海鳥為什麼會吃下塑料垃圾？

啄食海洋塑料垃圾的海鳥

想像一下你自己雖然一直在吃吃吃，但卻慢慢被餓死的場景。數百種海洋哺乳動物、魚類、鳥類和海龜每天都在面臨著這種風險，因為它們可能會錯誤地把塑料垃圾當成了食物。

塑料垃圾在全世界的海洋里都找得到。科學家估計全球的海洋中漂浮著超過五萬億件塑料，重量超過25萬噸。這些塑料垃圾大部分來自陸地，並最終到達海洋或海灣里，而這大部分要歸咎於不完善的廢棄品管理。

塑料並不是生物可降解的材料，但大塊的塑料會在海水中破碎成小塊的碎片，導致動物更容易將其作為食物吞食。不小心吃下的塑料對動物來說沒有任何的好處，還可能引起營養不良，腸阻塞，或者因塑料中含有的或附著的化學品而慢性中毒。

儘管這個問題的普遍性和嚴重性驚人，但科學家們仍然壓根兒不能理解為什麼這麼多海洋動物會犯下這種錯誤。有一個普遍的假設是，海鳥吃下這些塑料垃圾是因為這些垃圾看起來就像是鳥類天然的食物，但這一假設並沒有得到大量的測試驗證。然而，在我和其他作者共同發表在 Science Advances 上的一個研究里，我們提出了一個新的解釋：對於許多瀕危物種來說，海洋塑料垃圾也會產生一種令鳥類聯想到食物的氣味。

喜愛含硫化合物氣味的鼻子

也許受到海洋塑料垃圾影響最大的動物是管鼻海鳥，即鳥綱下的一個目，包括信天翁，鸌和海燕等。這些鳥類是屬於海洋的：它們常常一次在海洋上空待數年之久，在成百上千平方千米的開闊海面上尋找食物，僅僅在繁殖和撫養後代時短暫地回到陸地上。它們當中的許多種類也面臨著滅絕的危險。據國際自然保護聯盟 (International Union for the Conservation of Nature) 稱，約120種管鼻海鳥中近一半是易危(vulnerable)，瀕危(endangered)或者極危(critically endangered)的。

雖然海洋中有許多魚，但是確定有食物的地區分布得很不均勻。換句話說，管鼻海鳥覓食的時候就和海底撈針一樣。它們尋找的是海魚、魷魚、磷蝦或其他食物，而塑料垃圾可能看起來就像是它們的獵物。但我們相信這隻解釋了這個複雜故事的一部分。

Dr. Thomas Grubb Jr. 在20世紀70年代早期的開拓性研究表，明管鼻海鳥是利用它們強大的嗅覺來高效地覓食的，即使濃霧遮擋了它們的視線，它們也能找到食物。二十年前，Dr. Gabrielle Nevitt和同事發現，某些特定種類的管鼻海鳥會被一種被稱為二甲硫醚(dimethyl sulfide, DMS)的天然帶有芳香氣味的含硫化合物所吸引。DMS來自海洋藻類，藻類會在細胞中產生一種被稱為二甲基巰基丙酸(DMSP)的化合物。當這些細胞受到傷害時——比如說，藻類死亡，或者是像磷蝦一類的海洋食草動物吃掉它們時——DMSP就會分解成DMS。DMS的氣味提醒了海鳥：食物就在附近——不是藻類，而是正在吃藻類的磷蝦。

Dr. Nevitt和我好奇這些海鳥被海洋塑料垃圾所欺騙是否應歸咎於這些塑料散發的氣味。為了驗證這個想法，我和合作者建立了一個資料庫以收集我們能找到的過去50年里記錄了被管鼻海鳥吃掉的塑料的每一個研究。這個資料庫中包含了來自七十多個種類的超過兩萬隻海鳥的信息。其中的數據說明，利用DMS作為覓食線索的鳥類種類幾乎是覓食時不被DMS的氣味所吸引種類的六倍。

使用海洋垃圾而死亡的鳥類屍體

為了進一步驗證我們的理論，我們需要分析海洋塑料垃圾的氣味。為了做到這一點，我取了三種最常見的漂浮塑料的樣品——聚丙烯的、低密度聚乙烯的和高密度聚乙烯的——並將它們縫合在了自製網帶裡面。然後我們把網袋系在了加利福尼亞中央海岸附近海里的兩個浮標上。我們假設藻類會覆蓋海里漂浮的塑料，即所謂的生物淤積，併產生DMS。

塑料在海中浸泡了大概一個月後，我取回了塑料並將其帶到一個海洋學家不常去的實驗室：加州大學戴維斯分校(UC Davis)的 Robert Mondavi 食品與葡萄酒科學研究所(the Robert Mondavi Institute for Food and Wine Science)。在這裡我們使用了特定用來檢測葡萄酒、啤酒和其他食物產品的硫化物氣味的氣相色譜，來測量我們的實驗對象海洋垃圾的化學特徵。含硫化合物有著一種十分清晰的氣味；對於人類來說，它們聞起來就像是臭雞蛋或者是海灘上腐敗的海藻，但對於某些種類的海鳥來說，DMS聞起來非常美味！

果然，我們收集到的每一塊塑料樣品上都覆蓋著水藻，並且含有大量的DMS。我們發現樣品上的DMS含量比在普通環境中的含量高，而且遠高於刺激管鼻海鳥去覓食的檢測限。這一結論提供了這一方向的首個證據，即塑料垃圾不僅看起來像海鳥的食物，也會在氣味上誤導利用嗅覺覓食的海鳥。

垃圾變成了誘餌

我們的這一發現有著重要的應用。首先，這表明了塑料垃圾對海洋生物的威脅可能比我們過去認為的要大。如果塑料從視覺和嗅覺上都像食物，那麼比起僅僅是看起來像食物，它們被誤食的可能性就更大。

第二，我們通過數據分析發現，體型較小的、巢穴較為隱秘的海鳥，如普利翁(prions)、海燕(storm petrels)和鸌等，相比起它們像信天翁這樣更魅力四射、巢穴更為開放的親戚們來說，會更容易把塑料當作食物。這一差異十分重要，因為前者比起後者來說更難觀察，因此它們難以被細緻地統計。因此，我們建議對這些不怎麼引人注目的，有更高誤食塑料幾率的種類增加監測。

最後，我們的結果對特定的海洋動物不可避免地誤食塑料的原因提供了一種更深入的理解。我們在鳥類身上發現的模式也應該在其他種群，如魚類和海龜等進行調查。雖然減少海洋塑料污染是一個長期的，大規模的挑戰，但找出一些物種持續性誤食塑料的原因是找到保護它們的方式的第一步。

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