臭氧暴露对陆生蜗牛 Theba pisana 的实验室毒理学评估及其对组织病理学改变的影响

为什么蜗牛爱好者和农民应该关心

园林蜗牛看起来行动缓慢、无害，但在许多农场中它们是严重的作物害虫。与此同时，农民正在寻求传统化学农药的替代方案。这项研究探讨了臭氧气体——一种已经用于食品消毒和储粮中杀灭害虫的手段——是否也会对一种广泛分布的陆生蜗牛 Theba pisana 造成危害。研究者不仅考察了存活率和体重变化，还分析了内部组织损伤，详细展示了这种气体如何影响蜗牛，并讨论了这对未来害虫控制和环境安全可能意味着什么。

一种具有双重特性的气体

臭氧是氧的一种高活性形式。在高空大气中它有助于屏蔽紫外线，但在地面时可损伤活细胞。正因为这种反应性，臭氧已被用于减少储存作物中的昆虫、细菌和真菌。白色园林蜗牛 Theba pisana 是一种入侵物种，能在农区繁盛并取食多种植物，给农业带来高成本的危害。然而，关于臭氧如何影响这些蜗牛的了解很少。作者在受控的实验室条件下设计了实验，让成体蜗牛暴露于固定剂量的臭氧中，并同时追踪外在迹象——如死亡率和体重下降——以及关键器官内的隐藏变化。

短时间曝露，持久伤害

成体蜗牛被放入熏蒸舱，仅暴露 30 分钟于三种臭氧浓度之一——低、中或高——或以普通空气作为对照。随后在标准条件下饲养并观察四天。结果显示出明确模式：接受的臭氧越多、随后观察的时间越长，死亡率越高。在最高浓度组中，96 小时内超过一半的蜗牛死亡，而未经处理的对照组则无死亡。体重变化呈相同趋势。暴露臭氧的蜗牛比对照组失重更多，尤其在最高剂量下，可能是因为产生大量黏液并脱水，这是应激和损伤的表现。

壳失去光泽

研究者还考察了臭氧是否会在蜗牛的“盔甲”上留下可见痕迹。处理前，壳面有光泽，生长线清晰，棕色带明显。臭氧暴露后，外表变得暗淡，棕色带褪色，记录生长的细线也变得难以辨认。扫描电子显微镜图像证实，壳表面在更高臭氧水平下变得更粗糙、不规则。尽管这些变化局限于壳的外层，但表明气体可以到达并改变蜗牛的主要物理防御之一，长期可能使其更易受伤害。

蜗牛体内的隐性损伤

为了解气体在体内的作用，研究团队检查了来自消化腺和足部——蜗牛用于移动的肌肉“足底”——的薄切组织。在健康蜗牛中，消化腺由整齐排列的细管构成，管腔内衬有有序的细胞，足部表面连贯，肌肉和结缔组织组织良好。臭氧暴露后，这些结构以剂量依赖的方式破坏。在低剂量下，一些细管萎缩，膜部分破裂，结缔组织出现早期细胞死亡迹象。在较高剂量时，大部分消化腺结构被破坏：细管融合成大而不规则的腔隙，充满分泌物，周围组织发生坏死。足部出现类似损伤，表面覆盖层开裂，肌肉退化，胞泡和深色颜料沉积，均指向会损害运动和基本生理功能的严重伤害。

对害虫防治与环境的意义

综合起来，这些结果有一个明确结论：在实验室条件下，浓缩臭氧气体可以严重损害 Theba pisana，既损伤其保护性的壳也破坏重要的软组织，最终导致死亡率上升和体重下降。这表明在严格受控的环境（如封闭的储存空间或温室）中，臭氧原则上可用于辅助控制害蜗牛。然而，此处测试的剂量高于通常在户外遇到的水平，实验也未评估长期恢复、对其他生物的影响或更广泛的环境后果。因此，作者强调臭氧尚不应被视为现成的田间处理手段。他们的工作为臭氧如何伤害蜗牛绘制了详细的起始地图，强调需要在更低、更现实的浓度下以及对非靶标物种和生态系统安全进行谨慎的后续研究。

引用: Metwaly, K.H., Elhanbaly, R., Awad, M.A. et al. Laboratory toxicological assessment of ozone exposure on terrestrial snail Theba pisana and its impact on histopathological alterations. Sci Rep 16, 10993 (2026). https://doi.org/10.1038/s41598-026-44106-2

关键词: 臭氧毒性, 陆生蜗牛, 农作物害兽, 组织病理学, 生物防治