生態学的単位

生態学的単位とは、生態系内の特定のレベルまたは組織化の程度を指します。生態系において最も一般的に使用され、議論される単位は、個体、個体群、群集、生態系のレベルの単位です。[1]これらの用語は、個体または個体群レベルで発生するような非常に具体的で局所的な相互作用と、群集および生態系レベルで発生するより広範で複雑な相互作用を区別するのに役立ち、異なるスケールにおける生態学的構造とプロセスを理解するための枠組みを提供します。[2]

これらの生態学的単位は、生態学分野の基礎を成すものであり、様々なレベルの生態系における主要な構成要素と関係性を定義・特定することで、議論や研究の一貫性を確保しています。さらに、これらの用語と生態学的単位の概念全体は、生態学理論、生物多様性の理解、保全戦略など、様々な分野と密接に関連しています。[1] しかし、これらの生態学的単位については、正確な用語とその用法の不一致をめぐって、いくつかの意見の相違が生じています。これらの議論は、以下の4つの異なる分野における相反する見解に起因しています。[1]

  1. 単位が統計的に定義されるか、相互作用のネットワークによって定義されるか： 統計的な定義とは、生態学的単位が統計的な値と基準に基づいて測定可能なパラメータを用いて測定されることを意味します。相互作用のネットワークとは、生態学的単位が生物と環境の関係性とダイナミクスによって定義されることを意味します。[1]
  2. 境界が地形的基準によって引かれるか、プロセス関連基準によって引かれるか： 地形的基準とは、生態学的境界が周囲の物理的・地理的特徴に基づいて引かれることを意味します。プロセス関連基準は、そのレベルで発生する生態学的プロセスと相互作用に焦点を当てます。[1]
  3. 必要とされる内部関係の高さ：これは、生態学的単位の相互作用と相互接続性の強度と複雑さの度合いを指します。[1]
  4. 生態学的単位は観察者によって「現実の」実体として認識されるか、それとも抽象的な概念として認識されるか：この議論は、生態学的単位が名前とゆるい定義を持っているにもかかわらず、それが単にモデル化に役立つ概念的思考の尺度に過ぎないのか、それとも決定的で具体的なものとして見られるのかを議論する。[1]

まとめ

個人

最も基本的な生態学的単位は個体レベルである。このレベルでは、単一種の個々の生物が参照の焦点となる。個体を研究することで、その生理機能や行動に関する概念を強化することができる。さらに、単一個体は遺伝的変異など多くの点で外れ値となる可能性があり、この変化のきっかけとなったものは何なのか、またそれが個体群の残りの部分に広がっているのかどうかという疑問につながる可能性がある。[3]個体を研究することには意味がなく、1個体に基づいて個体群全体について具体的な結論を導き出すことはできないと主張することもできる。しかし、個体は適応、生存、生殖の根底にあるプロセスを理解するための出発点となるため、種のより広範なダイナミクスに関する貴重な洞察を提供してくれる。[4]

人口

次のレベルは個体群です。これは、単一の種のすべての個体を指します。個体群の研究は、種内、種間、および周囲の環境との相互作用を理解するために重要です。[5]また、同じ場所または異なる場所の同じ種間の類似点と相違点を明らかにし、これらの変動に影響を与える主要な変数を特定するのに役立ちます。個体群内の変化は、種が自らを維持するために進化的適応を促す何らかの生存圧力に起因することがよくあります。これらの圧力には、資源の競争、捕食、気候変動、または病気の発生が含まれます。[4]個体群動態を調べることで、科学者は種が時間の経過とともにどのように適応するかについての洞察を得て、将来の変化を予測し、保全活動や生態系の管理について情報に基づいた決定を下すことができます。

コミュニティ

群集は、階層的な大きさで言えば個体群に次ぐものである。群集とは、種とそれらが生息する生息地の間の集合的なダイナミクスである。 [6]群集は、生態系と比較するとより親密な生息地と最も密接に関連している。生息地はより小さく、より特定の地域を意味するが、生態系は複数の生息地を包含できる広い用語である。その一例は海洋生態系であり、これは海洋条件に生息するすべての生物のための包括的な用語となり得る。[7]しかし、どちらも海洋生態系という用語に含まれるにもかかわらず、メイン湾の生息地はグレートバリアリーフの生息地とは大きく異なる。 [8] [9]これはまた、これら2つの異なる生息地に存在する生物である群集も異なることを意味する。

生態系

最後の生態学的単位は生態系である。生態系は、生物的・非生物的要素の両方を含む、地球の多様で複雑な条件を包含する。[10]生態系は、赤道に対する位置、場所の高度との関係、季節的傾向など、地理的な場所によって異なることが多い。[11]生態系の例としては、海洋/水生生態系、熱帯雨林、ツンドラ、サバンナなどが挙げられる。前述のように、より広範な生態系分類を共有しているにもかかわらず、同じ生態系内のすべての生息地や群集がまったく同じというわけではない。しかし、類似した気候条件、優勢な植物種、生物間の相互作用の種類など、重要な特徴を共有する傾向がある。これらの共通の特徴により、生態系は凝集的に機能し、栄養循環、エネルギーの流れ、種間相互作用などの特定の生態学的プロセスをサポートしながら、地域や環境的状況によって独自の変化を示すことができる。[12]

参考文献

  1. ^ abcdefg Jax, Kurt (2006年9月). 「生態学的単位：定義と応用」 . The Quarterly Review of Biology . 81 (3): 237– 258. doi :10.1086/506237. ISSN  0033-5770. PMID  17051830.
  2. ^ ロバート・メイ (2007年9月28日). 「生態系における組織レベル」. グレゴリー・R・ボック; ジェイミー・A・グッド (編).ノバルティス財団シンポジウム213 - 生物学における還元主義の限界. Wiley. pp.  193– 202. doi :10.1002/9780470515488.ch14. ISBN 978-0-471-97770-4. PMID  9653724。
  3. ^ ヒューズ, A. ランドール; イノウエ, ブライアン D.; ジョンソン, マーク TJ; アンダーウッド, ノラ; ヴェレンド, マーク (2008). 「遺伝的多様性の生態学的影響」.エコロジーレター. 11 (6): 609– 623.書誌コード:2008EcolL..11..609H. doi :10.1111/j.1461-0248.2008.01179.x. ISSN  1461-0248. PMID  18400018.
  4. ^ ab Wadgymar, Susana M.; Sheth, Seema; Josephs, Emily; DeMarche, Megan; Anderson, Jill (2024-05-01). 「進化生態学における適応度の定義」. International Journal of Plant Sciences . 185 (3): 218– 227. Bibcode :2024IJPlS.185..218W. doi :10.1086/729360. ISSN  1058-5893. PMC 11257499. PMID 39035046  . 
  5. ^ Comolli, Luis R. (2014年11月24日). 「微生物群集における種内および種間相互作用」. Frontiers in Microbiology . 5 : 629. doi : 10.3389/fmicb.2014.00629 . ISSN  1664-302X. PMC 4241841. PMID 25505455  . 
  6. ^ Bell, G. (2007年11月). 「栄養構造の進化」 .遺伝. 99 (5): 494– 505. Bibcode :2007Hered..99..494B. doi :10.1038/sj.hdy.6801032. ISSN  1365-2540. PMID  17687253.
  7. ^ Doney, Scott C.; Ruckelshaus, Mary; Duffy, J. Emmett; Barry, James P.; Chan, Francis; English, Chad A.; Galindo, Heather M.; Grebmeier, Jacqueline M.; Hollowed, Anne B.; Knowlton, Nancy; Polovina, Jeffrey; Rabalais, Nancy N.; Sydeman, William J.; Talley, Lynne D. (2012-01-15). 「気候変動による海洋生態系への影響」 . Annual Review of Marine Science . 4 : 11– 37. Bibcode :2012ARMS....4...11D. doi :10.1146/annurev-marine-041911-111611. ISSN  1941-1405. PMID  22457967.
  8. ^ Staudinger, Michelle D.; Mills, Katherine E.; Stamieszkin, Karen; Record, Nicholas R.; Hudak, Christine A.; Allyn, Andrew; Diamond, Antony; Friedland, Kevin D.; Golet, Walt; Henderson, Meghan Elisabeth; Hernandez, Christina M.; Huntington, Thomas G.; Ji, Rubao; Johnson, Catherine L.; Johnson, David Samuel (2019年9月). 「そろそろ時間だ：メイン湾生態系におけるフェノロジー変化の総合」. Fisheries Oceanography . 28 (5): 532– 566. Bibcode :2019FisOc..28..532S. doi :10.1111/fog.12429. ISSN  1054-6006. PMC 6774335 . PMID  31598058 . 
  9. ^ リチャーズ、ゾーイ・T.; デイ、ジョン・C. (2018年5月8日). 「グレート・バリア・リーフの生物多様性―その保護はどの程度適切か？」. PeerJ . 6 e4747. doi : 10.7717/peerj.4747 . ISSN  2167-8359. PMC 5947040. PMID 29761059  . 
  10. ^ McBride, MA; Huston, AC (2002-09-19), Loreau, Michel; Naeem, Shahid; lnchausti, Pablo (eds.), 「生態系プロセスに対する生物的制御と非生物的制御の相対的な強さの評価」 ,生物多様性と生態系機能, Oxford University Press, Oxford, pp.  47– 60, doi :10.1093/oso/9780198515708.003.0005, ISBN 978-0-19-851570-8、 2024年12月13日閲覧
  11. ^ 「熱帯気候の安定性と生命分布への影響」、過去の地球規模の変化が生命に及ぼした影響、全米科学アカデミー出版（米国）、1995年、 2024年12月13日閲覧。
  12. ^ DeAngelis, DL (1980). 「エネルギーの流れ、栄養循環、そして生態系の回復力」 .生態学. 61 (4): 764– 771. Bibcode :1980Ecol...61..764D. doi :10.2307/1936746. ISSN  1939-9170. JSTOR  1936746.
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