海の哺乳類に「農薬危機」か、同じ遺伝子が損傷

有機リン系農薬から身を守る機能を進化の過程で喪失、サイエンス誌

2018.08.16
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フロリダのマナティー。海生哺乳類は海に流れ込む有機リン系農薬の影響を受けやすいことがわかった。(PHOTOGRAPH BY PAUL NICKLEN, NATIONAL GEOGRAPHIC CREATIVE)
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 今から数千万年前、古代の陸生哺乳類の中に海に戻るものがいた。彼らの体は泳ぎに適した流線形になり、はっきり分かれていた指の間がつながり、ひれ足やひれとなった。そして、進化のプロセスのどこかで、海生哺乳類たちは「パラオキソナーゼ1(PON1)」という遺伝子の機能を失った。(参考記事:「“腕”を持つアザラシの祖先を発見」

 おそらくその遺伝子は、水中生活に適応した生物には必要なくなったのだろう。彼らの体形が水中生活に適したものになったように、ゲノムも合理化されたのかもしれない。いずれにせよ、PON1は、今日のクジラとイルカ、マナティーとジュゴン、アザラシとアシカの祖先にあたる3つの系統の海生哺乳類のそれぞれで個別に機能を停止していたことが明らかになり、2018年8月10日付けの学術誌「サイエンス」に発表された。

「陸生哺乳類では完全に保存されているこの遺伝子が、ほぼすべての海生哺乳類から完全に失われているのは驚くべきことです」と、研究成果を発表した米ピッツバーグ大学のネイサン・クラーク氏は言う。

 これだけでも十分興味深い発見だが、それだけにとどまらない。実は、海生哺乳類が失ったPON1は脂質の代謝に関与することに加え、強力な有機リン系農薬から体を守る働きももっている。PON1は、血液中にある農薬の副産物を分解できるため、ヒトを含め、正常な量のPON1をもつ陸生哺乳類は、有機リン系農薬に効果的に対処できる。(参考記事:「「汗をかいてデトックス」はウソだった、研究報告」

 有機リン系農薬は中枢神経系を害し、麻痺や永久的な脳障害を引き起こすことがあるが、今日も広く使用され、頻繁に海に流入している。これまでのところ、海生哺乳類が有機リン系農薬から身を守るためにPON1の代わりになるメカニズムを進化させた形跡はない。

「当初、PON1は海洋環境では役に立たなかったと考えられるので、その機能が失われたのは意外ではありません」と、イルカやその他の哺乳類への有害物質の影響を研究している米ジョージア水族館のグレゴリー・ボサート氏は言う。

「けれども今は必要です。遅すぎるかもしれませんが」

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