想象你不停地吃，但慢慢地饿死。数以百计的海洋哺乳动物、鱼类、鸟类和海龟每天都面临着这种风险，因为它们把塑料碎片误认为食物。
塑料碎片可以在世界各地的海洋中找到。科学家们估计，全球有超过5万亿个塑料碎片漂浮在海上，重量超过25万吨。这些塑料垃圾大多来自陆地，由于垃圾管理不善，最终流入海洋和海湾。
塑料不会被生物降解，但在海洋中，大块塑料会分解成越来越小的碎片，很容易被动物吃掉。误以为塑料是食物的动物不会有好下场。他们可能遭受营养不良，肠道堵塞，或缓慢中毒的化学品或附着在塑料。
尽管这个问题非常普遍和严重，科学家们仍然不能完全理解为什么这么多海洋动物会犯这个错误。人们通常认为，海鸟吃塑料碎片是因为它看起来像鸟的天然猎物，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》(Science Advances)杂志上的一项研究中，我们提出了一种新的解释:对于许多濒危物种来说，海洋塑料碎片也会产生一种气味，让鸟类联想到食物。
嗅硫
也许受影响最严重的动物是管鼻海鸟，包括信天翁、海鸥和海燕。这些鸟是远洋性的:它们常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，到陆地上来只是为了繁殖和养育后代。许多物种也面临灭绝的危险。根据国际自然保护联盟(International Union for the Conservation of Nature)的数据，在大约120种管鼻海鸟中，近一半受到了威胁、濒危或极度濒危。
虽然海洋中有很多鱼类，但食物丰富的地区却很不稳定。换句话说，管鼻海鸟在觅食时是在“大海捞针”。它们可能在寻找鱼、鱿鱼、磷虾或其他物品，塑料碎片在视觉上可能与这些猎物相似。但我们相信，这只是一个更复杂故事的一部分。
小托马斯·格拉布(Thomas Grubb Jr.)博士在上世纪70年代初进行的开创性研究表明，管鼻海鸟即使在大雾遮蔽视线的情况下，也能有效地利用其强大的嗅觉来寻找食物。20年后，加布里埃尔·内维特博士和他的同事们发现，某些管鼻海鸟会被一种天然硫磺化合物二甲基硫化物(DMS)所吸引。DMS来自海藻，海藻在细胞内产生一种叫做DMSP的相关化学物质。当这些细胞受损时，比如藻类死亡，或者磷虾等海洋食草动物食用，dmsp就会分解，产生DMS。DMS的气味提醒海鸟，食物就在附近——不是藻类，而是吃藻类的磷虾。
Nevitt博士和我想知道这些海鸟是否因为它们身上的气味而被骗吃了海洋塑料垃圾。为了验证这一观点，我和我的合著者建立了一个数据库，收集了过去50年里我们能找到的管鼻海鸟摄入塑料的记录。该数据库包含来自70多种鸟类的2万多只鸟类的信息。研究表明，以DMS为觅食线索的鸟类在觅食时，塑料的食量几乎是不被DMS气味吸引的鸟类的六倍。
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。为了做到这一点，我从三种最常见的漂浮塑料——聚丙烯和低密度和高密度聚乙烯——中取出珠子，把它们缝在定制的网袋里，我们把网袋挂在加州中部海岸的两个浮标上。我们假设藻类会在海洋中覆盖塑料，这一过程被称为生物附着，并产生DMS。
塑料在海里浸泡了大约一个月后，我把它捞了出来，带到了一个通常不属于海洋科学家的实验室:加州大学戴维斯分校(UC Davis)的罗伯特蒙达维食品与葡萄酒科学研究所(Robert Mondavi Institute for Food and Wine Science)。在那里，我们使用了气相色谱仪，专门用来检测葡萄酒、啤酒和其他食品中的硫磺气味，来测量我们实验海洋垃圾的化学特征。硫化合物有一种很明显的气味;对人类来说，它们闻起来像臭鸡蛋或沙滩上腐烂的海藻，但对某些海鸟来说，DMS闻起来很美味!
果然，我们收集到的每一个塑料样品都被海藻覆盖，并含有大量的DMS。我们发现DMS的水平高于环境中正常的背景浓度，而且远高于管鼻海鸟能够检测到并用来寻找食物的水平。这些结果提供了第一个证据，除了看起来像食物，塑料碎片也可能使靠气味捕食的海鸟感到困惑。
当垃圾成为诱饵
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隐蔽。如果塑料看起来和闻起来像食物，它比看起来像食物更容易被误认为是猎物。
其次，我们通过数据分析发现，秘密筑巢的小型海鸟，如朊病毒、海燕和海鸥，比它们更有魅力的、筑巢于地面的同类，如信天翁，更容易把塑料当作食物。这种差异很重要，因为很难观察到的穴居海鸟比地面筑巢的海鸟更难计数，所以它们的调查往往不那么密切。因此，我们建议加强对这些缺乏魅力的物种的监测，因为它们可能面临更大的塑料摄入风险。
最后，我们的研究结果提供了一个更深层次的理解，为什么某些海洋生物会不可避免地把塑料误认为食物。我们在鸟类中发现的模式也应该在其他物种中进行研究，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，但弄清为什么有些物种继续把塑料误认为食物，是找到保护它们的方法的第一步。
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