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除了海豚烏龜,微生物也受到海洋塑膠的影響

楊姍樺
東海大學生命科學系 助理研究員
大學因為對鳥類恐懼誤打誤撞進入微生物領域,日久生情進而對環境微生物有了興趣。是一個希望達到和環境互相包容、與微生物互相包養的小小台灣土產博士。

就連整潔乾淨聞名於世的日本,海邊也看到各式塑膠垃圾。圖/楊姍樺 攝於沖繩

前陣子在沖繩的海邊,看到一位歐吉桑拄著拐杖,面朝大海迎著風和光閉目養神好愜意。就在我也想張開手臂迎著這春暖花開的下一秒,他生出個寶特瓶帥氣地往海裡丟,那個畫面非常衝擊。就在同一天,看到高雄小虎鯨體內十八個垃圾袋的新聞,雖不意外,但很悲傷。

近來,海洋塑膠幾乎是最熱門的議題,相關研究數量也在 2017 下半年爆炸性的增加,想寫計畫得看的參考資料多到足以讓我掉淚。這些研究的範圍包含了沙灘、近海、遠洋,或是各類海洋生物體內。這些研究結果顯示,無論是什麼地點,幾乎都能看到海洋塑膠的蹤跡,比收集寶可夢還簡單,就連南極海與深海底棲的無脊椎生物也都淪陷了。

這些海洋塑膠的大小從看得見的到看不見的都有,大的垃圾風化成小的,小的再風化成看不見的微塑膠。因此,受到影響的生物,當然也就包含了看得到的生物,與肉眼難以察覺的微生物了。

海洋微生物包含了:微藻、細菌、古菌、真菌與病毒。

它們小歸小,但在海中的數量龐大,根據美國國家海洋暨大氣總署的資料,海洋微生物占了海洋生物量的九成以上。因此,當龐大的海洋微生物與海洋塑膠相遇,會擦出什麼火花呢?其實科學家們目前對這方面知道的很有限,因為海洋微生物的功能繁雜,海洋塑膠的種類又多元,再加上海洋塑膠與微生物間還會彼此影響,就讓事情變得更不單純了。

五花八門的塑膠種類,與微生物無限多的互動可能

許多人可能都有這樣的經驗,常用的水壺或是保溫瓶中,一段時間沒有清洗,或者就算每次都乖乖地清洗,瓶身的縫隙或是矽膠圈都會有很難清除的污垢,那是微生物構成的生物膜。只要是有水的環境中,固體的表面上很容易就會成為微生物的家。所以,可以想見,在海水中的塑膠上,左右逢源,可說是微生物的新天地。

當微生物黏附在塑膠上,不離不棄形成生物膜之後,塑膠的命運就撲朔迷離,走向各種不同的結局。因為,生物膜裡的微生物可能增加塑膠風化的速度,也有可能因為包覆了塑膠,減少塑膠接受 UV 光的照射,反而減緩了塑膠風化的速度。由於微生物會影響塑膠風化,也就會改變塑膠的大小與重量,而進一步會減緩或加速塑膠在水中的沉降,這也是為什麼連在深海中也可以看到塑膠的原因之一。

另外,我們餵給大海的垃圾種類五花八門,這些垃圾上又有形形色色的添加劑,像是漆、塑化劑或安定劑等。這些成份在與微生物接觸之後,本來安定添加物可能就會變得不安定而溶在水中。溶解的量與程度因為環境或是微生物的不同而改變。目前科學家們對這部分的知識也還在摸索當中。

珊瑚內的驚悚包。塑膠垃圾不只是會被鯨豚魚群吃下肚,珊瑚也會將它們包覆。但不知道這些被珊瑚承擔了的塑膠,會對珊瑚與珊瑚共伴微生物造成什麼影響。圖/楊姍樺攝於沖繩

還有,生物膜上多半有微生物產生的胞外聚合物 (extracellular polymeric substance,EPS),EPS 有黏性,可以讓微生物黏在一起,被微生物附上的塑膠微粒也會因此容易黏在濾食性生物的鰓上。想想看,冰箱冷氣的濾網久久沒清會發生什麼事?可憐的是,這些生物鰓上塑膠微粒並沒人會來幫牠們清。

再來,由於不同材質的塑膠會吸引不同的微生物聚集,不同的微生物也會產生不同的代謝物,這些代謝物也會誘使一些本來不會吃到塑膠的海洋生物靠近。就像要你在沒有添加任何調味的水煮雞胸肉,或炸雞排之間做選擇,大部分我們還是走向「老闆雞排一份不切要辣」的那邊。有些以微生物為食的消費者,也就這樣順便將塑膠吃了下去。不過什麼樣的微生物會吸引什麼樣的生物來進食,這一點現在也還不是很清楚。

微生物研究開飯囉,「塑」食主餐挑不完

你可能會問我,不是最近這方面的研究爆炸性的多了嗎,怎麼講到什麼都是不清楚?因為人類製造的垃圾種類太多也太複雜了,在垃圾上的微生物的種類也數不清,科學家們研究的速度遠遠追不上我們製造問題的速度。

海洋雖然圍繞在我們身邊,但往往也是被疏忽的一環,畢竟科學研究的主力多半放在人的身上,因此不管是研究人力與經費,都往往不及醫學以及電子產業。然而,就算科學家們都卯起來做海洋塑膠與微生物的研究,光是塑膠種類與微生物的組合,再加上其他生物與非生物的因素,要在近期內(有生之年)解答前面的問題,也不是簡單的事。

而且,就算知道了微生物與海洋塑膠間的情愛糾葛,塑膠對生態系的危害還是沒有解決。或許未來我們會篩選到一些具有降解塑膠能力的微生物,也或許會知道哪些生物被危害的很嚴重要避免食用,再或許發明了更威猛的海洋吸塵器可以將海洋垃圾清除乾淨等等,但這些都是或許,也都是未來式。其實要減輕危害的方式,最不複雜且立即可以做的就是減少塑膠製品的使用,以及落實垃圾的回收。

要是現在自己能做的都做不到了,還去期待科學的進步可以怎麼幫我們解決海洋塑膠問題,也太不切實際了不是嗎?

 

本文轉載自MiTalkzine,原文《塑膠微粒與海洋微生物》

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