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海洋塑膠生物圈成為細菌的新家

陳俊堯
・2013/07/08 ・2287字 ・閱讀時間約 4 分鐘 ・SR值 494 ・六年級

塑膠是我們每天都會用到的東西。全球塑膠年產量兩億四千五百噸,平均起來每個人分到 35 公斤,等於超過一半人類族群的總重量。這麼多的塑膠當然造就出大量塑膠垃圾,這些塑膠垃圾大量流進海洋,你只要動動手指查一下就可以發現早已有各種動物吞食塑膠垃圾的報告,鯨魚[1],海豚[2],海豹[3],企鵝[4],海鳥[5, 6],海龜[7],魚類[8] 無一倖免。就算塑膠在經年累月日曬雨淋後逐漸破敗解體,也只是從大片塑膠崩解成為肉眼看不見的微粒,對濾食性的生物[9]或浮游生物[10]繼續造成危害,或許還會經由生物累積再次回到人類身邊。我們天天擔心塑化劑和雙酚A的問題;這些沒選擇的海洋生物則是天天在食物裡更直接地受到傷害。想像一下你把一個塑膠袋吞下肚,就像海龜也會誤把它當做水母吞下一樣。被吞下的塑膠袋可能會阻塞消化道,可能會造成發炎,沒多久你就得去醫院報到了。

地中海拯救海龜組織(MEDASSET)的海報。海龜不能分辨塑膠袋和水母,誤食塑膠袋對海龜來說是相當大的危險。

就像很多人類造成的嚴重後果一樣,最後的殘局總是得由微生物來慢慢收拾。塑膠當初被大量使用的原因之一就是它難以分解,結果就是它在海洋裡能長久停留。塑膠提供了可以在海洋裡吸附養份的表面,有了這些養份,細菌就來了。一份來自印度的研究報告指出 PVC 塑膠放在海水裡 30 分鐘就有不少細菌附著[11]。一份英國研究報告也指出細菌會在 PE 塑膠表面形成生物膜,塑膠的親水性增加及浮力變小[12]。親水性增加可以讓它容易被水中微生物接近利用,浮力變小可能幫助它沉入深海。不過這些報告上的證據都只是說明細菌會附著在塑膠上,而吸附的細菌並不見得會幫人類分解塑膠。就像我可以在 Starbucks 窩一陣子補充咖啡因,卻不會像則卷卡斯拉(=可美=寶瓜)那樣把整棟樓給啃了。

到底海洋裡的細菌能不能分解塑膠垃圾?人們在陸地上已經找到一些能緩慢分解塑膠的細菌,但是海水鹹鹹,我們不能指望這些陸地上的細菌能到海洋救援。曾有研究人員從印度海灣裡分離出能在實驗室裡分解 HDPE 塑膠的細菌[13],所以海水裡的確存在可以分解塑膠的細菌,在真正的塑膠垃圾堆裡能不能生長還是未知。 一篇日本的研究報告也指出,如果在海水裡放入 PET 塑膠當做細菌唯一的食物來源,六個月後海水中異營性細菌的數量並不會減少,顯然這群細菌很可能從 PET 塑膠裡得到養份[14]。最近一份美國的研究報告提供了更詳細的資料[15]。他們收集了漂流在北大西洋的塑膠碎片(小於 0.5 公分),帶回實驗室進行分析。他們以掃描式電子顯微鏡觀察這些碎片,不意外地發現大量細菌和其它微生物附著在塑膠表面。意外的是他們觀察到這些細菌似乎陷入塑膠表層,看起來像是把塑膠溶了個洞住進去。而且這些洞都和細菌大小很接近,應該是細菌自己溶出來的。這個證據支持海洋細菌可以分解塑膠的想法,雖然真正可靠的證據還是得在實驗室成功培這些細菌後才能到證實,至少這個結果告訴我們自然界的自我復原機制可能正緩慢地開始作用了。

塑膠碎片表面的細菌. 圖片出自原研究 Figure 2. Zettler et al. Environ Sci Technol. 2013 Jul 2;47(13):7137-46.

這篇研究報告還有個有意思的結果。他們以大量平行定序技術(parallel sequencing)分析了 PP 塑膠,PE 塑膠和附近海水裡的細菌組成,在 PP 塑膠找到 1165 種細菌[16],在 PE 塑膠上找到 880 種細菌,海水中找到 1975 種細菌。海水裡的細菌多樣性在自然界裡算是非常高的,這份數據告訴我們塑膠上的細菌多樣性大約是海水裡的一半,也可以算得上是個高多樣性的新環境。分析中也指出同時在塑膠和海水中出現的細菌只有 186 種,顯示塑膠是個新興社區,上頭住的是和海水裡很不一樣的居民。作者在這篇研究裡用了 “塑膠生物圈” (plastisphere)來稱呼這個環繞塑膠而生的新社群,其實想想,在北大西洋有 1100 噸塑膠碎片在漂流[17],這些碎片表面生活的微生物無論在數量或是多樣性,在地球上都是不能被忽視的了。我們真的已經用垃圾在海洋裡造就了一個新的棲地。該算是讓人類感到恥辱的永久紀念碑了吧?如果你開始有了點罪惡感,等一下請自己帶個杯子出門,買飲枓不要再用店家的塑膠杯了!

參考文獻及註解

  1. Avery-Gomm S, Provencher JF, Morgan KH, Bertram DF. Plastic ingestion in marine-associated bird species from the eastern North Pacific. Mar Pollut Bull. 2013 Jul 15;72(1):257-9.
  2. Denuncio P, Bastida R, Dassis M, Giardino G, Gerpe M, Rodríguez D. Plastic ingestion in Franciscana dolphins, Pontoporia blainvillei (Gervais and d’Orbigny, 1844), from Argentina. Mar Pollut Bull. 2011 Aug;62(8):1836-41.
  3. Bravo Rebolledo EL, Van Franeker JA, Jansen OE, Brasseur SM. Plastic ingestion by harbour seals (Phoca vitulina) in The Netherlands. Mar Pollut Bull. 2013 Feb 15;67(1-2):200-2.
  4. Brandão ML, Braga KM, Luque JL. Marine debris ingestion by Magellanic penguins, Spheniscus magellanicus (Aves: Sphenisciformes), from the Brazilian coastal zone. Mar Pollut Bull. 2011 Oct;62(10):2246-9.
  5. Avery-Gomm S, Provencher JF, Morgan KH, Bertram DF. Plastic ingestion in marine-associated bird species from the eastern North Pacific. Mar Pollut Bull. 2013 Jul 15;72(1):257-9.
  6. Lindborg VA, Ledbetter JF, Walat JM, Moffett C. Plastic consumption and diet of Glaucous-winged Gulls (Larus glaucescens). Mar Pollut Bull. 2012 Nov;64(11):2351-6.
  7. Lazar B, Gračan R. Ingestion of marine debris by loggerhead sea turtles, Caretta caretta, in the Adriatic Sea. Mar Pollut Bull. 2011 Jan;62(1):43-7.
  8. Jantz LA, Morishige CL, Bruland GL, Lepczyk CA. Ingestion of plastic marine debris by longnose lancetfish (Alepisaurus ferox) in the North Pacific Ocean. Mar Pollut Bull. 2013 Apr 15;69(1-2):97-104.
  9. von Moos N, Burkhardt-Holm P, Köhler A. Uptake and effects of microplastics on cells and tissue of the blue mussel Mytilus edulis L. after an experimental exposure. Environ Sci Technol. 2012 Oct 16;46(20):11327-35.
  10. Cole M, Lindeque P, Fileman E, Halsband C, Goodhead R, Moger J, Galloway TS. Microplastic ingestion by zooplankton. Environ Sci Technol. 2013 Jun 18;47(12):6646-55.
  11. Balasubramanian V, Palanichamy S, Subramanian G, Rajaram R. Development of polyvinyl chloride biofilms for succession of selected marine bacterial populations. J Environ Biol. 2012 Jan;33(1):57-60.
  12. Lobelle D, Cunliffe M. Early microbial biofilm formation on marine plastic debris. Mar Pollut Bull. 2011 Jan;62(1):197-200.
  13. Balasubramanian V, Natarajan K, Hemambika B, Ramesh N, Sumathi CS, Kottaimuthu R, Rajesh Kannan V. High-density polyethylene (HDPE)-degrading potential bacteria from marine ecosystem of Gulf of Mannar, India. Lett Appl Microbiol. 2010 Aug;51(2):205-11.
  14. Webb HK, Crawford RJ, Sawabe T, Ivanova EP. Poly(ethylene terephthalate) polymer surfaces as a substrate for bacterial attachment and biofilm formation. Microbes Environ. 2009;24(1):39-42.
  15. Zettler ER, Mincer TJ, Amaral-Zettler LA. Life in the “plastisphere”: microbial communities on plastic marine debris. Environ Sci Technol. 2013 Jul 2;47(13):7137-46.
  16. 嚴格來說應該是 OTU (operational taxonomic unit),這裡直接稱為”種”,以方便讀者理解.
  17. Law KL, Morét-Ferguson S, Maximenko NA, Proskurowski G, Peacock EE, Hafner J, Reddy CM. Plastic accumulation in the North Atlantic subtropical gyre. Science. 2010 Sep 3;329(5996):1185-8.

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陳俊堯
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慈濟大學生命科學系的教書匠。對肉眼看不見的微米世界特別有興趣,每天都在探聽細菌間的愛恨情仇。希望藉由長時間的發酵,培養出又香又醇的細菌人。


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海豹在臺灣出現合理嗎?鼻頭漁港海豹現身事件和跟著浮出水面的反思

chungweiyou_96
・2021/10/27 ・3368字 ・閱讀時間約 7 分鐘

本週(10/24)在臺灣瑞芳的鼻頭漁港首度發現一隻靠岸在本島的海豹,這個消息對很多人來說都非常的興奮!但另一方面,這隻海豹也讓一些問題跟著浮出水面:比方如何辨識海豹、海獅等鰭腳類動物?新北市動保處為何要捕捉這隻海豹?海豹出現在臺灣合理嗎?港內的垃圾如何處理?跟著本文,讓我們來一一了解!

海豹、海象、海獅、海狗,傻傻分不清楚?

在分類方面,首先我們知道鰭腳類動物(Pinnipedia)就是指這類四肢演化成鰭狀的海洋哺乳類動物,主要分布在溫帶與寒帶(但仍有少數例外,如加拉巴哥海獅 Arctocephalus galapagoensis 所分布的加拉巴哥群島就是位處熱帶)。

鰭腳類動物包含了海象、海豹、海狗以及海獅,對一般人來說確實是個挑戰。其中較好分的就是海象,擁有一對非常醒目的獠牙;其次則是海豹,海豹是沒有外耳的,後腳看起來更接近尾巴,因此在岸上移動困難;而海獅和海狗就不好分了,在分類上的定義也不夠明確(海狗是海獅類群的其中一分子),要分辨的話,普遍主要會從海獅體型較大、雄海獅有明顯鬃毛、體毛較粗等來大致區分。

環海豹。圖 / 作者提供
加拉巴哥海獅。圖 / 作者提供。

為何要把海豹抓起來?可能的原因與反思

然後就是新北市動保處為何想要捕捉這隻海豹了。這個問題大概可以拆解成以下幾項:

一、因為海豹是外來種?

新北市動保處處長在新聞稿以及鼻頭漁港現場,都說了海豹是外來種云云。

外來種的定義是「某物種直接或者間接靠人為力量抵達某原分布外的地點者稱之」;反過來說,靠自身能力(飛行、游泳、空漂、海漂⋯⋯)抵達臺灣的生物,就不是外來種。而目前經清查,各大水族館以及海洋公園等地,都說並沒有遺失海豹的情況之下,這隻在鼻頭漁港出現的海豹,就不能以外來物種的標準處置(如果有所謂的外來種處置方式的話啦)。

二、還是哺乳中的小海豹?

10 月 25 日早上,我也在鼻頭漁港現場攝影,並目擊了圍捕經過。詢問過後發現,現場所有準備圍捕海豹的人員,沒有一人知道那隻海豹究竟是什麼物種。如果有小小做點功課,至少會說可能是斑海豹或者港海豹的其中之一,但現場沒有人說出上述的任何名字。

就我個人在現場觀察和攝影,個人認為比較可能是港海豹(Phoca vitulina),但因為港海豹和斑海豹(Phoca largha)外觀相當相似,所以也不敢直接說死。

港海豹分布於亞洲、歐洲以及北美洲的溫帶和寒帶地區,IUCN 判定無危,數量穩定。如果現場人員都無法判斷這隻海豹究竟是哪個物種,要人如何相信 24 日報導中說的「專人判定是哺乳期中的小海豹」?專人是哪位?以這種不夠可信的理由想要把海豹抓起來,似乎操之過急。

那我們就來看看這隻海豹是哺乳期幼仔是否合理吧!首先,港海豹在介於 2 月到 7 月之間產仔(緯度越高越晚生),產仔之後,媽媽只花 3-4 週的時間哺乳,之後就離開寶寶讓牠獨立生存。所以假設牠最晚在 7 月出生,又哺乳長達 4 週,圍捕當天已經是 10 月 25 日,怎麼算都不可能是所謂的「還在哺乳期的個體」!

有新聞報導小海豹可能跟母豹走失。圖/NowNews

根據 Monica Muelbert 和 William Don Bowen 在 2011 年的研究[1]顯示,港海豹幼仔平均在產後 24.1±0.44 天斷奶,斷奶的當下體重為 24.9±0.45 公斤 (n=52)。鼻頭漁港的這隻港海豹雖然沒有被抓起來量體重,但目測體長約 1 公尺、體重超過 25 公斤應該是沒有懸念,怎麼看都不是哺乳期的幼仔,還腦補了跟父母走散等劇情,用意只是想合理化捕捉的動作嗎?

這次在鼻頭漁港的港海豹。圖 / 作者提供。

三、擔心小海豹在漁港內受傷?

基本上這隻迷路到臺灣的港海豹,應該視為如同迷鳥一樣的狀況。同樣是史上首見,2014 年金山小白鶴剛到的時候,動保處也沒有急著要捕捉,那為什麼這隻港海豹就要抓?在「外來種之說」以及「哺乳期幼仔之說」都有些不可靠的情況下,處長接著說因為牠在漁港內可能會被漁船或者漁具等弄傷,所以想要捕捉之後去野柳海洋世界給獸醫師檢查,再找適當的時機和地點野放。

這個理由我可以接受,但正值東北季風強盛,當天早上天氣也一直都不好,港外的浪況相當驚人,捕捉人員雖然沒有抓到港海豹,但間接把港海豹趕出港外,在這種浪況極度不佳的海象之下,是不是逼著牠去冒更多的險?漁船在這種天氣也不會出港作業,若能讓牠在港內休息幾天,也觀察幾天,等過幾天天氣好,港海豹也因為喘息幾天而恢復體力(一路從溫帶南漂到臺灣肯定非常消耗體力),再有所動作應該也不遲?

金山小白鶴。圖 / 作者提供。

後來,10/25早上離開鼻頭漁港前,動保處處長說,他們當天的捕捉行動其實也想要測試、觀察港海豹的行動能力。看起來牠逃走的時候很正常,游泳的速度也是非常快,應該是健康無虞的個體。

港海豹出現在臺灣合理嗎?

至於港海豹出現在臺灣到底合不合理?要回答這個問題之前,要先知道一個概念:動物在某地點族群數量變多,新的個體競爭不到資源(或者數量沒變多,但環境品質劣化導致資源減少)時,就有可能冒險向外拓展新領地。

如果是海豹,在這個過程中,就有可能被強大的洋流帶往意料之外的低緯度地區,比方沖繩和越南都有發現過海豹的紀錄。至於臺灣的部分,昨晚看到李璟泓(里山基金會發起人)學長挖到一則老新聞,說 1957 年 8 月就有漁船在臺灣海峽撈到海獅(但其實比較像海豹);2013 年 6 月,蘭嶼東清灣海灘上也曾發現了一隻斑海豹屍體;所以此事件並不是完全沒有前例可循,在試圖妄下結論之前,真的要先花時間找資料啊。

1957年的報紙新聞。圖/取自國立公共資訊圖書館。

番外篇:港內垃圾怎麼那麼多?

再來就是港內的垃圾問題了。在港海豹離開後,已經有工作人員清理了鼻頭漁港內的垃圾,效率很高。大家看到海豹照片的時候,大多都會順便譴責一下垃圾過多的問題。

我也同意港內垃圾必須清理,但這個問題並不是當地人維持乾淨、不亂丟垃圾就能解決的。海洋四通八達,你在某地海邊撿到的垃圾有相當機會其實是遠方其他地區的人丟棄的。這是個相當大的議題,希望大家除了譴責當地人以外,有機會也可以幫忙參加淨灘活動。

鼻頭漁港的海豹與垃圾。圖 / 作者提供。

最後也想特別討論一下,大家如果遇到不熟悉的野生動物該如何應對。每個人對於動物的認識程度不盡相同,總有機會遇到一些自己不認識的動物。建議大家如果遇到不認識的動物,首先務必保持冷靜、安靜,並仔細觀察,記下特徵;如果有機會,就拿出手機拍攝一些照片。取得照片後安靜的離開遭遇動物的現場,讓雙方皆留有一些空間,千萬不要試圖捕捉或者攻擊,除了有犯法之虞,也可能弄巧成拙反而被動物攻擊!

後續,你可以主動搜尋一些管道尋求辨識協助,比方如果你看到的是一隻不熟悉的青蛙,可以有禮的請教一下臺灣兩棲類動物保育協會,以此類推,就看你看到的是哪個類群動物,找相關團體請教即可。甚至,現在社群網路如此發達,你只要 po 在自己的版面上,就有人會幫忙轉貼至各大相關版面,進而獲得解答。你的照片,或許還有可能協助研究者有新的發現!

總之,先觀察、後拍攝,最後安靜離開,就是標準遭遇不熟野生動物的 SOP 囉!

當然最後還要補一句,可以跟上百年難得一見的港海豹來臺事件,真是高興!榮幸!萬幸!Cheers!

參考資料

  1. Monica Muelbert, William Don Bowen, Duration of lactation and postweaning changes in mass and body-composition of harbor seal, Phoca-Vitulina, pups, 2011

chungweiyou_96
952 篇文章 ・ 245 位粉絲
大家好,我最喜歡的類群是兩棲爬行類動物,但基本上對於所有動物的神奇和美麗都是無比嚮往。
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