石油や原油の海への偶発的な流出は、世界中の海洋生態系に広範な損害をもたらします。原油の最も悪名高い成分は、まとめて多環芳香族炭化水素 (PAH) として知られる化学物質のグループです。それらは有毒で持続性の高い汚染物質であり、海洋動植物に死亡率と生理的損傷を引き起こします。食物連鎖を介して人体に侵入し、遺伝子変異や癌などの致命的な病気を引き起こすことさえあります。
海洋生態系におけるエネルギー固定の基本的な構成要素は、植物プランクトンとして知られる小さな微視的植物です。それらは、小さな光合成細菌から、サイズが数マイクロメートルのより大きな生物までさまざまです。これらの独立栄養生物は、光合成と呼ばれるプロセスを通じて、太陽光の存在下で二酸化炭素から有機化合物を生成します。植物プランクトンによるこの一次生産は、海洋食物網の基礎を形成します。したがって、これらの重要な生物の数と機能への影響は、海洋生態系全体に多大な影響を与える可能性があります.
最近の研究では、ユニークな熱帯海洋システムである紅海の自然の植物プランクトン群集における 2 つの PAH 化合物の毒性の影響を評価しました。テストされた化学物質、フェナントレン (C14 H10 ) とピレン (C16 H10 )、自然の海水に最も豊富に含まれる PAHs 毒物です。 その場で測定しました 光合成シアノバクテリア Synechococcus の存在量の変化 さまざまなステーションでこれらの化学物質にさらされた後のピコ真核生物。さらに、紅海流域に沿ったこれらの生物の PAH 感受性の空間分布を調査しました。
私たちの結果は、研究対象の植物プランクトンの成長と量に対するPAHの重大な悪影響を示しています。最高用量 (500 μg/L) では、成長の 90% 以上の低下が観察され、生態系全体に深刻な影響を与えると考えられています。ピレンはフェナントレンよりも毒性が高く、ピコ真核生物はSynechococcusよりもPAHに対して高い感受性を示しました .成長への影響の程度は、紅海のさまざまな場所でランダムに変化しました。
一般に、紅海の北部地域の植物プランクトン個体群は、炭化水素汚染物質に対してより耐性があることがわかりました。紅海の北部地域は、南部地域よりも栄養分が少ない (貧栄養)。しかし、いくつかの石油関連の産業プラントは、サウジアラビアの紅海北部沿岸に位置しています。したがって、石油由来の汚染物質の海水への放出は、おそらくこの地域の方が高いと考えられます。これにより、石油汚染物質への慢性的な暴露により、北部地域のコミュニティでより抵抗力のある集団の自然選択が発生したに違いないと結論付けました。最も耐性のある遺伝子型の適応と選択により、石油由来の汚染物質のバックグラウンドレベルが高い北部地域で小さな植物プランクトンの生存が保証されます.
他の貧栄養海洋地域からの毒性データと比較して、紅海の植物プランクトンは、炭化水素汚染物質に対してより高い耐性を示しました。紅海における植物プランクトンの事前選択的適応が、PAH に対する耐性の進化の背後にあるメカニズムとして機能していると推測できます。この研究では、PAHs によって引き起こされる成長と存在量の減少が、全体的な一次生産性に深刻な影響を与える可能性があると仮定しています。そのような影響の範囲をよりよく理解することは、海洋環境における油汚染の実際の生態学的影響に対処するために不可欠です.
これらの調査結果は、Environmental Pollution 誌に最近掲載された、紅海のピコ植物プランクトン個体群の PAH 感受性というタイトルの記事で説明されています。 .この研究は、サウジアラビアのキング アブドラ科学技術大学 (KAUST) の Susana Agusti 教授が率いる生物海洋学研究室の Sreejith Kottuparambil によって行われました。
