「飲料水用プラスティックボトルはリサイクルへ。未来の考古学者が数千年後に発掘することにならないように」

こんな公共広告を見たことがあるかもしれない。だが、いまの考古学者が、すでに数千年前の飲料水用プラスティックボトルを発掘していた──という話を聞いたことがある人は少ないのではないだろうか。

これはタイムトラヴェルの話ではない。そのボトルは透明ではなく漆黒で、ラベルもついていない。先住民の部族が、植物を編んでつくった大きな電球型の水差しに、「瀝青（れきせい）」と呼ばれるタールのような物質を塗布したものだ。

研究者たちは、ずっと以前からこの水差しのことを知っていた。しかし、こうしたプラスティックの水差しが、大昔の人々の健康状態に何らかの悪影響を与えていたかどうかについては、ここ数年まで考慮されてこなかった。

カリフォルニアの先住民をめぐる謎

かつてカリフォルニア沿岸の島々には、先住民の部族が住んでいた。そして彼らの数千年前の骨を見ると、不可解な健康状態の悪化が見られる。

2017年6月23日付けで学術誌『Environmental Health』に発表された研究では、油分の多い瀝青からプラスティックをつくること、およびそのボトルに液体を入れておくことの毒性の強さが計測されている。

現代の飲料水用プラスティックボトルは、製造原理としては昔のものと大きな違いはない。しかし、BPA（ビスフェノールA）やDEHA（アジピン酸ジエチルヘキシル）、PET（ポリエチレンテレフタレート）といった分子が健康問題を起こすほどの量、中の液体に浸出する危険性は低い。たとえ、ボトルを凍らせたり再利用したり、電子レンジで温めたりしたとしてもだ。

ただし、昔のプラスティックとなると話は別である。

瀝青は基本的にはアスファルトだ。低温では高密度で粘性があり半固体だが、熱せられると水っぽい可鍛性の物質になり、PAH（多環芳香族炭化水素）を発生させる。PAHはガンなどの健康問題を起こすことが指摘されている物質で、発生源はタバコの煙や木片を燃やしたときの煙、そのほか煙が出るものだ。

カリフォルニア州ロサンジェルスの数マイル沖合に、チャンネル諸島と呼ばれる島々がある。「チャンネル諸島は、南北アメリカ大陸のなかでほぼ継続的に人が住んできた、北米でも数少ない地域のひとつです。少なくとも産業化時代まではそうでした」と説明するのは、ワシントンD.C.にある国立自然史博物館の人類学者サブリナ・ショルツだ。「チャンネル諸島に人が住んでいたことを示すもっとも古い証拠は13,000年前のものです」

この島には、総称して「チュマッシュ族」と呼ばれる先住民が住んでいた。大きな謎は、彼らの健康状態がなぜか約5,000年前から全体的に悪化し始めたことだ。

現存する骨を見ると、その時代のものから骨の質が劣化し始めている。発育が悪く、頭蓋骨が小さくなり、歯も悪い。これらの原因はたくさん考えられる。栄養不良、不十分な衛生状態、感染症。島の人口増加による資源不足などを指摘する研究者もいる。だがショルツは、異なる仮説を立てた。

数千年前のプラスチックボトルのつくりかた

南カリフォルニアのいくつかのビーチでは、汚い小さなタールのかたまりを踏まないよう気をつけて歩かなければならない。沖合の石油掘削施設から流れてくるものもあるが、こうした「タールボール」は、実は何千年も前から浜辺に打ち上げられてきた。海底から浸出したものが流れてきたのだ。これが瀝青で、この地域の先住民は何千年もの間、船や武器をつくったり、水差しをつくったりするときに使っていた。

ショルツは、カリフォルニア大学サンタバーバラ校大学院で研究していたとき、瀝青を扱っていた仲間のひとりに「触るなら手袋とマスクをした方がいい」と早々にアドヴァイスされたことを覚えている。最近になってショルツは、この地域の先住民が瀝青の水差しに水を保管していたことを知る。「人骨に見られた変化の要因として、瀝青の水差しを考慮すべきなのかに興味が湧き、いてもたってもいられなくなりました」とショルツは語る。

ショルツはカリフォルニア大学デイヴィス校の考古学者ケヴィン・スミスを仲間に引き入れ、水差しをつくる工程を再現した。スミスは、その大部分が保護地域であるチャンネル諸島での調査活動を許可されている。

チュマッシュ族のプラスティックの水差しをつくるには、まず、水差しの形にかごを編む。それから、瀝青と松ヤニをアワビの大きな貝殻に入れて混ぜる。その際、貝殻は直接火にかけず、小石をいくつか火で真っ赤に焼き貝殻の中に入れることで加熱する。かき混ぜていると、瀝青と松ヤニが熱い液体になり、泡が出てくる。そうしたら、熱して溶けた瀝青を、棒で水差し型のかごに塗る。

科学的な正確さを求めたスミスは、すべての材料を島で集めた。かごを編むための植物、松ヤニ、瀝青、それに小石もだ。

瀝青と松ヤニの比率を変えてつくられた2つの水差しが完成すると、スミスとショルツはそれらをスウェーデンの研究メンバーに送った。彼らは水差しに水を入れ、2カ月おいてから分析した。その結果、ナフタレン、フェナントレン、アセナフチレンの蓄積が見られた。すべて毒性のある化合物だ。

チュマッシュ族はさらに、瀝青を塗った器で食べ物を食べていたと見られる。そこでスウェーデンの研究メンバーは、水差しにオリーヴオイルを入れ、有毒な化学物質が溶け出すかどうかをテストした（もちろん、チュマッシュ族にはオリーヴオイルはなかったが、彼らの食事を構成していた脂分の多い魚や海洋哺乳類の肉の代用としては有効だ）。

「体内への摂取を直接測定したいなら、軟組織が必要です」とショルツは述べる。「わたしたちは、脂肪がどんな影響を及ぼしうるかの基準を測定しようとしました」

空気サンプリングによると、プラスティックの水差しの試作品の1つをつくったときに出た煙には、タバコより高い濃度の毒素が含まれていた。しかし、中に保存していた水の毒性化合物は、非常に低い濃度だった。オリーヴオイルにはそれよりも多くのPAHが含まれていたが、研究者たちは、彼らが購入したオリーヴオイルからは、水差しに入れる前にPAHが検出されていたことを指摘している。

「水は万能溶媒」という忘れがちな事実

現代では水の輸送にボトルやパイプなどを使うが、常に注意を要する問題だ。単に、浸潤しない素材のものを使えばいいという問題ではない。水は万能溶媒だから、十分な時間と適正なpHがあれば、どんなものでも溶かしてしまう。つまり、十分に水に強い物質を使っても、ときには毒素が溶けだしてしまうということだ。ミシガン州フリント市の水道に鉛が混入した問題がいい例だろう。

ショルツの研究では、チュマッシュ族が水差しをつくるのに使っていた瀝青からは、彼らの骨格が変化する原因になるほどの化学物質が水に溶けだしてはいなかった。水差しをつくった人々には影響があったかもしれないが、おそらく彼らの体に危険なレベルの毒素が蓄積するほど頻繁にはつくっていなかったのではないか、とショルツは指摘する。

しかしこの研究は、すべてが代用品という条件下で行われた。当時のものはチュマッシュ族の骨だけだ。「どんな化学物質でも、どれだけ晒されると健康問題を引き起こすかを知るのは難しいことです」とショルツは述べる。「量、期間、そして、その人の人生でいつ晒されたのかによるのです」

ショルツは、骨に含まれる毒性有機化合物の検出方法についても、さらに研究が必要だと述べる。現代の毒物学者たちの分析対象は、最近亡くなった人ばかりだ。つまり、発表された研究の多くは、やわらかい組織にある毒素しか見ていない。「わたしにとっては骨がすべてなのです」とショルツは言った。