温暖化で魚が小型化している、最新研究、反論も

統一的な「エラ酸素制約理論」めぐり議論が再燃

2017.08.24
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群れで泳ぐタイセイヨウイサキの仲間(Haemulon sciurus)。(PHOTOGRAPH BY BRIAN J. SKERRY, NATIONAL GEOGRAPHIC CREATIVE)
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 気候変動による海水温の上昇と海水に溶ける酸素の減少によって、マグロやハタから、サケ、オナガザメ、タラに至るまで、数百種の魚がこれまで考えられていた以上のペースで小型化している。8月21日付の科学誌「Global Change Biology」誌に掲載された論文でそんな結論が導き出された。

 海水の温度が上昇すると、海の生きものの代謝が盛んになる。そのため、魚やイカをはじめ、生物は海水からより多くの酸素を取り込む必要が生じる。しかしその一方で、海水に溶ける酸素の量は水温が高くなるほど減る。この酸素の減少は、多くの海ですでに起きていることが指摘されている。(参考記事:「世界最大のサンゴ礁で大量死、豪政府が緊急対応」

 また、エラの成長は体と比べて遅いため、海の生きものは体が大きくなるほど酸素を取り込む効率が下がる。したがって、海水温が高くなると、ある大きさ以上では酸素が足りなくなってしまい、これまでと同じペースでは成長できなくなるとカナダ、ブリティッシュ・コロンビア大学に在籍する二人の研究者は主張する。

 論文の著者の一人で、同大学が日本財団などと共同で進めているネレウス・プログラムのカナダ側の責任者であるウィリアム・チャン氏は、「私たちが発見したのは、水温が1℃上昇すると、魚は20%から30%小さくなるということです」と話す。

 こういった変化によって、海洋食物網が大きな影響を受け、食う者と食われる者の関係が予測できない形で変わる可能性もあるという。(参考記事:「【解説】温暖化で生物は?人はどうなる?最新報告」

 論文の筆頭著者で、ブリティッシュ・コロンビア大学海洋漁業研究所の教授と「Sea Around Us」という団体の研究責任者を兼ねているダニエル・ポーリー氏は、「実験から、最初に影響を受けるのは体が大きな種であることがわかっています。呼吸に関していえば、小さな種の方が有利なのです」と話す。(参考記事:「CO2濃度上昇で甲殻類が大型化」

「エラ酸素制約理論」

 ただし、ポーリー氏とチャン氏の発見を称賛する研究者も多いが、全員が認めているわけではない。

 ポーリー氏の名は、一部で議論を呼ぶことになった乱獲についての世界規模での研究でよく知られている。そして、1970年代に論文を発表して以来、魚の大きさはエラの成長能力によって制約を受けるという理論を研究し、展開してきた。ポーリー氏とチャン氏らは、この「エラ酸素制約理論(Gill-Oxygen Limitation Theory)」に基づき、ある研究結果を2013年に発表した。2050年には、気候変動によって約600 種類の海水魚の平均体重が14%から24%軽くなるというものだ。

「空気を呼吸している私たちには考えづらいことです」とポーリー氏は話す。「私たちにとって、問題は酸素ではなく食料を十分得られるかです。しかし、魚の状況はまったく異なります。人間で例えるなら、ストローを使って呼吸しようとするようなものなのです」

 酸素の減少と魚の小型化を関連付けて考える研究者は他にもいる。たとえば北海では、酸素が減った海域のタラやニシン、ヒラメなどがすでにかなり小型化している。(参考記事:「ジンベエザメが小型化と研究報告」

 2013年のポーリー氏とチャン氏の研究成果については、単純化しすぎという批判があった。2017年の初めには、ヨーロッパの生理学者のグループが同じ「Global Change Biology」誌で、ポーリー氏の理論に根本的な部分に欠陥があると述べた。

 そこで、ポーリー氏とチャン氏は、さらに洗練されたモデルをもとに、理論の再検証をおこなった。

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