非栄養段階ネットワーク

種が互いに及ぼすあらゆる行動や影響は、生物学的相互作用とみなされます。種間の相互作用は、いくつかの方法で考察できます。例えば、相互作用をネットワークの形で表す方法があります。ネットワークでは、メンバーとそれらを結びつけるパターンが特定されます。種間の相互作用は、主に栄養段階の相互作用、つまりどの種が他の種を餌としているかという観点から考察されます。

現在、非栄養段階的な相互作用を統合した生態学的ネットワークの構築が進められています。これらのネットワークに含まれる相互作用の種類は、相利共生、片利共生、中立共生、無利共生、拮抗共生、競争の6つのカテゴリーに分類できます。

種間相互作用の適応度コストと適応度便益を観察し、推定することは非常に困難です。相互作用の解釈方法は、そこから得られる結論に大きな影響を与える可能性があります。

相互作用特性

相互作用の特性評価は、さまざまな基準、またはそれらの組み合わせに従って行うことができます。

有病率

有病率は、特定の相互作用の影響を受ける人口の割合を特定し、それが比較的まれであるか一般的であるかを定量化します。一般的に、一般的な相互作用のみが考慮されます。

ネガティブ/ポジティブ

相互作用が関係する種にとって有益か有害かによって、相互作用の兆候と、それがどのタイプの相互作用に分類されるかが決まります。相互作用が有益か有害かを明らかにするために、慎重な観察研究や実験研究を実施し、構成員が経験する費用便益のバランスを確立しようと試みることができます。

強さ

相互作用の符号は、その相互作用が適応度に与える影響を反映するものではありません。一例として、拮抗作用が挙げられます。拮抗作用では、捕食者は寄生者（適応度の低下）よりも、被食者（死）にはるかに強い影響を与える可能性があります。同様に、正の相互作用は、適応度にわずかな変化をもたらすものから、生死に関わる影響まで、様々な影響を与える可能性があります。

空間と時間における関係

空間と時間における関係は、自然学者によって何世紀にもわたって観察されてきたにもかかわらず、現在ネットワーク構造の中では考慮されていません。ネットワーク分析に、地理的な近接性、持続期間、そして相互作用の季節パターンを含めることは、非常に有益な情報となるでしょう。

相互作用の重要性

栄養段階カスケードが発生するのと同様に、「相互作用カスケード」が発生することが予想されます。したがって、文献でよく見られるエネルギーネットワークや物質ネットワークと多くの点で類似する「効果」ネットワークを構築できるはずです。ネットワークトポロジーを評価し、モデルを構築することで、相互作用する種が互いにどのように影響し合い、それらの効果がネットワークを通じてどのように伝播するかをより深く理解できる可能性があります。場合によっては、間接的な栄養段階効果が直接的な栄養段階効果よりも優勢になることが示されています (Patten, 1995)。おそらくこのパターンは、非栄養段階的な相互作用にも現れるでしょう。

キーストーン種

ネットワーク構造を分析することで、特に重要なキーストーン種を特定することができます。キーストーン種の別のクラスとして、「生態系エンジニア」と呼ばれるものがあります。特定の生物は環境を劇的に変化させ、生息地内で起こる多くの相互作用に影響を与えます。この用語は、「生物的または非生物的物質の物理的状態変化を引き起こすことで、他の種にとっての（自身以外の）資源の利用可能性を直接的または間接的に調整する」生物を指します。ビーバーはそのようなエンジニアの一例です。他の例としては、ミミズ、樹木、サンゴ礁、プランクトン生物などが挙げられます。このような「ネットワークエンジニア」は「相互作用調整因子」と見なすことができ、つまり、個体群密度の変化が2つ以上の他の種間の相互作用に影響を与えることを意味します。

興味深い例

特定の相互作用は特に理解しにくい場合があります。これには以下のようなものが含まれます。

批判

生物学の複雑さを図式で表現することは可能でしょうか?
目に見えないインタラクションを正確に検出し評価するにはどうすればよいでしょうか?
これらのネットワークは人口動態をどの程度予測できるのでしょうか?

参考文献

CG Jones、JH Lawton、M. Shachak、「物理的生態系エンジニアとしての生物のプラスとマイナスの影響」、Ecology 78 (1997)、1946–1957。
V. Vasasa, F. Jordan. 生態学的相互作用ネットワークにおける位相的キーストーン種：リンクの質と非栄養的効果の考慮. 生態学的モデリング 196 ( 2006 ) 365–378.
Fath B. ネットワーク相互関係：生態系におけるコミュニティレベルの正の関係性. 生態学的モデリング. 208, 1 (2007), 56-67.
Patten, BC, 1995. 生態学的極限原理のネットワーク統合：エクセルギー、エメルギー、電力、優位性、および間接効果. Ecol. Model. 79, 75–84.