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イタリア産スズメの羽毛を用いた微量元素、特にカドミウムとバリウムのモニタリング

環境への脅威の中には、他よりも目立たないものもあります。農薬、交通公害、または都市廃棄物は、懸念の程度は異なりますが、人々が一般的に認識している生態学的懸念の一部です。しかし、植物、動物、および人間の生命に対するいくつかの危険性は、一般の人々にはあまり知られていませんが、それでも注目に値します.

微量元素は、環境に対するこれらのより目立たない脅威の 1 つです (図 1)。私たちは、ほとんどの元素に比べて一般的に濃度が低いものの、私たちの世界で自然に発生している原子について話している.これらの元素には、高密度および/または原子量が大きいため、以前は「重金属」として知られていた元素が含まれています。

いくつかの微量元素は、ほとんどの植物や動物の生命の生存に必要であり、一般的に十分に許容されます (亜鉛、銅、鉄など) が、他の微量元素 (マンガンやニッケルなど) ははるかに少量で必要です.それどころか、一部の微量元素は、ほとんどの生命体で既知の生物学的機能を持たず、少量であっても非常に危険です.カドミウム、鉛、ヒ素などの元素について話しています。これらの有害な要素のいくつかは、年をとるにつれて有機体に蓄積する傾向があり、手遅れになるまで検出されない病気や死の微妙で静かな原因になります.水銀などの元素は、有機分子に結合すると、生物濃縮として知られるパターンで食物網に沿って増加することさえあり、マグロやイルカなどの捕食動物に深刻な汚染をもたらす可能性があります.

人間の活動は間違いなく環境中のこれらの有毒元素の利用可能性を高めており、前述の農薬、交通公害、都市廃棄物も産業活動とともに微量元素の供給源になる可能性があります.この微妙な脅威に、人間はどのように対処できるのでしょうか?最初に必要なのは、環境中のこれらの汚染物質のレベルを迅速かつ迅速に評価する方法であり、これは通常、バイオモニターを使用して達成されます。バイオモニターは、これらの微量元素の 1 つまたは複数による汚染の指標として使用できる植物、動物、または菌類です。これらの生物の中には、高レベルの微量元素に耐え、ほとんどの植物や動物が死ぬ汚染された環境で繁栄するものもあれば、非常に敏感で、環境が毒性元素によって汚染されるとすぐに消えて、そのような汚染を即座に示すバイオモニターもあります.

環境中の微量元素を評価するためのより一般的なツールとして、科学者はしばしば鳥に注目してきました。多くの場合、鳥は識別と収集が非常に簡単で、一部の種はどこにでもあり、多くは人間と一緒に暮らしています。鳥への微量元素濃度を無害に監視するツールとして、羽毛は完璧な手段です。風切羽は鳥に害を与えることなく鳥から採取することができ、その微量​​元素含有量は筋肉中の含有量と相関しており、汚染の長期的なパターンを示しています.

最近 Science of the Total Environment に掲載された論文で 、カンパニア大学「ルイジ ヴァンヴィテッリ」と ARDEA (環境研究普及教育協会) の研究者チームが率いる研究は、ナポリ大学「フェデリコ II」の支援を受けて、固有のスズメの羽を使用しました。種 (イタリアのスズメ、Passer italiae ) 11 の微量元素の濃度を評価します。調査は、自然環境、都市化された地域、および産業施設のパッチワークがあるイタリア南部の農業地域 (WWF 保護区「Lago di Conza della Campania」) で行われました。プロの鳥類学者による毎年の鳴鳥調査では、3 年間 (2014 年から 2016 年) の期間に、幼鳥 (換羽が進行していない繁殖期に生まれた鳥) を考慮して、多数の鳥 (184 羽) が捕獲されました。 )、脱皮(その繁殖期に生まれたが活発な脱皮をしている鳥)、および成鳥(鳴き声で少なくとも1歳の鳥)。

その結果、幼鳥から成鳥までヒ素、クロム、カドミウムなどの元素の濃度が著しく上昇していることがわかりました(図2)。詳細には、ヒ素は、生物蓄積として知られるパターンで、幼体よりも成人で5倍濃縮されていましたが、他の元素(亜鉛や銅など)は、年齢層を通じて同様の濃度のままでした.このような詳細な調査では、これらの微量元素の一部の濃度が年によってかなり変動する可能性があることも示されましたが、アルミニウムなどの他の元素は調査の 3 年間でかなり安定していました.

しかし、この研究から得られた最も興味深い結果は、年齢階級やサンプリング年の影響に関係なく、鳥の健康に明らかに悪影響を及ぼしている要素はカドミウムとバリウムであったということです (図 3)。前者は生殖器、腎臓、および卵形成に有毒で危険であることが広く知られていますが、後者はあまり知られておらず、研究もされていません.化学の類似性を考えると、バリウム原子は、鳥の羽に存在するケラチンに入るなど、鳥の生物学においてしばしばカルシウム原子を置き換えることができます.バリウム汚染の原因に関する大量のデータはありませんが、交通汚染に由来する粉塵が関連する発生源である可能性があり、高レベルのバリウムは鳥の胚の奇形に関連しています.

イタリアのスズメでは、バリウムと体の状態の間に逆の傾向が見られ、危険な濃度ではなくても、ケラチン中のバの濃度が高い羽を持つ鳥は健康状態が低い可能性がある.したがって、イタリアのスズメは、年齢やサンプリングされた年に関係なく、環境中のカドミウムとバリウム濃度の適切なバイオモニターになる可能性があります.このような研究はタイムリーかつ重要であり、これらの要素が鳥の健康とフィットネスにどのように影響するかを理解する上で新しい展望を開く可能性があり、最終的には、最終的には人間にも影響を与える可能性のある潜在的な汚染源を防止および修正するのに役立ちます.

これらの調査結果は、イタリア南部のイタリア スズメの風切羽に含まれる 11 種類の微量元素の分析というタイトルの記事で説明されています。最近ジャーナルに掲載された、年齢クラスによる生物蓄積、3 年間のサンプリングにおける変動性、および身体状態との関係の研究 トータル環境の科学。 この研究は、カンパニア大学ルイジ ヴァンヴィテッリの Michele Innangi と、Associazione per la Ricerca、la Divulgazione e l'Educazione Ambientale、 Davide De Rosa、 Ilaria Fozzi、 Marcello Giannotti、 Marilena Izzo によって行われました。 Divulgazione e l'Educazione Ambientale、 Tiziana Danise、 Antonietta Fioretto(カンパニア大学ルイジ ヴァンヴィテッリ校)、および Marco Trifuoggi(ナポリ大学フェデリコ 2 世校)


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