以下文章经The Conversation许可转载，这是一个报道最新研究的在线出版物。
想象一下，你一直在吃东西，但却在慢慢饿死。每天有数百种海洋哺乳动物、鱼类、鸟类和海龟面临这种风险，因为它们将塑料碎片误认为是食物。
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塑料碎片遍布世界各地的海洋。科学家估计，全球海洋中漂浮着超过五万亿块塑料碎片，重量超过二十五万吨。这些塑料碎片大部分来自陆地上的来源，最终流入海洋和海湾，这主要是由于糟糕的废物管理。
塑料不会生物降解，但在海中，大块塑料会分解成越来越小的碎片，动物很容易吞食。对于将塑料误认为食物的动物来说，没有任何好处。它们可能会遭受营养不良、肠道堵塞或塑料中或附着的化学物质造成的慢性中毒。
尽管这个问题普遍存在且非常严重，但科学家仍然没有完全理解为什么这么多海洋动物首先会犯这个错误。人们普遍认为，但很少经过检验，海鸟吃塑料碎片是因为它看起来像鸟类的天然猎物。然而，在我与我的合作者刚刚在《科学进展》杂志上发表的一项研究中，我们提出了一个新的解释：对于许多濒危物种来说，海洋塑料碎片还会产生一种气味，鸟类会将这种气味与食物联系起来。
对硫磺的嗅觉
受影响最严重的动物可能是管鼻海鸟，这是一个包括信天翁、鹱和海燕的类群。这些鸟类是远洋性的：它们经常在海上停留数年，在数百或数千平方公里的开阔海域寻找食物，仅在繁殖和抚养幼崽时才登陆。许多物种也面临灭绝的风险。根据国际自然保护联盟的数据，大约120种管鼻海鸟中，近一半处于受威胁、濒危或极度濒危状态。
尽管海里有很多鱼，但可靠地含有食物的区域非常分散。换句话说，管鼻海鸟在觅食时就像在“大海捞针”。它们可能在寻找鱼、鱿鱼、磷虾或其他食物，塑料碎片可能在视觉上类似于这些猎物。但我们认为这只讲述了一个更复杂故事的一部分。
先驱性研究表明，早在 1970 年代初期，小托马斯·格鲁布博士就表明，管鼻海鸟利用其强大的嗅觉来有效地寻找食物，即使在浓雾遮蔽视线时也是如此。二十年后，加布里埃尔·内维特博士及其同事发现，某些种类的管鼻海鸟会被二甲基硫（DMS）这种天然香味硫化合物所吸引。DMS来自海洋藻类，藻类在其细胞内产生一种相关的化学物质，称为 DMSP。当这些细胞受损时——例如，当藻类死亡时，或者当像磷虾这样的海洋食草动物吃掉它时——DMSP 分解，产生 DMS。DMS 的气味会提醒海鸟附近有食物——不是藻类，而是正在消耗藻类的磷虾。
内维特博士和我想知道，这些海鸟是否因为海洋塑料碎片的气味而被欺骗，从而吞食了它们。为了验证这个想法，我的合作者和我创建了一个数据库，收集了过去 50 年来我们能找到的每一项记录管鼻海鸟摄入塑料的研究。该数据库包含了来自超过 70 个物种的 20,000 多只鸟类的信息。它表明，以 DMS 作为觅食线索的鸟类物种，其摄入塑料的频率几乎是不受 DMS 气味吸引的觅食物种的六倍。
为了进一步验证我们的理论，我们需要分析海洋塑料碎片的气味。为此，我取了三种最常见的漂浮塑料珠——聚丙烯和低密度聚乙烯和高密度聚乙烯——并将它们缝在定制的网袋中，我们将网袋系在加利福尼亚州中部海岸附近的两个浮标上。我们假设藻类会在海上覆盖塑料，这个过程被称为生物污损，并产生 DMS。
在塑料在海中浸泡约一个月后，我将其取出并带到一个通常不是海洋科学家停留的实验室：加州大学戴维斯分校的罗伯特·蒙达维食品与葡萄酒科学研究所。在那里，我们使用了一台专门用于检测葡萄酒、啤酒和其他食品中硫磺气味的气相色谱仪，来测量我们实验性海洋垃圾的化学特征。硫化合物具有非常独特的气味；对人类来说，它们闻起来像臭鸡蛋或海滩上腐烂的海藻，但对某些种类的海鸟来说，DMS 闻起来很美味！
果然，我们收集的每个塑料样品都覆盖着藻类，并且含有大量的 DMS。我们发现 DMS 的含量高于环境中正常的背景浓度，并且远高于管鼻海鸟可以检测到并用来寻找食物的水平。这些结果首次提供了证据，表明除了看起来像食物之外，塑料碎片也可能使通过气味狩猎的海鸟感到困惑。
当垃圾变成诱饵
我们的发现具有重要的意义。首先，它们表明塑料碎片对海洋生物的威胁可能比我们之前认为的更隐蔽。如果塑料看起来和闻起来都像食物，那么它比仅仅看起来像食物更可能被误认为是猎物。
其次，我们通过数据分析发现，小型、隐秘的洞穴筑巢海鸟，如燕鹱、海燕和鹱，比它们更具魅力的地表筑巢亲戚（如信天翁）更有可能将塑料误认为食物。这种差异很重要，因为难以观察的洞穴筑巢海鸟的种群比地表筑巢物种更难计数，因此它们通常不会受到如此密切的调查。因此，我们建议加强对这些可能面临更大塑料摄入风险的不太有魅力的物种的监测。
最后，我们的结果更深入地理解了为什么某些海洋生物不可避免地陷入将塑料误认为食物的境地。我们在鸟类中发现的模式也应该在其他物种群中进行调查，如鱼类或海龟。减少海洋塑料污染是一个长期、大规模的挑战，但弄清楚为什么某些物种继续将塑料误认为食物是找到保护它们的方法的第一步。
本文最初发表于The Conversation。阅读原文。