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摘要：人们普遍认为，海鸟吃塑料碎片是因为它看起来像鸟类的天然猎物，但很少经过测试。二甲基亚砜来自海洋藻类，它们在细胞内产生一种叫做二甲基亚砜的相关化学物质。DMS的气味提醒海鸟，食物就在附近，而不是藻类，而是正在吞噬藻类的磷虾。研究表明，使用DMS作为觅食线索的鸟类，其进食塑料的频率是觅食时不被DMS气味吸引的鸟类的近6倍。我们假设海藻会在海洋中覆盖塑料，这一过程被称为生物污染，并产生二甲基亚砜。
这篇文章最初是在对话中发表的。这篇文章发表在《生命科学》的专家之声：评论版和洞察版上。
想象你在不停地吃东西，却慢慢饿死。数以百计的海洋哺乳动物、鱼类、鸟类和海龟每天都会面临这种危险，因为他们把塑料碎片当成食物。
塑料碎片可以在世界各地的海洋中找到。科学家估计，全球有超过5万亿块塑料漂浮在海上，重量超过25万吨。这些塑料碎片大多来自陆地上的来源，最终进入海洋和海湾，主要是由于废物管理不善。
塑料不会生物降解，但在海上，大块塑料碎片会分解成越来越小的碎片，动物很容易食用。把塑料当成食物的动物没有什么好处。它们可能营养不良，肠道阻塞，或因塑料内或塑料附着的化学物质而缓慢中毒。
许多管鼻海鸟，如这种Tristram's storm petrel（Oceanodroma tristrami），在海上吃塑料颗粒，因为它们误认为是食物。（Sarah Youngren，夏威夷太平洋大学/美国鱼类和野生动物局，作者提供）尽管这个问题非常普遍和严重，但科学家仍然不完全理解为什么这么多海洋动物一开始就犯了这个错误。人们普遍认为，海鸟吃塑料碎片是因为它看起来像鸟类的天然猎物，但很少经过测试。然而，在我和我的合著者刚刚发表在《科学进展》杂志上的一项研究中，我们提出了一个新的解释：对于许多濒危物种来说，海洋塑料碎片也会产生一种鸟类与食物相关的气味。
一种硫的鼻子也许受影响最严重的动物是管鼻海鸟，信天翁包括信天翁、雪貂和海燕的一群。这些鸟是远洋的：它们经常一次在海上停留数年，在数百或数千平方公里的开阔海域寻找食物，造访陆地只为了繁衍后代。许多物种也面临灭绝的危险。根据国际自然保护联盟，大约120种管鼻海鸟中有近一半濒临灭绝、濒危或濒危。“KDSPE”“KDSPS”虽然海洋中有很多鱼类，但可靠地含有食物的区域却非常零碎。换句话说，管鼻海鸟在觅食时正在寻找“大海捞针”。他们可能在寻找鱼、鱿鱼、磷虾或其他物品，而且塑料碎片在视觉上可能与这些猎物相似。但我们相信这只是一个更复杂的故事的一部分。
一种乌黑的剪切水（Puffinus griseus）从加利福尼亚州莫罗湾的海面起飞。（Mike Baird/Flickr，抄送自，由Thomas Grubb Jr.博士在20世纪70年代早期进行的开创性研究表明，管鼻海鸟利用其强大的嗅觉或嗅觉来有效地寻找食物，即使浓雾遮住了它们的视觉。二十年后，Gabrielle Nevitt博士和他的同事们发现，某些种类的管鼻海鸟被天然硫化合物二甲基硫醚（DMS）所吸引。二甲基亚砜来自海洋藻类，它们在细胞内产生一种叫做二甲基亚砜的相关化学物质。当这些细胞受损时——例如，当藻类死亡，或者当磷虾等海洋食草动物吃掉它们——DMSP就会分解，产生DMS。DMS的气味提醒海鸟，食物就在附近，而不是藻类，而是正在吞噬藻类的磷虾。
内维特博士和我想知道，这些海鸟是不是因为气味而被诱骗食用海洋塑料碎片。为了验证这个想法，我和我的合著者创建了一个数据库，收集每一项研究我们可以发现，在过去的50年里，管鼻海鸟摄取塑料的记录。这个数据库包含了70多种鸟类的20000多种信息。研究表明，使用DMS作为觅食线索的鸟类，其进食塑料的频率是觅食时不被DMS气味吸引的鸟类的近6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——聚丙烯和低密度和高密度聚乙烯——的珠子，缝在定制的网袋里，我们把它们附在加利福尼亚中部海岸的两个浮标上。我们假设海藻会在海洋中覆盖塑料，这一过程被称为生物污染，并产生二甲基亚砜。
作者马修萨沃卡在加利福尼亚州蒙特利湾的浮标上部署了实验塑料碎片。（作者提供）塑料在海上浸泡了大约一个月后，我将其取回并带到一个通常不是海洋科学家的实验室：加州大学戴维斯分校（UC Davis）罗伯特•蒙大维食品和葡萄酒科学研究所（Robert Mondavi Institute for Food and Wine Science）。在那里，我们使用气相色谱仪，专门用来检测葡萄酒、啤酒和其他食品中的硫气味，来测量我们实验性海洋残骸的化学特征。硫化合物有一种非常明显的气味；对人类来说，它们闻起来像是海滩上的臭鸡蛋或腐烂的海藻，但对某些海鸟来说，DMS闻起来很香！”
可以肯定的是，我们收集的每一个塑料样品都被藻类包裹，并含有大量的二甲基亚砜。我们发现DMS的浓度高于环境中正常的背景浓度，也远远高于管鼻海鸟能够检测到并用来寻找食物的浓度。这些结果提供了第一个证据，除了看起来像食物外，塑料碎片还可能混淆靠气味捕猎的海鸟。
当垃圾成为诱饵时，我们的发现具有重要意义。首先，他们认为塑料碎片对海洋生物的威胁可能比我们之前认为的更为隐蔽。如果塑料看起来和闻起来像食物，它更容易被误认为是猎物，而不是仅仅看起来像食物。
其次，我们通过数据分析发现，小而神秘的穴居海鸟，如朊病毒、风暴海燕和雪水，更容易把塑料当成食物，而不是它们更具魅力的，表面筑巢的亲戚，如信天翁。这种差异很重要，因为难以观察到的穴居海鸟种群比表面筑巢的海鸟种群更难计数，所以它们的调查往往没有那么紧密。因此，我们建议加强对这些不太有魅力的物种的监测，这些物种可能面临更大的塑料摄入风险。
最后，我们的结果提供了一个更深入的理解，为什么某些海洋生物被无情地困在将塑料误认为食物的陷阱中。我们在鸟类身上发现的模式也应该在其他种类中进行研究，比如鱼类或海龟。减少海洋塑料污染是一项长期的、大规模的挑战，但要找到保护塑料的 ... ，首先要弄清楚为什么有些物种继续将塑料误认为食物，Davis
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