マイクロプラスチックは、海洋生態系への影響が懸念されており、深刻な環境問題として国際的にも注目が集まっています。特に、マイクロプラスチックの発生源の解明は大きな課題です。
これまでの研究では、風や波浪、紫外線など物理的作用を受けて微細化すると考えられてきました。そのため、物理的攪乱の少ない海底では、プラスチックの微細化はゆっくり進むとされ、その実態はほとんど注目されていなかったといいます。
そうした中、三重大学生物資源学研究科の中野碧大学院生と伯耆匠二助教、東京大学大気海洋研究所の山下麗博士と河村知彦教授（いずれも研究当時）らの研究グループは、貝類の摂餌行動に着目し新たなマイクロプラスチックの発生源を確認しました。
この研究の成果は「Marine Pollution Bulletin」に掲載されています（論文タイトル：Radular morphology, elemental composition, and mechanical properties determine the plastic-eroding ability of molluscan grazers）。
硬い歯を持つ貝類
海底には、硬い基質を削る「生物浸食」と呼ばれる働きを持った貝類やウニ類が多く知られています。
これらの生物が海底のプラスチックを削り微細化することは指摘されてきたものの、実例はウニ類での1例のみでした。
そうした中で、研究グループは、浅海に生息する植食性貝類に着目。ヒザラガイ、ヤスリヒザラガイ、マツバガイ、スガイの4種の植食性貝類を対象に、摂餌行動によってプラスチックが削られる可能性を検証しました。
ヒザラガイ類（提供：PhotoAC）ヒザラガイ類とマツバガイの歯は非常に硬い
研究では植食性貝類の歯とプラスチックの硬さ、硬さに関係する物理的特定が測定されました。
歯の硬さについては、貝類4種すべてでプラスチック板よりも硬いことが判明。中でも、ヤスリヒザラガイ、ヒザラガイ、マツバガイで非常に硬いことが明らかになっています。
また、プラスチックの種類では、PMMA（ポリメチルメタクリレート）やPVC（ポリ塩化ビニル）が比較的硬い材質であることが示されました。
歯の材質と先端の形状
貝類の歯の先端形状と歯を構成する元素の組成を調べた結果では、ヤスリヒザラガイとマツバガイのように先端が尖ったタイプと、ヒザラガイとスガイのように丸みを帯びた2タイプに大別されています。
マツバガイ（提供：PhotoAC）また、元素分析の結果、ヤスリヒザラガイとヒザラガイの歯の先端には鉄、マツバガイの歯の先端には鉄とシリカが高濃度で含まれていることが確認されました。
これらの種では、鉱物元素が歯の硬さに起因していると考えられています。
摂餌行動によってプラスチックが微細化
植食性貝がプラスチックを削り取る能力を評価した実験では、多くのプラスチック表面で傷が確認されました。
特に硬く尖った歯を持った種ではすべてのプラスチック板に深刻な傷を残しています。一方、柔らかい歯を持つスガイでは硬いプラスチック板に傷を残せないことから、浅い凹みを残す程度だったそうです。
また、摂餌痕の縁辺部を高倍率で観察した結果では、数十マイクロメートル程度か、それ以下の微小なプラスチック塊が多数確認されています。このことから、海底プラスチックが貝類の摂餌行動により、微細化する可能性が強く示唆されたのです。
効果的な対策立案に貢献
今回の研究によって、海底のプラスチックが貝類の摂餌行動によって微細化される可能性が示されました。
こうして発生したマイクロプラスチックは、生物の体内に取り込まれ、生理障害を起こす可能性が指摘されています。
この研究成果は、海ごみのリスク評価や効果的な対策の立案に貢献する新たな視点をもたらす知見となりました。
（サカナト編集部）
