研究によると、「自然の工場」もプラスチック粒子汚染という地球環境問題に大きく寄与していることが示されています。これによると、世界中の水域で見られるワムシは、マイクロプラスチックをさらに問題の多いナノプラスチックに変換するのに非常に効果的です。その結果、これらの微細な生物の単一の標本は、1 日に最大 366,000 個のこのような小さな粒子を生成する可能性があることを示しています。この生物学的要因は、このとらえどころのない環境問題の範囲と結果に関する現在の研究に今後組み込まれるべきだと科学者らは言う。
これは現代文明の醜い特徴です。人類は膨大な量のプラスチック製品を生産しており、それらが不要になると、残念ながら多くの場合環境中に排出されてしまいます。問題は、合成プラスチックが生分解性がほとんどないことです。その代わりに、部品はどんどん小さな破片に分解され、最終的にはマイクロプラスチックと呼ばれ、サイズが 1 マイクロメートル未満になるとナノプラスチックと呼ばれます。
これは問題を最小化するものではなく、むしろ、環境はこれらの人工粒子で溢れており、それらは世界の最も辺鄙な地域に浸透し、多数の生物によって吸収されています。それらは人間の組織からも検出されています。この汚染の正確な意味は依然として不明ですが、粒子が人間の健康と生態系に複雑な悪影響を与える可能性があるとの懸念があります。
マイクロプラスチックおよびナノプラスチックの影響が不明確であることに加えて、教育プロセスについても未解決の疑問がまだ残っています。一般に、物理的および化学的要因により、より小さな破片に崩壊することが知られています。太陽光によりプラスチックが磨耗し、水の動きにより硬い表面が粉砕されます。マサチューセッツ大学アマースト校の上級著者、Baoshan Xing が率いる研究チームは現在、生物の寄与の可能性を調査しています。
生物学的断片化の軌跡
彼らは、世界中の海と淡水に広く生息するワムシに焦点を当てました。これらの生物の 2,000 種以上の異なる種は、一部の水域で生息密度が高く、1 リットルの水には最大 23,000 匹のワムシが生息できます。 0.1～0.5ミリの小さな生き物は、一見すると小さな「シュレッダーマシン」のように見えます。ワムシの名前は、自分自身を養うために使用するまつげに由来しています。ただし、実際の機械ユニットは内部の咀嚼装置です。これらは硬い構造であり、食物粒子の殻を砕くことができます。このことから研究者らは、この咀嚼器具を使ってマイクロプラスチック粒子を削り取ることもできるのではないかと考えた。
これを検証するために、Xing と彼の同僚は、さまざまな海水および淡水種のワムシを使って実験を実施しました。彼らは、今日の環境のさまざまな場所で発生する可能性のあるマイクロプラスチック粒子に直面しました。プラスチック粒子はワムシが咀嚼器や消化器官に吸収できる大きさだった。科学者たちは、顕微鏡検査や排泄物の分析を通じて、構造物をどのように扱ったか、そしてどの程度小さな破片に変化させたかを記録した。
小さな「破片」によって砕け散る。
これは、すべてのワムシが最大10マイクロメートルのサイズのマイクロプラスチックを摂取し、その構造物を硬い「歯」で「噛んだ」ことを示しました。分析が示したように、これにより大量のナノプラスチック粒子が放出されました。したがって、各ワムシは 1 日あたり 348,000 ～ 366,000 個の粒子を生成する可能性があります。中国のハ陽湖を例にとると、そこに含まれるマイクロプラスチックとワムシの量を考慮すると、1 日あたり 1.33 倍の 10 16 個の粒子が生成される可能性があることが計算でわかりました。世界の海や水路を見てみると、その生産規模は想像を絶するほど大きいようです。
「私たちはワムシによる遍在的なマイクロプラスチックの断片化の重要性を初めて明らかにしました」と青島の中国海洋大学のJian Zhao氏は言う。 「これは、既知の物理的および光化学的断片化に加えて、世界中の生鮮系と海洋系の両方で新たに発見されたナノプラスチックの供給源です。この知識は、ナノプラスチックの世界的な流れをより正確に評価するのに役立ちます」と研究者は要約しています。
Xing 氏は次のように結論付けています。私たちは今後、マイクロプラスチックの生物学的断片化における陸上および水中の他の生物の役割も調査する必要があります。その情報は研究に組み込まれ、このナノプラスチックの疫病が私たちに何をしているのかを知ることができます」とシン氏は言う。
出典: マサチューセッツ大学アマースト校、専門記事: Nature Nanotechnology、doi: 10.1038/s41565-023-01534-9
