生物学的コミュニティ

生物学において、種という用語は、自然条件下で繁殖し、繁殖力のある子孫を残す可能性がある、同じ種類のすべての生物を指します。 ある種のメンバーが同時にある地域に住んでいる場合、その集団は構成されます。 特定の地理的範囲に生息し、相互作用しているすべての集団は、生物学的(または生物学的)共同体を構成している。 生物群集の中の生物は、その非生物的環境または非生物的環境とともに、生態系を構成している。 理論的には、生態系(およびその構成要素である生物群集)は、雨水溜まりに住む数匹の蚊の幼虫のような小さなものから、何千キロにもわたって広がる大草原のような大きなものになる。

北方林のような非常に大規模で一般的な生物群集はバイオームと呼ばれる。 生物はその生涯の一部をある地域で過ごし、一部を別の地域で過ごすかもしれません。 水、栄養物、堆積物、およびその他の生物的要因は、地質学的な力と移動する生物によって場所から場所へ運ばれます。 例えば、湖とその周辺の乾いた土地は、環境条件や生物群集が明らかに異なるように見えるかもしれないが、一方から他方へ物質や生物が大量に交換されることがあるのだ。 昆虫が湖に落ち、魚に食べられる……。 両生類は岸辺で狩りをするために湖を離れる。 土は陸から浸食され、水を肥やす。 湖面から蒸発した水は、雨として陸地に降り注ぎ、植物に栄養を与える。 4471>

すべての生物群集は、生活プロセスを維持するために、多かれ少なかれ一定のエネルギーの流入を必要とする。 生産性は、緑色植物が太陽光を取り込み、新しい有機化合物を生成する際に生じるバイオマスの量を表します。 熱帯雨林や中西部のトウモロコシ畑は生産性が非常に高いことがありますが、砂漠や寒帯林は生産性が非常に低い傾向があります。 栄養段階は、生物集団のメンバーが食物を得るために使用する方法を説明する。 一次生産者は、光合成に栄養を依存する緑色植物である。 一次消費者は、植物を食べる草食動物である。 二次消費者は、草食動物を食べる肉食動物である。 上位肉食獣は、食物連鎖や食物網の最上位に位置する大型の獰猛な動物である。 ハゲタカやハイエナのようなスカベンジャーと菌類やバクテリアのような分解者以外は、死んだ生物を食べて、その体を生態系の非生物的構成要素にリサイクルしている。 熱力学第二法則により、各栄養段階におけるエネルギーの大部分は、次の上位段階の生物には利用できない。 つまり、各栄養段階には、餌となる生物よりもはるかに少ない数の生物が存在することになる。 4471>

豊度は生物群集における生物の総数を表し、多様性はその生物群集における異なる種の数を表す尺度である。 アラスカの北極圏ツンドラでは、夏の短い生育期間中に、膨大な数の昆虫、渡り鳥の大群、数種の哺乳類の大群が生息しています。 このように、生息数は多いが、多様性はほとんどない。 一方、熱帯雨林では、わずか数ヘクタールの土地に数千種類の樹木とさらに多くの種類の昆虫が生息しているかもしれないが、それらの種を代表する個体はその土地に数匹しかいないかもしれない。 このように、森林は極めて高い多様性を持っているが、特定の種の存在量は少ないということもあり得るのである。 複雑さとは、生物界における生態学的プロセスの多様性や生態学的ニッチ(生計を立てる方法)の数を表すものである。 熱帯雨林は非常に複雑であると考えられるが、北極圏のツンドラは比較的複雑度が低い。

生物群集は一般に、後継者として知られる時間の経過とともに一連の発展的変化を遂げる。 例えば、新しく露出した地表に最初に入植した種は、パイオニアとして知られている。 地衣類、草本類、雑草草花など、厳しい環境に強い生物は、このカテゴリーに入る傾向がある。 パイオニアは、長い時間をかけて、堆積物を捕捉し、土壌を作り、水分を保持する。 また、シェルターを提供し、低木や小木などの他の種が根を張り、繁茂できるような状況を作り出す。 大型の植物は、パイオニア種よりも早く土壌を蓄積する。 また、日陰や隠れ家、高い湿度、日差しや風からの保護、開けた土地では生きられない生物のための生活空間も提供する。 最終的に、このような遷移のプロセスは、最初の開拓者が確立した地域社会とはまったく異なるものとなり、ほとんどの開拓者は、新たに攪乱された他の土地に移動することを余儀なくされるのである。 かつては、どの地域にも気候、地形、鉱物組成によって決まるオークの森や草原のような最盛期の生物群集があると考えられていた。 十分な時間と攪乱のない環境があれば、どのような地域でも必然的に最盛期を迎えると考えられていた。 しかし、現在では、生態系の中には継続的に攪乱を受けるものがあることが分かっている。 針葉樹林のようなある種の生物群集は、かつては安定したクライマックス群集だと考えられていたが、今では、定期的に撹乱され絶えず変化する地形のモザイクの中の偶然の連合体であると認識している

多くの生物群集は長期間にわたって比較的安定しており、多くの種類の撹乱や変化に耐えることができる。 たとえば、オークの森は、それを構成する種が自己増殖的なメカニズムを持っているので、オークの森であり続ける傾向がある。 1本の木が倒れても、他の木がその代わりに成長するのです。 このように、ダメージを修復し、変化に耐える力を “レジリエンス(回復力)”と呼びます。 生物集団の複雑さや多様性がレジリエンスを高めるかどうかについては、長年、理論生態学者とフィールド生態学者の間で議論が続いている。 理論モデルでは、タンポポやツチノコのような非常に丈夫な雑草種の集団は、熱帯林のような高度に専門化し多様化した生物群集よりも、変化に対する抵抗力が高い可能性が示唆されている。 最近の経験則によると、少なくとも草原などの一部の群集では、多様性が高いほど変化に対する抵抗力が高まり、ストレスや撹乱の後に損傷を修復する能力が高まることが示唆されている

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