基礎種
カリフォルニアの巨大ケルプの森、基礎種[ 1 ]

生態学において、基礎種とは、生物群集の構造化に重要な役割を果たす種のことである。基礎種は食物網のどの栄養段階にも位置することができる（すなわち、一次生産者、草食動物、または捕食者である）。この用語は1972年にポール・K・デイトン[ 2 ]によって造られ、彼はそれを海洋無脊椎動物および藻類群集の特定のメンバーに適用した。いくつかの場所での研究から、その活動が海洋群集の残りの部分に不均衡な影響を及ぼす少数の種が存在し、したがってそれらの種が群集の回復力の鍵となることが明らかになった。デイトンの見解は、基礎種に焦点を当てることで、群集全体が汚染などの撹乱にどのように反応するかをより迅速に理解するための単純化されたアプローチが可能になり、群集のすべてのメンバーの反応を同時に追跡するという極めて困難な作業を試みる必要がないというものである。この用語はそれ以来、世界中の水生環境と陸生環境の両方における生態系のさまざまな生物に適用されてきた。アーロン・エリソンらは、関連生物への影響や生態系プロセスの調節を通じて特定の森林生態系を定義・構築する樹木種に基礎種という用語を適用し、陸生生態学にこの用語を導入した。[ 3 ]

基礎種の喪失の例と結果

ツガ・カナデンシス

ニューメキシコ州セビリア国立野生生物保護区のマッケンジー・フラッツ（半乾燥バイオーム遷移地帯）で行われた研究では、優占種および共優占種の多様な基底植物種の喪失が、他の種の生育に及ぼす影響が観察された。この遷移地帯は、チワワ砂漠に生息する2種のブラックグラマ（Bouteloua eriopoda）とクレオソートブッシュ（Larrea tridentata）と、ステップ地帯に生息する短草種ブルーグラマ（Bouteloua gracillis）で構成されている。それぞれの種は、特定の土壌環境を持つ地域を優占している。ブラックグラマは砂質土壌を、ブルーグラマは粘土含有量の高い土壌を、クレオソートブッシュは表土が砂利質のきめの細かい土壌を優占している。この研究では、基礎種の喪失に対する反応は、種の回復能力から生態系の気候条件、優占種のパターンまで、さまざまな要因に依存することを指摘し、研究結果の考えられる理由を探りました。結果によると、優占する基礎種が1種しかない地域では、その種の喪失によって優占種が混合優占種群集への移行が見られました。例えば、クレオソートブッシュが優占する低木地帯では、クレオソートブッシュの除去後、優占種が他の低木32%、多年生イネ科植物26%、多年生草本22%に変化しました。もう1つの発見は、群集の種類や除去された種に関係なく、基礎種の喪失によってブラックグラマが全体的に増加したことです。これは、結果は除去または喪失した種の回復能力に大きく影響されるという考えを裏付けています。[ 4 ]

別の研究では、森林生態系における基礎となるトウヒガ（ Tsuga canadensis ）の減少の影響を観察した。 [ 5 ]トウヒガは北米東部の森林の基礎種だが、ケナガツガの偶発的な導入により脅威にさらされている。この研究では、環境変化の指標として知られているアリ、カブトムシ、クモなどの節足動物の個体群に対するトウヒガの減少の影響を観察した。結果、トウヒガが除去された地域では節足動物種が全体的に増加し流入していることが判明した。研究者らは、これはトウヒガの減少によって開けた生息地が増えたためだと示唆した。このトウヒガの研究結果は、基礎種の減少が影響を受けた地域での種の多様性の増殖につながったという点で議論された以前のマッケンジーフラッツの研究結果を裏付けている。これらの結果は、基礎種が生物の生息地を作り出すことでコミュニティや生態系において重要な役割を果たしているという長年の考えに矛盾しているように思われ、場合によっては基礎種が種の多様性のボトルネックになっていることを示唆している。[ 6 ]

基礎種は、群集構造の形成において重要な役割を果たしますが、その役割は多岐にわたります。基礎種の存在は、特定の生態系におけるその役割に応じて、種の多様性を減少させることも増加させることもできます。議論された研究では、基礎種が類似の分類群と異なる分類群において種の多様性を制限した事例（それぞれマッケンジー・フラッツとイースタン・ヘムロックの研究）が強調されました。[ 4 ] [ 5 ]

効果

基礎種は食物網の複雑さを高める2018 年に Borstらが行った研究では...
(A) 基盤種を含む7つの生態系をサンプリングした。沿岸生態系（海草、ムラサキイガイ、ヒメジョオン）、淡水生態系（ミズヒキ、ミズヒキ）、陸生生態系（スペインモス、マツヨイセン）。(B) 食物網は、裸地と基盤種が優占する複製領域の両方で構築された。(C) 基盤種が構造化した食物網それぞれから、種の数が裸地食物網の種数と一致するまで、ノード（種）をランダムに除去した。
基礎種の存在は食物網の複雑さを著しく高め、特に食物連鎖の上位に位置する種の繁栄を促進する。[ 7 ]

2018 年に Borstらが行った研究では、基盤種（空間的に優占する生息地構造生物[ 8 ] [ 9 ] [ 10 ]）が、生態系の種類に関係なく、種の促進を介して、種の数で示されるサイズとリンク密度で示される複雑さを高めることで食物網を修正するという一般仮説が検証されました (図を参照)。[ 7 ]さらに、基盤種によって引き起こされる食物網の特性の変化は、食物網全体にわたる種のランダムな促進、または特定の栄養段階または機能グループに属する特定の種を対象とした促進によって発生することが検証されました。食物網の底辺にある種はランダムな促進に基づいて予測されるよりも強く促進されず、肉食動物は基盤種の食物網でより強く促進され、その結果、平均栄養段階が高くなり、平均連鎖長が長くなることがわかりました。[ 7 ]

基礎種は、新しい生息地を作り出し、物理的ストレスを軽減することで、関連するコミュニティを強く促進します。[ 11 ] [ 12 ] [ 13 ] [ 14 ] [ 15 ] [ 16 ]基礎種によるこの形式の非栄養的促進は、広範囲の生態系と環境条件で発生することがわかっています。[ 17 ] [ 18 ]厳しい沿岸地域では、サンゴ、ケルプ、ムール貝、カキ、海草、マングローブ、塩性湿地植物が、流れと波を弱め、避難所と付着のための地上構造を提供し、栄養素を濃縮し、および/または干潮時の乾燥ストレスを軽減することで、生物を促進します。[ 8 ] [ 18 ]より無害なシステムでは、森林の樹木、サバンナの低木や草、淡水系の大型水草などの基礎種も、主要な生息地構造の役割を果たしていることがわかっています。[ 17 ] [ 18 ] [ 19 ] [ 20 ]最終的には、すべての基礎種が生息地の複雑さと利用可能性を高め、それによって他の種が利用できるニッチ空間を分割して強化します。[ 17 ] [ 21 ] [ 7 ]

参照

参考文献

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