凯迪斯苍蝇幼虫现在正在用微塑料建造庇护所

2020-05-09 22:48:30

沿着世界的河底爬行,凯迪斯苍蝇的幼虫遭受着永久的住房危机。为了保护自己不受捕食者的伤害,它们收集沙粒和其他沉积物,并用丝绸将它们粘贴在一起,形成一个锥形,支撑着它们蠕虫般的身体。随着它们的成熟和伸长,它们必须不断地为箱子添加材料-可以想象这就像是在你的余生中为你的家增加房间,或者至少直到你变成一只成年昆虫。如果Caddis苍蝇幼虫不知何故输掉了官司,它必须从头开始,对于一个没有防御能力的肉管来说,这是相当危险的情况。而现在,微型塑料的威胁又增加到了凯迪斯苍蝇的磨难清单上。

微塑料颗粒-5毫米以下的塑料碎片-已经破坏了地球的许多环境,包括以前原始的北极和深海沉积物。在去年发表的一项研究中,德国的研究人员报告说,在野外的凯迪斯苍蝇中发现了微塑料颗粒。然后,上个月,他们公布了令人不安的实验室实验结果,该结果发现,凯迪斯苍蝇幼虫体内含有的微塑料颗粒越多,这种结构就变得越脆弱。这可能会让凯迪斯苍蝇遭受更大的捕食,在河流生态系统中产生连锁反应。

你可能想知道为什么一种昆虫很重要。但是,凯迪斯苍蝇是这些生态系统中的关键角色,它们的挣扎很可能会产生后果。凯迪斯苍蝇幼虫从事着一项重要的工作,吸食水生植被,防止河流过度生长。作为飞行的成虫,它们是蝙蝠、青蛙和蜘蛛的重要食物来源。这项研究还帮助开辟了微塑料科学的新战线:研究人员一直在大规模加大工作力度,以了解摄入的微塑料颗粒可能如何影响动物的生理和行为,但相对较少的工作是确定这些颗粒可能如何影响昆虫(如蝉、蜜蜂和白蚁)建立的结构。

在这项新的实验中,研究人员使用了两种塑料,聚氯乙烯(PVC)和聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET),这是一种用于制造塑料瓶的透明塑料。在实验室里,他们将塑料切成小块,然后与不同浓度的沙子混合。然后,他们让凯迪斯飞翔的幼虫做他们的事情。

研究人员发现,幼虫使用这两种微塑料来建造它们的箱子,特别是在建造的早期阶段。德国联邦水文学研究所的生物学家索尼娅·埃勒斯(Sonja Ehler)说:“我们认为这是因为塑料可能更轻,所以抬起来不那么难。”她是这篇发表在“环境科学与污染研究”杂志上的论文的主要作者。“因此,幼虫开始使用那些较轻的材料,而不仅仅是选择沙粒。”

事实上,如果你看一看上面的图片,你可以看到表壳的远端几乎都是蓝色塑料。这是幼虫首先建造的部分。随着幼虫长得更大,它能够举起更大更重的天然谷物,这就是为什么离它头部最近的病例部位更健康。

现在,看看这张丝绸将粒子结合在一起的图像。“在有塑料的情况下,那里的丝绸有更多的洞,而且不那么坚固,”埃勒斯说。此外,“塑料是一种比沙子更软的材料,它也更轻。因此,这可能就是为什么如果箱子里的塑料更多,沙子更少,那么它就更容易坍塌的原因。“。埃勒斯和她的同事们用一种装置量化了这一点,该装置可以测量粉碎每个箱子所需的力量。

这并不好,因为很明显的原因是,凯迪蝇幼虫依靠其外壳的结构完整性来保护自己免受捕食性鱼类的伤害。由于更微妙的原因,这可能不是件好事:这个案子有助于伪装河底的幼虫。这可能不是问题,如果病例所在的沉积物中也散落着昆虫用来建造其保护外层的微塑料;它仍然会混入其中。但是,凯迪斯苍蝇经常在河流生态系统中活动,所以如果一个人最终来到一个受微塑料污染较少的地区,甚至是受到更多微塑料污染的地区,它的技术色彩的外壳可能会让它脱颖而出。如果幼虫不能完成清理植被的工作,那么捕食增加会反过来影响整个生态系统。

与微型塑料如此密切的接触可能会给幼虫带来生理问题,因为这些材料已知会释放出被称为渗滤液的毒素。“它们也用箱子呼吸,”埃勒斯说。“它们会在箱体内产生水流,这样水就会流过它们的鳃。”因此,如果塑料被掺入其中,那么这些渗出液当然也可能到达鳃,造成一些伤害。“。

对于丝虫幼虫和食物链底部的任何其他生物体来说,一个更长期的问题是生物积累。一条小鱼吃幼鱼,一条大鱼吃小鱼,一直向上,微塑料和相关毒素的浓度随着时间的推移而积累。人们吃的更大的肉食动物,如金枪鱼,可能正在吸收这些微塑料和它们所淋洗的化学物质。我们仍然需要更多关于微塑料污染如何影响不同物种的研究,但早期迹象并不乐观。例如,英国科学家最近的研究表明,暴露在微塑料中的寄居蟹很难选择新的贝壳。

多伦多斯卡伯勒大学(University Of Toronto Scarborough)生态学家斯科特·麦克伊弗(Scott Macivor)表示,除了梳理出微塑料对有机体的生理影响外,科学家们才刚刚开始探索像凯迪斯苍蝇这样的物种是如何与这种物质相互作用的。麦克伊弗没有参与这项新工作,但他研究了蜜蜂现在是如何将塑料融入巢中的。鉴于微塑料污染已经变得如此普遍,其影响可能是广泛的。

麦克艾弗说:“很可能是动物与塑料相互作用--塑料对它们的个体健康有负面的、中性的,甚至在某些情况下是积极的影响--比我们意识到的更频繁。”“我们只是没有研究它。我们有点忽略了坐在鹅窝里的鹅,它的巢里装满了塑料吸管、绳子和其他人为材料。“。

污染问题只会越来越严重:根据咨询公司麦肯锡(McKinsey)的数据,到2030年,塑料垃圾可能会从2016年的2.6亿吨/年增长到4.6亿吨/年。即使在大流行爆发之前,你“回收”的许多东西实际上从未得到过回收,更多的东西直接被送到了垃圾填埋场,因为回收设施正在关闭。对于像凯迪斯苍蝇这样的物种来说,微塑料颗粒很可能会随着时间的推移在其环境中积累。毕竟,塑料被设计成超坚韧的,所以它不是在生态系统中完全降解,而是分裂成越来越小的碎片,变成越来越小的缝隙。

塑料污染最明显的后果,比如鲸鱼胃里的袋子和鸟脖子上的六块环,仍然是一个巨大的问题。现在,研究人员正在更深入地挖掘,以展示无处不在的小塑料片是如何在微观层面上影响动物的。可悲的是,对于像卡迪蝇这样的物种来说,可能没有逃脱的余地。