水環境の汚染は、主に人口と産業の増加により、ますます大きな問題となっています。多くの場合、有毒物質 (既知であろうとなかろうと!) が無差別に放出され、その中には金属が含まれます。水生環境に存在すると、金属は、特に水生生物の初期の生活段階で、毒性の影響を引き起こす可能性があります。すべての海洋生物の中で、ムール貝の幼生はほとんどの金属に最も敏感であることが知られており、海洋水質ガイドラインの設定によく使用されます.
少なくとも淡水環境では、水生動物に対する金属の毒性の低減に関連する最も重要な物理化学的パラメーターの 1 つは、水に溶解している天然有機物 (NOM) です。水生有機物は、リグニンに富む植物材料の分解と、同種 NOM と呼ばれる死んだ有機バイオマスに由来する可能性があります。あるいは、自生 NOM と呼ばれる水生微生物 (細菌、藻類など) によって合成することもできます。
水生生物における金属毒性に対する有機物の保護効果は、金属を錯化する能力に関連しており、それによって生物学的利用能が低下します。淡水環境では、川や湖に由来する異質起源の NOM は、金属と強く結合する成分が高濃度であるため、しばしば優れた保護特性を持っていることが知られています。しかし、NOM が主に自生起源または混合起源である海水環境に関しては、これらの物質の可能な保護能力についてはほとんど知られていません.
文献で初めて、太平洋岸のブリティッシュ コロンビア州バンフィールドに近いカナダの 4 つの異なるサイトと、大西洋岸のリオグランデ州リオグランデに近いブラジルの 1 つのサイトから抽出された NOM の能力が評価されました。ムール貝の初期段階を銅、亜鉛、鉛の 3 つの異なる金属から保護します。化学的特徴付けの後、2 つの NOM が自生起源であり、1 つが異地起源であり、最後の 2 つは異地性と自生の混合物として分類されたことを確認することができました。これらの異なる有機物の可能な保護能力を評価するために、イオン調節パラメーター (炭酸脱水酵素および Mg-Ca-ATPase 酵素の活性) および酸化還元状態 (脂質過酸化) をムール貝の幼生で測定しました。これらの生理学的パラメーターを変更します。
この研究で使用されたムール貝の幼虫は、さまざまな地理的地域から来たことを強調することが重要です。 Mytilus trossulus 種は北太平洋に由来し、2 番目の種 Mytilus galloprovincialis 地中海原産で、北太平洋の侵略的外来種です。文献では、これらの同族体は温度と塩分に対する感受性が異なることが知られています。一般に、侵入種は新しい環境に適応しやすい生理機能を持っているため、在来種と比較して環境ストレス要因に対してより耐性があります。
産卵と卵の受精の後、得られた幼虫は、金属自体、さまざまな供給源からのNOM、および最終的に個々の金属とさまざまなNOMの組み合わせにさらされました。すべての曝露は、環境関連濃度でした。合計で、3 つの生理学的パラメーターに分割された 72 の処理が、種ごとに分析されました。
生理学的反応に基づいて、2 つの同族体は、孤立した曝露と有機物との組み合わせの両方で、金属に対する感受性が異なっていました。予想通り、在来種 (M. trossulus) の方が感受性が高かった ) 侵入種 (M. galloprovincialis ).
しかし、異なるソース（異地性および自生性）からの有機物にさらされた後、2つの異なる種の水生動物で同じパターンの生理学的変化が発生したことも実証されました。この場合、酸化還元状態の変化は、両方の Ｍ．トロッスルス とM.ガロプロビンシャリス .したがって、海洋 NOMS は、いくつかの悪影響を与える可能性があります。
しかし、ムール貝の幼生は、さまざまな供給源からの海洋有機物、金属自体、および金属有機物の組み合わせにさらされた場合にも、肯定的な生理学的影響が観察されました。これらのプラスの効果は、イオン調節関連酵素、炭酸脱水酵素および Mg-Ca-ATPase の活性の増加を指します。
この研究のもう 1 つの重要な発見は、応答の性質に対する有機物の起源の影響でした。驚くべきことに、土着起源と異土起源が混在する NOM は、効果が相殺されることを示唆しており、保護が最も弱いように見えました。銅に関する最近の研究では、海洋有機物の化学組成を生態毒性学的研究で考慮する必要はないと結論付けているが、この研究は反対の結果を示している.実際、異なる NOM の治療を 1 つのソースにグループ化することによって実行されたシミュレーションは、以前に観察された多くの生理学的変化が治療のグループ化後に失われることを示しました.
したがって、この結果は、生態毒性試験において海洋有機物の品質を考慮することの重要性を示しています。さらに、研究で使用された種は同じ条件下での曝露後に著しく異なる反応を示したため、この研究は、金属と有機物の毒性の評価において在来種と侵入種を区別することの重要性を強調しています。
これらの調査結果は、北太平洋原産の海洋イガイ Mytilus trossulus の初期のライフ ステージにおける海洋の天然有機物と金属の生理学的影響というタイトルの記事に記載されています。ジャーナル Marine Environmental Research に最近掲載された侵略的な Mytilus galloprovincialis との比較。
この作業は、Lygia Sega Nogueira（マクマスター大学、ブリティッシュ コロンビア大学、 リオグランデ連邦大学、バンフィールド海洋科学センター）、Adalto Bianchini（リオグランデ連邦大学およびバンフィールド海洋科学センター）、Scott Smith、および Rachael L によって実施されました。 . Diamond (Wilfrid Laurier University)、 Marianna Basso Jorge (McMaster University、 Universidade Federal do Rio Grande、および Bamfield Marine Sciences Centre)、および Chris M. Wood (McMaster University、 ブリティッシュ コロンビア大学、および Bamfield Marine Sciences Centre)
