关于濒危刺蝶鳐(Gymnura altavela,属于软骨鱼纲、蝶鳐科)在西南大西洋河口地区摄入微塑料的首份报告
《Environmental Pollution》:First report on microplastic ingestion in the endangered spiny butterfly ray (
Gymnura altavela - Elasmobranchii, Gymnuridae) from a Southwestern Atlantic estuary
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时间:2025年12月22日
来源:Environmental Pollution 7.3
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濒危针尾蝶鳍 rays微塑料摄入评估及形态学特征分析。采用改良H?O?消化法结合双滤膜分离技术,对10个个体胃容物进行检测,共发现389个微塑料颗粒,纤维类占比89.2%,透明(57.5%)和蓝色(25.7%)为主。性别差异显著,雌性个体摄入异质性更高。负二项回归模型显示胃内容物充实度与微塑料载量呈负相关,提示非消化颗粒在空胃中滞留时间更长。研究首次揭示西南大西洋该濒危物种微塑料暴露特征,形态学特征与塑料来源相关,为评估塑料污染生态风险提供新依据。
该研究针对南大西洋濒危物种刺蝶鲈(Gymnura altavela)的微塑料(MPs)摄入情况展开调查,为评估海洋生物塑料污染暴露提供了新的数据支持。研究团队通过改进传统样本处理方法,成功量化了该物种体内MPs的分布特征及其与生理指标的相关性。
研究显示,在采集的10条刺蝶鲈胃部样本中,共检测到389个微塑料颗粒,其中纤维状和线状材料占比达89.2%,其次为碎片(8%)和颗粒(2.8%)。颜色分布呈现显著特征:透明颗粒占57.5%,蓝色颗粒占25.7%,其他颜色占比均低于10%。颗粒尺寸覆盖0.025毫米至8.75毫米,横跨微塑料与中塑料的界定范围。值得注意的是,雌性个体在MP摄入量分布上表现出更高的个体间差异,而胃充盈指数与MP负荷呈现负相关关系,暗示胃部空间较大时可能滞留更多塑料颗粒。
研究采用改良的H?O?消化法结合双级过滤技术处理样本。改进后的消化步骤通过浓度优化(15% H?O?)显著提升了有机质分解效率,使后续塑料分离更具可靠性。分离过程中采用8微米和0.45微米两种滤膜进行梯度过滤,有效区分了不同粒径的塑料成分。该方法在保持塑料形态完整性的同时,成功排除了其他悬浮颗粒的干扰。
从生态学角度分析,刺蝶鲈作为底栖鱼类,其栖息地与南大西洋多个微塑料污染热点区域存在重叠。研究证实该物种已普遍摄入微塑料,且摄入特征与鲨鱼、海龟等其他软骨鱼类存在显著差异。纤维类塑料的高占比可能与该物种底栖摄食习性相关,而透明和蓝色颗粒的频现则指向人类活动排放的常见塑料类型。性别差异的发现提示可能存在性选择摄入行为,需结合生命周期研究进一步验证。
在方法学层面,研究创新性地将传统塑料分离技术与生物指数分析相结合。通过计算胃充盈指数(GFI)与MP负荷的相关性,首次揭示了消化道空间状态对塑料滞留的影响机制。负二项分布模型的应用有效处理了小样本量下的计数数据特性,为濒危物种的污染评估提供了统计方法参考。
该研究对保护生物学具有双重价值:一方面,为IUCN红色名录评估提供了新增的污染物压力指标,特别是对已列危物种的生态风险评估;另一方面,通过形态学分析发现,超过60%的塑料颗粒可通过物理特征(颜色、形状)进行来源推测,这为后续环境污染物溯源研究提供了简化路径。研究特别指出,在特定生态位监测中,形态学特征可能成为替代光谱分析的经济高效的替代方案。
研究局限主要集中于样本规模(仅10条个体)和检测方法(未进行化学成分分析)。但作为首个针对南大西洋刺蝶鲈开展系统性MP研究的文献,其方法框架已为同类研究提供可复制模板。后续工作建议结合同位素追踪技术,验证塑料颗粒在食物网中的传递路径,并建立基于生物标志物的健康评估模型。
该成果对沿海保护区管理具有现实意义,特别是在巴西 northeast海岸的UNESCO海洋保护区内,研究结果可直接指导微塑料污染防控措施的实施。研究团队后续计划将该方法扩展至其他濒危软骨鱼类,构建南大西洋海洋塑料污染的物种特异性数据库,为全球海洋生物塑料污染研究提供区域模型参考。
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