人類丟棄的塑料垃圾在海洋上形成了一個(gè)又一個(gè)大型垃圾浮島，最大的面積甚至和得州差不多?？茖W(xué)家們近日發(fā)現(xiàn)，圍繞這些塑料垃圾開始形成新的生態(tài)圈。一些狡猾的微生物先寄居到塑料碎屑上，吸引海洋動(dòng)物將它們吞吃入腹，從而進(jìn)入一個(gè)營(yíng)養(yǎng)更豐富的環(huán)境。假如果真如此，塑料垃圾對(duì)海洋環(huán)境的長(zhǎng)遠(yuǎn)影響將遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出從前的估計(jì)。反過(guò)來(lái)，也許可以在塑料中添加適當(dāng)材料，引誘微生物以人類的垃圾為食，幫助我們清掃被污染的海洋。

　　在最遠(yuǎn)離人煙的海洋上，漂浮著成千上萬(wàn)的塑料碎片。它們是污染的源頭，然而，海洋就像一頭堅(jiān)強(qiáng)的巨獸。即使在如此荒涼的地方，人類的垃圾也開始吸引成群的生命。近期研究顯示，海洋上漂浮的垃圾為微生物開啟了新的進(jìn)化通道，創(chuàng)造出新的食物鏈。

　　你或許聽說(shuō)過(guò)海洋垃圾帶——— 匯聚了大量塑料垃圾的水域。這是上世紀(jì)70年代才出現(xiàn)的新問(wèn)題，首先引起關(guān)注的是大量的泡沫塑料，其他的塑料垃圾接踵而至，2012年，科學(xué)家宣布，在過(guò)去40年里，海洋中漂浮的塑料增加了100倍。聯(lián)合國(guó)環(huán)境計(jì)劃署估計(jì)，現(xiàn)在每平方英里海面上平均可以找到4.6萬(wàn)塊塑料。僅僅在太平洋上就漂浮著1800萬(wàn)噸塑料，最大的垃圾浮島的面積甚至相當(dāng)于得克薩斯州。

　　大量的垃圾來(lái)自輪船。當(dāng)遠(yuǎn)離港口時(shí)，這些輪船就會(huì)肆無(wú)忌憚地向海里傾倒垃圾。上世紀(jì)70年代中期，國(guó)際海事組織頒布了海上傾倒垃圾禁令，試圖減少船只對(duì)海洋的污染。今天，大洋中的塑料垃圾主要來(lái)自河流。被人丟棄在沙灘上或是隨風(fēng)飄進(jìn)河水的塑料順流而下進(jìn)入海洋。

　　用于制作瓶子的高密度塑料，比如聚乙烯對(duì)苯二甲酸酯，因風(fēng)吹日曬，陽(yáng)光的氧化而粉碎，沉入海底?？茖W(xué)家們也不知道它們之后的命運(yùn)。據(jù)估計(jì)，沉入海底的塑料的數(shù)量比漂浮在水面上的多10倍。

　　剩下的塑料被困在大洋5大環(huán)流中。被卷入大洋環(huán)流的塑料在海水沖擊下破碎成小塊，被吸入洋流中心的漩渦。伍茲豪爾海洋研究所專門研究大洋垃圾帶的地球化學(xué)家特雷西-明賽說(shuō)，一個(gè)塑料瓶和一塊泡沫塑料從美國(guó)東岸漂到大洋環(huán)流中心只需要6周。

　　“這些洋流強(qiáng)大、流速快，漂浮垃圾沒有機(jī)會(huì)擺脫它們的控制漂回陸地?！币坏┧芰纤槠诌_(dá)環(huán)流中心，將被反復(fù)來(lái)回地?cái)噭?dòng)。如果風(fēng)力強(qiáng)勁，掀起1-2英尺的海浪，你很難發(fā)現(xiàn)它們的存在。在風(fēng)平浪靜的時(shí)候，它們就像五彩紙屑一樣鋪灑在海面。陽(yáng)光和海浪的作用讓這些塑料分解為直徑1-10毫米的碎屑，它們可以在水面上停留相當(dāng)長(zhǎng)一段時(shí)間。

　　這些碎屑最后停留的地方是海上最人跡罕至的區(qū)域，那里的海水很深，周圍幾英里內(nèi)看不到任何島嶼。對(duì)于居住在那里的生物———大多為小蝦和微型植物——— 這是一個(gè)競(jìng)爭(zhēng)激烈的環(huán)境，任何營(yíng)養(yǎng)很快就會(huì)被占有。

　　不計(jì)其數(shù)的垃圾碎屑形成全新的表面。每當(dāng)水面上形成新的表面，從前罕見而稀有的營(yíng)養(yǎng)素開始累積，有點(diǎn)類似于窗戶玻璃外積累的灰塵或是汽車引擎蓋上堆積的污垢。營(yíng)養(yǎng)元素形成薄膜附著在塑料碎屑的表面?？茖W(xué)家們最近發(fā)現(xiàn)，突然出現(xiàn)的大量營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)喚醒了休眠的微生物。明賽說(shuō)，“它們對(duì)周圍的環(huán)境非常熟悉，總是能夠找到通向營(yíng)養(yǎng)素的途徑。它們朝著自己需要的化學(xué)物質(zhì)游去，不斷追尋營(yíng)養(yǎng)更密集的地方?！?/p>

　　當(dāng)這些微生物找到布滿營(yíng)養(yǎng)素(它們的食物)的表面，就在這些塑料碎屑上定居下來(lái)，開始大量繁殖。研究者們發(fā)現(xiàn)，有數(shù)千種微生物已經(jīng)在海洋塑料碎屑上安家。其中有不少屬于硅藻———吞食塑料表面營(yíng)養(yǎng)素并從陽(yáng)光獲取能量的單細(xì)胞植物。

　　于是，在曾經(jīng)的大洋中心荒漠上出現(xiàn)了不斷繁殖壯大的新生命群落。而且，這些微生物還能生產(chǎn)碳和其他大型動(dòng)物所需的食物

　　地球上最大規(guī)模的生命遷徙每天晚上都在發(fā)生。日落之后，依靠視覺的捕食者從海洋深處游上來(lái)。不計(jì)其數(shù)的魚和其他饑餓的動(dòng)物來(lái)到水面尋找食物。

　　通常，在海洋深處，它們可以找到的食物有限。但是最近對(duì)海上塑料垃圾帶的研究發(fā)現(xiàn)，喜歡附著在塑料碎屑表面的微生物們有著生物發(fā)光的能力。換句話說(shuō)，當(dāng)太陽(yáng)落下，熱愛塑料的微生物就開始發(fā)光。

　　依靠視覺的捕食者們更容易吞噬發(fā)光的食物。這一本能幫助它們找到營(yíng)養(yǎng)更豐盛的食物。科學(xué)家研究居住在垃圾帶周圍的魚類后發(fā)現(xiàn)，多達(dá)10%的魚腹腔內(nèi)含有塑料，原來(lái)，寄生在塑料碎屑上的發(fā)光微生物被它們視為美餐。

　　科學(xué)家們懷疑，這些塑料創(chuàng)造了一種虛假的食物網(wǎng)絡(luò)，而促成這一切的正是以被魚類吞食為最終目標(biāo)的微生物，在魚的肚子里它們才能獲得源源不斷的營(yíng)養(yǎng)?！斑@些微生物設(shè)下誘餌只等魚兒上鉤，”明賽說(shuō)，“如果仔細(xì)研究它們的基因，就會(huì)發(fā)現(xiàn)它們具有在動(dòng)物腸道內(nèi)寄生的能力?！泵髻惡推渌麃?lái)自伍茲豪爾和海洋教育協(xié)會(huì)的科學(xué)家組成的團(tuán)隊(duì)在美國(guó)國(guó)家科學(xué)基金會(huì)的資助下正在研究一個(gè)全新的海洋生態(tài)世界———“塑料生態(tài)圈”。

　　通過(guò)DNA分析和實(shí)驗(yàn)室培育微生物，他們希望證明自己的理論——— 這些微生物已經(jīng)進(jìn)化出將塑料用作實(shí)現(xiàn)最終目的工具的能力。這可以幫助科學(xué)家們更清楚地認(rèn)識(shí)塑料對(duì)海洋環(huán)境的影響。目前，他們只能看到污染導(dǎo)致的短期影響。但如果能夠證明塑料導(dǎo)致了物種的變異進(jìn)化，那么他們就可以證明人類的垃圾對(duì)于環(huán)境的長(zhǎng)期影響遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出我們的估計(jì)。在明賽看來(lái)，大量證據(jù)顯示他們的猜測(cè)是正確的。
首先，在此之前科學(xué)家們從沒見過(guò)微生物試圖通過(guò)占領(lǐng)塑料達(dá)到進(jìn)入魚腹的目的。

　　其次，生活在塑料碎屑上的微生物和那些周圍漂浮的微生物大不相同。這意味著，它們中只有小部分生活在開放的水面———在它們?cè)谒芰纤樾忌习布抑?，科學(xué)家從未見過(guò)此類微生物如此大規(guī)模地聚集。

　　最后，它們需要附著在塑料表面。而塑料的表面是油質(zhì)的，具有排水性，也就是說(shuō)水無(wú)法在上面附著?！耙吃谶@樣的表面上需要一些技術(shù)?！彼屑?xì)菌都通過(guò)鞭毛 ———細(xì)小的觸角———來(lái)探測(cè)某個(gè)表面是否適合附著，然后它們拋出纖維進(jìn)行初步捆綁，最后它們分泌蛋白質(zhì)和多糖將自己牢牢地粘上去。但科學(xué)家在塑料生態(tài)圈中發(fā)現(xiàn)的一些微生物只需要5分鐘就能讓自己牢固附著在塑料表面。明賽說(shuō)，這顯然說(shuō)明“它們認(rèn)識(shí)塑料，知道這就是它們需要的東西”。

　　這個(gè)研究小組正在尋找造就了細(xì)菌這種超級(jí)殖民行為的基因。明賽說(shuō)，現(xiàn)在最主要的問(wèn)題是：“塑料上生活的有機(jī)體是否經(jīng)歷了特殊的選擇事件，迫使它們發(fā)生變異進(jìn)化?”

　　通過(guò)研究這些細(xì)菌如何進(jìn)化出附著在塑料垃圾上的能力，科學(xué)家或許可以找到一種方法逆轉(zhuǎn)人造的災(zāi)難。由于無(wú)法杜絕人類向海洋扔塑料垃圾，科學(xué)家們決定另辟蹊徑：明賽說(shuō)，如果他們能夠識(shí)別“合適的微生物用于幫助塑料自然降級(jí)”，制造商就可以在塑料中添加吸引細(xì)菌的材料。換句話說(shuō)，我們可以改造塑料，引誘微生物以我們的垃圾為食，幫助人類清理海洋垃圾。

　　顯然，人類并非善待地球的物種。但海洋的強(qiáng)韌超出想象，即使我們向它拋棄了不計(jì)其數(shù)的塑料垃圾，生命依然會(huì)找到生存下去的方法。