“美人魚的眼淚”害死歐洲鱸魚

/ 葉綠舒  (慈濟大學生命科學系助理教授)

在2014年,全世界生產3.11億噸塑膠。雖然根據2014年的數據,大約有三成的塑膠被回收,另外四成則用來燃燒發電;但還是有其他三成送去掩埋場[1]。

但是,在整個過程中,還是有不少塑膠製品沒有被回收、燃燒或是掩埋而開始到處流浪;這些流浪的塑膠有些被海鳥或海中的生物吞食,讓牠們胃脹滿、造成這些動物無法進食而死。其他沒有被吞食的流浪塑膠則隨著時間分解、日漸破碎變小,最後成為俗稱「美人魚眼淚」(mermaid's tears)的塑膠微粒(microplastics)。

歐洲鱸魚。取自wiki

這些塑膠微粒對生物是否有損害呢?過去的一些研究知道,有些生物在吞食塑膠微粒後,會產生行為改變或造成脂肪代謝的干擾;但詳細的研究仍付之闕如。

研究「美人魚眼淚」

為了要仔細研究塑膠微粒對生物的影響,最近烏普薩拉大學(Uppsala Univeristy)的研究團隊,使用90毫米的聚苯乙烯(polystyrene)塑膠微粒與歐洲鱸魚(Perca fluviatilis)作為研究的材料。使用的濃度為每立方米1萬顆或每立方米8萬顆,觀察塑膠微粒對歐洲鱸魚的幼魚是否會產生影響[2]。

使用這兩種濃度的原因是因為,研究團隊調查瑞典附近的海域發現,濃度低的區域大約是每立方米150到2,400顆,而濃度高的地區則高達每立方米68,000到102,000顆。整體的平均為每立方米7,000到10,000顆。因此,研究團隊以每立方米1萬顆作為平均暴露組、而每立方米8萬顆則是最高暴露組,將由波羅的海採回的歐洲鱸魚受精卵,暴露在這兩種濃度下、以及完全沒有塑膠微粒的控制組,進行比較。

胃裡塞滿塑膠微粒的幼魚。取自sciencenews.org

美人魚眼淚的影響

實驗結果發現,最高暴露組幼魚的活動力降低、避敵反應消失,當研究團隊將這些幼魚暴露在牠們的掠食者白斑狗魚(Esox lucius)的「魔爪」之下時,最高暴露組在24小時內全被吃光光平均暴露組的存活率則為三成四,而控制組還有四成六活了下來。

除此之外,研究團隊發現,儘管3組幼魚都餵了一樣多的豐年蝦,最高暴露組的歐洲鱸魚的幼魚們的胃裡面塞滿了塑膠微粒,而平均暴露組的胃裡面則同時出現了塑膠微粒與豐年蝦。儘管豐年蝦才是幼魚們應該要吃的東西,但牠們似乎都偏愛塑膠微粒造成兩個暴露組的幼魚都長得比控制組的幼魚小。最高暴露組的身長少了9%,而平均暴露組少了3%。

塑膠微粒除了會影響到幼魚的活動力、避敵行為以及生長以外,研究團隊也發現,將歐洲鱸魚的受精卵暴露在最高濃度的塑膠微粒下時,只有八成一的受精卵孵化成小魚;而控制組的受精卵則有九成六都成功孵化(暴露在平均塑膠微粒濃度的魚卵則有89%成功孵化)。

塑膠汙染再不遏止,海洋中的塑膠微粒濃度越來越高,總有一天我們的體內也會充滿了塑膠。 取自ypte.org.uk

美人魚眼淚百百種

這篇研究報告一問世,大概可以說是「震驚了數十億人」吧!不過讀者在閱讀的時候還是要稍微注意一下。怎麼說呢?因為這篇研究裡面只使用了聚苯乙烯微粒,而實際上在海洋中的塑膠微粒還有好幾種(如聚氯乙烯PVC、聚乙烯polyethylene、聚甲基丙烯酸甲酯polymethyl methacrylate,[3]雖然其他幾種塑膠微粒也對動物有不同程度的傷害,研究團隊也提到,會使用聚苯乙烯微粒的原因是因為,過去已經有研究證實,攝食聚苯乙烯的魚類會有行為以及代謝上的改變[4]。

以整體的塑膠微粒數目來看,既然海洋裡面的塑膠微粒是數種不同的塑膠混雜而成,以單一種類的塑膠微粒來做試驗,所呈現的實驗結果不知道會是更嚴重或是較輕微?但無論如何,這個研究報告所呈現的結果,反映了塑膠微粒濃度越高,在對於受精卵的孵化、幼魚的成長以及行為上的影響都呈現了劑量關係。因此,我們還是不可以忽視這篇報告。

塑膠耐摔、耐酸、耐碰撞,自從在1839年德國藥劑師愛德華‧賽門(Eduard Simon)發明了聚苯乙烯以後,我們的生活變得越來越方便了!但是塑膠雖然很方便,如果我們不好好思考如何減量使用、落實回收,總有一天我們體內也會(以某種形式)充滿了塑膠而很可能遠在那個時刻之前,我們的海洋與河流裡就充滿了水母與塑膠微粒了!

參考文獻:

1. Plastics: the Facts 2015. Plastics. Europe.

2. Lonnstedt O.M. and Eklov P. 2016. Environmentally relevant concentrations of microplastic particles influence larval fish ecology. Science 352:1213-1216

3. Browne M.A. et. al., 2015. Linking effects of anthropogenic debris to ecological impacts. Proc. Biol. Sci. 282: 20142929

4. Karin Mattsson. 2015. Altered Behavior, Physiology, and Metabolism in Fish Exposed to Polystyrene Nanoparticles. Environ. sci. Technol. 49:553-561

本文原出自臺灣大學科學教育發展中心,其他單位須經同意始可轉載。

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