From mesenteric lymph nodes to the rest of the body: Microplastic translocation and accumulation in subsistence harvested eastern Chukchi Sea beluga whales

北極圏の遠く離れた氷に覆われた海において、シロイルカは、その環境の健全性を測る生きたバロメーターとしての役割を果たしています。これらの長寿で知能の高い哺乳類は、広大な距離を移動し、多種多様な獲物を食べるため、食物網の中で何が起きているかを示す優れた指標となります。数十年にわたり、科学者たちは、食物連鎖の頂点に立つ動物の体内に蓄積する傾向がある重金属や工業化学薬品といった伝統的な汚染物質を追跡するために、彼らを利用してきました。しかし、より新しく、より目に見える脅威が出現しました。マイクロプラスチックです。これらは、より大きなアイテムから分解されたか、あるいはそのように製造された、砂粒から小さなビーズほどの大きさまでの微細なプラスチックの断片です。現在、これらは最も深い海溝から最も高い山の頂にいたるまで、あらゆる場所で見つかっています。これらの粒子は非常に小さいため、小さな海の生物に食べられ、食物連鎖を上がって、最終的に大型の捕食者に到達することがあります。科学者にとっての重要な問いは、これらの動物がプラスチックを食べているかどうかだけでなく、それが体内に入った後にどうなるのかということです。それは腸の中に留まるのでしょうか、それとも他の臓器へと移動し、生涯を通じて害を及ぼす可能性があるのでしょうか。

研究チームは、アラスカ先住民によって食料として狩猟された雄のシロイルカを調査することで、この問いに答えるべく立ち上がりました。東部チュクチ海に生息するこれらのクジラは、健康で自然状態にある個体の内部組織を調査するための貴重な機会を提供してくれました。科学者たちは、クジラの体の5つの特定の部位、すなわち肝臓、腎臓、筋肉、厚い脂肪層、そして腸の近くに位置し、体が消化管からの物質を濾過するチェックポイントのような役割を果たす腸間膜リンパ節に焦点を当てました。研究者たちは、マイクロプラスチックが単に腸を通過しているだけなのか、それとも血流を越えて異なる組織へと移動し、定着しているのかを知りたいと考えました。また、年長のクジラは若いクジラよりも多くのプラスチックを保持しているのかどうかを確認し、それによってプラスチックが時間の経過とともに蓄積することを示唆しようとしました。さらに、クジラが食べた餌の種類が、保持しているプラスチックの量に影響を与えるかどうかも調べました。

プラスチックを見つけ出すために、チームはクジラの組織を慎重に分解しなければなりませんでした。彼らは筋肉、肝臓、腎臓、および脂肪のサンプルを、有機物質を取り除きプラスチックだけを残す化学溶液に溶かしました。その後、液体を細かいメッシュに通して、微細な粒子を捕らえました。ラボ自体の塵や繊維をカウントしないようにするため、空気中にさらされた空のフィルターや、クジラの組織を含まずに処理されたフィルターを含む厳格な対照実験を行いました。粒子を分離した後、それらを数え、サイズと色を測定しました。見つかった粒子のほとんどは繊維であり、おそらく衣類やロープに由来するもので、色は透明、黒、青が最も一般的でした。

結果は、プラスチックがどこに辿り着くのかという明確なパターンを明らかにしました。腸間膜リンパ節には、筋肉、腎臓、または脂肪よりも有意に高い濃度のマイクロプラスチックが含まれていました。これは、これらのリンパ節が、おそらく免疫反応の一環として、プラスチック粒子が食べられた後に体を捉える主要な部位として機能していることを示唆しています。リンパ節に最も多くのプラスチックが含まれていましたが、他の組織にも測定可能な量が含まれていました。血液から毒素を濾過する役割を持つ肝臓は、筋肉や腎臓よりも多くのプラスチックを保持していましたが、その差は統計的に有意ではありませんでした。血流が少ない脂肪組織である脂肪層には、最も少ない量のプラスチックが含まれていました。この分布は、プラスチックが単に腸の中に留まっているのではなく、血流を通ってこれらの臓器に到達していることを示唆しています。

おそらく最も重要な発見は、クジラの年齢に関連するものでした。研究者たちは、体の長さと皮膚の色を年齢の代用指標として用い、異なる年齢の雄のクジラの筋肉組織を調査しました。その結果、年長のクジラは若いクジラよりも筋肉内のマイクロプラスチック濃度が高いことがわかりました。これは、マイクロプラスチックが単に体を通過して排出されているのではなく、体内に留まり、一生の間に蓄積していることを示しています。バイオアキュムレーション（生物蓄積）として知られるこのプロセスは、クジラが年を取るにつれて、その体がこれらの粒子の貯蔵庫となることを示唆しています。しかし、本研究では、クジラが食べた餌の種類は重要ではないことも判明しました。筋肉の化学組成を分析することで、研究者はクジラが何を食べてどこで餌を獲っていたかを特定できましたが、これらの要因と保持されているプラスチックの量との間に相関関係は見られませんでした。これは、蓄積が特定の摂食習慣によるものではなく、時間の経過とクジラの生理機能によって駆動されていることを意味しています。

チームが発見したプラスチックが正確にはどのような種類であるかを特定しようと試みた際、その作業は困難を極めました。分離された粒子のうち、確実に特定できるほど大きい、あるいは明確なものはごくわずかでした。特定できたものの中で最も一般的だったのは、衣類の繊維やボトルによく使われるポリエチレンテレフタレートでした。また、ポリエチレン、ポリプロピレン、ナイロンの痕跡も見つかりました。特定できるプラスチックがこれほど少なかったのは、粒子があまりに小さく、消化過程や環境によって変質していたため、既知のプラスチックの種類と一致させることが困難だったためと考えられます。識別の難しさにもかかわらず、これらの特定のプラスチックが見つかったことは注目に値します。なぜなら、これらは海洋におけるマイクロプラスチック汚染の主要な発生源であるテキスタイル繊維としばしば関連しているからです。

本研究は、マイクロプラスチックが北極のクジラにとって単なる表面的な問題ではなく、体の組織の奥深くまで浸透し、そこに留まっていると結論付けています。リンパ節における高い濃度は、これらの臓器が粒子を捕捉する上で重要な役割を果たしていることを示唆しており、年長のクジラの筋肉における蓄積は、体がそれらを容易に排除できないことを示しています。研究者たちは、クジラの食事に基づいて食物連鎖を上がってプラスチックが移動しているという証拠は見つけられませんでしたが、それが一生を通じて蓄積するという事実は、長期的な健康への影響に対する懸念を引き起こします。もしこれらの粒子が免疫系や代謝を妨げているのであれば、個体群に対して深刻な結果をもたらす可能性があります。これらの知見は、マイクロプラスチックが北極における広範な汚染物質であり、その象徴的な住人たちの体内に静かに沈殿しているという、増え続ける証拠に新たな一石を投じるものです。