生物學生潛水 400 小時為腫瘤的海龜挺身而出

Covid-19 大流行期間,夏威夷高中生 Maddux Springer 在歐胡島卡內奧赫灣潛水時,開始注意到大量綠海龜全身長出巨大腫瘤。 

事實證明,這個問題並不新鮮,但其令人不安的根本原因從未被查明。 

他的觀察促使馬杜克斯在接下來的兩年研究 問題。現年18 歲的他剛從檀香山的伊奧拉尼學校畢業,準備今年秋天到俄勒岡大學學習海洋生物學,他還將與夏威夷州長會面,討論解決這個問題的方法——這似乎已經引起了很多人的注意。

綠海龜冠軍馬杜克斯·施普林格
綠海龜冠軍馬杜克斯·施普林格

今年夏天,他將透過國家海洋暨大氣總署 (NOAA) 的實習繼續進行綠海龜研究,他為海龜所做的努力已經帶來了回報。

它剛剛為他贏得了科學學會佩吉·斯克里普斯科學傳播獎以及 10,000 年 2024 美元的獎金 再生元國際科學與工程博覽會,據說是世界上最大的大學前科技競賽。 

研究

當 FP 影響海龜的頭部時,它們尤其困難
當纖維乳頭狀瘤病影響到龜的頭部時,對它們來說尤其困難

「我會在卡內奧赫灣自由潛水和水肺潛水,但對於這項研究,我主要是自由潛水,因為盡可能有效地拍攝和檢查綠海龜,」馬杜克斯告訴 迪韋爾內特。 「我還必須使用皮划艇進入研究地點,這使得我很難取出所有的潛水裝備。

“感覺好像所有其他烏龜都長了腫瘤,所以我開始嘗試找出它們是什麼。”後 網上 檔案研究未能找到導致這種疾病的原因,馬杜克斯認為是纖維乳頭狀瘤病(FP),他聯繫了該學院的教授。 夏威夷大學 作為指導。 

歐胡島卡內奧赫灣的綠海龜

FP 會導致烏龜皮膚上形成菜花樣腫瘤,包括眼睛、嘴巴和內臟。研究人員西莉亞‧史密斯博士同意對這種疾病的了解還不夠,因此幫助他進行了深入的文獻回顧。

這導致學生假設海龜吃的是藻類(Gracilaria salicornia 藻類),由於泵入海灣的廢水中的氮,富含氨基酸精氨酸,這可能會促進引起 FP 的潛伏皰疹病毒。

歐胡島卡內奧赫灣的綠海龜

為了證明這一點,馬杜克斯在學校的兩位研究顧問和同學的協助下進行了一個由三部分組成的計畫。艱鉅的任務是測試藻類中的氮和精氨酸含量,並對本地藻類與入侵藻類以及綠海龜的 FP 發生率進行普查。 

他從卡內奧赫灣三個研究地點的藻類中採集了 60 個組織樣本,並將其提交進行質譜分析。這提供了其氮δ 15 含量,這是人類廢水存在的指標,Maddux 能夠從中計算出精胺酸組織含量。 

「然後,我沿著每個研究地點每 20m 間隔 70m 的兩條 10m 樣線拍攝了 200 張照片,以確定藻類的種類以及本地藻類與入侵藻類的比率,」他解釋道。

歐胡島卡內奧赫灣的綠海龜

尋找解決方案

這只是跳水挑戰的開始。然後,Maddux 必須潛水約 400 小時,使用水下攝影機在每個地點拍攝綠海龜,並輔以無人機拍攝,以確定其中的 FP 率。

「我根據海龜皮膚上腫瘤的發生率來確定海龜是否為 FP 陽性,並透過龜殼的圖案來區分個體海龜,」他說。

歐胡島卡內奧赫灣的綠海龜

他得出的結論是,廢水水平、精氨酸值、入侵藻類率和 FP 率均顯著相關,這意味著廢水可能是海龜因食用富含氮和精氨酸的藻類而感染疾病的原因。 

事實證明,腫瘤並不全是外部的——它們也存在於海龜體內,並成為它們死亡的主要原因,在此之前,它們透過抑制它們的覓食、活動和器官功能而致殘。

歐胡島卡內奧赫灣的綠海龜

「目前還沒有採取任何措施 問題儘管證據越來越多,」馬杜克斯說。 「藻類吸收的廢水來自化糞池,歐胡島約有 11,000 個化糞池。它們每天向我們的近岸環境排放約 51 萬加侖(超過 230 億公升)未經處理的污水。

夏威夷現行立法規定,到 2050 年之前不得將污水池改道至廢水處理設施,Maddux Springer 認為這是不可接受的。

「一旦我的研究發表,我將嘗試向州政府請願,讓這個日期更接近現在。如果這個日期成立,它不僅會大量減少海龜種群,還會減少珊瑚種群,因為海龜是一種以藻類為食的重要物種,這些藻類會窒息珊瑚。

“沒有海龜,珊瑚也將面臨嚴重威脅。” 

(攝影 作者:馬杜克斯‧施普林格)

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