人类污染波及地球最偏远角落：研究证实南极摇蚊体内存在微塑料

微塑料已侵入南极土壤生态系统，对当地唯一的原生昆虫产生微妙影响，这也揭示了人类污染的波及范围已延伸至地球最偏远的角落。

一支由美国肯塔基大学马丁-盖顿农业、食品与环境学院的研究人员牵头的国际科研团队发现，即便在南极这片地球上最与世隔绝的区域，当地唯一的原生昆虫也已开始摄入微塑料。

该研究成果发表于《总环境科学》期刊，这是科研人员首次直接研究微塑料对南极昆虫的影响，并证实了在野外捕获的南极摇蚊体内存在塑料微粒。

此项研究由杰克 · 德夫林主导。他于 2020 年攻读博士学位期间启动了该项目，之后前往苏格兰担任海洋鸟类学家。德夫林表示，这项研究的灵感源于一部关于塑料污染的纪录片。

“那部纪录片彻底颠覆了我的认知，”德夫林说，“我开始查阅塑料对昆虫影响的相关文献，当时就想：‘既然塑料污染已遍布全球其他地区，那么南极这样的净土是否也未能幸免？’”

气候变化中的顽强小生灵

本次研究的核心物种是南极摇蚊，这是一种体型与米粒相当的非吸血摇蚊。它不仅是地球上分布最南端的昆虫，也是唯一一种仅在南极洲发现的昆虫物种。其幼虫栖息于南极半岛沿岸潮湿的苔藓和藻类丛中，种群密度最高可达每平方米近 4 万只。南极摇蚊幼虫以腐烂的植物残骸为食，在土壤养分循环过程中扮演着至关重要的角色。

“它们属于我们所说的极端环境耐受生物，”德夫林介绍道，“这类昆虫能够适应严寒、脱水、高盐度、剧烈温差和强紫外线辐射等极端条件。由此便引出一个关键问题：这种强大的环境适应能力，究竟能帮助它们抵御微塑料这种新型生存压力，还是会让它们因接触从未遭遇过的污染物而变得不堪一击？”

尽管南极常被视为一片未经人类染指的荒野，但此前已有研究在南极积雪和周边海域中检测到塑料微粒。尽管其浓度远低于全球大部分地区，但塑料污染物仍可通过洋流输送、大气远距离传输，以及科考站运营和航运活动等人类行为，最终抵达这片大陆。

微塑料暴露实验

德夫林表示，研究团队对南极摇蚊幼虫开展了一系列实验室暴露实验，实验结果令他们颇感意外。

“即便在最高浓度的微塑料环境中，幼虫的存活率并未下降，基础新陈代谢水平也未出现明显变化。从表面上看，它们的生存状态似乎未受影响。”

然而，当研究人员对幼虫进行深入检测后，发现了一个隐藏的代价：在高浓度微塑料环境中暴露的幼虫，尽管体内碳水化合物和蛋白质含量基本稳定，脂肪储备却出现了明显下降。

德夫林分析称，南极摇蚊幼虫摄入的塑料微粒较少，可能是因为低温环境导致其取食速度变慢，同时它们生存的自然土壤环境成分复杂，一定程度上阻碍了微塑料的摄取。他还指出，由于南极地区野外研究存在诸多后勤困难，本次实验周期仅为 10 天。若要深入探究微塑料暴露的长期影响，还需开展持续时间更长的研究。

野外昆虫体内的微塑料追踪

该项目的第二阶段聚焦于一个更基础的问题：南极野外生存的摇蚊幼虫是否已摄入微塑料？

2023 年，研究团队沿南极半岛西海岸开展科考航行，在 13 座岛屿的 20 个采样点采集了摇蚊幼虫样本，并对样本进行了妥善保存，以防止幼虫在采样后继续取食。

为检测幼虫体内的塑料微粒，德夫林与意大利摩德纳-雷焦艾米利亚大学的微塑料研究专家埃莉萨 · 贝尔加米，以及的里雅斯特埃莱特拉同步辐射装置的成像专家乔瓦尼 · 比拉尔达展开合作。研究人员解剖了这些体长仅 5 毫米的幼虫，借助能识别粒径低至 4 微米微粒化学“指纹”的成像系统，对幼虫肠道内容物进行分析，4 微米的粒径远低于人类肉眼的识别极限。在对来自南极半岛不同区域的 40 只幼虫进行检测后，研究人员共发现了 2 个微塑料碎片。

尽管仅发现 2 个微塑料碎片，看似影响甚微，但在德夫林看来，这是一个不容忽视的早期预警信号。

“目前南极地区的塑料污染程度仍远低于全球绝大多数地区，这是一个积极的信号，”德夫林表示，“我们的研究表明，就现阶段而言，微塑料尚未对南极土壤生物群落造成大规模冲击。但可以明确的是，微塑料已经进入南极生态系统，且当浓度达到一定水平时，就会开始改变这种昆虫的能量平衡状态。”

由于南极摇蚊在陆地生态系统中没有已知的天敌，其摄入的塑料微粒不太可能沿食物链向上传递。但德夫林担忧的是，南极摇蚊幼虫的生长发育周期长达两年，若在整个生命周期中持续摄入微塑料，再叠加气候变暖与干旱化带来的双重生存压力，其生存状况将不容乐观。

席卷全球的污染难题

在德夫林看来，这项研究的发现直观地展现了人类污染的扩散范围之广。

“最初开展这项研究，是因为我看完那部纪录片后心想：‘南极肯定是全球为数不多尚未受到塑料污染影响的净土之一吧。’”德夫林回忆道，“然而，当我们真正踏上这片土地，研究这种在无树、几乎无植被的极端环境中顽强生存的神奇小昆虫时，却依然在它们的肠道里发现了塑料微粒。这一发现让人体会到，塑料污染问题已经蔓延至地球的每一个角落。”

德夫林表示，未来的研究将持续追踪南极土壤中微塑料含量的变化，并针对南极摇蚊及其他土壤生物，开展更长期的多重环境压力暴露实验。

“南极生态系统相对简单，为我们开展针对性研究提供了理想的条件，”德夫林指出，“如果我们能够及时关注并深入研究南极的生态变化，或许能从中获得可应用于全球其他地区的宝贵经验。”