洪堡德海流大型海洋生态系统中特有软骨鱼类的塑料摄入研究

《Regional Studies in Marine Science》：Plastic ingestion of endemic elasmobranchs of the Humboldt Current Large Marine Ecosystem

本研究针对洪堡德海流大型海洋生态系统中三种特有软骨鱼类（秘鲁星鲨、智利鹞鲼和秘鲁鹞鲼）的塑料污染问题展开调查。研究人员通过分析322个样本的消化道内容物，发现792个塑料颗粒（包括大、中、微塑料），其中秘鲁鹞鲼的塑料检出率最高（68%）。研究揭示了塑料摄入与物种、体型、季节和食性的关联性，为评估塑料污染对海洋生态系统的威胁提供了重要科学依据。

　　

在浩瀚的海洋中，塑料污染已成为日益严重的全球性环境问题。据统计，至少80%的海洋垃圾是塑料制品，这些塑料通过河流、排污系统直接或间接进入海洋环境。在海洋中，塑料会经历物理化学降解过程，形成从大塑料（≥25 mm）到微塑料（<5 mm）等不同尺寸的污染物。特别是微塑料（MPs），由于其持久性和易被生物摄取的特性，已成为海洋生态系统的重大威胁。

洪堡德海流大型海洋生态系统（HCLME）是世界上最富生产力的海洋区域之一，这里栖息着多种特有的软骨鱼类。其中，驼背无刺鲨（Mustelus whitneyi）、智利鹞鲼（Myliobatis chilensis）和秘鲁鹞鲼（Myliobatis peruvianus）不仅具有重要的生态价值，还是当地小型渔业的主要捕捞对象。这些物种在IUCN红色名录中分别被列为极危和易危等级，其种群保护备受关注。

为了解塑料污染对这些特有软骨鱼类的影响，由Cristel Cordero-Maldonado领导的研究团队开展了系统研究。该工作发表在《Regional Studies in Marine Science》上，首次揭示了HCLME中三种特有软骨鱼类的塑料摄入状况。

研究人员采用的主要技术方法包括：在秘鲁兰巴耶克大区的圣何塞渔港收集小型流刺网渔船的副渔获物样本；通过解剖消化管并采用氢氧化钾(KOH)化学消化法提取塑料颗粒；使用立体显微镜进行塑料颗粒的形态学表征（包括尺寸、颜色和形状）；并通过显微傅里叶变换红外光谱（μFT-IR）进行聚合物成分鉴定。

样本收集

研究团队在2019年1月至2020年12月期间，从秘鲁圣何塞渔港的小型流刺网渔船副渔获物中收集了322个样本，包括智利鹞鲼（115个）、秘鲁鹞鲼（79个）和驼背无刺鲨（128个）。所有样本均立即冷冻保存并送往实验室进行解剖分析。

结果

塑料颗粒的检出率显示物种间差异显著：秘鲁鹞鲼的塑料检出率最高（68%），而智利鹞鲼和驼背无刺鲨均为53%。然而，智利鹞鲼的个体塑料含量最高，平均每个个体含有3±6个塑料颗粒（最高达44个）。

体型与塑料摄入的关系在驼背无刺鲨中尤为明显，体长超过80 cm的大型个体摄入的塑料颗粒显著多于小型个体。季节性分析表明，三种物种在冷季（6月-11月）摄入的塑料颗粒数量均高于暖季。

塑料颗粒的形态特征分析显示，87%的塑料颗粒为纤维状。聚合物成分分析表明，最常见的是人造纤维素、聚丙烯酰胺、树脂和聚乙烯。此外，塑料颜色与猎物组成存在相关性，但这种关系因物种而异。

讨论

本研究首次提供了HCLME特有软骨鱼类摄入微塑料的证据。研究发现，塑料颗粒主要以纤维形式存在，这与全球其他海域的研究结果一致。物种间塑料摄入量的差异可能与其摄食策略和栖息地利用有关：底栖-水层生活的秘鲁鹞鲼可能通过摄食底栖无脊椎动物而接触更多沉积物中的微塑料；而更多在水层活动的智利鹞鲼则可能通过摄食小型中上层鱼类而摄入塑料。

大型个体摄入更多塑料的现象可能与它们的较高摄食率和较长暴露时间有关。季节性差异可能反映了海洋环境中塑料可用性的变化，冷季较强的上升流可能将更多塑料颗粒从深处带到表层。

塑料颜色与猎物组成的相关性表明，这些软骨鱼类可能将塑料误认为自然猎物而摄入，这种"误食"机制在海洋巨动物中较为常见。摄入的塑料可能作为有毒污染物（如持久性有机污染物POPs和重金属）的载体，对个体健康产生负面影响，包括胃肠道阻塞、穿孔、内分泌干扰和肝毒性等。

研究结论与意义

本研究系统评估了三种HCLME特有软骨鱼类的塑料摄入状况，揭示了塑料污染与物种特性、环境因素和生物因素之间的复杂关系。这些处于沿海食物网中上层的物种，通过塑料摄入可能面临 trophic transfer（营养级转移）带来的额外风险。研究结果为评估塑料污染对海洋生态系统的威胁提供了重要基线数据，对制定区域塑料污染管理策略和保护濒危软骨鱼类种群具有重要科学价值。未来需要进一步研究塑料摄入对个体健康的直接影响以及通过食物链向人类传递的潜在风险。