陳祚
美國(guó)生物學(xué)家喬拉·蘭姆曾在澳大利亞大堡礁潛水,她潛游的海域色彩繽紛,令人眼花繚亂。但她仔細(xì)一看發(fā)現(xiàn),水中竟漂蕩著一些塑料垃圾。這實(shí)在令人遺隧!不過,當(dāng)時(shí)她正專心記錄珊瑚礁的健康狀況,因此對(duì)塑料垃圾沒有太在意。
之后,蘭姆又到印度尼西亞附近海域繼續(xù)研究珊瑚礁。她發(fā)現(xiàn)那里的塑料垃圾問題更加嚴(yán)重。這引起了她的重視,她開始把行程中遇到的塑料垃圾情況一一記錄下來。有時(shí)她看到釣魚線纏繞在珊瑚上,如果試圖將魚線解開,就會(huì)割傷自己或損壞珊瑚。甚至,有一次她曾在筆記中寫道:“海水中還有尿布。真惡心!”
回到美國(guó)紐約的實(shí)驗(yàn)室后,蘭姆才注意到,自己所記錄的患病珊瑚與海洋中的塑料垃圾之間存在著某種奇怪的聯(lián)系。除了會(huì)勒死海鳥、毒害魚類外,塑料垃圾似乎還以另一種隱秘方式危害海洋,甚至影響我們的健康?,F(xiàn)在,科學(xué)家們正在探究塑料與患病珊瑚間的關(guān)系,希望能切斷其作用鏈。
如今,珊瑚礁面臨著許多威脅,尤其是珊瑚的白化現(xiàn)象。當(dāng)高溫等環(huán)境壓力導(dǎo)致珊瑚驅(qū)逐寄生在其組織中的共生藻類時(shí),珊瑚將出現(xiàn)白化。不過,當(dāng)藻類重新定居在珊瑚上,珊瑚的色彩就能得到恢復(fù)。與白化現(xiàn)象相比,更為致命的是一系列被稱為“白色綜合征”的疾病。白色綜合征是近來對(duì)珊瑚危害最嚴(yán)重的疾病之一,它能“剝離”珊瑚的組織,使珊瑚只留下光禿禿的骨架,因而對(duì)珊瑚有很高的致死率。
白色綜合征在世界各地并不鮮見,尤其是在美國(guó)佛羅里達(dá)州的大西洋海域中,珊瑚已經(jīng)遭受該病的多年侵?jǐn)_。2016年,有科學(xué)家指出:白色綜合征稱得上是有記錄以來珊瑚礁最致命的疾病之一。一直以來,人們很難弄清楚白色綜合征的病因和治療方法。但科學(xué)家發(fā)現(xiàn):在夏威夷的一種珊瑚中,存在三種不同的細(xì)菌,其中一種名為“歐文氏弧菌”的細(xì)菌正是導(dǎo)致某種珊瑚疾病的罪魁禍?zhǔn)住M瑯拥陌Y狀也出現(xiàn)在了其他正走向死亡的珊瑚種類中,但病因尚不清楚。蘭姆和她的同事在對(duì)泰國(guó)、緬甸、印度尼西亞和澳大利亞周圍的159個(gè)珊瑚礁進(jìn)行研究后發(fā)現(xiàn):在未與塑料接觸的情況下,珊瑚患上包括白色綜合征在內(nèi)的6種常見病的比例約為4%,而與塑料接觸后的珊瑚中,患病比例竟高達(dá)89%。
塑料垃圾正在引發(fā)廣泛的海洋環(huán)境災(zāi)難。塑料垃圾約占海洋垃圾總量的70%,即使在世界上最深的馬里亞納海溝里,科學(xué)家也發(fā)現(xiàn)了塑料垃圾。還有18噸塑料被沖上了一個(gè)太平洋小島。從前,我們只知道鳥和哺乳動(dòng)物會(huì)被塑料纏住,以及吃下塑料的魚會(huì)受到傷害,而蘭姆的研究則第一次將塑料與海洋中珊瑚的傳染病聯(lián)系起來。
如何解釋塑料垃圾與珊瑚患病之間的聯(lián)系呢?從某種意義來說,答案也許很簡(jiǎn)單:塑料垃圾可能會(huì)破壞珊瑚的結(jié)構(gòu),讓微生物輕易進(jìn)入珊瑚中。蘭姆研究的珊瑚疾病之一是“骨骼的侵蝕帶疾病”,這種疾病發(fā)生在切割珊瑚組織時(shí),鋒利的塑料碎片會(huì)給珊瑚造成傷口,因此珊瑚易受感染;蘭姆研究的另一疾病——“黑帶病”是由一種在低氧條件下大量繁殖的混合細(xì)菌引起的,而被塑料袋包裹的珊瑚則是這類混合細(xì)菌的“理想家園”。
事實(shí)上,我們已經(jīng)知道漂浮在海洋中的細(xì)菌可以傳播很遠(yuǎn)的距離。之前,美國(guó)加州大學(xué)的一個(gè)研究小組公布了證據(jù):某些類型的細(xì)菌甚至可以脫離海浪,依附在微小的海水滴中,一起在空氣中飄浮。這些小水滴在世界各地“旅行”,它們升入高空后,對(duì)云的形成起著重要作用。
我們有理由相信,對(duì)珊瑚來說,生活在塑料上的細(xì)菌可能比游離的細(xì)菌更麻煩。因?yàn)闋I(yíng)養(yǎng)物質(zhì)在塑料表面累積,而菌落正好借此生長(zhǎng)。此外,塑料比重小,漂浮在水中,且很難分解。與其他海洋垃圾相比,微生物菌落在塑料垃圾上停留的時(shí)間更長(zhǎng),移動(dòng)的距離也更遠(yuǎn)。
蘭姆的研究表明:塑料上的微生物生態(tài)系統(tǒng)——“塑料球”是獨(dú)特而危險(xiǎn)的。盡管海洋中本來就充滿了各種微生物有機(jī)體,但塑料垃圾可能集中了某些特定的病原體,而這些病原體能通過接觸造成珊瑚感染。
“塑料球”這個(gè)詞是由荷蘭科學(xué)家澤特爾在2013年創(chuàng)造的。那一年,她和她的同事研究了生活在北大西洋塑料垃圾上的微生物。他們發(fā)現(xiàn)這些微生物群落與公海領(lǐng)域中的完全不同,還發(fā)現(xiàn)了一個(gè)不能固定在任伺特定物種上、可能屬于幾種弧菌之一的基因片段。而這其中一種弧菌就會(huì)引發(fā)珊瑚的白色綜合征。所有證據(jù)都支持蘭姆的觀點(diǎn),即“搭便車”的細(xì)菌對(duì)珊瑚來說是一個(gè)麻煩。澤特爾的研究結(jié)果也是能證明珊瑚與細(xì)菌關(guān)聯(lián)的最令人信服的證據(jù)之一。
處于危險(xiǎn)之中的也許不僅僅是珊瑚。2016年,有科學(xué)家對(duì)從美國(guó)切薩皮克灣收集到的微塑料碎片進(jìn)行了檢測(cè),在其中發(fā)現(xiàn)一種會(huì)導(dǎo)致人類腸胃炎的細(xì)菌,以及另一種會(huì)引起血液中毒的細(xì)菌。同年,德國(guó)科學(xué)家研究了來自波羅的海的塑料,在其上面也檢測(cè)出了能導(dǎo)致人類出血性腹瀉和腸胃炎的細(xì)菌。那么,這些“搭便車”的細(xì)菌是否會(huì)溜進(jìn)我們的食物中呢?已證實(shí)有超過180種海洋生物(其中包括我們吃的東西,如養(yǎng)殖的貽貝、牡蠣、蛤蜊和許多魚類)會(huì)攝入微塑料。上述海洋生物在攝入微塑料的過程中,不僅會(huì)吸收碳?xì)浠衔锖途酆衔锏然瘜W(xué)物質(zhì),還會(huì)吸收生活在塑料碎片上的微生物。
當(dāng)我們?cè)诤@镉斡緯r(shí),也可能把微塑料吞下去。眾所周知。在廢水流出的地方游泳會(huì)使人更容易得病。另外,科學(xué)家發(fā)現(xiàn),人們?cè)诤┥蟻y扔的塑料垃圾也對(duì)健康具有危害性。他們做了一個(gè)實(shí)驗(yàn):將大腸桿菌植入塑料袋和塑料瓶中,三周后發(fā)現(xiàn)其中仍有菌落存活。這一實(shí)驗(yàn)表明,確實(shí)應(yīng)該考慮塑料對(duì)人類健康的潛在風(fēng)險(xiǎn)。
不過,“搭便車假說”提出的時(shí)間還比較短,科學(xué)家尚不能肯定流動(dòng)的塑料碎片是否真的會(huì)使人致病。但塑料對(duì)珊瑚的影響,已有更具說服力的證據(jù)。盡管在佛羅里達(dá)州大西洋海域中塑料對(duì)珊瑚的污染不像在印度尼西亞海域那么嚴(yán)重,但白色綜合征也逐漸蔓延開來。白色綜合征的出現(xiàn)可能有多種原因。過去科學(xué)家認(rèn)為,就像流感病毒一樣,珊瑚疾病來自一種特定的病原體。但現(xiàn)在看來,讓珊瑚患上白色綜合征可能是附著在珊瑚上的許多不同病原體協(xié)同作用的結(jié)果。
如果塑料確實(shí)會(huì)加劇白色綜合征問題,那么我們能采取什么措施呢?科學(xué)家正在考慮使用噬菌體——一種感染并殺死細(xì)菌的病毒,來防治白色綜合征。但這還有一段路要走。首先,科學(xué)家需要識(shí)別出所有致使珊瑚出現(xiàn)白色綜合征的細(xì)菌;然后,他們必須找到一種安全的方法,將合適的噬菌體傳播到廣闊的海域中。
另一種觀點(diǎn)認(rèn)為,“搭便車者”本身并沒有破壞性,但當(dāng)它們的數(shù)量過大,超過了珊瑚的“有益細(xì)菌”能夠抑制它們的數(shù)量時(shí),才會(huì)出現(xiàn)問題。也可以說,珊瑚疾病是微生物多樣性的喪失造成的。
采用噬菌體防治白色綜合征的原理與利用腸道微生物平衡維持人類健康的道理是一樣的。目前在珊瑚中還沒有明確的證明噬菌體防治白色綜合征的有效性的證據(jù)。但如果確實(shí)有效,那么。此法將直接提供珊瑚患白色綜合征的解決方案,即“益生菌策略”。同時(shí),此法也有助于降低傳染源進(jìn)入人類食物的風(fēng)險(xiǎn)。該方法的具體實(shí)施方式是,海洋農(nóng)場(chǎng)定期給養(yǎng)殖的魚添加益生菌,理論上這就能夠抑制塑料帶來的有害細(xì)菌。
蘭姆近期重新開啟了多項(xiàng)研究,研究對(duì)象包括緬甸的牡蠣、印尼的蛤蜊和西雅圖附近養(yǎng)殖場(chǎng)的貽貝……以追蹤進(jìn)入食物網(wǎng)的可致病微塑料制品的數(shù)量。她認(rèn)為,如果貽貝里混入較多塑料,那么就相當(dāng)于我們?cè)谙碛觅O貝的同時(shí)正食用著塑料。這些“搭便車”的塑料,就可能進(jìn)入我們?nèi)梭w。