沿岸の生態系、特に人口密集地域の近くでは、流出によって海に流入する金属などの汚染の影響を受けることがよくあります。銅は、建材、塗料、木材防腐剤、殺藻剤、ブレーキ パッドなど、さまざまな原因で汚染された流出物の一般的な成分です。
海洋生物が銅やその他の金属にさらされると、その健康に長期的な影響が及ぶ可能性があります。最近の研究の方向性の 1 つは、沿岸汚染への曝露が影響を受けた個人に直接どのように影響するかだけでなく、よりよく理解することです。環境だけでなく、その子孫も同様です。
水中の金属への暴露が卵に害を及ぼし、水生動物の受精の成功を妨げる可能性があることは、長い間知られていました。無脊椎動物は、生殖腺や他の組織に金属が蓄積する可能性があるため、野外での汚染を検出するための環境モニタリング プログラムで「生物指標」種としてもよく使用されます。それにもかかわらず、水中の汚染、成体生殖腺の金属負荷、およびそれらの子孫への影響との関係は不明です。さらに、一部の種では、親が金属汚染物質にさらされると、後になって同じ汚染物質に対する子孫の耐性が実際に高まるという証拠があります。したがって、親が汚染にさらされることの影響は、次世代にとってプラスになる場合があります。
ウニは一般的な沿岸種であり、生物指標としてよく使用されます。彼らはまた、コミュニティで支配的な生態学的役割を果たしているため、彼らの個体群に影響を与える可能性のある要因を理解することが重要です.最近の論文 (Phillips and Rouchon 2018) では、大人のウニを海水中の上昇した銅 (非常に汚染された環境に似ています) に 1 か月間さらし、きれいな海水にとどめたものと一緒にこれらのアイデアを調べました。次に、これら2つの処理からオスとメスを産み出し、それらを互いに受精させ、反対の処理の仲間と受精させました。これらの受精実験は、きれいな海水または汚染された海水でも行われました。私たちの予想では、親が銅にさらされたことが子孫に銅への抵抗性を与えた場合、銅に汚染された水中の胚は、きれいな海水にいた親からの胚よりも、銅にさらされた親からの方がうまくいくはずでした.
海水中の上昇した銅に1か月間さらされると、オスとメスの両方の生殖腺の銅が増加し、生殖腺のサイズがほぼ半分に減少することがわかりました.成体の大きさと銅の負荷の間には負の関係があり、小さな動物ほど金属の負荷が高くなりました.
また、受精は親または配偶子の銅への曝露の影響を受けませんでしたが、正常な幼虫の発育と受精の4日後の幼虫のサイズは、雌の生殖腺の銅の量に強く影響され、銅の負荷が高い雌のウニはより多くの異常を引き起こしました。そして小さい幼虫。興味深いことに、予想外に、これは用量依存的な効果でした。言い換えれば、同じ汚染された環境に1か月間並んでいたウニの生殖腺の銅の量には、大きなばらつきがありました.あるものはきれいな海水にあったものと同量の銅を持っていましたが、あるものは比較的高い銅レベルを持っていました.生殖腺の銅が閾値を超えて上昇した場合、それらの母親からの子孫の成功は突然低下しましたが、生殖腺の銅の量がその閾値を下回った場合 (汚染された水にいたかどうかにかかわらず) ) その後、彼らの子孫は正常に発育する可能性が高くなりました。
したがって、私たちの実験では、幼虫の発育に対する主な影響は、環境中の銅そのものではなく、個々の母親の生殖腺の銅負荷であり、小さな母親は一般的に悪化していました.また、親が銅に曝露することで子孫に抵抗性が付与されることを支持する証拠も、反対する証拠も見つかりませんでした。また、強い父性効果の証拠も見つかりませんでした。
私たちの研究は、女性の個々の特性によって媒介された子孫のパフォーマンスに対する銅汚染への母親の曝露の強い影響を示しました。これは、環境汚染の大まかなレベル (つまり、水に含まれる汚染物質の量) を知ることは全体像の一部にすぎないことを意味します。海洋個体群に対する汚染の長期的な影響を理解するには、汚染に対する反応の個人差が大きいことと、それらの反応が次世代の成功にどのように影響するかを考慮する必要があります。
これらの調査結果は、Marine Environmental Research 誌に最近掲載された、メスのウニ生殖腺における銅負荷とその子孫の発達障害の間の用量依存関係というタイトルの記事に記載されています。 この作業は、ウェリントンのビクトリア大学の Nicole E. Phillips と Agnes M. Rouchon によって実施されました。
