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高温と硝酸塩の相乗効果。温暖で富栄養化した水域におけるヨーロピアングレイリング（Thymallusthymallus）の好気性能力への影響
Synergism between elevated temperature and nitrate: Impact on aerobic capacity of European grayling, Thymallusthymallus in warm, eutrophic waters.
PMID: 32673887 DOI: 10.1016/j.aquatox.2020.105563.
抄録
気候温暖化と硝酸塩汚染は、人為的に撹乱された生息地に生息する魚類の存続を危うくする広汎な水生ストレス要因である。硝酸塩と温度の上昇は、個々には維持コストの増加や酸素輸送能力の低下により、魚類のエネルギー恒常性に影響を及ぼす可能性がある。しかし、水温上昇と硝酸塩汚染の同時暴露に対して魚がどのような反応を示すのかは不明である。そこで、我々は淡水魚のサケ科魚類であるThymallus thymallusにおける好気性範囲（AS、最大標準代謝率）と心肺属性（ヘモグロビンH、ヘマトクリットH、相対心室質量RVM、体性脾臓指数SSI）に対する硝酸塩と高温の複合的な影響を調べた。3×2因子設計を用いて、3つの生態学的に関連する硝酸塩濃度（0、50、200mg NO l）のうちの1つと、2つの温度（18℃または22℃）のうちの1つに6週間曝露した。温度の上昇はASを36%増加させ、硝酸塩曝露と組み合わせると改善はより強くなり、正の相乗的相互作用を示した。また、硝酸塩曝露との相乗効果は、硝酸塩汚染と温度とは無関係であった。ストレッサー曝露は心肺系の重要な要素のリモデリングを誘発した。RVMは22℃に曝露された魚では18℃に曝露された魚に比べて39%高かったが、硝酸塩曝露とは無関係であった。SSI は温度に依存しなかったが，50 mg NO l と 200 mg NO l に曝露した魚ではそれぞれ 85 % と 57 % 高かった。これらの結果は、高温と硝酸塩汚染への同時曝露がクロストレランスの利点をもたらし、それは心肺リモデリングによって強調される可能性があることを強調している。
Climate warming and nitrate pollution are pervasive aquatic stressors that endanger the persistence of fishes prevailing in anthropogenically disturbed habitats. Individually, elevated nitrate and temperature can influence fish energy homeostasis by increasing maintenance costs and impairing oxygen transport capacity. However, it remains unknown how fish respond to simultaneous exposure to elevated temperature and nitrate pollution. Hence, we examined the combined effects of nitrate and elevated temperatures on aerobic scope (AS, maximum-standard metabolic rates) and cardiorespiratory attributes (haemoglobin H, haematocrit H, relative ventricle mass RVM, and somatic spleen index SSI) in a freshwater salmonid, Thymallus thymallus. A 3 × 2 factorial design was used, where fish were exposed to one of three ecologically relevant levels of nitrate (0, 50, or 200 mg NO l) and one of two temperatures (18 °C or 22 °C) for 6 weeks. Elevated temperature increased AS by 36 % and the improvement was stronger when coupled with nitrate exposure, indicating a positive synergistic interaction. H was reduced by nitrate exposure, while H was independent of nitrate pollution and temperature. Stressor exposure induced remodeling of key elements of the cardiorespiratory system. RVM was 39 % higher in fish exposed to 22 °C compared to 18 °C but was independent of nitrate exposure. SSI was independent of temperature but was 85 % and 57 % higher in fish exposed to 50 and 200 mg NO l, respectively. Taken together, these results highlight that simultaneous exposure to elevated temperatures and nitrate pollution offers cross-tolerance benefits, which may be underscored by cardiorespiratory remodeling.
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