《Regional Studies in Marine Science》：Impact of Microplastics on the Attachment Strength of Blue Mussels,
Mytilus species in Different Substrates
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蓝贻贝在不同基材上的附着强度及微塑料影响研究显示，岩石基材贻贝的腱索厚度（46.52±14.81μm）和附着力（30.56±10.77nm）均显著高于沉积物基材（14.08±6.37μm，5.49±4.10nm），差异达p<0.01水平。沉积物中贻贝脚部微塑料纤维占比达94.1%，证实微塑料浓度与基材类型相关。研究揭示微塑料通过影响腱索生物物理特性削弱贻贝附着能力，可能威胁近海生态系统的稳定性。
达罗琳·维尼沙（Darolin Vinisha）|凯坦·克里斯蒂（Ketan Christi）|苏伦德拉·普拉萨德（Surendra Prasad）
南太平洋大学（The University of South Pacific）农业、地理、环境、海洋与自然科学学院（SAGEONS）生物与化学科学系，斐济苏瓦
摘要
本研究调查了斐济劳卡拉湾（Laucala Bay）中蓝色贻贝（Mytilus sp）在两种不同基底上的附着强度，以探讨微塑料对其byssal threads（附着丝）的影响。通过多种方法评估了这些附着丝的质量。结果显示，从岩石上采集的贻贝（平均byssus厚度为46.52 ± 14.81 μm）与从沉积物中采集的贻贝（平均byssus厚度为14.08 ± 6.37 μm）之间存在显著差异（p值≤0.01）。生活在岩石表面的Mytilus sp的byssal threads比生活在沉积物中的Mytilus sp的byssal threads厚53.53%。在两种基底上测量Mytilus sp的附着强度时也观察到了类似的结果。统计上，从岩石上采集的贻贝的韧性（平均值为30.56 ± 10.77 nm）与从沉积物中采集的贻贝的韧性（平均值为5.49 ± 4.10 nm）之间存在显著差异（p值≤0.01）。生活在岩石表面的Mytilus sp的韧性比生活在沉积物中的Mytilus sp强69.54%。在Mytilus sp的足部共发现了17块被吞食的塑料碎片和66块其他类型的塑料碎片。所有聚合物都以纤维形式存在，其中94.1%的聚合物来自沉积物中的Mytilus sp，而只有5.8%来自岩石中的样本，这表明沉积物中的微塑料（MPs）浓度高于水柱中的浓度。鉴于微塑料的持久性以及本研究的结果，微塑料的持续积累可能会逐渐削弱贻贝的附着能力，从而影响其在潮间带栖息地的生存和稳定性。
引言
过去十年中，微塑料（MPs）污染迅速增加，成为沿海和海洋环境中的一个严重全球性问题（Anderson等人，2016年；Zhang等人，2023年；Mu?iz和Rahman，2025年）。包括斐济在内的多个国家的大量案例研究表明水体中存在微塑料污染（Cole等人，2011年；Dehm等人，2020年；Ferreira等人，2020年；Isaac和Kandasubramanian，2021年；Ji等人，2023年；Ma等人，2022年；Sa等人，2018年；Talbot和Chang，2022年）。由于靠近多个污染源，斐济苏瓦的劳卡拉湾（Laucala Bay）是微塑料污染的一个重点关注区域。该海湾周围有河流，这些河流汇集了来自棚户区、工业区以及繁忙的苏瓦港的径流，这些都导致了微塑料进入海洋环境。此外，金诺亚污水处理厂（Kinoya Sewage Treatment Plant，KSTP）处理后的废水通过管道直接排放到劳卡拉湾，进一步影响了该海湾的环境状况（ADB，2011年；Ferreira等人，2020年）。
水是许多污染物的最终归宿。双壳类动物对污染的敏感性以及它们所具有的其他优势使其成为环境污染的良好指示物种。Mytilus属物种在生态毒理学中被广泛用作海洋污染监测的模型生物，并且历史上一直被用作生物指示剂（Harley等人，2020年）。在软体动物中，迄今为止只有14%的物种得到了研究（Sa等人，2018年），而双壳类动物已成为研究微塑料暴露影响的理想模型系统（Green等人，2019年）。贻贝进化出了适应性特征，包括byssal threads（Rickaby和Sinclair，2018年），这些类似纤维的锚状结构使它们能够在潮湿条件下附着在坚硬的基底上（Aguilera等人，2017年；Browne等人，2008年；Garner和Litvaitis，2013年；Li等人，2018年）。研究表明，byssal threads具有修复能力，并且能够在不影响日常功能的情况下应对环境变化（Pasche等人，2019年）。
已有研究确定了超过220种能够摄取微塑料的物种（Claessens等人，2013年；Li等人，2019年；Lusher等人，2017年）。微塑料被海洋生物吞食后，会成为多种污染物的载体（Morgado等人，2023年）。微塑料的毒性取决于其形状和大小。最近的研究发现，尺寸在0.1到5000 μm范围内的微塑料会进入海洋生物的组织中（Kadac-Czapska等人，2023年；Trindade等人，2023年）。由于进食方式的原因，固着生活的滤食性物种特别容易受到这种尺寸范围内的微塑料的影响（Browne等人，2008年；Yu等人，2023年）。研究还表明，Mytilus sp.主要通过吞食途径摄取微塑料，这是微塑料积累的主要途径（Woods等人，2018年）。贻贝摄取微塑料的途径既有直接的，也有间接的（Karlsson等人，2017年；Sa等人，2018年）。另一种途径是通过猎物（Prinz和Korez，2020年），使微塑料进入食物网并可能到达更高的营养级（Farrell和Nelson，2013年）。
除了吞食外，附着也是海洋生物摄取微塑料的另一种方式。Kolandhasamy等人（2018年）的研究表明，并非所有类型的微塑料都能通过吞食被吸收并积累在特定器官中。实际上，微塑料可以在Mytilus sp.分泌过程中渗入其byssus中，从而通过足部和外套膜重新分布。这种直接的接触和积累可能会通过损害byssal threads的生物物理功能来影响Mytilus sp.的附着强度（Li等人，2019年）。然而，目前缺乏将贻贝足部中的微塑料积累量与自然条件下水中的微塑料积累量进行关联的综合研究。微塑料并不是由具有单一物理化学性质的特定微粒组成的（Isaac和Kandasubramanian，2021年），而是一种混合物，这使得估计这种关系变得困难。因此，正如Li等人（2019年）所指出的，当前的研究重点关注附着现象。关于微塑料污染区域中小型附着丝的反应，已经进行了很少的比较研究（Li等人，2019年；von Moos等人，2012年）。然而，所有这些研究都是在受控环境中进行的。因此，本研究旨在真实环境中观察Mytilus sp.的byssal threads对硬基底和软基底的附着强度的影响，使用脱附力作为分析方法。
研究区域和采样描述
斐济的首都苏瓦位于维提莱武岛（Viti Levu）的东南沿海，劳卡拉湾（Laucala Bay）位于大陆和边缘礁之间，形成了一个典型的浅潟湖（图1）。劳卡拉湾被河流环绕，这些河流来自半岛的西侧和雷瓦河（Rewa River）三角洲的东侧。该海湾还包括苏瓦港，它是南太平洋第三大港口，仅次于澳大利亚和新西兰。劳卡拉湾还接收……
byssal厚度和Mytilus sp.的附着强度
图4显示，不同基底上byssal threads的厚度存在显著差异（t（32.59）= 10.06，p值≤0.001）。生活在软基底上的Mytilus sp.的byssal threads平均厚度为14.08 ± 6.37 μm，每只贻贝的纤维线程长度大多在3到27 μm之间；而生活在硬基底上的Mytilus sp.的byssal threads平均厚度为46.52 ± 14.81 μm，每只贻贝的纤维线程长度大多在21到73 μm之间。
如图5所示，……
讨论
微塑料污染已成为对海洋生态系统的一个普遍威胁，越来越多的证据表明它对海洋物种的多种生理和行为过程产生了不利影响（Cole等人，2011年；Lusher等人，2017年）。尽管如此，微塑料对双壳类动物（如Mytilus sp.）附着能力的影响程度尚未得到充分研究。本研究通过证明微塑料污染显著损害了Mytilus sp.的结构和……
结论
本研究分析了Mytilus sp.，以探讨劳卡拉湾（苏瓦）微塑料污染的问题。有趣的是，所有聚合物（如PETE、PP和PE）都以纤维形式存在。生活在沉积物中的Mytilus sp.产生的byssal threads的质量与其自我修复能力相矛盾。未来关于Mytilus sp.的研究应关注其蛋白质组成的变化，因为这些变化会影响其新陈代谢，从而导致byssal threads的分泌减少。
未引用的参考文献
(Bergami等人，2016年；Ferreira等人，2023年；Green，2016年；Kadac-Czapska等人，2024年；美国国家研究委员会（National Research Council，US）委员会，2009年；Paul-Pont等人，2018年；Shaw等人，2021年；Touahri等人，2016年)
CRediT作者贡献声明
达罗琳·维尼沙（Darolin Vinisha）：撰写初稿、验证、方法论设计、数据整理、概念构建。
凯坦·克里斯蒂（Ketan Christi）：审稿与编辑、监督、资源调配、项目管理、概念构建。
苏伦德拉·普拉萨德（Surendra Prasad）：审稿与编辑、可视化处理、监督、资源调配、项目管理、概念构建。
利益冲突声明
作者声明他们没有已知的财务利益或个人关系可能影响本文的研究结果。
作者声明他们没有任何可能被视为潜在利益冲突的财务利益或个人关系。
代表所有作者，我声明所有作者都对本文的撰写做出了贡献。
致谢
作者感谢南太平洋大学（The University of South Pacific）农业、地理、环境、海洋与自然科学学院（SAGEONS）在财务和实验室支持方面的帮助，使本研究得以顺利进行。
利益冲突
作者声明他们没有利益冲突或财务利益冲突。
