シカゴの汚れた水が外来種を寄せ付けないかもしれない

ハクレンが水路に侵入すると、見逃すことは難しい。濾過摂食するこの大型の魚は、通常 3 フィート以上に成長し、体重は簡単に 20 ポンドを超える。彼らは、餌とするプランクトンが最も豊富な水面近くをうろついている。そして、決定的なことに、彼らは簡単に驚いてしまう。船が通り過ぎると、ハクレンは何フィートも空中に飛び上がり、機材と人の両方に飛びかかる危険があることが知られている。20 ポンドを超える何十匹もの魚が混沌とした状態で 10 フィートの水面から一斉に飛び上がり、魚の大渦があまりにも厚くなり、その渦の中を進むのも困難で、ましてその中でくつろぐのは困難である。あるいは、想像するのではなく、その動画を観てほしい。

明らかに、ギンゴイはボート遊びやその他の水上アクティビティを妨害します。しかし、生態学的観点からは、それは最悪の部分からは程遠いものです。ギンゴイは非常に大きく成長し、非常に多く繁殖し、非常に多くのプランクトンを食べるため、在来魚種と競争して負けてしまいます。在来魚種の多くは濾過摂食者であり、幼少期には植物性および動物性プランクトンに依存しています。

「彼らは大量の食物を消費し、非常に多くの数で生息できるため、在来種の魚の [資源] を本当に減らすことができます」と、NOAA 五大湖環境研究ラボの生態学者ピーター・アルシップ氏は言う。彼らが侵入した場所では、研究調査によりプランクトン群集の変化とそれに伴う在来魚の減少が指摘されていると、同氏は言う。「彼らは、基本的に食物連鎖の基盤である植物プランクトンと動物プランクトンを [ハクレン] が消費するため、生態系全体に間接的な影響を及ぼす可能性があります」とアルシップ氏は付け加える。

ハクレンが米国に持ち込まれたのは、1970年代、その旺盛な食欲で養殖場や廃水処理施設の藻類管理に役立てるためだった。だが、数十年経った今、この魚は米国の主要な流域と少なくとも20州にまで進出している。米国魚類野生生物局によると、この魚はミシシッピ川、ミズーリ川、オハイオ川とその支流に生息している。長年、地球最大の淡水系である五大湖に侵入する寸前だった。もしこの魚が湖に侵入すれば、隣接する河川系すべてに広がり、その侵略は新たなレベルにまで拡大するだろう。

しかし、何かが彼らを阻んでいる。イリノイ川をかなり遡上したにもかかわらず、ギンゴイはミシガン湖にはまだ生息していない。イリノイ大学アーバナ・シャンペーン校の水産生物学者で自然資源・環境科学教授のコーリー・ススキ氏は、ギンゴイの「前進の先端」または最前線はシカゴ南部で約10年間停滞していると話す。その理由についてはいくつかの説がある。

ダムや水門が鯉の移動を妨げているのかもしれない（研究では鯉はそのような物理的な障壁を乗り越えられることが示されているが）とススキ氏は言う。イリノイ川沿いでの積極的な駆除活動は、鯉が新たな縄張りを探す動機となる競争相手を排除することで、鯉の個体数を一定に保つのにうまく役立っているのかもしれないとアルシップ氏は示唆する。イリノイ川はシカゴに近づくにつれて、自然の堤防に代わってコンクリートの壁が設置され、水路化と防護が進んでおり、それが抑止力になっている可能性があるとススキ氏は言う。ジョリエット川沿いには電気柵があり、外来種を寄せ付けないように意図的に作られているとアルシップ氏は指摘する（ただし、最近少なくとも1匹がその電気柵を越えた）。そして、目に見えないが、障害となり得るのが汚染だ。

長年の仮説の一つは、イリノイ川のギンゴイはシカゴに近づくにつれて水質が悪化するため、シカゴよりかなり南に留まっているというものである。ススキ氏とその同僚が最近発表した実験結果を含む最近の研究は、この理論を裏付けている。10月25日にサイエンティフィック・リポーツ誌に発表された研究によると、ギンゴイはシカゴ地域から採取した川の水にさらされると、身体的および行動的変化を含むストレスの兆候を示す。

調査結果から、この一件で、人間が意図せずして 2 つの環境災害を対立させてしまったことが分かります。水路が十分に浄化されていれば (イリノイ川の水質は数十年にわたって改善されてきました)、ギンゴイが五大湖に流れ込む可能性は高かったでしょう。そうでなければ、川の中や川沿いに生息する他のすべての生物が汚染に苦しみ続けることになります。

「私たちはコイの駆除のために汚染を推奨しているわけではありません」とススキ氏は言う。しかし、水質が劇的に改善し続ければ、コイが動き出すかもしれないと同氏は説明する。「その前に行動し、少なくとも備えをしておくのはいいことです」。おそらく、水質の難問に対する認識が高まれば、野生生物管理者は魚の駆除活動を強化したり、より的を絞った、毒性の少ない、意図的な障壁に投資したりする準備ができるだろう。

ススキ研究室のこれまでの研究では、シカゴ郊外の汚染された水がコイを寄せ付けない可能性が示唆されている。2019年の研究では、シカゴ近郊に生息する野生のギンコイが、毒素を濾過するために肝臓がフル稼働している兆候と、毒素にさらされた遺伝子の特徴を示していることが示された。今回の新しい研究はそれらの発見を裏付けるものであり、研究室での実験であっても、水源とコイの生理機能の間には明確な関連があることを実証している。

研究者らは、複数の実験を通じて、シカゴ地域のイリノイ川の水にさらされたハクレン幼魚の反応と在来種のゴールデンシャイナーの反応を比較した。各実験には、各種の魚約 10 匹が参加し、魚が飼育されていた養殖施設の水が対照条件を構成した。

ススキ氏と共著者らは、ギンゴイが都市の水にさらされると、活動が著しく低下する（つまり凍りつく）ことを発見した。同時に、呼吸速度で測定すると、ギンゴイの代謝は活発になる。「ギンゴイの動きは減っているが、消費するエネルギーは増えている」とススキ氏は言う。対照的に、ギンゴイには大きな変化が見られず、ギンゴイが水中の汚染物質に特に敏感であることを示していると同氏は付け加えた。

これらすべてを合わせると、「水質という要素が、この方程式の重大な部分である可能性があることを示している」と、この新しい研究には関与していないアルシップ氏は言う。「これは、水質悪化説を裏付ける新たな証拠だ」

この研究には限界もある。実験のすべてがうまくいったわけではなく、2択のシャトルボックスを使った一連の実験は計画通りにはいかなかったため、コイが汚染された水を積極的に避けていることをこの研究は証明できなかったとススキ氏は指摘する。科学者たちは短期間の曝露の影響のみをテストしたが、より長期間の曝露は魚の反応を変える可能性がある。さらに、サンプルサイズが限られており、この研究は幼魚のみを使用しているため、成魚は異なる反応を示す可能性がある。最後に、この研究ではどのような毒素や汚染物質が作用しているかは特定されていない。コイにストレスを与えている正確な化合物を突き止めるには、今後の研究が必要である。

そして実際、五大湖にギンガメアジが近寄らない原因は複数の要因にある可能性が高いと、ススキ氏とアルシップ氏は言う。汚染は単なる要因の一つに過ぎず、鯉の駆除、電気柵、生息地の変化なども影響している可能性が高い。

それでも、この研究は、人間が生態系に与える影響がいかに複雑であるかを例証している。「汚染が良いことだとは決して言いません」とアルシップ氏は言う。「しかし、ある意味では、ある汚染が別の汚染を防いだり、浄化したりするというのは興味深いことです。」