本文来自微信公众号：原理（ID：principia1687），作者：Caruso，题图来自：视觉中国
南极乔治王岛是南设得兰群岛中最大的岛屿，它距离南极大陆的最北端约120千米，大约需要一天的航程。乔治王岛上崎岖不平，生活着海豹和企鹅等典型的南极动物，还有一些科学基地。尽管与南极大陆相比，这里的气候相对温和，但即使在夏季，岛上的温度仍然很少在零度以上，整片岛屿几乎一直被冰覆盖。
乔治王岛（图中红色区域）。| 图片来源：Apcbg/Wikicommons
一直以来，以乔治王岛为代表的南极许多地方都人迹罕至，远离人类活动的中心；即便如此，它们仍没能逃过塑料等许多全球污染物的破坏。在一项最新的研究中，一组国际团队在乔治王岛上的一种名为Cryptopygus antarcticus的微小生物体内检测到了微塑料碎片。这一结果证实，微塑料已经到达地球上最偏远的这片区域，并正在成为土壤食物网的一部分。
二
塑料因其稳定性而备受人们青睐，全球每年生产大量的塑料，用于工业和生活的各个方面。但也由于塑料这种难以降解的特性，废弃的塑料会破裂成小的碎片，在环境中急剧累积。现如今，从最深的海底到南北两极，这些碎片几乎无处不在。
早在20世纪80年代，南极就出现了漂浮或搁浅的大塑料碎片（大于1厘米）。最近，在南纬60°以北的地方发现了地表水和沉积物中含有中塑料碎片（1毫米~10毫米）和微塑料（1微米~1000微米）。在南极岛屿的许多海洋哺乳动物和鸟类会误食塑料碎片，或者被塑料缠绕住。
以往有关塑料对环境影响的大多数证据都来自水生生态系统，但越来越多的证据表明，塑料污染也在影响植物和土壤。然而，人们目前还不清楚塑料究竟在多大程度上进入了陆地食物网。一些科研人员认为，如果微塑料能够进入南极的食物网，或许意味着它们已经深入地球上的很多地方。
三
新研究的主角Cryptopygus antarcticus是一种被称为南极弹尾虫的小虫。弹尾虫是毫米到亚毫米级的动物，它们是世界上所有土壤的重要组成部分，它们和微生物一起，帮助了土壤和植物之间进行氮元素等重要循环。在南极，Cryptopygus antarcticus是南极土壤食物网的中心，它也代表着世界各地众多栖息在土壤中的微型动物。
研究人员在爱尔兰发现的一只体形非常大的弹尾虫（将近2毫米）。土壤弹尾虫物种通常体形更小，颜色更白，可能没有眼睛。这些动物与微生物一道，帮助植物和土壤之间的元素循环。| 图片来源：[1]
研究人员在乔治王岛发现了很大一块搁浅在海滩上的聚苯乙烯泡沫，这块泡沫和我们平时最常见的包装塑料是一样的，它的长和宽超过30厘米，厚约5厘米，表面被藻类、苔藓和地衣包裹着。事实上，这种塑料垃圾现在在全世界各地的海滩几乎随处可见。
南极陆地环境中的塑料污染。左图（a）为塑料泡沫发现的海滩，右边两幅图（b, c）是发现的塑料泡沫的照片，泡沫表面长满了藻类、苔藓和地衣。| 图片来源：[2]
研究人员发现，南极弹尾虫会以长在聚苯乙烯泡沫上的这些苔藓和地衣为食。他们想知道，这些土壤动物是否摄入了聚苯乙烯碎片。当然，在肉眼几乎看不到的动物体内，要找到塑料的微小碎片并不容易。
因此，研究人员将样本带回实验室，利用红外光谱技术进行了分析。这种技术和犯罪现场的鉴定专家使用的技术相同。借助这种新的方法，研究人员在这些南极弹尾虫的肠道中看到聚苯乙烯的微小碎片。
利用红外光谱技术，在RGB图像（上图）显示了南极弹尾虫体内的微塑料碎片。蓝色代表脂质，绿色代表蛋白质，而红色则是塑料碎片。| 图片来源：[2]
研究人员认为，微塑料可能是首先进入了那些生长在塑料泡沫表面的藻类、苔藓和地衣中，随后又被弹尾虫摄入体内。
四
在南极偏远地区的土壤中，数量庞大的弹尾虫正在摄入微塑料，这意味着，这些人造物质已经深入土壤食物网。尽管弹尾虫这样的土壤动物很小，但它们大量存在，每平方米土壤中可能有几万或几十万只。这种巨大的数量意味着，弹尾虫可以跨越很长的距离，并且在可观的深度中，传递这些微塑料碎片，这有可能已经成为土壤生物地球化学循环的一个组成部分。
而在全球而言，微塑料随处可见，像弹尾虫这样的小型但数量众多的土壤动物同样数量庞大，这种微塑料的重新分布可能已经成了一种全球性的过程，这或许会对植物和土壤之间的相互作用产生负面影响。
未来，研究人员希望量化这些影响，发现微型塑料是如何融入全球物质循环的，真正了解微塑料相对于化学污染和气候变化等其他严重环境压力的影响。
参考来源：
https://theconversation.com/microscopic-animals-are-busy-distributing-microplastics-throughout-the-worlds-soil-141353
https://royalsocietypublishing.org/doi/10.1098/rsbl.2020.0093
https://phys.org/news/2020-06-microplastics-gut-remote-antarctic-hexapod.html
本文来自微信公众号：原理（ID：principia1687），作者：Caruso