生態系のダイナミクスとは、環境とその生物成分(植物、真菌、動物など)で発生する一連の継続的な変化を指します。
生態系の一部である生物成分と非生物成分の両方が、安定性を与える動的バランスに含まれています。同様に、変化のプロセスは、生態系の構造と外観を定義します。
出典:LA turrita、Wikimedia Commons
一見すると、生態系は静的ではないことがわかります。自然災害(地震や火事など)の結果であるような、急速で劇的な変更があります。同様に、変動は構造プレートの動きのように遅くなる可能性があります。
変更は、競争や共生など、特定の地域に生息する生物間に存在する相互作用の産物でもあります。さらに、炭素、リン、カルシウムなどの栄養素のリサイクルを決定する一連の生物地球化学サイクルがあります。
生態系のダイナミクスのおかげで発生する創発的な特性を特定できれば、この情報を種の保全に応用できます。
生態系の定義
生態系は、それらが住んでいる物理的環境と相互に関連しているすべての生物で構成されています。
より正確で洗練された定義については、生態系を「定義された栄養構造、生物多様性、マテリアルサイクル」。
一方、Hollingは私たちに短い定義を提供しています。
両方の定義を考慮に入れると、生態系は生物的と非生物的の2種類のコンポーネントで構成されていると結論付けることができます。
生物相または有機相には、生態系内のすべての生きている個体が含まれ、それを真菌、細菌、ウイルス、原生生物、動植物と呼びます。これらは、プロデューサー、コンシューマーなど、役割に応じてさまざまなレベルで編成されています。一方、アビオティックスはシステムの非生物的要素を構成します。
生態系にはさまざまな種類があり、熱帯雨林、砂漠、草原、落葉樹林など、さまざまなカテゴリで場所や構成に応じて分類されます。
生き物の関係
生態系のダイナミクスは、非生物環境の変化によって厳密に決定されるわけではありません。生物が互いに確立する関係もまた、交換システムにおいて重要な役割を果たします。
異なる種の個体間に存在する関係は、個体数や分布などのさまざまな要因に影響を与えます。
動的なエコシステムを維持することに加えて、これらの相互作用には重要な進化的役割があり、長期的な結果は共進化のプロセスです。
それらはさまざまな方法で分類でき、相互作用間の境界は正確ではありませんが、以下の相互作用に言及できます。
コンペ
競争では、2つ以上の生物が成長や繁殖率に影響を与えます。同じ種の生物間で関係が発生するときの種内競争を指しますが、種間は2つ以上の異なる種の間で発生します。
生態学で最も重要な理論の1つは、競合排除の原則です。つまり、2つの種のリソースが非常に似ている場合、一方が他方を置き換えてしまうことになります。
このタイプの関係には、セクシャルパートナーがペアレンタルケアに投資するための男女間の競争も含まれます。
搾取
「種Aの存在がBの発生を刺激し、Bの存在がAの発生を阻害する」ときに搾取が発生します。
これらは拮抗関係と見なされ、いくつかの例は捕食者と被食者のシステム、植物と草食動物、寄生虫と宿主です。
搾取関係は非常に具体的です。たとえば、非常に限られた範囲の獲物しか消費しない捕食者-または、捕食者が広範囲の個体を食べている場合、それは広くなる可能性があります。
論理的には、捕食者と被食者のシステムでは、進化の観点から関係を評価したい場合、後者は最大の選択圧を経験するシステムです。
寄生虫の場合、これらは宿主の内部に住むか、または家畜(ノミやマダニ)のよく知られた外部寄生虫などの外部に存在します。
草食動物とその植物の関係もあります。野菜には、捕食者の味に不快な一連の分子が含まれており、これらが順番に解毒メカニズムを発達させます。
相互主義
種間のすべての関係がそれらの1つに否定的な結果をもたらすわけではありません。両当事者が相互作用から利益を得る相互主義があります。
相互主義の最も明らかな事例は受粉であり、受粉者(昆虫、鳥、コウモリなど)は植物のエネルギーの豊富な蜜を食べ、受精を促進して花粉を分散させることで植物に利益をもたらします。
これらの相互作用は、動物の側でいかなる種類の認識や興味も持っていません。つまり、受粉を担当する動物はいつでも植物を「助け」ようとはしません。混乱を避けるために、人間の利他的な行動を動物界に外挿することは避けなければなりません。
生物地球化学サイクル
生態系は、生物の相互作用に加えて、同時に継続的に発生する主要な栄養素のさまざまな動きの影響を受けます。
最も重要なのは、炭素、酸素、水素、窒素、リン、硫黄、カルシウム、マグネシウム、カリウムなどの主要栄養素です。
これらの循環は複雑な関係のマトリックスを形成し、水、大気、バイオマスなど、生態系の生きている部分と生きていない領域の循環を交互に繰り返します。各サイクルには、要素の生成と分解の一連のステップが含まれます。
この栄養素の循環の存在のおかげで、生態系の主要な要素は、システムのメンバーが繰り返し使用することができます。
参考文献
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