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From mesenteric lymph nodes to the rest of the body: Microplastic translocation and accumulation in subsistence harvested eastern Chukchi Sea beluga whales

这项研究揭示了微塑料在用于生计采集的楚科奇海东部白鲸体内存在累积与转运现象,表现为肠系膜淋巴结中的浓度最高、肌肉中的含量随年龄增长而增加,且以聚对苯二甲酸乙二醇酯为主,同时发现其与营养级或碳源之间不存在相关性。

原作者: Noelle A Picard, John J. Citta, Katrin Iken, Raphaela Stimmelmayr, Zachary C. Redman, Patrick L. Tomco, Brian P. DiMento, Lara Horstmann

发布于 2026-10-21
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原作者: Noelle A Picard, John J. Citta, Katrin Iken, Raphaela Stimmelmayr, Zachary C. Redman, Patrick L. Tomco, Brian P. DiMento, Lara Horstmann

原始论文采用 CC BY 4.0 许可(https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/)。 ✨ 这是对下方论文的AI生成解释。它不是由作者撰写或认可的。如需技术准确性,请参阅原始论文。 阅读完整免责声明

在冰封的北极遥远海域,白鲸是其环境健康状况的活体晴雨表。这些长寿且聪明的哺乳动物迁徙距离极广,并摄食多种多样的猎物,这使得它们成为监测食物网变化的绝佳指标。几十年来,科学家一直利用它们来追踪传统的污染物,如重金属和工业化学品,这些物质往往会在食物链顶端的动物体内积累。然而,一种更新颖且更具可见性的威胁已经出现:微塑料。这些微小的塑料碎片,尺寸从一粒沙子到一个小珠子不等,是由较大的物品破碎而成或经专门制造而成。它们现在无处不在,从最深的海沟到最高的山峰都有发现。由于这些颗粒如此之小,它们可以被微小的海洋生物吞食,并沿着食物链向上移动,最终到达大型捕食者体内。科学家们面临的关键问题不仅在于这些动物是否摄入了塑料,还在于塑料进入体内后会发生什么。它们是留在肠道中,还是会迁移到其他器官,并在其一生中可能造成伤害?

一个研究小组致力于通过研究由阿拉斯加原住民用于生计捕捞的雄性白鲸来回答这个问题。这些生活在东楚科奇海(Chukchi Sea)的鲸鱼提供了一个难得的机会,让科学家能够检查健康、自由活动的动物的内部组织。科学家们重点研究了白鲸身体的五个特定部分:肝脏、肾脏、肌肉、厚厚的脂肪层,以及一组被称为肠系膜淋巴结的小型腺体。这些淋巴结是免疫系统的一部分,位于肠道附近,充当着过滤来自消化道物质的某种“检查站”。研究人员想要观察微塑料仅仅是经过肠道,还是跨越了屏障进入血液并沉积在不同的组织中。他们还想知道,年长的鲸鱼是否比年轻的鲸鱼携带更多的塑料,这将表明塑料是否会随时间积累,以及白鲸的食物类型是否会影响其携带塑料的数量。

为了寻找塑料,团队必须仔细分解鲸鱼组织。他们将肌肉、肝脏、肾脏和脂肪层的样本溶解在一种能去除有机物质但留下塑料的化学溶液中。然后,他们通过一层细密的网格过滤液体,以捕捉任何微小的颗粒。为了确保不是在计数实验室本身的灰尘或纤维,他们运行了严格的对照实验,包括暴露在空气中的空滤器以及未经过处理任何鲸鱼组织的滤器。一旦分离出颗粒,他们就会进行计数并测量其大小和颜色。他们发现的大多数颗粒是纤维,可能来自衣物或绳索,颜色各异,其中透明、黑色和蓝色最为常见。

结果揭示了塑料最终去向的清晰模式。肠系膜淋巴结中微塑料的浓度最高,显著高于肌肉、肾脏或脂肪层。这表明这些淋巴结充当了捕捉被摄入塑料颗粒的主要场所,这可能是作为免疫反应的一部分。虽然淋巴结中的塑料最多,但其他组织中仍含有可测量的量。负责从血液中过滤毒素的肝脏所含塑料比肌肉或肾脏多,尽管这种差异在统计学上并不显著。脂肪层是血流量较少的脂肪组织,其含有的塑料量最低。这种分布暗示塑料是通过血液循环到达这些器官的,而不是仅仅停留在肠道内。

或许最显著的发现与鲸鱼的年龄有关。研究人员观察了不同年龄雄性白鲸的肌肉组织,利用它们的体长和皮肤颜色作为年龄的替代指标。他们发现,年长的鲸鱼肌肉中的微塑料浓度高于年轻的鲸鱼。这表明微塑料不仅仅是经过身体并被排泄掉;它们留在体内并随着鲸鱼的生命历程而积累。这种过程被称为生物富集,意味着随着鲸鱼变老,其身体成为了这些颗粒的储库。然而,研究也发现,白鲸摄取的食物类型似乎并不重要。通过分析肌肉的化学成分,研究人员可以辨别出鲸鱼在吃什么以及在哪里觅食,但这些因素与它们体内携带的塑料量并不相关。这暗示了积累更多是由时间的流逝和鲸鱼的生理特征驱动,而非特定的摄食习惯。

当团队试图确定他们发现的具体是什么种类的塑料时,这项任务证明非常困难。在分离出的颗粒中,只有极小一部分足够大或足够清晰,可以被确定地识别。在能够识别的颗粒中,最常见的类型是聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET),这是一种常用于服装纤维和瓶子的塑料。他们还发现了痕量的聚乙烯、聚丙烯和尼龙。之所以发现如此少的可识别塑料,很可能是因为这些颗粒太小,并且经过了消化过程和环境的影响,导致难以匹配已知的塑料类型。尽管识别困难,但发现这些特定塑料仍具有重要意义,因为它们通常与纺织纤维相关,而纺织纤维是海洋微塑料污染的主要来源之一。

研究结论指出,微塑料不仅仅是北极鲸鱼的一个表面层面的问题;它们正在渗透进身体深处的组织并停留其中。淋巴结中的高浓度表明这些器官在捕捉颗粒方面发挥着关键作用,而肌肉中随年龄增长的堆积则显示出身体无法轻易将其排除。虽然研究人员没有发现证据表明塑料会根据鲸鱼的饮食在食物链中向上移动,但事实是,塑料随终生积累这一现象引发了对其长期健康影响的担忧。如果这些颗粒干扰了鲸鱼的免疫系统或代谢,可能会对种群产生严重后果。这些发现为日益增多的证据提供了支持,即微塑料是北极的一种普遍污染物,正悄然沉淀在这些标志性居民的体内。

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