以下文章經許可轉載自 The Conversation，這是一個報道最新研究的線上出版物。
當您咬下一塊美味的魚肉時，您可能不會想到魚本身吃了什麼——但也許您應該想想。超過 50 種魚類被發現會食用海洋中的塑膠垃圾。這不僅對魚類來說是壞訊息，對依賴魚類為生的人類也可能是壞訊息。
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魚類通常不會因為食用漂浮在海洋中的大量塑膠垃圾而直接死亡。但這並不意味著這對它們無害。科學家發現，當魚類食用塑膠時，一些負面影響包括活動率降低和魚群行為減弱，以及肝功能受損。
最令人不安的是，與塑膠相關的有毒化合物，如多溴聯苯醚 (PBDEs)，會轉移到魚類組織中並在其中生物累積。這個發現令人擔憂，因為它意味著如果我們食用吃過塑膠的魚，這些有毒物質可能會在我們體內進一步生物累積。許多用於人類食用的魚類，包括鯖魚、條紋鱸魚和太平洋牡蠣，都被發現胃裡有這些有毒塑膠。
眾所周知，我們的塑膠垃圾對海洋動物構成了嚴重威脅，但我們仍在努力理解為什麼動物會吃它。通常，研究得出的結論是，海洋動物在視覺上將塑膠誤認為食物。
海龜可能會因吞下塑膠袋或其他碎片後感到飽腹而餓死。
雖然這可能是事實，但完整的故事可能更為複雜。例如，在最近與加州大學戴維斯分校的同事進行的一項研究中，我們表明塑膠碎片也可能對海洋生物具有氣味吸引力。該研究的重點是海鳥，但現在我的合著者和我發現，塑膠垃圾對鳳尾魚也有類似的影響——鳳尾魚是海洋食物鏈的關鍵組成部分。
嗅探氣味的作用
嗅覺（氣味）對包括魚類在內的海洋動物來說是非常重要的感覺。鯊魚可以嗅到遠距離微量的血液，這有助於它們找到獵物。科學家認為，鮭魚的嗅覺有助於它們逆流而上，到達它們出生的特定支流產卵。魚類可能會在包括交配、歸巢、遷徙和覓食等行為情境中使用它們的嗅覺。
我們測試了塑膠碎片可能對北方鳳尾魚 (Engraulis mordax) 具有氣味吸引力的想法，北方鳳尾魚是北美西海岸常見的群游魚類。鳳尾魚被稱為餌料魚，在生態和經濟上都非常重要。不幸的是，它們也被發現在野外吃塑膠。
與鳳尾魚合作具有挑戰性，因為它們需要非常特定的水條件和魚群大小才能正常行為。它們需要在寒冷、快速流動的水中，魚群數量至少為 100 條。在這種情況下，鳳尾魚會透過緩慢地直接遊入水流中來表現出它們的滿足感——這種行為被稱為正趨流性。幸運的是，我們能夠與舊金山的海灣水族館合作，他們在保持這些魚類快樂和健康方面擁有專業知識。
我們的嗅覺實驗
當我們開始實驗時，我們不知道成年鳳尾魚是否會使用它們的嗅覺來尋找食物，更不用說氣味是否會引導它們食用塑膠。為了驗證我們的假設，即氣味會引導它們食用塑膠，我們將磷蝦（鳳尾魚吃的小型蝦狀甲殼類動物）或塑膠碎片以及乾淨的塑膠浸泡在海水中數小時，使水吸收浸泡在其中的材料的氣味。然後我們過濾了我們的磷蝦或塑膠“茶”，將其呈現給鳳尾魚群，並觀察它們的行為。
當魚群成群結隊地尋找食物時，它們的行為會以可預測的方式發生變化：它們會聚集在有趣的刺激物附近並四處衝刺，改變它們相對於水流的身體位置。為了比較鳳尾魚對磷蝦和塑膠氣味的反應，我們懸掛了一個特殊設計的裝置，上面裝有一個 GoPro 攝像頭，用於從上方拍攝魚群的行為。
除了分析鳳尾魚在檢測到這些氣味時的行為外，我們還拍攝了鳳尾魚在以磷蝦為食時以及在向它們呈現無味海水的對照處理時的行為。這為我們提供了關於魚群行為的基線資訊，我們可以將其與它們在被呈現不同氣味時的反應進行比較。
我們使用自動化計算機分析和勤奮的觀察員評分相結合的方法，評估了魚群聚集的緊密程度以及每條魚相對於水流方向的身體位置在新增氣味溶液之前和之後的變化。正如我們預測的那樣，當鳳尾魚進食時，魚群變得更加密集地聚集，並改變了它們的身體位置，因此不是所有魚都直接面向迎面而來的水流，而是它們的身體更隨意地排列，因為它們在尋找食物碎屑。在沒有食物或食物氣味的對照處理中，我們沒有觀察到這些變化。
當我們將帶有磷蝦氣味的海水注入水箱時，鳳尾魚的反應就好像它們在尋找食物一樣——但實際上食物並不在那裡。而且，重要的是，當我們向它們呈現帶有塑膠碎片氣味的海水時，魚群的反應幾乎相同，它們會像尋找食物一樣聚集在一起並無規律地移動。這種反應提供了第一個行為學證據，表明海洋脊椎動物可能會因為塑膠的氣味而被欺騙去食用塑膠。
減少塑膠汙染
這項研究證實了幾件事。首先，我們表明北方鳳尾魚使用氣味來定位食物。這聽起來可能很直觀，但在我們進行這項研究之前，幾乎沒有行為學證據表明成年餌料魚，如鳳尾魚、沙丁魚和鯡魚，會使用氣味來尋找食物。
我們的主要發現是，塑膠碎片很可能對海洋消費者造成困惑，原因在於它的外觀和氣味。這是一個問題，因為如果塑膠看起來和聞起來對魚類很有趣，它們將很難辨別它不是食物。
這項研究還表明，我們的消費和丟棄文化正在透過我們吃的魚反過來困擾我們。它提出的下一個大問題是，塑膠衍生的汙染物是否可以從吃塑膠的魚轉移到吃魚的人類身上。
減輕這個問題的一種方法是弄清楚為什麼動物如此頻繁地將塑膠誤認為獵物，而我們的研究已經幫助做到了這一點。然而，每個人現在都可以透過避免使用一次性塑膠製品並在丟棄塑膠時進行回收利用來為解決海洋塑膠汙染問題做些事情。還有更多工作要做，但我們現在已經瞭解足夠多的知識，可以在這個全球環境問題上取得實質性進展。
本文最初發表於 The Conversation。閱讀原文。