超越非生物降解过程：招潮蟹在污染热点地区加速塑料碎片的分解

《Global Change Biology》：Beyond Abiotic Decay: Fiddler Crabs Accelerate Plastic Fragmentation in Pollution Hotspots

红树林招潮蟹摄入荧光微塑料，肝胰和后肠富集显著（48.67±7.24个/蟹），15%被消化分解，14天内残片出现在沉积物中，挑战了塑料长期降解依赖生物老化的观点。

　　

摘要

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红树林被认为是塑料积聚的热点区域，尤其是在城市化地区，这些地区的塑料垃圾量可能多出两个数量级。被称为“生态系统工程师”的招潮蟹种群正是在这些日益严重的塑料污染区域中繁衍生息。这引发了人们对这些生物如何在其进化出的栖息和觅食环境中应对大量塑料的兴趣。为了研究这一问题，我们将两种未经处理的、带有荧光标记的聚乙烯微球（以下简称“微球”）——绿色（直径20–27微米）和红色（直径75–90微米）——释放到栖息着招潮蟹Minuca vocator的受污染城市红树林中。选择这些微球的大小是为了模拟它们在自然界中遇到的食物颗粒范围。这项野外实验跟踪了微球在螃蟹的肝胰腺、鳃、后肠和沉积物中的吸收和命运，持续时间长达66天。大多数螃蟹（95只中的91只）都摄入了微球，其中后肠（26.04 ± 1.19 微球/克）和肝胰腺（10.07 ± 1.19 微球/克）中的吸收量明显高于鳃（0.86 ± 0.20 微球/克）。平均每只螃蟹吸收的微塑料量为48.67（±7.24标准误）微球，是沉积物中微塑料密度（2.92微球/克）的16倍以上，属于自然界中记录到的最高吸收量之一。大约15%的微塑料主要存在于肝胰腺中，并且处于破碎状态，这表明它们已经通过消化过程发生了降解。在消化过程中破碎的微球在14天内就能在红树林沉积物中被检测到，这挑战了“塑料降解是一个主要由非生物因素驱动的长期过程”这一观点。结合招潮蟹沿海岸线广泛分布并充当塑料吸收器的角色，这些发现表明生物降解是塑料进入海洋后降解的重要途径。

摘要

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红树林被认为是塑料积累的关键区域，尤其是在城市化地区，那里的塑料垃圾量可能多出两个数量级。作为“生态系统工程师”的招潮蟹种群正是在这些高浓度塑料区域中繁衍生息。这引发了关于这些专门适应在沉积物中生活和觅食的生物如何与数十年积累的大量塑料相互作用的疑问。为了研究这一点，我们将未老化的、带有荧光标记的聚乙烯微球（大小与食物颗粒相似）释放到栖息着招潮蟹Minuca vocator的城市红树林中。这项野外实验追踪了微球在螃蟹的肝胰腺、鳃、后肠和沉积物中的吸收和转化过程，持续时间为66天。平均每只螃蟹吸收的微塑料量为48.7（±7.24标准误）微球，是自然界中记录到的最高吸收量之一。大约15%的微塑料主要存在于肝胰腺中，并且已经发生了降解。通过消化过程破碎的微球在14天内就能在红树林沉积物中被检测到，这挑战了“塑料降解是一个长期过程，主要由数十年的非生物老化驱动”的观点。结合招潮蟹沿海岸线广泛分布并作为塑料吸收器的角色，这些发现表明生物降解是塑料进入海洋后降解的重要途径。

利益冲突

作者声明没有利益冲突。

数据可用性声明

用于分析的所有数据和材料均来自Dryad数据集：https://doi.org/10.5061/dryad.wm37pvn0w。