由肯塔基大學農業、食品和環境學院的研究人員領導的國際團隊。馬丁-加頓發現，南極洲唯一的本土昆蟲物種已經開始消耗微塑膠。儘管他們生活在地球上最偏遠的地方之一。
研究結果發表於 整個環境科學這是第一個研究微塑膠如何影響南極昆蟲的研究。這是第一個確認野生捕獲動物體內塑膠顆粒的研究。
該計畫於 2020 年啟動，當時是一名博士傑克·德夫林 (Jack Devlin)。一部有關塑膠污染的紀錄片給一名學生留下了深刻的印象。在搬到蘇格蘭擔任海洋鳥類學家之前。
「看那部電影讓我著迷，」德夫林說。 “我開始閱讀有關塑料對昆蟲的影響的文章，並想，’如果塑料無處不在，那會是什麼？像南極洲這樣的稀有地方呢？’”
認識 Belgica Antarctica，南極最極端的倖存者。
研究中心的物種 比利時南極這是一種不咬人的蠓蟲。這是一種米粒大小的小蒼蠅，它是地球最南端的昆蟲，也是南極洲唯一的原生昆蟲。
它的幼蟲生活在潮濕的苔蘚和藻類中。沿著南極半島，某些地方每平方公尺的數量可能接近 40,000 個。餵養腐爛的植物有助於回收養分並保持脆弱的土壤生態系統的運作。
「它們就是我們所說的多極端微生物，」德夫林說。 「它們能夠應對極端寒冷、乾燥、高鹽、極端溫度波動和紫外線，所以最大的問題是：這種韌性是否可以保護它們免受微塑料等新壓力源的影響，還是讓它們更容易受到以前從未見過的東西的影響？”
儘管南極洲通常被認為是一片未受破壞的荒野，但先前的研究已經在新雪和附近的海水中檢測到了塑膠碎片。儘管水準低於世界大部分地區。但塑膠繼續通過洋流進入。與研究站和船舶相關的航空運輸和人類活動。
實驗室測試顯示微塑膠的影響可以忽略不計。
為了了解接觸塑膠如何影響昆蟲，研究人員進行了一系列對照實驗。初步結果令人驚訝。
「即使是最高濃度的塑料，它們的生存能力也沒有受到影響，」德夫林說。 “他們的基本新陳代謝也沒有變化。乍一看，他們似乎運作得很好。”
然而，更深入的分析揭示了隱藏的影響。暴露於較高水平微塑膠的幼蟲表現出脂質儲備減少。儘管事實上它們的碳水化合物和蛋白質水平保持不變。脂肪對於儲存能量至關重要。在南極洲惡劣的氣候下尤其如此。
德夫林懷疑，寒冷天氣下進食緩慢以及天然土壤的複雜性可能會限制幼蟲實際攝入的塑膠量。這是由於在南極洲進行研究面臨的挑戰。暴露實驗僅持續了10天。他指出，需要進行更長期的研究來確定隨著時間的推移，持續接觸會對昆蟲產生什麼樣的影響。
南極荒野發現微塑料
這個專案的第二階段回答了一個簡單但重要的問題：它是野蠻的嗎？ 比利時南極 幼蟲在自然環境中攝入微塑料，對嗎？
在 2023 年沿著南極西部半島進行的一次研究航行中，該團隊從 13 個島嶼的 20 個地點收集了幼蟲。立即保存樣本以防止進一步餵食。
為了檢測昆蟲體內的塑膠顆粒，德夫林與摩德納和雷焦艾米利亞大學的微塑膠專家 Elisa Bergami 以及 Elettra Sincrotrone Trieste 的成像專家 Giovanni Birarda 合作。研究小組解剖了 5 毫米的幼蟲，並使用先進的成像工具檢查了它們的腸道內容物，這些工具可以識別小至 4 微米的顆粒的化學“指紋”，遠低於人眼所能看到的顆粒。
透過對 40 個胚胎的分析，研究人員發現了兩個微塑膠碎片。
只找到兩個可能看起來微不足道。但德夫林認為這是一個早期跡象。
「南極洲的塑膠含量仍然低於世界大部分地區。這是個好消息，」德夫林說。 “我們的研究表明，現在微塑膠並沒有淹沒這些土壤群落。但現在我們可以說它們正在進入系統。並且在足夠高的水平上，它們開始改變昆蟲的能量平衡。”
這是因為蠓類動物沒有陸地掠食者。因此，它們吃下的塑膠不太可能在食物鏈中向上移動。儘管如此，德夫林還是擔心長期暴露對兩年內發育的幼蟲可能意味著什麼。尤其如此，因為氣候變遷帶來了更溫暖、更乾燥的環境，增加了新的壓力。
塑膠污染到達地球的盡頭。
對德夫林來說，這些發現凸顯了塑膠污染的普遍性。
「這開始是因為我看了一部紀錄片，然後想，『南極洲是最後一個與此無關的地方之一，』」德夫林說。 「然後你去那裡。你和這種神奇的小昆蟲一起工作。它的生活沒有樹木，幾乎沒有任何植物生命，但你仍然可以在它的內臟中找到塑料。這確實導致問題蔓延到整個房子。”
未來的研究將監測南極土壤中的微塑膠水平。並進行更長的多層次應力實驗。 比利時南極 以及土壤中的其他生物
「南極洲為我們提供了一個更容易提出非常具體問題的生態系統，」德夫林說。 “如果我們現在集中註意力，我們可能會學到的教訓遠遠超出了極地地區。”
這項工作得到了南極科學國際贈款的支持。美國國家科學基金會與國家食品與農業研究所
本出版品所報導的研究得到了美國國家科學基金會的支持，獎項號碼為 1850988。所表達的觀點、發現、結論或建議均為作者的觀點、發現、結論或建議。並不一定反映美國國家科學基金會的觀點。
本內容基於國家食品農業研究所支持的工作。美國農業部孵化計劃，獎項編號：7000545。任何評論、調查結果、結論或建議。本出版品表達的是作者的觀點。不一定反映農業部的觀點。
