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提个问题,世界上分布最广,随处可见的工业产品是什么? + [8 v! {1 F) b: f
1万米的深海里有它,喜马拉雅山的山顶上有它,婴儿喝奶的奶瓶里也有它,甚至,连你我的身体里面都有它。
3 s7 Y# Z: A( c3 D% f 你是不是已经猜到答案了?世界上分布最广的人造物品是塑料。塑料碎片无孔不入,从天空到海洋,包括人类和动物的身体里面,到处都有它的踪迹。
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塑料微粒$ X1 b: r( r9 y0 A8 a; w3 A" Y2 R7 G
2019年世界自然基金会,估算了人类饮食中的塑料含量,给出正式的统计结果:一周的时间里,每个人平均吃下2000颗塑料颗粒,重量为5克,相当于一张银行卡的重量。每个星期要吃掉一张银行卡,这句话并不是笑话,而正是现在我们每个人的真实处境。 ( L- P3 B+ M+ `( T6 w. X
塑料已经进入人类的消化系统了,它会不会突破血脑屏障进入大脑,目前还不知道。但是我们知道的是,塑料颗粒已经突破母体屏障,进入胎儿的生长空间了。生物学家收集了6个健康的胎盘,在4个胎盘里找到了塑料颗粒。从胚胎开始,塑料就参与了人类的生长发育,干扰健康的免疫系统,之后塑料对健康的影响会发展到哪一步,人类会不会变成塑料残疾人?大家都在提心吊胆地观察,没有人敢预测未来。 6 }: n; \: t7 `
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进入人体胎盘的塑料颗粒,直径在5到10微米之间。我们把小于5毫米的塑料碎片,统称为塑料微粒,颗粒越小,越难清除。大片的塑料能被滤网截获,小颗粒的塑料,就连净水器里的滤芯都没办法拦截到。塑料微粒悬浮在饮用水里,被我们一口一口地喝进肚皮。
$ H- W3 ~: `: F; c- I: J 难道我们只能喝下塑料?有没有什么技术,可以清除水里的塑料微粒?这道难题,生物学家在海洋里的一个鼻涕泡上,找到了解题的答案。 C6 h2 w+ E0 m3 j0 j$ p4 |. W) ]
' q' z- C$ ~0 g( u* e 海鞘净水
1 ?* E, r/ N3 `( ^+ i% T 图片里这个像透明扇贝一样的泡泡,是尾海鞘幼体。确切地说,扇贝泡泡是海鞘吹出来的鼻涕泡。鼻涕泡中间,这只像小蝌蚪一样,正在使劲摇晃着扁扁尾巴的虫子才是小海鞘本尊。 / F/ a; W/ u+ J/ ]9 G
把镜头再拉远一些,你会看到在海鞘幼体扇贝泡的外围空间里,还包裹着一层稀薄的圆球,圆球也是用鼻涕做的,只是密度比中间的扇贝泡更加稀薄。一个套一个的鼻涕泡,是海鞘吹出的黏液网,用来过滤海水,捕获食物。除了食物外,黏液网还会拦截到水里的杂质,杂质装在,用黏液做的垃圾袋里,袋子装满后就沉到海底。
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' p2 K! k3 z8 Z5 ?% ] 海鞘发明的这两层黏液网,并不像看上去那么简单,它是一套拦截塑料微粒的高级技术装备。这套技术装备,跟你家的净水器很像。黏液网是过滤器,海鞘的身体是手摇式抽水泵,它摇动尾巴,就能把海水抽进黏液网里进行过滤,拦截塑料微粒。 1 A& x% H9 S" @: Z
你看海鞘身体里一粒粒的小红点,这些是研究团队用来测试的塑料微粒,统统都被黏液网拦截了。更厉害的地方是,海鞘在过滤塑料微粒时,不仅拦截效率高,而且过滤速度还很快。 3 Z) I B$ v' `
一支只有手指头那么长的海鞘,能吹出直径有1米那么大的黏液网。每小时能过滤80升体积的海水,80升水用大瓶可乐瓶来装的话,要装40瓶。对比一下,海鞘的过滤速度,比你家净水器的过滤速度还要快。 2 O, c1 P: E3 u: ^" ~
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海鞘用黏液网来清除塑料微粒的方法,效率和速度都大大超出了团队的预期。以前我们只知道用固体滤网来打捞海洋里的塑料垃圾,海洋里的低等脊索动物,海鞘给科学家推开了一扇门,提醒他们,还能用黏液滤网来捕捞杂质。 2 ~9 L0 n; e9 [" q5 B6 L
$ y9 R M& F) A 吃掉脑子的海鞘
% ^' b3 v+ `6 F k9 o2 @2 n 说到海鞘,多说几句。海鞘是脊索动物中,最低等的尾索动物。
4 B/ @4 e4 p" D: _! l' u 它是一种会退化生长的神奇动物,出道即巅峰,然后越活越退步,一直从动物变成植物。 7 ^: C" h: c, y1 H6 O# a, K
刚从海鞘卵孵化成幼体的小海鞘,装备齐全。长得像小蝌蚪的身体里有一条完整的脊索结构,有背神经管,有消化道,有心脏,脑袋里有脑泡,有能感知光线的眼点,和能感知重力的平衡器。
, [8 X1 o+ c2 A6 v$ q 海鞘幼体,像蝌蚪一样活泼好动,在海里游来荡去。飘荡几天之后,小海鞘停下脚步,随便找处礁石住下,而这一住就再也不会挪窝了。在短短一天之内,海鞘幼体消化掉自己的脑泡,眼点,平衡器和背神经管,只留下一个吃东西的神经节。 + l! |8 D4 G$ V B+ w
吃掉自己脑子的海鞘,扎根在海底,变成一株半动物半植物的生物。
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海鞘的种类很多,成年海鞘有的像花朵,有的像茶壶,有的像茄子。唯一能在它身上看出一点儿动物习性的时候,是你捏一下海鞘的肚皮,它会像滋水枪一样,冲你滋出一股海水。
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; c6 Z5 V4 I: d. N" ?) Z( Q$ V( l 大多数的海鞘都很难吃,不过图片里这种长得像个大菠萝的海鞘却很好吃。也许你在海鲜市场里看见过它,名字就叫海菠萝。 9 y5 k* d* `' \; W- ]5 T6 J
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/ B- W- \- t( l2 K) Z3 V/ v l 海鞘这种越活越退化,成体比幼体的结构更简单的现象,叫做退化变态。
! O+ _( d% X! X! U 在海鞘纲里还有一种海鞘,成年后的身体结构跟幼体类似,依然保留着自己的脑子,还能在海洋里自由活动。这种成体跟幼体模样一样的海鞘,叫做尾海鞘,意思是有尾巴的海鞘。之前我们看到的吹个鼻涕泡,过滤海水垃圾的小海鞘,就是尾海鞘的幼体。 & j* W0 d' p, }5 _ d
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总结& E0 ?( B: I# S' ]( C6 }# e
还是那句老话,自然界一直走在我们的前面,很多困扰我们的难题,它早就写出了答案。连一只会退化生长的低等海鞘,都有技术解决我们束手无策的问题。
7 |; v, l0 M( ~7 ]6 l! w$ }7 @ 参考资料: " z5 n4 {" P( t7 C9 B6 i; i
1、Revealing enigmatic mucus structures in the deep sea using DeepPIV,by Kakani Katija, etc. Nature, 2020
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