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ＰＯＰＳの地球規模での分布やゆくえには、一般にそれらの揮発性や水溶解度といった物理化学的要因が関与する。
この分布は、ＤＤＴが比較的低揮発性であるため、大気によって輸送されにくく、熱帯で放出されたものが寒帯域まで到達しないこと（四）海洋生物への影響個体になっても継続することが明らかにされつつある。
こうした現象は、海洋生物でもおこっている可能性がある。
次に、ＰＯＰＳが原因であると考えられている海洋生物の異常について紹介する。
雄の雌化一九六○年代後半から七○年代にかけて、南カリフォルニア海岸沖のチャンネル諸島では、カモメの個体数が急激に減少していた。
当時、チャンネル諸島のカモメは、一巣当たり五から六個の産卵をすることが観察されていた。
カモメの産卵は通常二から三個なので、この卵数は異常であると考えられた。
その後の詳細な疫学調査によって、この多卵化は、雌どうしがつがいを形成した結果であることもわかった。
またこのカモメでは、雄に比べ雌境の数が異常に多くなっていた。
チャンネル諸島の一つであるサンタバーバラ島のカモメの繁殖個体は、雌同士のつがいが高率で見つかるようになる十年前から、ＤＤＴ汚染の影響をうけていた。
雄に対して雌の比が大きくなる現象は、環境中のＤＤＴが雄の致死率を上昇させたり、雄の庇を雌化させたことが原因であると説明されている。
海洋へ運ばれたＰＯＰＳは、食物連鎖を通して海洋生物へと濃縮される。
海洋生態系は、陸上生態系に比べ食物連鎖の段階が多いことから、生物濃縮が顕著であり、その結果として生物に及ぶ影響も大きい。
海洋食物連鎖の頂点に位置するアザラシ、イルカ、海鳥類は、ＰＯＰＳを最も高濃度に蓄積している種である。
その体内には海水に比べ、十億倍以上の濃縮が認められる場合がある。
たとえば、黒潮域のシャチは、脂肪組織に最高四００ppm（湿重当たり）を越えるＰＣＢを蓄積しているが、これはヒトのＰＣＢ濃度（約一ｐｐｍ）と比べて非常に高い。
体内に蓄積したＰＯＰＳは、哨乳類の場合は出産や母乳を通して、鳥類の場合は産卵を通して、母親から次世代へと受け継がれる。
つまりＰＯＰＳの暴露は、母親の子宮内、もしくは卵内で庇発生の時期から始まることになる。
ラットやマウスを使った研究では、胎児や新生児はＰＯＰＳや環境ホルモンなどの暴露に対してとくに敏感であり、その免疫系や脳、神経系、生殖系、骨組織、行動などへの影響は不可逆的である。
一九七○年代以降、世界各地の海では、イルカやアザラシが海岸に座礁して、一度に大量死する事件が頻発している。
大量死の直接の原因はウイルス感染によるものだが、間接的な原因としては、化学物質による海洋汚染と、その生体への蓄積が動物の免疫力を低下させ、感染による大量死につながったと推測されている。
大量死した水棲浦乳類の体内からは、高濃度のＰＣＢやＤＤＴが検出されている。
今世紀になって記録として残され、かつ数百頭以上の規模でおこった水棲噛乳類の大量死事件は二件あるが、このうち九件は、化学物質の使用が急増した一九七○年代以降に集中している。
しかも、大量死事件の多くは、欧米の先進工業国沿岸域で発生している。
このことは、大量死が化学物質による水圏汚染と関係していることを推察させる。
カニクイアザラシ、セイウチ、バイカルアザラシ、ネズミ、イルカ、スジイルカ、カスピカイアザラシ。
アイスランド、南極海、ベーリング海、米国･ニューイングランド、シベリア・バイカル湖米国･東海岸北海･バルト海、黒海、メキシコ湾、スペイン･地中海カスピ海。
こうした事件をきっかけに、ＰＯＰＳによる海洋汚染と海棲哨乳動物の免疫力低下を結びつけようとした研究が行われた。
オランダの研究グループは、ゼニガタァザラシを二つのグループに分けて飼育し、一方のグループには比較的汚染の影響をうけていない北大西洋でとれた魚を、もう一方のグループには汚染したバルト海の魚を血液を調べたところ、皮唐病を患っている個体の甲状腺ホルモン・ビタミンＡ濃度は、正常個体に比べ低下していた。
同時に血液中のＰＣＢとＤＤＥ（ＤＤＴの代謝物）濃度は正常個体より高かった。
ゼニガタァザラシでもバルト海の汚染された魚で飼育したグループは、血液中の甲状腺ホルモンやビタミンＡ濃度が低くなっており、生まれた子供の数も少なかった。
北西北太平洋の雄のイシイルカも、体内のＤＤＴ濃度が高い個体ほど血液中のテストステロン濃度が減少していた。
癌の発生セントローレンス川河口域は、世界有数の工業地帯の排水が流入する場所である。
ここにはシロイルカが生息しているが、この個体群はすでに五○年間以上もＰＯＰＳや水銀・鉛などの化学物質に慢性的に暴露されてきた。
その個体群は、かって五千から一万頭であったが、現在は四○○から五○○頭にまで減少している。
ここのシロイルカは、北極圏に生息する同種よりも、脂皮中に一○倍から一○○倍のＰＣＢを蓄積し、また腫傷・癌・免疫抑制・甲状腺腫・副腎皮質腺腫・バクテリア感染・乳腺異常・歯茎炎症・肺炎などの異常症状を示すことが報告されている。
なかでも癌の催患率が非常に高いことがある。
その結果、汚染魚を食べたアザラシで、白血球数の低下など免疫機能障害が認められ、化学物質がアザラシの免疫機能を抑制していることが示唆された。
ホルモン・ビタミンの異常甲状腺・副腎皮質・精巣・卵巣などのホルモンを産出する器官は、化学物質に対して感受性が高いことが知られている。
これら器官から放出される甲状腺ホルモンや性ホルモンは、いずれも細胞や組織の成長・発育・分化に深くかかわっている。
また、ビタミンＡ（レチノール）は視覚・生殖などの機能を保持したり、皮膚や粘膜の保持、さらには癌抑制・成長促進・細胞分化などの作用をもっている。
実験動物にＰＣＢやダイオキシンなどのＰＯＰＳを餌とともに摂取させると、それらはホルモンやビタミンの体内濃度を変化させたり、あるいは、それらの働きを促進・抑制したりして、本来の生理的機能を撹乱することが知られている。
海洋生物のなかにもＰＯＰＳの体内蓄積がホルモンやビタミンの濃度に影響していることを示唆する例が報告されている。
一九七五年頃から、カリフォルニアのキタゾウアザラシの未成熟個体に、原因不明の皮層病がまん延していた。
核ダイオキシン細胞膜ホルモン撹乱作用CYP1A誘導が特徴である。
シロイルカのがんは胃・腸・勝耽・肝臓・卵巣・乳腺といった器官で認められ、がん発生率はヒトの二倍にも達する。
対照的に、北極海のシロイルカにはこのような現象はみられていない。
このことは、ＰＣＢなどの有害化学物質が、シロイルカのがんの誘発に関与していることを暗示している。
酵素の誘導ダイオキシンや、ある特定のＰＣＢ成分によってひきおこされる毒性影響の一部（催奇形性・免疫抑制・ホルモン撹乱作用など）には、Ａｈレセプターとよばれる受容体が関与している。
これらのＰＯＰＳは、細胞内にとり込まれると、はじめにＡｈレセプターと結合する。
その後、ＰＯＰＳｌＡｈレセプターの複合体はＤＮＡの特定部位に結合することによって、複数の遺伝子の転写を調節する。
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