了驗(yàn)證這個(gè)想法，我和合作者建立了一個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)以收集我們能找到的過(guò)去50年里記錄了被管鼻海鳥(niǎo)吃掉的塑料的每一個(gè)研究。這個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)中包含了來(lái)自七十多個(gè)種類的超過(guò)兩萬(wàn)只海鳥(niǎo)的信息。其中的數(shù)據(jù)說(shuō)明，利用DMS作為覓食線索的鳥(niǎo)類種類幾乎是覓食時(shí)不被DMS的氣味所吸引種類的六倍。
為了進(jìn)一步驗(yàn)證我們的理論，我們需要分析海洋塑料垃圾的氣味。為了做到這一點(diǎn)，我取了三種最常見(jiàn)的漂浮塑料的樣品——聚丙烯的、低密度聚乙烯的和高密度聚乙烯的——并將它們縫合在了自制網(wǎng)帶里面。然后我們把網(wǎng)袋系在了加利福尼亞中央海岸附近海里的兩個(gè)浮標(biāo)上。我們假設(shè)藻類會(huì)覆蓋海里漂浮的塑料，即所謂的生物淤積，并產(chǎn)生DMS。
塑料在海中浸泡了大概一個(gè)月后，我取回了塑料并將其帶到一個(gè)海洋學(xué)家不常去的實(shí)驗(yàn)室：加州大學(xué)戴維斯分校(UC Davis)的 Robert Mondavi 食品與葡萄酒科學(xué)研究所(the Robert Mondavi Institute for Food and Wine Science)。在這里我們使用了特定用來(lái)檢測(cè)葡萄酒、啤酒和其他食物產(chǎn)品的硫化物氣味的氣相色譜，來(lái)測(cè)量我們的實(shí)驗(yàn)對(duì)象海洋垃圾的化學(xué)特征。含硫化合物有著一種十分清晰的氣味；對(duì)于人類來(lái)說(shuō)，它們聞起來(lái)就像是臭雞蛋或者是海灘上腐敗的海藻，但對(duì)于某些種類的海鳥(niǎo)來(lái)說(shuō)，DMS聞起來(lái)非常美味！
果然，我們收集到的每一塊塑料樣品上都覆蓋著水藻，并且含有大量的DMS。我們發(fā)現(xiàn)樣品上的DMS含量比在普通環(huán)境中的含量高，而且遠(yuǎn)高于刺激管鼻海鳥(niǎo)去覓食的檢測(cè)限。這一結(jié)論提供了這一方向的首個(gè)證據(jù)，即塑料垃圾不僅看起來(lái)像海鳥(niǎo)的食物，也會(huì)在氣味上誤導(dǎo)利用嗅覺(jué)覓食的海鳥(niǎo)。
垃圾變成了誘餌
我們的這一發(fā)現(xiàn)有著重要的應(yīng)用。首先，這表明了塑料垃圾對(duì)海洋生物的威脅可能比我們過(guò)去認(rèn)為的要大。如果塑料從視覺(jué)和嗅覺(jué)上都像食物，那么比起僅僅是看起來(lái)像食物，它們被誤食的可能性就更大。
第二，我們通過(guò)數(shù)據(jù)分析發(fā)現(xiàn)，體型較小的、巢穴較為隱秘的海鳥(niǎo)，如普利翁(prions)、海燕(storm petrels)和鹱等，相比起它們像信天翁這樣更魅力四射、巢穴更為開(kāi)放的親戚們來(lái)說(shuō)，會(huì)更容易把塑料當(dāng)作食物。這一差異十分重要，因?yàn)榍罢弑绕鸷笳邅?lái)說(shuō)更難觀察，因此它們難以被細(xì)致地統(tǒng)計(jì)。因此，我們建議對(duì)這些不怎么引人注目的，有更高誤食塑料幾率的種類增加監(jiān)測(cè)。
最后，我們的結(jié)果對(duì)特定的海洋動(dòng)物不可避免地誤食塑料的原因提供了一種更深入的理解。我們?cè)邙B(niǎo)類身上發(fā)現(xiàn)的模式也應(yīng)該在其他種群，如魚(yú)類和海龜?shù)冗M(jìn)行調(diào)查。雖然減少海洋塑料污染是一個(gè)長(zhǎng)期的，大規(guī)模的挑戰(zhàn)，但找出一些物種持續(xù)性誤食塑料的原因是找到保護(hù)它們的方式的第一步。
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