研究はノートルダム大学のジェイソン・ロアーらが主導し、Scienceに発表されました。研究チームは中国で数年にわたり複数の湖から数千匹の魚を採取し、農薬汚染の程度が異なる湖を比較しました。汚染の強い湖では高齢の個体が欠けており、これは繁殖失敗ではなく早期死亡を示すと解釈されました。
魚の組織分析では、クロルピリホス（chlorpyrifos）が老化の生物学的兆候と一貫して関連する唯一の化合物として特定されました。研究者らはテロメアの短縮と、肝臓におけるリポフスチン蓄積の増加を測定しました。テロメアは染色体を保護する配列で、短くなると老化に関係します。リポフスチンは長寿命細胞に古い物質がたまったものです。
因果関係を検証するために、野外で検出された濃度に近いクロルピリホスで管理下実験を行いました。慢性的な低用量曝露は進行性のテロメア短縮、細胞老化の促進、そして生存率の低下を引き起こし、汚染湖出身で生理的に高齢の個体で特に強く出ました。逆に短期の高濃度曝露は急性の毒性と死亡を起こしたものの、テロメア短縮やリポフスチン増加を通じた老化の促進は確認されませんでした。これらの結果は、観察された老化が短い高濃度の急増ではなく、低濃度の長期蓄積によって駆動されたことを示しています。
高齢個体の喪失は繁殖や遺伝的多様性、集団の安定性に悪影響を与える可能性があります。クロルピリホスは欧州連合でほぼ禁止されていますが、中国やアメリカの一部、その他多くの国で依然として使用されています。今回の影響は現行の米国淡水安全基準を下回る濃度で観察されました。研究は米国および中国の国立科学財団、Illinois-Indiana Sea Grant、Frontiers Research Foundationから資金提供を受けました
難しい単語
- テロメア — 染色体の末端を保護する短い配列テロメアの短縮, テロメアは
- リポフスチン — 長寿命の細胞にたまる古い細胞内物質リポフスチン蓄積, リポフスチンは
- クロルピリホス — 有機リン系で使われる農薬の一つクロルピリホス（chlorpyrifos）, クロルピリホスは
- 曝露 — 化学物質などにさらされること曝露は
- 慢性 — 長い期間続いている状態や性質慢性的な
- 急性 — 短時間で強く現れる症状や反応急性の
- 生存率 — ある集団が生き残る割合生存率の低下
- 遺伝的多様性 — 集団内にある遺伝子の種類の幅
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ディスカッション用の質問
- 低濃度の長期曝露が個体や集団に与える影響について、どのような対策が考えられるか説明してください。
- 高齢個体の喪失が繁殖や集団の安定性にどう影響するか、具体的に考えてみてください。
- クロルピリホスが一部の国で禁止され、他の国で使用され続けていることについてどう思いますか。理由も述べてください。
