2018年5月11日 星期五

慢性中毒的海龜─淺談綠蠵龜體內的多氯聯苯

臺灣及附近島嶼為海龜的重要棲地,圖為一隻休憩於小琉球的健康綠蠵龜(盧可立攝)

文圖╱盧可立     國立東華大學海洋生物研究所 研究生
柯風溪   國立海洋生物博物館企劃研究組 研究員

擁有Formosa之稱的寶島臺灣,不但是座美麗的島嶼,同時也是海龜的重要棲息地。在世界的七種海龜之中,寶島臺灣就可以發現其中的五種海龜,並以綠蠵龜最常被發現,而在蘭嶼、小琉球、澎湖群島以及臺灣本島都有綠蠵龜的產卵地呢!

然而根據林務局的調查,目前擱淺海龜的數量有逐年攀升的趨勢,為了探究可能的因素,海生館柯風溪老師以環境有機毒物分析的專業,率領其實驗室團隊扮演起了海洋界的工藤新一,調查一個可能間接殺死海龜的重要嫌疑犯─多氯聯苯。




為什麼是多氯聯苯(polychlorinated biphenyls,  PCBs)

多氯聯苯具有耐熱絕緣的特性,經常用於電容器或變壓器的絕緣體上,然而一旦處理不當,這些被排放到海洋當中的多氯聯苯,就會累積在海洋生物體內。

因其結構與荷爾蒙相似,會造成生物體誤判為自身的賀爾蒙,干擾生物體體內的內分泌系統,嚴重時甚至會影響到免疫系統,間接導致海洋生物死亡;同時多氯聯苯也被列為持久性有機汙染物,具有高親脂性、不易被代謝、半衰期長、生物放大【註1】…等多種特性,因此極容易累積於生物體內又無法排出;其次有學者發現,多氯聯苯對海龜也會造成貧血、免疫反應、肝細胞損傷…等等,雖然多氯聯苯在臺灣已經被禁止製造與使用,不過我們在海龜體內仍然發現它蹤跡,主要的原因可能是多氯聯苯的半衰期長,仍然存在於環境當中,或者是有國家仍然不當管理與排放的關係。

海生館的獸醫師李宗賢正在測量海龜背甲直線長,
擱淺海龜一旦通報後,會先測量海龜基本身體狀況以作紀錄。
我們可以看到擱淺綠蠵龜的背甲上有許多藤壺,
這顯示這隻擱淺海龜身體狀況不好,
導致海龜無法自行刮去背甲上的藤壺(盧可立攝)

綠蠵龜年紀越大會累積越多嗎?

海龜是很長壽的海洋生物之一,根據多氯聯苯的親脂性與不易降解的特性,多氯聯苯本該隨著海龜年紀越大而累積越多,然而經過我們的調查研究,在綠蠵龜體內發現了有趣的現象。

綠蠵龜體內的多氯聯苯含量恰恰與大部分的海洋生物相反,隨著年齡增大,累積的多氯聯苯含量反而越來越少,而各地的學者們也在當地的綠蠵龜中發現類似的現象,其主要的原因可能是,在所有的海龜中,綠蠵龜的飲食習慣是唯一一種會隨著年齡而有所變化的物種。

綠蠵龜幼體(背甲長度45-57mm)住在遠洋的期間是雜食性的,經過3-7年後會移往近岸覓食,此時期的青少年綠蠵龜(背甲長度約35-65cm)其食物以草食為主【註2】,這可從其胃內含物大約50%以上是大型海藻類看出。所以當海龜攝食汙染物含量較低的海草,其體內的汙染物便隨其成長,累積量被稀釋而逐年降低了。

原以為長壽的綠蠵龜,可能會讓牠累積很多汙染物,但是大自然的奧妙就在這裡,我們可以看見綠蠵龜因為食性的轉變,降低多氯聯苯對自己的暴露風險呢!

母體傳遞效應─剛出生的小海龜體內竟然也有汙染物?

母體傳遞,顧名思義,就是當母親在懷孕、產卵或哺乳的過程中,將部份的汙染物傳遞到子代身上的過程,稱之為「母體傳遞效應」。然而目前對於海龜體內的汙染物母體傳遞效應的研究仍相當稀少,也就是說,我們對於海龜體內的汙染物是否真的會傳遞到下一代?會傳遞多少?對子代會有什麼樣的影響?仍然是一片未知模糊的領域。

去年(2017)的天鴿颱風期間,我們遇到了一個偶然的機會,得以研究此課題!

因為天鴿颱風來臨,墾管處的志工提前發現了綠蠵龜的產卵地點,為了讓小海龜能順利避颱,墾管處將大約20幾隻的綠蠵龜寶寶拿到海生館的「水生生物收容中心」避災,其中有三隻綠蠵龜寶寶不幸死亡。在柯風溪老師的實驗室,我們分析了這三隻小海龜體內的持久性有機汙染物─多氯聯苯,結果出乎我們預料,竟然在卵黃囊、內臟以及肌肉…等多處器官中均發現多氯聯苯的蹤跡!

孵化後死亡的綠蠵龜

雖然大部分的小海龜獲救並於颱風後野放,
但是仍然有三隻小海龜不幸死亡,
我們小心的解剖小海龜,
取樣分析小海龜體內是否有多氯聯苯的累積(盧可立攝)

一般來說,小海龜剛從蛋孵出來,並沒有進食,因此沒有由環境汙染物暴露的來源,那這些汙染物又是從哪裡來的呢?這個答案就是來自於母體。多氯聯苯具有很高的親脂性,因此很多研究認為,在母龜體內形成卵黃的過程中,多氯聯苯便會從母體轉移到脂肪含量較高的卵黃囊中,當小海龜消耗卵黃當作能量時,原本累積於卵黃的汙染物又會轉移到其他組織,最終我們發現小海龜的肌肉組織竟然是汙染物含量最高的!

汙染物可怕的地方在於它往往存在於我們意想不到的地方,或許在母體身上,此汙染物的含量濃度,尚未對母體造成明顯的影響,然而在母體傳遞效應,卻有可能造成胚胎畸形、讓子代智力變低、注意力無法集中…等等。

要證實這些汙染物對於小海龜健康的影響,尚需要更進一步的研究探討,但是我們知道的是,母體的健康決定於飲食的來源及是否受到汙染,「吃對食物」真的很重要,海龜也一樣!

【註1】生物放大(Biomagnification):自然環境中隨著生物體於食物鏈的階層或是營養階層(N15)含量越高,生物體內毒害物質的含量逐漸遞增的現象。

【註2】從外洋遷移至近岸居住的綠蠵龜,其食性會從雜食性轉變為以草食為主。
綠蠵龜的年齡判定:

青少年(Juvenile)綠蠵龜:背甲長度35-65公分,年齡4-16年。
亞成年(Sub-adult)綠蠵龜:背甲長度65-86公分,年齡13-23年。
成年(Adult)綠蠵龜:背甲長度>86公分,年齡>20年。
  
特別感謝/國立海洋生物博物館 李宗賢獸醫師協助審稿

參考文獻:

1.柯風溪 持久性有機汙染物質在海洋食物鏈之生物累積及分布:擱淺海龜(科技部補助專題研究計畫期末報告,MOST 105-2611-M-291-009)

2.盧可立 臺灣沿岸擱淺海龜體內持久性有機汙染物之生物累積(國立東華大學海洋生物研究所碩士論文107年畢業)

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