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微塑料(MPs)与多环芳烃(PAHs)作为海洋中广泛共存的持久性污染物,对珊瑚礁生态系统构成双重威胁。MPs因具有高比表面积和疏水性,可强烈吸附PAHs等有机污染物,形成“特洛伊木马”效应——即MPs作为载体,将污染物直接输送至生物体内,增强其生物可利用性与毒性。然而,现有研究多集中于单一污染物或室内控制实验,对真实海洋环境中MPs与PAHs复合污染对珊瑚—虫黄藻共生体系的影响仍知之甚少。本研究聚焦南海西岛典型珊瑚礁区,以优势造礁珊瑚Pocillopora acuta为模型,通过原位投放聚乙烯微塑料(PE-MPs),模拟其在自然海水中对PAHs的吸附过程,进而开展实验室暴露实验,系统评估MPs-PAHs复合污染对珊瑚宿主及其共生虫黄藻的毒性效应与生理干扰机制,旨在揭示二者协同作用对珊瑚共生稳定性的影响,为珊瑚礁生态风险评估与保护策略提供关键科学依据。
【文章内容概要】
近日,海南大学海洋生物与水产学院刘兆群教授团队在国际权威期刊Environmental Chemistry and Ecotoxicology发表了题为“Microplastic-mediated enrichment of polycyclic aromatic hydrocarbons (PAHs) and their toxic effects on coral symbionts: Evidence from oxidative stress and energy metabolic disturbance”的研究论文。该研究首次通过原位吸附与室内暴露相结合的方式,揭示聚乙烯微塑料(PE-MPs)在珊瑚礁环境中对PAHs的显著富集能力,尤其对低分子量PAHs(如蒽、菲、芘)具有选择性吸附。暴露于携带PAHs的MPs后,珊瑚组织与虫黄藻中PAHs累积量显著上升,其中虫黄藻的富集程度更高,表明其更易受污染影响。复合污染引发珊瑚宿主氧化应激水平升高、脂质过氧化加剧、细胞凋亡信号增强,并导致虫黄藻光合色素含量下降、能量代谢失衡。通过能量分配分析发现,珊瑚与虫黄藻的细胞能量分配(CEA)均与PAHs累积量呈显著负相关,说明污染物胁迫导致能量储备减少、代谢负担加重。进一步的相关性与主成分分析表明,珊瑚宿主与虫黄藻在应激响应中表现出高度协同性,二者在抗氧化、能量代谢及凋亡途径上存在紧密耦合。该研究证实,MPs不仅是PAHs的载体,更通过“木马效应”加剧其生物毒性,从而破坏珊瑚—虫黄藻共生体系的稳定性,降低珊瑚对环境胁迫的抵抗力,对珊瑚礁生态健康构成潜在长期风险。

【原文链接】
He C.1, Cao X.1, Tu Z.1, Lyu Y., Tang K., Lin J., Su H., Hu S., Zhang X., Liu Z.#, Zhou Z. Microplastic-mediated enrichment of polycyclic aromatic hydrocarbons (PAHs) and their toxic effects on coral symbionts: Evidence from oxidative stress and energy metabolic disturbance, Environmental Chemistry and Ecotoxicology, Volume 8, 2026, Pages 497-510.
【期刊介绍】
Environmental Chemistry and Ecotoxicology (缩写ENCECO) 主要聚焦化学品在全球环境中的传输规律及其在生态系统中的毒性机制,生物体中的生物利用度和生物蓄积性,食物链中的生物放大,以及生态系统分析中的新技术和新方法、跨学科生态毒理学信息的处理方法等。期刊主要研究方向包括:环境化学、生态毒理学、环境修复、风险评估等。
根据科睿唯安发布2023年度期刊引证报告,Environmental Chemistry and Ecotoxicology首个影响因子为9.0,在ENVIRONMENTAL SCIENCES和Toxicology学科领域均位于Q1区。《2025年中国科学院文献情报中心期刊分区表》正式发布,Environmental Chemistry and Ecotoxicology 荣列大类:环境科学与生态学1区,Top期刊;小类:ENVIRONMENTAL SCIENCES 环境科学1区;TOXICOLOGY 毒理学1区。
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GMT+8, 2026-2-24 19:01
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