Nohara C, Taira W, Hiyama A, Tanahara A, Takatsuji T, Otaki JM: Ingestion of radioactively contaminated diets for two generations in the pale grass blue butterfly. BMC Evolutionary Biology 2014, 14:193.
Abstract
Background
The release of radioactive materials due to the Fukushima nuclear accident has raised concern regarding the biological impacts of ingesting radioactively contaminated diets on organisms. We previously performed an internal exposure experiment in which contaminated leaves collected from polluted areas were fed to larvae of the pale grass blue butterfly, Zizeeria maha, from Okinawa, which is one of the least polluted localities in Japan. Using the same experimental system, in the present study, we further examined the effects of low-level-contaminated diets on this butterfly. Leaves were collected from two localities in Tohoku (Motomiya (161 Bq/kg) and Koriyama (117 Bq/kg)); two in Kanto (Kashiwa (47.6 Bq/kg) and Musashino (6.4 Bq/kg)); one in Tokai (Atami (2.5 Bq/kg)); and from Okinawa (0.2 Bq/kg). In addition to the effects on the first generation, we examined the possible transgenerational effects of the diets on the next generation.
Results
In the first generation, the Tohoku groups showed higher rates of mortality and abnormalities and a smaller forewing size than the Okinawa group. The mortality rates were largely dependent on the ingested dose of caesium. The survival rates of the Kanto-Tokai groups were greater than 80%, but the rates in the Tohoku groups were much lower. In the next generation, the survival rates in the Tohoku groups were below 20%, whereas those of the Okinawa groups were above 70%. The survival rates in the second generation were independent of the locality of the leaves ingested by the first generation, indicating that the diet in the second generation was the determinant of their survival. Moreover, a smaller forewing size was observed in the Tohoku groups in the second generation. However, the forewing size was inversely correlated with the cumulative caesium dose ingested throughout the first and second generations, indicating that the diet in the first generation also influenced the forewing size of the second generation.
Conclusions
Biological effects are detectable under a low ingested dose of radioactivity from a contaminated diet. The effects are transgenerational but can be overcome by ingesting a non-contaminated diet, suggesting that at least some of the observed effects are attributable to non-genetic physiological changes.
http://www.biomedcentral.com/1471-2148/14/193
野原千代、平良渉、檜山充樹、棚原朗、高辻俊宏、大瀧丈二
概要
背景：福島原子力発電所事故による放射性物質の放出は、放射能汚染食草※の摂取による生物学的影響に対する懸念をもたらした。我々はこれまでに、汚染地域にて採集した汚染食草を、日本において最も汚染度合いの低い地域である沖縄のヤマトシジミ（Zizeeria maha）の幼虫に与えるという、内部被曝実験を行った。本研究では、同じ実験系を用いて、このチョウへの低レベル汚染食草の影響をさらに調べた。食草は、東北の 2 地域（本宮市（161 Bq/kg）および郡山市（117Bq/kg））、関東の 2 地域（柏市（47.6 Bq/kg）および武蔵野市（6.4 Bq/kg））、東海の 1 地域（熱海市（2.5 Bq/kg））、および沖縄県（0.2 Bq/kg）にて採集された。第一世代への影響に加え、次世代への汚染食草の影響として考えられる継代効果についても調べた。
結果：第一世代では、東北地域の食草を与えたグループにおいて、沖縄の食草を与えたグループに比べ、より高い死亡率および異常率、また前翅の縮小が見られた。死亡率は、セシウムの摂取量に大きく依存していた。関東および東海地域の食草を与えたグループの生存率は80%を超えたが、東北地域の食草を与えたグループの生存率は、はるかに低かった。第二世代では、東北地域の食草を与えたグループの生存率は 20%を下回ったのに対し、沖縄の食草を与えたグループでは 70%を超えた。第二世代における生存率は、第一世代の摂取した食草の採集地域に依存するものではなく、第二世代の生存を決める要因が、第二世代の摂取した食草にあることを示唆している。さらに第二世代では、東北地域の食草を与えたグループにおいて、前翅の縮小が見られた。しかしながら、前翅長については、2 世代を通じてのセシウムの累積摂取線量と負の相関があることから、第一世代の摂取した食草もまた、第二世代の前翅長に影響を与えることを示唆している。
結論：汚染食草由来の放射線による生物学的影響は、経口摂取による少量の摂取の場合でも検出され得る。影響は継世代的だが、非汚染食草の摂取により回復することができ、これは観察された影響のうち少なくとも一部は、非遺伝的な生理学的変化に起因することを示唆している。
http://w3.u-ryukyu.ac.jp/bcphunit/files/Nohara_et_al_2014%28BMC%29_verJP.pdf
