青少年因调查海龟的神秘肿瘤而赢了1万美元

图片源于:https://www.businessinsider.com/teen-wins-top-award-sea-turtles-mysterious-tumors-investigation-hawaii-2024-5

瓦胡岛,夏威夷– 马杜克斯·亚历山大·斯普林格马杜克斯·亚历山大·斯普林格在瓦胡岛的蓝色海水中度过了疫情空闲时间。

每天,这位高中生都会把海马、鳗鱼和章鱼留在家里的鱼缸里,走一小段路到卡内奥赫湾,然后去自由潜水。

现年18岁的施普林格告诉《商业内幕》:“这几乎就像你是外星人一样。”“你只是在这个不属于自己的环境中独自一人。”

本报道仅向《商业内幕》订阅者开放。成为内幕人士,立即开始阅读。

但是,有时候,他好像在墓地里潜水。他一直看到带有花椰菜样肿瘤的绿海龟。

“他们只是群众,大小从一分钱到足球大小不等。而且它只会概括绿海龟,” 他说。“他们无处不在,在眼睛、皮肤、脚踝上。而且海底只会有海龟死于这些肿瘤。”

他开始在互联网上搜寻答案。海龟患有一种叫做纤维乳头瘤病(简称FP)的疾病。它影响了高达97%的海龟,但根据美国国家海洋与大气管理局的数据,科学家们并不完全了解是什么原因导致了这种疾病的传播。

谷歌那次令人失望的搜索使施普林格开始了为期两年半的调查。绿海龟对全球珊瑚礁的健康至关重要,因为它们吃的藻类本来会使珊瑚窒息。归根结底,FP对世界各地的珊瑚礁构成威胁,海洋温度和酸度的上升已经给珊瑚礁带来了压力。

施普林格可能已经找到了这种疾病在瓦胡岛传播的根源。更好的是,他找到了明确的解决方案。

上周,他的工作获得了1万美元的佩吉·斯克里普斯科学传播奖,该奖项是他与一千多名学生一起在Regeneron国际科学与工程博览会上颁发的。这笔钱用于专上教育,但他希望该奖项也能引起人们对FP和海龟困境的关注。

他说:“我的研究得到证实,这真是一种不可思议的感觉。”“我已经很长时间没有觉得自己的研究可以做出一些改变了。”

在调查开始时,施普林格申请了许可证,允许他对海龟的肿瘤进行活检。但是他被拒绝了。

他决心不放弃,开始寻找一种非侵入性的方法来进行研究。他穿上潜水装备,安装了运动感应水下摄像机来拍摄绿海龟的照片。

由FP引起的肿瘤只有在外部形成的情况下才能在内部形成,因此这些照片使他对卡内奥赫湾所有感染FP的海龟进行了普查。数据证实了他先前的观察——FP非常普遍。

但是,导致FP的疱疹病毒必须被外部因素激活才能产生这些肿瘤。先前的绿海龟肿瘤活检表明,它们含有高水平的氨基酸精氨酸。也许那是触发因素,但是海龟会从哪里得到这么多的精氨酸?

藻类是海龟的主要食物来源,它们并不挑食。他们会吃任何种类的东西。施普林格通过一项照片调查发现,卡内奥赫湾的大多数藻类都是入侵性的。

这种侵入性藻类非常擅长吸收污水。施普林格说,实际上,它的吸收量是天然藻类的11倍,并将废水中丰富的氮转化为精氨酸,精氨酸储存在藻类组织中。

事实上,瓦胡岛可能有污水进入海洋的来源。

施普林格说:“在卡内奥赫湾乃至整个夏威夷,污水池是一个巨大的问题。”

施普林格有自己的怀疑,但他需要对其进行检验。

因此,他在周末和晚上放学后收集藻类样本,将其干燥,然后粉碎成粉末。然后,他派他们去实验室检查质谱仪,这是一台揭示物质中元素的机器。

他正在寻找一种与人类废水相关的特定氮同位素,他找到了它。这证实了藻类实际上是在吸收废水。

海龟的食物富含促进 FP 的精氨酸。

海龟会吃所有类型的藻类,无论是本地的还是入侵性的。根据施普林格的说法,在海龟胃中的所有藻类样本中,有一半以上发现了这种入侵性藻类物种Gracilaria salicornia。

经过两年半的潜水和400个小时的潜水,施普林格发现了卡内奥赫湾猖獗的FP与废水污染之间的联系。

学生在ISEF的研究不符合在《自然》等科学期刊上发表的研究必须满足的同行评审标准。要证实施普林格可能发现的因果关系,还需要进行更多的研究。

施普林格说:“我相信这项研究表明,废水排放与这种疾病之间存在重要关系。”如果不进行干预,他担心整个海洋生态系统将遭到破坏。

根据夏威夷卫生部的数据,夏威夷总共有88,000个污水池,仅瓦胡岛上就有11,000个。

施普林格说,解决方案是清除这些污水池,将住宅废水转移到处理设施。这将防止这种受污染的水污染夏威夷的海洋并使海龟生病。

施普林格承认,建造污水处理设施和向其输送污水所需的基础设施将非常昂贵。但是根据他的研究,他认为这是一个需要紧急关注的问题。

目前,州议会正在考虑一项法案,该法案将在2025年之前开始对拥有污水池的房主征收 “污染费”。这可能是朝着正确方向迈出的一步,但施普林格希望他的研究将有助于吸引更多人关注这个问题的紧迫性。