この記事はもともと 暗い.
世界の水生生息地 汚染物質の猛烈な醸造物です。 推定 1,400万トン として海に入るプラスチックの量 ごみ 毎年。 さらに内陸、 40パーセント 世界の河川のうち、抗うつ剤や鎮痛剤を含む人間由来の薬局方が含まれている. ヘビーメタル 水銀のように から 産業廃棄物 登場することもあります。 と 農業用肥料 土壌から川に流れ出し、最終的には海に到達します。
見積もりがあります 20,000種 世界の魚の数 — そしておそらくもっと多くの魚。 スウェーデン農業大学の行動生態学者であるマイケル・バートラム氏は、「汚染されたシステムに住む彼らや他の多くの生物は、化学物質の混合物で汚染されている」と語った。
バートラムと他の研究者は、これらの化合物が魚の行動を変える可能性があることをますます発見しています. いくつかの実験では、汚染物質は魚を向精神薬にさらしたり、魚の自然な発育を変化させたりすることで、魚の社会化の仕方を変化させているようであり、それによって魚が一緒に泳ぎ、交尾する方法が変化する可能性があります。 魚に危険を冒させるものもあり、野生では、捕食者によって不意に連れ出される可能性が高くなります。
この分野で働いている研究者によると、汚染の影響にはまだ多くの未知数があります。 フランスのソフィア アグロバイオテック研究所で環境科学のポスドク研究員を務める Quentin Petitjean 氏は、この原因の 1 つは、実際の生態系には膨大な数の変数が存在することにあると述べています。 – の作者 2020年の論文 汚染と魚の行動に関する既存の文献を調べました。 「野生では、魚や他の生物は多くのストレッサーにさらされています」と彼は言いました。
それでも、バートラム氏によると、これらの変化した行動は大きな影響を与える可能性があります. 多くの生物と同様に、魚は生態系の重要な部分であり、行動を変えると予期しない方法で役割が妨げられたり変化したりする可能性があります. 例えば 一つの研究 は、さまざまな化学汚染物質とマイクロプラスチックが獲物の魚種の大胆さに影響を与える可能性があることを示唆しています。 著者らは、これが個体数の崩壊につながる可能性は低いと指摘していますが、これらの「微妙な行動の変更」は、魚のバイオマスを減らし、サイズを変更し、最終的には捕食者にも害を及ぼす可能性があります. この 1 つの効果だけでも、「淡水と海洋の両方の生態系における生態系構造の変化の背後にある隠れたメカニズムである可能性があります」と彼らは付け加えています。
B人間が持っている 彼らの感謝を示す面白い方法。 一例：人々は定期的に精神活性物質を流し、水生生態系に侵入します. 2021 年、バートラムと研究者チームは 紙 プロザックというブランド名でよく知られている一般的な抗うつ薬であるフルオキセチンが、グッピーの群れで泳いだり泳いだりする傾向にどのように影響したかを掘り下げました. チームは 2 年間にわたって、グッピーのグループをさまざまな濃度のフルオキセチンにさらしました。低濃度 (野生で一般的に見られる)、高濃度 (極度に汚染された生態系の代表)、フルオキセチンをまったく使用していません。
暴露濃度が高いと、グッピーはより社交的になり、浅瀬でより多くの時間を過ごすように見えました。 ただし、これはオスとメスのペアの場合であり、魚が単独で泳いでいる場合ではありません。 これまでの研究 バートラムとその同僚による研究では、この薬がグッピーのオスがメスを追いかける時間を増やすことが示されています。 バートラム氏によると、オスから「激しく求愛される」と、メスは気をそらし、「この絶え間ない交尾行動を避けるために」より大きな群れを優先的に選択します。
プロザックのような薬は脳機能を変えるように設計されていますが、汚染が行動を変える可能性のある、おそらくそれほど明白ではない他の方法があります. たとえば、汚染物質は変化する可能性があります マイクロバイオーム、生物の上または中に存在する菌類やバクテリアなどの微視的な生物の集まり。 ヒトでは、微生物の生活の混乱は、次のような障害に関連しています。 自閉症スペクトラム障害、 認知症、または単に 認識機能障害. 2022年に発表された研究は、魚の脳もまた、 微小生物.
この研究では、研究者は、微生物を機能的に除去して無菌化したゼブラフィッシュ胚の 2 つのグループを使用して作業を行いました。 チームは、胚の1つのグループを保持する容器に、完全に成長したゼブラフィッシュの入ったタンクから水をすぐに導入して、消毒された個体群にマイクロバイオームを与えました. 1週間後、彼らはもう一方のグループにも同じことをしました.
さらにもう 1 週間後、研究者は一連の実験を行い、同じグループの 2 匹の魚を隣接する水槽に入れ、互いに並んで泳ぐかどうかを確認しました。 浅瀬行動 以前に特定されました。
初期のマイクロバイオームを奪われた魚は、対照群の魚よりもこの行動に費やす時間がはるかに短かった. 対照の 54 匹の魚のうち、約 80% が水槽の間の仕切りの近くで過ごしたのに対し、他のグループの 67 匹の魚は約 65% でした。 人生の早い段階で微生物にさらされることは、社会的行動の発達にとって重要であると、神経科学者で論文の著者の1人であるJudith Eisenは述べています。
研究者たちは強力な顕微鏡を使って魚の脳も調べました。 通常、ミクログリアと呼ばれる細胞は、魚の生活の早い段階で腸から脳に移動し、マイクロバイオームが発達し始める頃に Eisen 氏は述べた。 彼女とチームは、マイクロバイオームなしで1週間生きた魚は、以前に浅瀬行動に関連していた特定の脳領域でミクログリアが少ないことを発見しました. 正常な脳では (人間を含む もの）、これらの細胞は機能します シナプス剪定、弱いまたはあまり使用されていない接続をクリアします。
もちろん、これらのゼブラフィッシュの無菌状態は自然界には存在しないだろう、と Eisen は述べた。 しかし、いくつかの人間の汚染物質のような 農薬、 マイクロプラスチック、 と金属 カドミウムのような魚のマイクロバイオームを変更するようです。 群れはしばしば保護行動であることを考えると、群れへの反応の低下は野生で問題を引き起こす可能性があります. 「他の魚と一緒にいたくない場合は、捕食される可能性があります」と Eisen 氏は述べています。
ビジュアル: オレゴン大学/YouTube
汚染物質は、浅瀬以外の行動や海水生態系にも影響を与える可能性があります。 で 2020年の調査、研究者はアンボンスズメダイの幼虫を研究室に持ち帰り、それらのいくつかをマイクロプラスチックビーズにさらしました. その後、稚魚をグレート バリア リーフのさまざまな場所に戻し、劣化した魚とまだ健康な魚を分けて、魚の行動を観察しました。 チームはまた、魚に小さなタグを付けました 蛍光タグ、そして3日間にわたって数回サンゴ礁に戻って生存率を確認しました。
研究によると、マイクロプラスチックにさらされた魚は、より危険を冒す行動を示し、捕食されるまでの生存期間が短かった. マイクロプラスチックにさらされ、死んだサンゴ礁の近くに放されたタグ付きの魚のほとんどは、約50時間後に死亡しました. 一方、生きているサンゴ礁の近くに放された未暴露の魚の約 70% は、72 時間のマークを過ぎても生き残った。 論文によると、サンゴ礁の健康状態はリスク行動の要因でしたが、プラスチックにさらされた魚は、化合物にさらされていない魚よりも生存率が6倍低かった.
論文の著者の 1 人で博士号を持つ Alexandra Gulizia 氏によると、 ジェームス クック大学の学生は、プラスチックの成分とそれが魚にどのように影響するかを調べる研究をさらに行う必要があります。 たとえば、より一般的には BPA として知られるビスフェノール A は、プラスチックをより柔軟にするための一般的な添加剤です。 にも登場 自然の生息地 そして研究はそれができることを示唆しています 攻撃性を減らす 魚で。 グリツィア氏は、「私たちは、マイクロプラスチックが魚や魚の行動に及ぼす化学的影響の表面に触れただけだと思います。」
これがどのように展開するか 野生では評価が難しい。 Eisen は、マイクロバイオームに影響を与える可能性のある他の要因には、水中の栄養素、水温、 ダイエット、 と 塩分濃度. もう 1 つの、おそらくより直接的な複雑な問題は、汚染物質が同時に、異なる量で出現する可能性があることです、と Petitjean 氏は述べています。 たとえば、2016 年のある論文によると、 13パーセント ヨーロッパの河川の 426 の汚染物質のうち、神経活性があることが示されています
もう 1 つの複雑な点は、すべての生物が同じように行動するわけではないということです。 同種. Eisen 氏によると、ゼブラフィッシュなどのモデル生物は、さまざまな種を代表するように選択されています。これは、医学研究で人間の健康を研究するためにマウスがよく使用されるのと同じです。 しかし、汚染物質やその他の要因の変化は、種によって異なる可能性があります。 バートラム氏は、モデル生物を使用することで、研究者はすべての種を研究する手間を省くことができるが、さまざまな魚についてより多くの研究を行うべきであると指摘した.
一見したところ、一部の動作の変更はそれほど悪くはないように見えるかもしれません。 フルオキセチンにさらされたグッピーの場合のように、交尾行動の増加は種にとって恩恵のように見える. しかし、ある種が別の種よりも繁栄すると、自然の生息地が台無しになる傾向がある、とバートラムは述べた. 彼の 前の仕事 は、プロザックが同様に侵略的な東部の蚊の交尾行動を増加させることを示唆しています。 これは、それが繁栄し、在来種を打ち負かすのに役立つ可能性があります. さらに、濃度によっては、カドミウムが増加する可能性があります 魚の活動、彼らが食べ物を見つけるのを助ける可能性があります。 しかし、食べれば食べるほど、マイクロプラスチックにさらされる可能性が高くなると、プティジャン氏は述べています。
これらの状況を考えると、ラボでの実験では、実際の野生のシステムをよりよく再現するために、メソッドに可能な限り多くの複雑さを注入する必要がある. いくつかの研究はこれを試みています。 バートラムの研究では、グッピーが実験前に捕食性または同様の大きさの非捕食性の魚であることが示されましたが、グリツィアと彼女のチームは実験の一部を野生で行いました。 いくつかの研究 また、環境から採取した水とそれに伴う汚染物質に魚種をさらします。
不明な点はあるものの、バートラム氏は、魚の社会化、交尾、餌探しの方法の変化は、あまり良いことではないと述べています。 「結局のところ、自然な行動の表現に変更を加えると、意図しない否定的な結果が生じるでしょう」と彼は続けました。
