都会の生き物の進化はダーウィンが想像できなかったレベル。【驚】高濃度化学物質汚染水で生きる魚までいるっ‼

PCBにさらしたマミチョグの卵

2020年8月27日「BS世界のドキュメンタリー」は”都会の中の“進化論”では人間が作った人間のための都市という環境に適応する生物がどうやって生き抜くために進化しているのか?

遺伝情報解析

出典:NHK

各地で実験検証した生き物は都市化した厳しい環境に適応していってるのです。

その適応、生存戦略がすごいのです。

今回は昆虫、植物、鳥、魚について紹介されてました。

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都市化に適応するための生物の進化に感心

光害の都市環境に適応した蛾、スピンドルアーミン

現在、都市における昆虫や植物の多様性は、管理の行き届いた農業地帯より高くなっていると考えられてます。

農地では作付き面積当たりの収穫量を最大限にあげるため管理が徹底されているので自然が入り込む余地が逆にないのです。
一方、都市では人々が自然に配慮するようになり緑が増えていますし。

しかし、全体で見た場合、生物の多様性は失われつつあります。特に顕著なのは昆虫の減少です。

都市環境の特徴の一つ、夜の明るい照明によって、毎年夜行性の昆虫がたくさん死んでいます。

この光害は蛾にとって大きな脅威。個体数は6~8割減少。
蛾は光に引きつけられると、わずか数日しかない産卵のチャンスを逃してしますのです。

スピンドルアーミンの幼虫

出典:NHK

しかし、スピンドルアーミンは光害にさらされながらも長年生き抜いてます

そこで、都市部と地方の両方から集めた幼虫を成長させ、暗い部屋に放ち、翌朝ライトトラップに入った数を調べたのです。

蛾

出典:NHK

結果、照明に引きつけられた数は都市部の幼虫から成虫になった方が20%も少なかったのです。

光に引き寄せられない種類はいますが、同一種の中で光に引き寄せられる個体とそうではない個体に差が表れたのは初。

ということは、都会の蛾は光の誘惑に耐える性質を進化させているということなのです

都市環境への遺伝的な適応が存在するということです。

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土の地面が少なくなってる都市環境に適応するタンポポ、クレピスサンクタ

一つの種が都市に最初に到達した時、都市環境に適応していくプロセスで何が起きるのか?

地中海沿岸でよくみられるクレピスサンクタは黄色花をつけるタンポポの仲間です。

このクレピスサンクタは2種類の種子を作るのです

クレピスサンクタの種子

出典:NHK

綿毛のついてる軽い種子は風に乗って飛び、重たい種子はそのまま地面に落ちるつくりになってます。

種子を分散させる特性が都市環境によってどう変化したか、限られた地面しかない都会では風で飛ぶ軽い種子より、下に落ちる重い種子の方が繁殖に成功します。

重い種子なら風に飛ばされてアスファルトの上に落下するリスクが減ります。

クレピスサンクタ

出典:NHK

都市で育つ植物が軽い種子の比率を下げ重い種子の比率を高めていることが突き止められました

そして、驚くべきは、適応のスピード。進化がわずか15年の間に起きているのです。

都市環境が植物の生育地を分断したことで引き起こされたのです。

それまで、このような急激な遺伝変異が起こる可能性はないと考えられてました。

ダーウィンは自然選択の力を過小評価しており、「進化の過程は目に見えず、観察することはできない」「化石などから辿って推測するしかない」「進化はあまりにゆっくり進むため、リアルタイム見ることはできない」と。

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縄張りを守る必要性の減少に適応した都市部のユキヒメドリ

ユキヒメドリは森では地面に巣を作ります。でも、街の中では木の枝や建物の張りなど高い場所に巣を作ることが多いんです。

ユキヒメドリ

出典:NHK

都市に生息するユキヒメドリの尾羽の白い部分が減っていたのです。

白い尾羽は縄張り争いや配偶者の獲得に重要な役割を担っていると考えられているのですが、減っているということは?

オスの縄張り争いでは白い尾羽を多く持つ方が大抵勝ちます。

そこで、都市部で、侵入者に対するオスの反応から、攻撃性のレベルを測定する検証をしてみたところ、攻撃性が少なかったのです。

攻撃性が少ない方が自分の遺伝子が残せるという選択をしたのでしょう。

配偶者以外の相手を探して抗議するより、既に生まれてるひなを大事に育てた方が子孫を残せる可能性が高くなるのです。

エサが豊富にある都市部ではユキヒメドリの1年間に作る巣の数は森よりも多くなっています。

縄張りを守って、交尾の相手やエサを確保する必要がなくなってるかもしれません。

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毒性の化学物質の汚染水にも適応した魚、マミチョグ

ニューベッドフォード港ではPCBという化学汚染物質による水質汚染が深刻化しています。

アメリカ環境保護庁(EPA)は現地調査に。

海に浮かぶ死骸

出典:NHK

最初は港に生息する生き物に化学物質がどのような悪影響を及ぼすかを調査する予定でしたが、生き延びてる魚が居て、予定を変更し、その魚がなぜ生き延びることができるのかということの調査に。

マミチョグ

出典:NHK

その魚はマビィチョク。大西洋沿岸に生息する魚です。

長年実験用として重宝されてきました。どこにいる種で、生息している水域の環境を反映しやすく淡水でも生息することができます。

ニューベッドフォード港のマビチョクの卵とキレイな水に生息するマミチョグの卵をPCBにさらして比較、卵の中で胚が成長する様子を実験観察。毒素が魚の体内の成長を阻害するか検証するためです。

胚の成長とともにPCBの影響を受ける可能性が高い部位を観察していったのです。

水質汚染されてない卵をPCBにさらしたもの

出典:NHK

非汚染水(水質がきれい)の場所での卵はPCBが胚の成長に甚大な影響を及ぼしてることがわかります。心臓が機能しないと血液を循環させられない。

PCBが胚に悪影響を

出典:NHK

特殊な造影剤を使って、体内で酸素がどれだけ活性化しているか検出します。酵素が活性化しているのがはっきりわかります。

孵化しても生きられない

出典:NHK

非汚染水の卵の胚は毒素を分解する途中で壊死していました。

ニューベッドフォード港の個体は致命的な毒にさらされ死んでもおかしくないこの魚たちは生き延びるすべを見出しました。

人間のような全ての脊椎動物はPCBのような科学汚染物質にさらされると特定の酵素が活性化されるはずなんです。

胚は影響を受けてない卵

出典:NHK

しかし、ニューベッドフォード港の個体の造影画像に映し出された酵素には全く動きがありません。酵素は働いてないのです

このマミチョグのことはNational Geographicでも発表されています。

以下は記事の引用です。

研究チームは、採集した魚の全ゲノム配列を解析。採集地ごとに、近くにある非汚染水域のマミチョグのゲノムと比較した。

マミチョグ

出典:NHK

その結果、汚染耐性をもつ魚に共通する変異の組み合わせが見つかった。

こうした変異の多くが、化学物質の影響を受ける分子の働きを不活性化する、つまり、停止するのに役立っていた。

同じような一連の変異は、非汚染エリアに生息する魚にはほとんど見られなかった。清浄な水にすむ魚にとって、こうした変異は生存上の利点にならないからだろうと研究チームは考えている。

引用:National Geographic

 

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最後に

致死量の8,000倍の毒に耐え、適応するマミチョグの研究で最も過酷な環境に適応できる生物の能力が解明されれば、他の魚や脊椎動物に当てはめて論じられるようになり、汚染物質の毒性に関する知見やそれが自然界に与える影響、最も危険にさらされる種について理解が深まる可能性があるということです。

そして、このような研究は人類が生き延びていくヒントを与えてくれるかもしれません。

人類が生物多様性のおかげで生かしてもらってることも含め。

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CY

1970年長崎県五島生まれ 現在、家族は妻、息子の2人 品川区在住、品川区勤務 好きな作家:池井戸潤、伊坂幸太郎、真山仁 好きなドラマ:救命病棟24時、医龍 好きな映画:グローリー 好きな女優:石田ゆり子、イングリッド・バーグマン 好きなスニーカーメーカー:PATRICK