2010 年 4 月 20 日,深水地平线 (DWH) 石油钻井平台在路易斯安那州海岸发生爆炸,造成了世界上历史上最严重的漏油事件,超过 400 万桶石油被释放到墨西哥湾。尽管科学家们广泛研究了石油泄漏对当地野生动物的短期影响,并在媒体上进行了讨论,但对灾难的长期影响的研究相对较少。在本周发表在PLOS ONE 上的一篇论文中,来自加利福尼亚科学院、新星东南大学 (NSU)、南达科他州矿业与技术学院 (SDSMT) 和肯特州立大学的研究人员表明,墨西哥湾沿岸的东部牡蛎的化生率明显更高——这种情况可以导致衰弱的组织异常 - 比来自未受 DWH 漏油影响的地区的组织异常,甚至在事件发生几年后,引起对经济和生态重要物种的健康的担忧。
“发现如此高的化生发生率令人担忧,”研究作者兼无脊椎动物动物学和地质学学院馆长 Peter Roopnarine 博士说。“东方牡蛎不仅是生态系统食物链中的主要环节,它们还是生态系统工程师,形成牡蛎礁,为其他生物提供庇护并保护沿海地区免受风暴潮的影响。”
化生是一种可逆的情况,其中一些生物体的分化细胞由于环境压力而改变类型。由于分化细胞具有特殊的作用,例如我们肠道中的细胞如何促进营养吸收,因此转变为不同的类型会抑制机体的整体健康。
“在人类中,化生常见于暴露于香烟烟雾极端压力的肺细胞中,”主要作者和 NSU 教授 Deanne Roopnarine 说,DPM。“当我的兄弟彼得提到他正在研究深水地平线漏油事件对牡蛎的影响时,我想知道它们是否会出现化生或其他组织学影响的迹象,并最终加入了该项目。”
在研究作者和 SDSMT 地质学家劳里安德森博士收集后,牡蛎被送到 Deanne Roopnarine 教授和她的本科实验室学生,他们花了几个月的时间去壳,切出它们的内部组织,将组织固定在载玻片上,然后染色载玻片以比较墨西哥湾沿岸东部牡蛎和切萨皮克湾未受 DWH 漏油影响的牡蛎之间的细胞结构。
研究人员发现,墨西哥湾研究地点的牡蛎沿消化道和呼吸道的化生率明显高于切萨皮克湾的牡蛎,包括在 DWH 漏油事件三年后于 2013 年采样的牡蛎。
“我们在牡蛎之间发现的差异是毁灭性的,”Deanne Roopnarine 教授说。“切萨皮克湾的那些有漂亮的纤毛鳃,它们用来帮助过滤食物颗粒,而墨西哥湾沿岸的一些根本没有纤毛。当我看到这些时,我想,这些动物是如何进食和生存的?”
关于牡蛎如何生存的一种理论是,它们已经适应了化生和石油开采业的其他影响,该行业已在该地区运营了近一个世纪。
然而,在 DWH 石油泄漏之前,如果没有来自东部牡蛎的组织样本,研究人员表示,没有足够的基线数据来确定墨西哥湾沿岸人口的化生率是否直接受到该事件的影响。
研究小组希望他们的结果能激发对东部牡蛎和墨西哥湾沿岸其他重要但经常被忽视的物种进行更深入、更长期的监测工作,这些物种可能会受到该地区持续的石油泄漏的负面影响,就像在事件发生后报道的那样。飓风艾达。
“只要我们继续从我们星球的海洋中提取石油,我们就会继续使沿海生态系统受到污染,”策展人 Peter Roopnarine 说。“希望这项研究及其样本——现在存储在学院的科学收藏中供未来的研究人员使用——将有助于更好地了解石油泄漏如何直接影响这些社区。”