地球はプラスティック問題に悩まされている。大きなプラスティックの塊が太平洋に蓄積しているだけではない。小さなプラスティックのかけらであるマイクロプラスティックが、人間の手のつかない自然のままの山頂の動植物の生息地にまで吹きつけている。

小さなかけらはさまざまな海の生物の中でも見つかっている。人間の排泄物の中でも見つかっているのだ。

そしていま、科学者たちはプラスティックの脅威はさらに新しい危険をもたらしうると警告している。プラスティックが海水中に滲出させている有毒物質が、バクテリアの一種であるプロクロロコッカスの成長と光合成効率を阻害しているというのだ。

プロクロロコッカスは、わたしたちが呼吸する酸素の約20パーセントをつくり出すと考えられている。つまりプロクロロコッカスは、地球上の炭素捕捉の20パーセントを担当しているということでもある（炭素分子1個を捕捉して酸素分子1個を排出する）。そして大気中の二酸化炭素を増やさないようにしようという人類の努力に対し、プラスティックが滲出させる有毒物質は問題をもたらしていることになる。

このほど発表された研究結果は初期段階のもので、但し書きの多いものである。そしてプラスティック公害のような新しい、そして偏在する公害の研究の難しさも明らかにしている。

プラスティックから出てくる「浸出液」

プロクロロコッカスは、世界中の海に漂っている藍藻の一種だ（藍藻という名の由来は、その青っぽい色からきている）。地球上の個体数が10の27乗と見積もられている単細胞生物については、多くが語られている。プロクロロコッカスは、植物と同じように炭素を吸収し、酸素を吐き出す光合成で食べ物をつくり出しており、人間が制御不能なものにしてしまった炭素循環の主役となっている。

だが、プロクロロコッカスは炭素だけではなく、「浸出液」と呼ばれる水中に滲出したプラスティックの有毒物質も吸収していることが今回の研究でわかったという。この研究では、研究室において人工的につくった海水にさまざまな量のプラスティックを混ぜ、その中でプロクロロコッカスを育てた。そして、有毒物質を混ぜていない人工海水を対照群として、結果を比較した。

その結果、滲出液の濃度に応じて明らかな反応の違いが生じた。毒性に対する反応を示すものだ。滲出液の濃度が比較的低いサンプルでは、対照群との違いはなかった。しかし、浸出液の濃度を高くするにつれて、プロクロロコッカスの生理反応はおかしくなっていった。

「プラスティックの浸出液の濃度が高くなると、細胞が成長しなくなり、最高濃度では死んでしまうことがわかりました」と、この研究の結果を明らかにした論文の共著者であるオーストラリアのマッコーリー大学の微生物海洋学者リサ・ムーアは語る。

添加剤として含まれる亜鉛の悪影響

ムーアらはまた、細胞の蛍光性の強さを測る器具を使って、異なる濃度における光合成作用を計測することができた。「成長についての場合と類似したことがわかりました。光合成効率が低下したのです。比較的高濃度では劇的に低下していました」とムーアは言う。

研究者たちはさらに、程度の差はあれ、浸出液があるところでプロクロロコッカス個体群の遺伝子が発現しているかどうかを調査した。発現が少なかった遺伝子のかなりの部分が光合成に関連したものであり、「これは光合成効率が低下し成長も減少するという、わたしたちの観察結果と完全に一致しています」とムーアは言う。

原因としては、プラスティックに含まれるさまざまな物質が考えられる。例えば、難燃剤やプラスティックを曲げやすくするための添加剤だ。特に顔料や熱安定剤などのプラスティックの成分として幅広く使用されている亜鉛は、プロクロロコッカスに非常に大きな影響を与えている可能性がある。

研究室での実験と現実の違い

ところで、この研究にはいくつかの注意事項がある。そのうち最も重要なものは、この研究は実験室で行われたものだということだ。しかし、実験室での研究は必要なことだった。このような実験を実施するには、実験結果を台なしにするような関係ない汚染物質が人工海水のサンプルに混入しないように、注意深く管理しなければならないからだ。

「それはひとつの制約です。研究室で作成したさまざまな濃度の浸出液を、海洋中における多様な濃度に合わせるようにしました」と、ムーアは言う。「ですから、わたしたちがこの論文で少なくとも推定しようとしたのは、海洋中にある細胞の数に対するプラスティック粒子の数です」

それではプラスティックの浸出液は、研究室内のプロクロロコッカスに対して驚くべき影響を与えたのか。確かに驚くべき影響を与えていた。だからといって、同じ影響が大自然のなかでも起きるということにはならない。

「プラスティックが悪いということはわかっていました」と、海洋のプラスティックの研究をしているカリフォルニア科学アカデミーの魚類学芸員ルイス・ロチャは言う。「この研究結果は、プラスティックが地球上で最も豊富にある光合成生物のひとつに悪影響を与えることを示しています。しかし、海洋中でこれらの化学物質の濃度がこれほど高くなることがあるかどうかは、わかっていません」

さらにロチャは、「日焼け止めの研究の場合も、これと同じ問題があります」と指摘する。「日焼け止めがサンゴに与える影響を分析した研究は、どれも非常に高い濃度の水槽を使っています。このような濃度は1日あたり何千人も訪れるようなビーチでなければありえないものです。ですから現実には、日焼け止めを禁止しても、まったく、あるいはほとんどサンゴ礁を救ううえで役に立ちません」

影響大なマクロプラスティックの存在

だからといって、プラスティックが地球にとって恐ろしいものではないということではない。マクロプラスティックと呼ばれるプラスティックの大きなかけらは、ありとあらゆる海の生物の胃の中から発見されている。一方で、長さが5mm未満のマイクロプラスティックと呼ばれる小さなかけらはいたる所に存在するが、その影響がどのようなものか現在の科学ではわかっていない。

「問題はマクロプラスティックだと最初に主張したのは、わたしです」と、プラスティックの問題を研究しているミシガン大学の環境毒物学者アレン・バートンは言う。マクロプラスティックは海鳥を窒息死させ、ビーチをふさぎ、海洋の底にまで沈んでいく。

「多くの生物の種にマクロプラスティックがどんなに恐ろしい影響を与えてきたのかは、よくわかっています。一方、マイクロプラスティックはそれほどでもないと思われます。浸出液はさらに影響が少ないでしょう」

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いまの科学ではわからない問題

問題の核心は、プラスティック汚染の問題は新しい科学だということだ。プラスティック汚染という環境上の脅威は気候変動に次ぐ重大なものだと考えられるのに、研究はまだ手探り状態にある。

毎年、約800万トンのプラスティックが海に入っている。2015年から25年までの間に海洋に放り込まれるプラスティックの量は、10倍になる可能性もある。つまり、客観的に言っても途方もなく恐ろしいことだが、正確にはどのように恐ろしいことになるのか、現在の科学ではまだはっきりわかっていない。

「もっと研究を進めなければならないことは、誰にでもわかっています。しかし、プラスティック浸出液やマイクロプラスティックのせいで空が落ちてくるわけではありませんから」とバートンは言う。

いまはまだ、これは結局のところ人類の問題なのだ。われわれ人類にもっと時間があれば、何もかもさらに悪くしてしまうだろう。