空中生態系：特徴、種類、動物 - 生物学 - 2025

空中生態系は、対流圏で相互作用することがすべての生物（生き物）と非生物的（不活性要素）の要素で構成されています。厳密な意味では、それは遷移生態系です。なぜなら、空気中で完全なライフサイクルを完了する生物はないからです。

空中生態系の主な非生物的特性は、それが発達する基質が空気であることです。これはガスの混合物であり、したがって、陸生または水生よりも密度の低い基質です。

スペインで飛行中の鶴（タンチョウ）。出典：Arturo de Frias Marques

一方、大気は気候プロセス、特に降雨、風、嵐が発生する空間です。

鳥は空気環境において卓越しているが、昆虫や空飛ぶ哺乳類もいる。魚や爬虫類などの他の動物グループでは、飛行をすることができる種があります。

同様に、（風による）好気性の受粉を示す植物は、花粉を輸送する手段として空中の生態系を使用します。同様に、多くの植物は果物や種子を空気で分散させます。

一般的な特性

空中の生態系は、主に大気の下層である対流圏の下部に形成されています。この層は、地球の自転による隆起により、赤道で16 km、極で7 kmの厚さに達します。

これらの生態系は、陸上および水生の生態系とは異なり、永続的な生物成分はありません。したがって、この生態系では生命体がライフサイクル全体を完了することはなく、一次生産者もいないため、自給自足できません。

空中の生態系には3つの一般的な特徴があります。基質は空気であり、気候現象が発生し、生物の構成要素が移行する場所です。

-非生物成分

空気中の生態系の非生物的要素の中には空気があり、それを構成するガスと組み込まれている水蒸気があります。さらに、懸濁液には大量のダスト粒子があります。

空気

これは、対流圏（大気の下層）の構成要素であり、地表に直接接触しています。空気は主に78.08％の窒素と約21％の酸素、およびCO2（0.035％）と不活性ガス（アルゴン、ネオン）で構成されています。

密度

空気密度は、高さと温度とともに減少します。これは、空中の生態系間の重要な微分特性を割り当てます。したがって、高山地域では、空気は海抜の地域に比べて密度が低くなります。

同様に、砂漠地帯の気団は、日中（高温）に密度を減少させ、夜間（低温）に増加します。

温度

大気は通常、太陽からの紫外線から見えないため、対流圏は下から上に加熱されます。この放射は、地球の表面に当たって加熱され、赤外線または熱を放出します。

放射線の一部は宇宙空間に漏れ、もう1つは大気中のいくつかのガス（CO2、水蒸気）の温室効果によって保持されます。

気温は、土地や水よりも安定性が低く、風の流れや高さによって変動します。対流圏が上昇すると、気温は6.5ºC/ kmの割合で低下します。対流圏の上部（対流圏界面）では、気温が-55℃まで下がります。

湿度

蒸発散期の水循環の一部として、気体状態の水または水蒸気が大気中に取り込まれます。空気中に存在する水蒸気の量（相対湿度）は、さまざまな空中生態系の重要な特性です。

砂漠地帯の空気の相対湿度は、正午は約20％、夜間は約80％です。熱帯雨林の空気中、正午には58〜65％、早朝には92〜86％の湿度が検出されます。

風

気流。出典：元のアップローダーはオランダ語版ウィキペディアのEllywaでした。

太陽に対する地球の動きによって生成される温度の違いは、地域間で気圧の違いを生み出します。これにより、気団が高圧領域から低圧領域に移動し、風が発生します。

雨と嵐

対流圏は、水蒸気雲の蓄積を含む気候現象の領域です。蒸発した水は熱気の塊とともに上昇し、冷却されると懸濁液中の粒子の周りに凝縮して雲を形成します。凝縮水負荷が臨界点に達すると、雨が発生します。

嵐、ハリケーン、竜巻

空気の生態系に影響を与えるもう1つの障害は嵐です。嵐は、場合によっては強い風と激しい雨のハリケーンになります。ストームは、温度の異なる2つの気団が向かい合ったときに発生する気象現象です。

他の場合には、頂点が地球と接触する非常に高速で回転する空気の柱である竜巻が形成されます。

ダスト粒子

空中生態系のもう1つの非生物的要素は、粉塵（懸濁液中の小さな材料粒子）です。風と蒸発により、粒子が地球の表面と水域から対流圏に引き寄せられます。

サハラダスト。出典：Geological Image Bank

たとえば、毎年アフリカの砂漠からのほこりの雲が毎年アメリカに移動します。大西洋を横断し、アメリカのさまざまな場所に堆積するのは、約数億トンの塵です。

アメリカの一部の地域のサハラ砂漠からのダストの濃度は、1立方メートルあたり30〜50マイクログラムに達することがあります。

-生物成分

述べたように、空中の生態系において生物学的サイクル全体を完了する生物は存在しません。ただし、対流圏には、非常に多様な陸上および海洋微生物が存在することが検出されています。

細菌、真菌、ウイルス

NASAの飛行機が採取した大気サンプルから、浮遊細菌、真菌胞子、ウイルスが検出されました。この意味で、ある種のバクテリアがその環境で代謝機能を果たすことができるかどうかを決定するための研究が行われています。

細菌。出典：NIAID

細菌は海面から運び去られるか、風や上昇する熱気団によって陸塵とともに運ばれます。これらの細菌は、ほこりの粒子と浮遊水滴に住んでいます。

花粉と胞子

空中生態系を通過する他の生きている構成要素は、花粉粒と胞子です。精子植物（種子植物）は、花粉粒と胚珠の融合を通じて性的繁殖を行います。

花粉粒。ソース：ダートマス大学電子顕微鏡施設

これが起こるためには、花粉粒（男性配偶子）が卵子（女性配偶子）に移動する必要があります。このプロセスは、風、動物、または水によって発生します。

風（好気性）または空飛ぶ動物（動物型）による受粉の場合、花粉は空中生態系の一時的な部分になります。シダや他の種のない植物の繁殖構造を構成する胞子でも同じことが起こります。

動物

空気中の生態系に入るように適応した多くの動物がいます。これらの中には、空飛ぶ鳥、空飛ぶ昆虫、空飛ぶ哺乳類、空飛ぶ爬虫類、さらには空飛ぶ魚です。

空中生態系の種類

生態系としての空気環境へのアプローチは少なく、その意味で、空気生態系のタイプを区別する分類はありません。ただし、対流圏のコンテキストでは、緯度と経度の両方の意味で、また垂直方向でも、領域間に違いがあります。

緯度ゾーニング

空中の生態系は、赤道と極の間で高度、圧力、温度が異なります。同様に、空気の柱が陸上にあるか海上にあるかによって異なります。

したがって、気柱が存在する地域によって、空中生態系を通過する生物は異なります。

垂直ゾーニング

対流圏で上昇すると、空中生態系の非生物的条件も変化します。空気の密度と同様に温度が低下します。最初の海抜5,000メートルでは、空中の生態系に鳥や昆虫が侵入します。

彼らの一部として、残りの動物は樹冠の高さでこの生態系でのみ相互作用します。さらに、細菌や真菌の胞子は、5,000質量を超える空中生態系に見られます。

同時に、領土のゾーニングが現れ、陸上細菌の種が陸上で優勢で海の海洋細菌が優勢であることがわかりました。

空中生態系の動物

空中を冒険するために、飛行または少なくとも滑空が可能な多様な動物グループがあります。何カ月も飛行することができる人もいますが、すべての人がこの生態系を離れ、摂食、休息、または繁殖する必要があります。

-鳥

世界には約18,000種の鳥がいますが、そのほとんどは飛ぶことができます。鳥は空中を移動するだけでなく、飛行中の獲物を狩り、生殖周期の一部を遂行することさえあります。

キングスイフト（

この種は飛行中に数ヶ月滞在することができ、実施された研究によると、それは最大200日間連続して空中に留まることができます。

飛行中のスウィフト王（Tachymarptis melba）。出典：Birdwatching Barcelona

研究は、この鳥がどのようにして長期間空中に留まることができるか、特に飛行中に眠ることができるかどうかを決定し続けています。キングスウィフトは、飛行中に捕獲する昆虫を食べているので、食べるのをやめる必要はありません。

アルバトロス（Diomedeidae）

アルバトロス。ソース：ダンカンライト

それらは滑空飛行に非常に効率的な海鳥の家族であり、世界中に広く分布しています。その種の中には、平均翼幅が3 mに達する移動または放浪のアホウドリ（Diomedea exulans）があります。

灰色の頭のアホウドリ（Thalassarche chrysostoma）は南極を周回するジョージア州南部から1日あたり950 km飛ぶ。これらの鳥は、移動を完了するのに46日かかります。

-昆虫

昆虫は、種と個体数の両方で存在する最大の動物グループです。ミツバチ、ハチ、ハエ、蚊、カブトムシ、ロブスターなど、多くの種類の昆虫が飛んでいます。

ミツバチ（Anthophila）

蜂が花を訪問（出典：pixabay.com/）

ミツバチは蜂蜜の生産と植物の受粉におけるそれらの役割のために非常に重要な昆虫です。養蜂産業（蜂蜜生産）で最も一般的な種は、Apis melliferaです。

彼らは社会的な昆虫であり、労働者は花粉と蜜を探して長距離を絶え間なく旅行します。ミツバチの種は飛行範囲が異なります。つまり、ハチがなんとかして巣に戻る最大距離です。

メリポナsp。記録された最大距離は2.1 kmですが、Bombus terrestrisの場合は9.8 km、Apis melliferaの場合は13.5 kmです。ただし、記録された最大値は23 kmで、Euplusia surinamensis種が到達しています。

ロブスター（Acrididae）

この昆虫の家族には約7,000の渡り鳥が含まれ、最終的には巨大な個体群を形成して害虫になります。彼らは大きな群れの中を何キロも移動し、彼らの道で見つけた作物や他の植物を食い尽くします。

- 哺乳類

空気中の生態系に入る哺乳類の中で、コウモリ（Chiroptera）が目立ちます。これらは、アクティブな飛行を実行する唯一の哺乳類です（翼の衝動で）。

シベリアのムササビ（Pteromys volans）や中央アメリカのリス（Glaucomys volans）などの他のパッシブフライトまたはグライディング哺乳類があります。

げっ歯類の中には、イディウルス属などのグライダーや、ハモグリガ科またはコルゴス（胎盤哺乳類）やペタリウス（有袋類）などの他のグループもあります。

-爬虫類

空気の生態系を介してつかの間で逃げる能力を発達させたいくつかのアジアの種。彼らは木から飛び降りて体を通常の2倍の幅に平らにすることによってこれを行い、彼らはムササビよりもうまく滑空することができます。

-魚

一時的に空中生態系に入り込み、捕食者から逃げることができる、いわゆるトビウオ（Exocoetidae）のグループがあります。水から追い出すのに十分な尾びれを持っているのは約70種です。

トビウオ（Cheilopogon melanurus）。ソース：パトリックコイン（パトリックコイン）

この勢いから、これらの魚は約50 mの距離を滑空し、最大60 km / hの速度に達することができます。この滑空能力は、異常に大きい胸びれのおかげです。

参考文献

1. Calow、P.（編）（1998）。生態学と環境管理の百科事典。
2. Greensmith、A.（1994）。世界の鳥。オメガ版。
3. ルートヴィヒ・ヒメネス、LP（2006）。Bombus atratus（膜翅目：ハチ目）の都市環境における飛行範囲の観察。コロンビアの生物学的記録。
4. Lutgens、FK、Tarbuck、EJ、Herman、R。およびTasa、DG（2018）。雰囲気。気象学の紹介。
5. マーガレフ、R。（1974）。生態学。オメガ版。
6. Purves、WK、Sadava、D.、Orians、GH and Heller、HC（2001）。生活。生物学の科学。