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| ゼブラ貝 | |
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科学的分類 
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| ドメイン： | 真核生物 |
| 王国： | 動物界 |
| 門: | 軟体動物 |
| クラス： | 二枚貝類 |
| 注文： | ミイダ |
| 家族： | ドレイセニダエ |
| 属: | ドレイセナ |
| 種： | D.ポリモルファ
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| 二名法名 | |
| ドレイセナ・ポリモルファ （パラス、1771）[2]
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ゼブラ貝（Dreissena polymorpha）は、小型の淡水産二枚貝で、ドレイセニダエ科の水生 二枚貝 です。この種はロシア南部とウクライナの湖沼に生息していますが、[3]誤って他の多くの地域に持ち込まれ、世界中の多くの国で侵入種となっています。1980年代以降、この種は五大湖、ハドソン川、トラヴィス湖、フィンガーレイクス、ボナパルト湖、シムコー湖に侵入しました。淡水系に対するドレイセニダエの悪影響により、世界で最も侵入性の高い水生種の1つとしてランク付けされています。[4] [5]
この種は1769年にドイツの動物学者ピーター・シモン・パラスによってウラル川、ヴォルガ川、ドニエプル川で初めて記載されました。 [6]ゼブラ貝は殻によく見られる縞模様からその名前が付けられましたが、この模様はどこにでもあるわけではありません。通常は指の爪ほどの大きさですが、最大で約50 mm（2インチ）の長さに成長します。[7] [8]殻はD字型で、背側（蝶番側）の臍から出てくる強力な足糸で基質に付着しています。
同じ標本の右バルブと左バルブ：
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右バルブ -
左バルブ
エコロジー
ゼブラ貝と、近縁で生態学的に類似したクアッガ貝は濾過摂食生物で、水柱から粒子を除去する。ゼブラ貝は、1匹あたり1日最大1リットル（0.26米ガロン、34米液量オンス）の水を処理できる。[9]一部の粒子は食料として消費され、排泄物は湖底に堆積する。非食料粒子は粘液やその他の物質と混ざり合い、疑似排泄物として湖底に堆積する。ゼブラ貝がエリー湖に定着して以来、水の透明度は6インチ（15cm）から、一部の地域では最大3フィート（0.91m）にまで上昇した。[10]この水の透明度の向上により、太陽光がより深く浸透し、水中の大型水草の成長が可能になる。これらの植物は腐敗すると海岸線に打ち上げられ、ビーチを汚して水質問題を引き起こす。[11]
湖底の食料はゼブラ貝によって水から汚染物質が濾過され、豊かになる。このバイオマスは底生生物やそれを餌とする魚に利用可能となる。[12]ゼブラ貝がセントクレア湖に侵入してからイエローパーチの漁獲量は5倍に増加した。[13]
ゼブラ貝は砂、シルト、より硬い基質を含むほとんどの基質に付着するが、通常、幼魚はより硬く岩の多い基質に付着することを好む。 [14]他のイガイの種はシルト質の基質で最も安定した物体となることが多く、ゼブラ貝はこれらのイガイに付着して殺してしまうことが多い。ゼブラ貝は在来のニジマス科二枚貝の上にコロニーを作り、ニジマスの移動、摂食、繁殖能力を低下させ、最終的には死に至らしめる。このため、セントクレア湖とエリー湖西部のニジマス科二枚貝は絶滅寸前となった。[10]このパターンはアイルランドでも繰り返されており、1997年にはゼブラ貝が2種の淡水イガイをいくつかの水路から駆逐しており、その中にはシャノン川沿いの湖も含まれている。
2012年、アイルランド国立大学ゴールウェイ校は「1997年にダーグ湖とシャノン川下流域でゼブラ貝（Dreissena polymorpha）が発見されて以来、この侵略性の高い水生有害生物種が引き起こす可能性のある生態学的および経済的損害について大きな懸念が生じている」と述べた。[15]
ゼブラ貝は淡水種であり、海では生存できない。[16]
ライフサイクル
ゼブラ貝の寿命は4～5年です。[9]メスのゼブラ貝は定着後6～7週間で繁殖を始めます。[17] 成体のメスのゼブラ貝は、1回の繁殖周期で3万～4万個の卵子を産み、年間100万個以上産みます。[18]ベリガーと呼ばれる自由に泳ぐ微小な幼生は、数週間水中を漂い、見つけた硬い表面に定着します。ゼブラ貝は幅広い環境条件に耐えることができ、成体は水から出ても約7日間生きることができます。[19]
環境汚染の指標
ゼブラ貝は環境ハザードによる人間へのリスクを検出するために使用することができ、環境汚染の有効な指標と考えられています。[20] D. polymorpha の鰓細胞を水質汚染の代表的なモデル汚染物質にさらすと、8-oxodGの形成とDNA鎖切断として測定されるDNA損傷を引き起こすことがわかりました。[21] [20]
捕食者
ヨーロッパと北米の両方における天敵に関する研究は、捕食動物、特に鳥類（36種）と魚類（ベリガーを食べる15種、付着しているムール貝を食べる38種）に焦点を当ててきました。毎年、ボーデン湖で越冬する水鳥は、浅瀬のゼブラ貝のバイオマスを90％以上減少させます。深海でのバイオマスの減少は、基質に基づいて大幅に異なります。Wernerらは、ハーグナウの地点を除いて、観測された最低水深11メートル（36フィート）で減少が見られなかったことを確認しました。[22]
この生物の天敵の大部分は北米には存在しない。生態学的に類似した種は存在するが、これらの種は既に定着しているムール貝を駆除することはできず、ヨーロッパの同種の種とは異なり、それらの制御における役割は限られている。[23]
ザリガニは、体長1～5ミリメートル（1⁄32 ～ 3⁄16インチ）のゼブラ貝の密度に大きな影響を与える可能性があると指摘されている。成体のザリガニは、毎日約105匹のゼブラ貝を消費し、シーズンでは約6,000匹のゼブラ貝を消費する 。しかし、水温が低いと捕食率は大幅に低下する。さらに、北米の五大湖に生息するゼブラ貝では、スモールマウスバスなどの特定の魚が捕食者であるが、ヨーロッパの湖では、魚がゼブラ貝の密度を制限しているようには見えない。[24]
冬季には、例えば1994～1995年の冬にシムコー湖の外来種が大量に死亡する例がある。[25]エバンスら（2011年）は、この原因をザリガニの一種Orconectes propinquusによる捕食としている。[25]しかし、これでは問題の根絶には至っていない。 [25]
その他のコントロール
2014年6月4日、カナダの自然保護当局は、液体肥料を使って外来種のゼブラ貝を駆除する実験が成功したと発表した。この実験は、マニトバ州西部の湖畔の港で行われた。[26] [27]しかし、ウィニペグ湖では発生が続いている。[28]
同様の試験がイリノイ州、ミネソタ州、ミシガン州でも生物農薬ゼクアノックスを使用して実施された。 [29] ニクロサミドは冷水域に侵入したゼブラ貝を殺すのに効果的であることが証明されている。[30]
侵略的外来種として
ヨーロッパ
この種の本来の分布はユーラシア大陸の黒海とカスピ海である。ゼブラ貝は北米、イギリス、アイルランド、イタリア、スペイン、スウェーデンで外来種となっている。単一種の定着によって生態系を破壊し、港や水路、船舶、浄水場や発電所に損害を与える。浄水場は取水口から微細で自由に泳ぐ幼生が直接施設内に持ち込まれるため、最も影響を受ける。ゼブラ貝は水中のパイプに張り付いて詰まらせることもある。[31]
グロシンジャーは1794年にハンガリーで報告した。カーニーとモートンは、1820年代にケンブリッジシャー、1824年にロンドン、 1834年にエディンバラ近郊のユニオン運河で、ゼブラ貝がイギリスに急速に定着したことを報告した。 [24]
1827年、ゼブラ貝はオランダのロッテルダムで発見された。ヨーロッパの多くの水路を人工的につなぐ運河が、ゼブラ貝の早期拡散を促した。1893年以来、チェコ共和国のボヘミアのエルベ川では外来種となっている。 [32]南モラビアでは、おそらく在来種である。[33] 1920年頃、ゼブラ貝はスウェーデンのメーラレン湖に到達した。[要出典]
この生物は北イタリアでは1973年にガルダ湖で初めて出現しました。[34]中央イタリアでは2003年にトスカーナで出現しました。[35]
ゼブラ貝はイギリスの水路に生息している。多くの水道会社が、水処理施設で配管に貝が付着して問題になっていると報告している。アングリアン・ウォーターは、処理施設から貝を除去するのに年間50万ポンドかかると見積もっている。[36]ゼブラ貝は漁業にも影響を与えている可能性がある。例えばサルフォード埠頭では、ゼブラ貝の導入により魚の環境が変化した。[37]
ゼブラ貝は1997年にアイルランドで初めて報告されたが、おそらく1994年かそれ以前に到着したと思われる。[38]ラフ・ダーグ湖の近くで最初に確認されたこの貝は、いくつかの媒介生物を介してアイルランドに持ち込まれた可能性があるが、その後シャノン川とその隣接水域の大部分に広がった。2023年と2024年の夏、ゼブラ貝は英国最大の淡水域であるネイ湖で有毒なシアノバクテリアの大発生の一因となった。[ 39 ] 2021年には、より広範囲の環境条件に耐えることができる類似のクアッガ貝がシャノン川で確認された。 [40]クアッガ貝の拡散により、ゼブラ貝の個体数は時間の経過とともに減少し、全体的な環境への影響が増加すると予想される。[41]
ムール貝はボーデン湖の在来種の軟体動物を駆逐し、密度は1平方メートルあたり最大1万個（930個/平方フィート）に達している。ムール貝は水鳥の食料源となり、過去30年間で鳥の数は倍増した。冬の終わりまでに、鳥はゼブラ貝の個体数を激減させ、鳥が到達できる最大深度である約10メートル（33フィート）まで95～99％減少させる。消費されるゼブラ貝の推定量は1平方キロメートルあたり750メートルトン（2,100ショートトン/平方マイル）である。[42]ゼブラ貝の個体数は毎年回復しており、水鳥は汚染された水域を制御できるが、汚染状態を完全に逆転させることはできないことを示している。[要出典]
北米
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カナダの五大湖では1988年にセントクレア湖で初めて発見された。[43]セントローレンス水路を航行していた外洋船のバラスト水によって、意図せず湖に持ち込まれたと考えられている。証明されていないが、別の可能性のある持ち込み方法は、錨や鎖によるものである。成体のゼブラ貝は、気温が低く湿度が高い場合、数日から数週間は水の外でも生きることができるため、鎖のロッカーは成体のゼブラ貝の群れにとって一時的な避難場所となり、大洋横断船が淡水港に錨を下ろすと簡単に放出される可能性がある。ゼブラ貝は北米で侵略的外来種となっており、そのため、例えば国家侵略的外来種法（1996年）など、連邦政府の政策によって管理されている。[要出典]
研究者グループは、ルールセット生成のための遺伝的アルゴリズム（GARP）に基づくモデルを使用して、米国南東部にゼブラ貝が生息する可能性が中程度から高いが、中西部の水域へのゼブラ貝の侵入は起こりにくいと予測した。[44]しかし、このモデルはその後誤りであることが判明した。2006年には、研究者（これもGARPを使用）が、2015年までにノースプラット川の西まで侵入すると予測した。[45] 2016年3月現在、ゼブラ貝はミシガン湖やウィスコンシン州最大の内陸湖であるウィネベーゴ湖など、中西部の数百の湖に影響を及ぼしている。[46]
議会の研究者は、ゼブラ貝が最初の侵入以来、企業や地域社会に50億ドル以上の損害を与えていると推定しています。[47]ゼブラ貝は電力会社だけでも30億ドル以上の損害を与えています。[47]
2021年3月2日[48] 、米国地質調査所は、北米全土のペットショップで販売されている一般的な観賞用植物であるマリモからゼブラ貝が発見されたとの通知を受けた。3月8日までに、米国30州の複数の小売店でマリモから外来種が検出されました。これらの発見は、シアトルのペトコでの最初の発見に端を発しています。[48]また、オンライン小売業者や小規模な独立系店舗からも寄生されたマリモが見つかっています。より大規模な拡散の範囲を知ることはより困難ですが、米国地質調査所の水産生物学者であるウェズリー・ダニエル氏は、棚から引き出された在庫の約30％にゼブラ貝が含まれていたことが判明したと述べています。[49]
USGSと協力した後、ペットスマート[50]とペトコ[51]は、ゼブラ貝が固有の生態系に潜在的な危害を与える可能性があるため、自主的にマリモボールをリコールしました。リコールから約8か月が経過した2021年11月現在、マリモボールは店頭に戻っていません。
場所別
1988年に北米の海域で初めて出現して以来、ゼブラ貝は五大湖地域のシムコー湖、ミシシッピ川、ハドソン川、セントローレンス川、オハイオ州、カンバーランド川、ミズーリ川、テネシー川、ヒューロン川、コロラド州、アーカンソー川など、多数の水路に広がっています[要出典] 。また、2023年半ばまでにはテキサス州の31の湖と7つの河川流域に広がると予想されています[52]。しかし、ケンタッキー湖（テネシー川）では、ゼブラ貝は繁殖個体群を確立できませんでした[4] 。これは、この水域の溶存カルシウム濃度が比較的低いことが原因である可能性があります。[4]
2009年、マサチューセッツ州自然保護レクリエーション局は、バークシャーのローレル湖でゼブラ貝が見つかったことを確認した。[53]同年、ミネソタ州天然資源局は、ペリカン湖で生きたゼブラ貝が見つかったと発表した。これは、国境を越えてマニトバ州に広がるレッド川流域で確認された最初の目撃例であった。[54] 2013年には、マニトバ州のウィニペグ湖でゼブラ貝の存在が確認され、2014年に行われた積極的な根絶活動は成功しなかった。2015年にはウィニペグ湖の処理区域外で新たな汚染が見つかり、2015年にはセルカーク公園の湖近くのレッド川でもゼブラ貝が見つかった。[55] 2017年にはグランドビーチで多数のゼブラ貝が見られた。 [56]
2010年7月、ノースダコタ州狩猟・魚類局は、ノースダコタ州ワペトンとミネソタ州ブリッケンリッジの間のレッド川にゼブラ貝のベリガーが存在することを確認した。[57]つい最近の2008年には、カリフォルニア州でも同様の侵入が報告されている。[58][アップデート]
2011年、ゼブラ貝の侵入によりダラス地域の水道管が閉鎖された。その結果、干ばつの年に水供給が減少し、ダラス地域全体の水制限が悪化した。[59]
科学者の一般的な推論では、ゼブラ貝は船や遊覧船によって、北米のより多くの河川に受動的に広がり続けると予測されています。トレーラーで運ばれたボートは、北米西部への侵入の最も可能性の高い媒介物です。この拡散は、ボート乗りが新しい水域に運ぶ前にボートと関連機器を徹底的に洗浄して乾燥させれば防ぐことができます。北米の捕食動物または捕食動物の組み合わせがゼブラ貝の数を大幅に減らしたことは示されていないため、このような拡散は、多くの北米の水路にゼブラ貝が恒久的に定着する結果となる可能性が高いでしょう。[要出典]
1993年の夏、ニューヨーク州中央部のセネカ川で溶存酸素濃度の大幅な低下が観測された。この低下は、流域のゼブラ貝の濃度が極めて高かったことによる。さらに、セネカ川では、ゼブラ貝の存在により、植物プランクトンバイオマスの指標として使用されるクロロフィルが著しく減少した。 [60]
料金
発電所やその他の水消費施設における害虫駆除の費用は相当な額だが、被害の大きさについては議論の余地がある。カリフォルニア大学リバーサイド校の外来種研究センターによると[43] 、五大湖だけでもゼブラ貝の管理費用は年間5億ドルを超える。より控えめな研究では、1989年から2004年までの米国全体の発電施設と水処理施設の経済コストは総額2億6,700万ドルと推定されている[61]。米国務省が2009年に実施した調査では、ゼブラ貝の侵入による総コストは今後10年間で31億ドルと推定されている[62] 。
家庭の水槽でゼブラ貝が汚染された事件でも懸念が高まっている。最初の感染例が確認されたワシントン州シアトルでゼブラ貝が外洋にまで達していたら、この外来種は電力と水道システムの維持費として州に年間1億ドルの負担を強いていただろう。[48] [63]
効果
ほとんどの二枚貝と同様に、ゼブラ貝は濾過摂食者です。水中では殻を開いてデトリタスを摂取します。[64]殻は非常に鋭く、人の足を切ることで知られています。そのため、ゼブラ貝が生息する場所ではウォーターシューズを履く必要があります。 [65]
五大湖に定着して以来、ゼブラ貝は桟橋、船、錨の下部を覆ってきた。また、米国全土の小川や河川にも広がっており、一部の地域では底質を完全に覆い、時には他の淡水産の二枚貝を覆ってしまう。ゼブラ貝は密生しすぎてパイプラインを塞ぎ、自治体の水道や水力発電会社の取水口を詰まらせることもある。ゼブラ貝は白銅合金には付着しないため、この合金は取水口や排水口の格子、航行用ブイ、船、モーターなどに使用され、この種が集まる傾向がある。[43]
ゼブラ貝は、 1990年代後半から五大湖で何万羽もの鳥を死に至らしめた致命的な鳥ボツリヌス中毒の原因であると考えられています。 [66]ゼブラ貝は食用ですが、水を効率的にろ過するため、汚染物質や毒素が蓄積する傾向があり、ほとんどの専門家はゼブラ貝の摂取を推奨していません。[67]
ゼブラ貝はあらゆる種類の藻類に影響を及ぼし、五大湖に生息する淡水産の貝類や魚類の食糧不足を引き起こします。[68]
しかし、ゼブラ貝やその他の外来種は、エリー湖のスモールマウスバス[69]やセントクレア湖のイエローパーチ[70]の個体数とサイズの増加に貢献していると考えられています。これらは内陸湖の水を浄化し、日光の浸透を増やし、より深いところで在来藻類の成長を促進します。この浄化により、水の可視性が向上し、汚染物質がろ過されます。クアッガとゼブラ貝は、小さなタンクに閉じ込められている場合、1匹あたり1日あたり約1リットル（1米クォート）の水をろ過します。[71]湖では、水柱の混合が不均一なため、ろ過効果は通常、空間的に制限されます（湖底近く） 。 [要出典]
ロシアのプレシチェヴォ湖では、ゼブラ貝が魚類群集を大きく変えた。湖にはすべての魚種が残ったが、漁獲量は大幅に変化した。摂食期間中に沿岸域と亜沿岸域に仕掛けられた刺し網には、主に大型のゴキブリとスズキがおり、外洋域ではシロマスがよく見られた。底生魚の個体数は、食餌のかなりの部分を占めるゼブラ貝の存在によりわずかに増加し、それに続いてゴキブリとシルバーブリームの成長率が上昇した（p<0.05）。軟体動物底生動物を好むブリームの成長率は減少した。さらに、湖でゼブラ貝の安定した生物群集が形成されたことも、魚類群集の空間構造の変化を引き起こしたと考えられる。注目すべきは、小型ゴキブリが遠洋群集から姿を消していることである。これはおそらく沿岸域と亜沿岸域の栄養段階の変化と、遠洋魚種間の食物競争の激化が予想されるためである。[72]
ゼブラ貝は取水口やその他のインフラにダメージを与えるため、酸化剤、凝集剤、加熱、脱水、機械的除去、パイプコーティングなどの方法がますます一般的になりつつあります。 [73]
拡散防止
‹テンプレート How-toは統合が検討されています。›
ゼブラ貝はボートのモーターに付着する。ボート所有者は、新しい湖にボートを入れる前、および感染した湖からボートを引き上げた後、この種の拡散を防ぐためにいくつかの手順に従う必要がある。ボート所有者は、水に触れたボート、トレーラー、その他のレクリエーション用具を必ず点検し、泥、植物、動物をすべて取り除き、ビルジ水、ライブウェル、餌入れ、その他のすべての水をボート、エンジン、および機器から排出し、水に触れたボート、パドル、その他の機器のすべての部分を洗浄し、別の水域に進水する前にボートとトレーラーを5日間天日干しする。[74]これは、成体のゼブラ貝は殻を閉じることができ、水から数日間生き延びる可能性があるため重要である。[75]ボートを洗うときは、温かい石鹸水でも洗う必要がある。[76]
2021年3月の最初の発見と回収の頃にマリモを購入した場合、水生生物愛好家は、少なくとも1分間煮沸するか、少なくとも24時間冷凍するか、薄めた塩素系漂白剤に浸すことで、マリモを除染するよう促されている。ゼブラ貝を取り除く別の方法としては、マリモを薄めていない白酢に少なくとも20分間浸すことが挙げられる。[77]これらの方法のいずれかを実行した後、USGSは所有者に、地元の水路や生態系への拡散を防ぐために、これらのマリモをゴミ箱に捨てる前に袋に入れるよう促している。[78]
ゼブラ貝に感染した苔玉が水槽の中にあったとしても、特にまだゼブラ貝が蔓延していない地域や州では、地元の水路を汚染する恐れが高い。インディアナ州天然資源局（DNR）のエリック・フィッシャー氏によると、水槽への投棄や不要なペットの処分は一般的だという。[79] [検証失敗]米国ではゼブラ貝を所有、販売、配布することは違法である。水槽内または自然の中でゼブラ貝を見つけた場合は、居住地域のDNRに連絡することが推奨される。[80]最近の研究では、ケンタッキー湖ではゼブラ貝が繁殖個体群を確立できなかったことが示されており、この湖の物理化学的特性がこの種の生息を阻止していることを示している。[4] 湖の特性をよりよく理解し、ゼブラ貝を阻止する主要なパラメータを特定することで、他の水生生態系をこの侵入種の拡散から保護する道が開かれる可能性がある。[4]
参照
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さらに読む
- ミンチン、D (2003)。 「ゼブラガイDreissena Polymopha (Pallas) は、アイルランドの西側に範囲を広げています。」アイルランド生物地理学会の会報。27 : 176–182。ISSN 0332-1185。
外部リンク
ウィキメディア・コモンズには、ドライセナ・ポリモルファに関連するメディアがあります。
- ゼブラ貝が広がってしまったら、どうすれば食い止めることができるでしょうか?
- ゼブラ貝の拡散を防ぐ方法
- 国立地図帳に掲載されているゼブラ貝
- ゼブラ貝 (Dreissena polymorpha) – ファクトシート。非在来水生種。USGS (米国地質調査所)。
- 種のプロフィール - ゼブラ貝 (Dreissena polymorpha)、米国国立農業図書館、国立侵入種情報センター。ゼブラ貝に関する一般情報とリソースを一覧表示します。
- ゼブラ貝とは何か？、バージニア州狩猟・内水面漁業局
- 米国東部におけるゼブラ貝の進化の記録、米国地質調査所
- 北アイルランドのゼブラ貝、北アイルランド環境遺産サービス
- ゼブラ貝、カリフォルニア大学侵入種研究センターによるゼブラ貝の概要
- GLANSIS 種ファクトシート、米国地質調査所
- USGS 北テキサスゼブラ貝モニタリングプログラム、米国地質調査所
- ゼブラ貝: 内陸湖管理者向けの質問と回答、イリノイ-インディアナ シーグラント カレッジ プログラム