看不见的杀手,微塑料如何威胁红树林生态?
从上个世纪开始许多研究者就认识到了海洋线虫对海洋环境的指示作用重要性 ,特别是关于人类活动产生的污染对小型底栖生物的研究 。
随着大量研究证明微塑料在海洋环境中广泛分布,这些微塑料是否能被海洋生物摄取成为许多研究人员关注的重点,迄今为止,研究人员已经在多种海洋生物中发现了微塑料。海洋生物通过不同方式摄取微塑料,密度较轻的微塑料易被浮游动物摄取,而密度较大的微塑料容易沉降,被底栖生物摄取,通过食物链传递,通过不同的营养级转移和放大。
海洋线虫是底栖生物的一大类,底栖生物可通过各种途径摄入沉积物微塑料,低营养级的底栖生物更加容易摄取沉积物微塑料,通过食物网的传递作用,可能引起更高营养级生物累积效应。海洋线虫作为底栖生物的优势类群,在生态系统中具有重要作用。
新研究以不同粒径微塑料对线虫致死率、胚胎发育持续时间、怀卵数及等影响,以评估微塑料对线虫生活史的影响。实验利用玉米培养基成功培养红树林线虫Viscosia heterolaima sp,并观察到线虫的胚胎发育及胚后发本文对线虫Viscosia heterolaima sp进行暴露不同粒径微塑料暴露,以致死率、怀卵数、胚胎发育时间、后代数目等评估不同粒径的微塑料颗粒对线虫生活史的影响,发现致死率与微塑料的浓度无关,与微塑料的粒径有关,粒径(0.1、1.0、3.0、5.0) μm微塑料颗粒对线虫Viscosia heterolaima sp死亡率产生显著影响,其中,3 μm粒径微塑料对线虫成活率影响最大平均致死率为24.17%,与对照组差异显著(P < 0.01),浓度2 mg∙L−1粒径为0.1、1.0、3.0和5.0 µm的微塑料均能降低线虫的怀卵数,其中,粒径3 μm线虫怀卵数影响最大(抑制率为36.57%),与对照组差异极显著(P < 0.01);微塑料处理组对线虫胚胎1细胞、2细胞、多细胞期、囊胚期、原肠胚期、蠕虫的发育时间明显延长,(0.1、1.0、3.0、5.0) μm微米微塑料处理组胚胎发育持续时间分别为65.05 ± 1.19 hr,66.39 ± 0.94hr,69.04 ± 0.89 hr,64.49 ± 1.28 hr,3.0 μm微塑料处理对线虫胚胎发育持续时间影响最大,与对照组差异极显著(P < 0.01);将线虫暴露于2 mg∙L−1、0.1~5.0 µm的微塑料溶液后,微塑料颗粒主要分布在线虫Viscosia heterolaima sp肠道中,各粒径微塑料在线虫体内差异明显。其中,3.0 μm的微塑料颗粒在线虫Viscosia heterolaima sp体内的荧光强度最强;不同粒径微塑料都能降低线虫Viscosia heterolaima sp后代数目,使线虫的后代数目显著降低,抑制率达15.37%~40.35%。
参考文献:不同粒径微塑料对红树林线虫生活史的影响 Effects of Different Particle Sizes of Microplastics on the Life Cycle of Mangrove Nematodes DOI: 10.12677/ams.2024.112004
一、微塑料:无处不在的“小怪物”,对海洋生态会产生什么影响呢?
微塑料,顾名思义,就是非常小的塑料颗粒。想象一下,把一个塑料瓶切成比芝麻还小的碎片,这些碎片就是微塑料。根据国际上的定义,直径小于5毫米的塑料颗粒都可以称为微塑料。
微塑料的来源非常广泛,主要有两大类:一些塑料产品,比如洗面奶中的磨砂颗粒、塑料微珠,就是直接生产出来的小塑料颗粒。大块的塑料垃圾,比如塑料袋、塑料瓶,在阳光、海浪等作用下,逐渐破碎成更小的碎片,就变成了次生微塑料。
微塑料有哪些危害呢? 微塑料无处不在,从海洋到土壤,甚至我们的食物中都能找到它们。微塑料可能被海洋生物误食,导致窒息、消化道损伤等问题。 微塑料可以通过食物链进入人体,可能对人体健康造成潜在威胁。
微塑料对小生物的影响非常大,许多海洋生物,比如鱼类、贝类,会误把微塑料当成食物吞食。微塑料表面很容易吸附有害物质,比如重金属、有机污染物等,这些有害物质会随着微塑料进入生物体内,对生物造成毒害。微塑料可能影响生物的生长、发育、繁殖等生理过程。微塑料的污染会破坏海洋生态系统的平衡,影响整个食物链。
微塑料对环境和生物的危害不容忽视。我们每个人都应该从自身做起,减少塑料污染,共同保护我们的地球。
二、红树林线虫:默默无闻的生态卫士
红树林作为地球的“绿肺”,为我们提供了丰富的生态服务。而生活在其中的线虫,则在维护红树林生态系统的健康方面发挥着不可替代的作用。
红树林线虫是一类生活在红树林生态系统中的微小生物,属于线形动物门。它们体型微小,肉眼难以看见,通常栖息在红树林的土壤和沉积物中。
虽然红树林线虫个体微小,但在红树林生态系统中扮演着至关重要的角色。线虫是高效的分解者,能将复杂的 organik物质分解成简单的无机物,促进物质循环。线虫是许多底栖动物的食物来源,是红树林食物网的重要组成部分。线虫对环境变化非常敏感,可以作为监测红树林生态系统健康状况的生物指示剂。
线虫通过分解有机质,释放出植物所需的营养物质,从而提高土壤肥力,促进红树林植物的生长。线虫加速了有机物的分解和矿化过程,促进了生态系统的物质循环。线虫与土壤中的其他微生物相互作用,共同调节土壤微生物群落的结构和功能。
形象地说,线虫就像红树林生态系统中的“清道夫”,它们默默地清除着“垃圾”,为红树林生态系统的健康运转提供了保障。
红树林线虫虽然微小,但它们在红树林生态系统中扮演着重要的角色。作为分解者、食物链基础和生物指示剂,线虫对于维持红树林生态系统的健康和稳定具有重要意义。
三、微塑料对线虫的影响,一场无声的生态危机
微塑料对线虫的影响可谓是多方面的,而且不同粒径的微塑料所产生的影响也不尽相同。微塑料进入线虫体内后,可能会堵塞其消化道,影响食物的摄取和消化,从而导致线虫生长缓慢甚至停止生长;可能影响线虫的生殖系统,导致其产卵量减少、受精率降低,从而影响种群的繁衍;可能干扰线虫的激素分泌,导致其发育出现异常,例如畸形、发育迟缓等;也可能损害线虫的免疫系统,使其更容易受到病原体的感染等。
为什么小小的塑料颗粒能对红树林生态系统造成如此大的威胁?线虫是红树林食物链中的重要一环,当线虫受到微塑料的危害时,这种影响会通过食物链逐级放大,最终影响到整个生态系统。线虫在生态系统中扮演着重要的分解者角色,其数量和种类的变化会直接影响土壤的肥力、微生物群落结构等,进而影响整个生态系统的稳定性。微塑料表面容易吸附各种有害物质,如重金属、有机污染物等。当线虫摄入这些污染的微塑料后,有害物质会在其体内富集,对整个生态系统造成潜在的威胁。
微塑料对线虫的危害是多方面的,且具有长期性、累积性等特点。其对线虫的影响远不止于个体水平,其潜在的生态效应是复杂的、多方面的。微塑料污染对红树林生态系统的威胁是全方位的,不仅会影响生态系统的结构和功能,还会对生态系统的服务功能产生负面影响。
四、目前存在的问题
尽管目前对微塑料对红树林生态系统的影响已经有了初步的认识,但仍存在许多未知的问题需要进一步研究。如:长期暴露于微塑料环境下,线虫和红树林生态系统会发生怎样的适应性进化?微塑料是否会在红树林食物链中不断富集,最终对顶级捕食者造成危害?微塑料与其他污染物(如重金属、有机污染物)共同作用时,对生态系统的影响是否会增强?不同材质、形状、添加剂的微塑料对生物体的影响是否存在差异?如何有效清除环境中的微塑料,恢复受损的生态系统?
我们能做的,就是尽量减少塑料制品的使用,推广可降解材料,加强塑料垃圾的回收利用。加强对海洋和陆地环境的监测,及时清理海洋垃圾,尤其是微塑料,通过种植红树林、修复受损的生态系统,增强生态系统的自我修复能力,同时,提高公众对微塑料污染的认识,鼓励公众参与到环境保护中来。
微塑料污染是一个复杂的全球性问题,需要全球范围内的共同努力,未来的路还很漫长。
我们必须高度重视微塑料污染问题,采取积极的措施来减少塑料垃圾的产生,保护我们的海洋生态环境。
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