キーストーン種101

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• キーストーン種とは
• キーストーン種の種類
• キーストーンは生態系にどのような影響を及ぼしますか？
• キーストーン種の例
• 地域/生態系別のキーストーン種

1960年代、有名な生態学者のロバートペインはワシントン州の海岸線の一部を破壊し、環境に大きなブレークスルーをもたらしました。コンゴウインコ湾の潮汐生態系の食物網を理解するために、彼は1つの地域で単一のヒトデ種をすべて除去しました。生態系全体が急速に変化し、特定の種が環境の全体的な構造と機能において大きな役割を果たしていることに気づきました。生態系にほとんど影響を及ぼさない生き物もいれば、植物や動物のコミュニティ全体を倒すことができる生き物もいます。ペインは、これらの重要な生物の用語を作り出しました：キーストーン種。食物連鎖の上下および世界中のキーストーン種を詳しく見てみましょう。

キーストーン種とは何ですか？

キーストーン種は、動物からのあらゆる生物である可能性があります。植物からバクテリアや菌類へ—生息地をつなぐ接着剤です。生態系コミュニティで最大または最も豊富な種ではないかもしれませんが、キーストーンが削除されると、生息地の構造と生物多様性を非常に異なるものに変える一連のイベントが発生します。生態系の多くのコンポーネントはすべて複雑にリンクされていますが、これらは生態系がどのように機能するかにおいて極めて重要な役割を果たす生物です。

キーストーン種の種類

キーストーン種はいくつかに分類されます幅広いカテゴリ。

捕食者

獲物の個体数と範囲を抑えることで、キーストーンオオカミやラッコのような捕食者は、他の捕食者だけでなく、食物連鎖のさらに下流にある他の動植物種にも影響を与えます。キーストーンの捕食者を取り除くと、一度狩りをした生き物の個体数が爆発し、他の生物を押し出し、種の多様性を減らすことができます。このドミノ効果は栄養カスケードとして知られています。

獲物

ナンキョクオキアミからカナダのカンジキウサギまでの動物を含むキーストーンの獲物は、生態系で大きな役割を果たします。それらは捕食者集団にとって重要な食料源として機能します。さらに、生態系内で希少または絶滅しやすい他の種類の獲物種とは異なり、それらは回復力のある生き物です。

生態系エンジニア

食料供給に影響を与える代わりに、ビーバー、アフリカのサバンナ象、およびその他の生態系エンジニアは、周囲の景観を作成、変更、または維持します。それらは他の生物の有病率と活動に影響を与え、生息地の全体的な生物多様性を定義するのに役立ちます。

相利共生

キーストーン相利共生は、相互に重要な相互作用に従事する2つ以上の種です。ある種の破壊は他の種に影響を与え、最終的には生態系全体に影響を与えます。これらのペアは、多くの場合、ハチドリのように特定の植物に栄養を頼る花粉症であり、それらの花粉症に頼って繁殖する植物です。

植物

ソノラ砂漠のサグアロのようなキーストーン植物サボテンは、他の種の重要な食料源や避難所を提供するものです。

キーストーンは生態系にどのような影響を及ぼしますか？

キーストーン種は、地域の生物多様性を維持しています。生態系、生息地の他の種の豊富さと種類に影響を与えます。それらはほとんどの場合、地元の食物網の重要な要素です。キーストーン種の特徴の1つは、他の種では不可能な重要な生態学的役割を果たしていることです。キーストーン種がなければ、生態系全体が根本的に変化するか、完全に存在しなくなります。種の役割は生態系ごとに変わる可能性があり、ある環境でキーストーンと見なされる種は、別の環境では同じと見なされない場合があることに注意することが重要です。

キーストーン種の例

ヒトデ

海の星、Pisaster ochraceusは、キーストーンの捕食者です。北アメリカ北西部の潮溜まりであり、ロバート・ペインのキーストーン種の概念を打ち出した種でした。海岸線の2つの範囲を比較すると、1つは海の星を物理的に取り除き、海に投げ出しました。ペインは、比較的まれであるにもかかわらず、ヒトデが残っている風景に与える生物多様性への大きな影響を観察しました。捕食性のヒトデがいない潮の露頭では、ムール貝はすぐに藻類、カサガイ、イソギンチャク、スポンジなど、15の元の種の多くを混雑させました。 1年以内に、ペインのヒトデのない生態系の生物多様性はほぼ半分になりました。

ラッコ

ラッコは北太平洋に自生し、沿岸の藻場の健康に重要な役割を果たしています。海底にそびえる茶色の藻類の密集した生態系、ケルプの森は、豊富な魚、海洋哺乳類、その他の種の餌、避難所、保育園の生息地、狩猟場を提供しますが、海洋無脊椎動物による捕食に対して脆弱です。

特にラッコは、捕食者なしで、ケルプを食べます。ラッコのように、それらを抑制し、より大きく、より豊富に成長します。ウニの「群れ」全体が海底を一掃することが知られており、昆布は月に最大30フィートの速度で立ち、不毛の海底を残します。幸いなことに、ウニは貪欲な食べる人であり、毎日体重の最大25％を消費します。ウニの個体数を制御し、昆布の森を繁栄させ続けることができるのは、とがった海洋動物に対するオッターの特大の食欲です。

ビーバー

ビーバーは、周囲の物理的環境を劇的に再形成する生態系エンジニアです。ビーバーが構築するダムは、周囲の風景に溢れ、池の湿地帯の生息地を形成します。豊富な動物や植物の集中をサポートできる湿地の牧草地淡水魚、昆虫、両生類、鳥、その他の動物、および脅威を含む植物dと絶滅危惧種は、避難所、保育園の生息地、繁殖地と餌場を湿地に依存しています。ビーバーダムとそれらが作り出す湿地はまた、小川の水質を改善し、水中の帯水層を補充し、干ばつと水不足を緩和し、洪水を減らし、植物の栄養素を蓄え、水の流れを遅くすることによって小川の土手の浸食を減らします。

オオカミ

灰色のオオカミは、その存在が他の生態系に波及効果をもたらす頂点捕食者です。研究によると、オオカミはワピチの個体数を抑え、ヤマナラシやヤマナラシを過度に閲覧することを防ぎます。これにより、景観内の樹木の健全な林分を維持することができます。オオカミは他の捕食者の集団にも恩恵をもたらし、食べられていない食物のくずがワピチ、コヨーテ、クマなどのスカベンジャーの食物供給を強化します。

灰色のオオカミは、48州の歴史的範囲のほんの一部にしか生息しておらず、絶滅の危機に瀕しているキーストーン種のままです。それにもかかわらず、トランプ政権は1974年に絶滅の危機に瀕した種の法律に基づいて制定されたオオカミの保護を取り消そうとしています。これは動物の回復を妨げる行動です。

象

アフリカ東部と南部のキーストーン種であるアフリカゾウは、1日あたり300ポンドもの植物を消費します。森林や低木地に変わる大量の小さな木や低木を根こそぎにして食べることで、彼らは草が繁茂する日当たりの良いオープンスペースを維持する生態系エンジニアです。この植生は、カモシカ、ヌー、シマウマなどの他の草食動物を支えています。また、ネズミやトガリネズミなどの小動物が穴を掘るのに、暖かく乾燥した土壌を提供します。次に、これらの獲物種は、ライオン、ハイエナ、チーターなどの肉食動物に餌を与えます。一方、ゾウは糞を介して植物の種子を新しい場所に広げます。実際、一部の植物は、ゾウの消化管を通過した後、発芽しやすくなるまで進化しています。この重要な種は、密猟者やトロフィーハンターからの攻撃を受けており、絶滅の危機に瀕しています。

プレーリードッグ

プレーリードッグは、北アメリカ中部と西部の草原に生息し、130種以上の他の種を支えるキーストーン種です。コヨーテ、ワシ、絶滅危惧種のクロアシイタチ、その他の動物の食料源としての役割を果たすだけでなく、彼らは生態系エンジニアであり、広大で複雑な地下を作り出す土壌をかき混ぜ、曝気し、肥沃にすることによって乾燥した草地の健康を維持しますコロニー。彼らの掘り出しは、一連の植生が繁栄することを可能にし、それは次に、より多くのワピチ、バイソン、および他の草食動物をサポートします。そして、彼らの巣穴は、ガラガラヘビ、アナホリフクロウ、ジャックラビットなどの動物に避難所を提供します。プレーリードッグが本来の草原の生息地から姿を消すと、木本植物が引き継ぎ、プレーリーの生態系を根本的に変える可能性があります。

ミツバチ

他の花粉交配者（マルハナバチのようにキーストーン種でもある）の助けを借りて、ミツバチは世界の顕花植物の90％もの繁殖を支えています。それらは、果物、野菜、および人間に食物から衣類、燃料まですべてを提供する他の作物を汚染するだけでなく、世界中の生態系の他の無数の種が生き残る種子、ナッツ、ベリー、および果物の生産にも役立ちます。ミツバチがいなければ、食物連鎖全体にボトムアップの結果のカスケードがあります。それにもかかわらず、絶滅危惧種のさびたパッチを当てたマルハナバチのようなミツバチは、米国では重要な保護を受けることができませんでした。

地域/生態系別のキーストーン種

海

上部食物連鎖の中で、サメは世界中の海洋生態系にトップダウンの影響を与える重要な捕食者です。最も病気の、最も弱い、そして最も遅い動物を捕食することによって、彼らは病気の広がりを制御し、獲物の個体数を抑制します。それらは地元の生息地にも影響を与えます。たとえば、カリブ海のサンゴ礁の生態系でハタのような捕食性の魚を狩ることによって、サメは食物連鎖のさらに下流にある草食性の魚の集団を繁殖させ、これらの魚は、さもなければサンゴ礁を劣化させる藻類をかすめます。 。一部の種類のサンゴもキーストーン種と見なされます。一例として、米国南東部、メキシコ湾、カリブ海の海域で見られる象牙の木の珊瑚があり、300を超える無脊椎動物に貴重な生息地を提供しています。他の海洋キーストーン種には、オキアミ（南極の無数のクジラ、アザラシ、海鳥にとって不可欠な食料源）やマングローブに生息するカニ（落葉を管理し、水中の土壌の健康を改善する巣穴を作る）が含まれます。

砂漠

ネイティブアメリカ南西部とメキシコ北西部のソノラ砂漠にあるサグアロサボテンは、アカオノスリやキツツキなどの鳥に重要な営巣地を提供するキーストーン種です（後者は毎年新しい巣穴をつつき、古い穴を残します他の鳥）。これらのサボテンは、重要な栄養源としても機能します。彼らの咲く花はコウモリ、鳥、蜂に餌を与えますが、砂漠が最も乾燥しているときに熟す果実は、多くの場合、無数の哺乳類、昆虫、その他の種の唯一の湿った食物源です。

その他砂漠のキーストーン種には、モハベの砂漠のカメ（他の動物が捕食者や砂漠の熱から保護するために頼っている巣穴を掘る）や、食物連鎖の真ん中で両方の捕食者を捕食するオーストラリアのディンゴが含まれます。野生の猫、そしてさまざまな草食動物（カンガルーなど）は、オーストラリアの奥地を無傷に保つのに役立ちます。

北方林

タイガとも呼ばれる北方林は、北極圏のすぐ下にある世界の北緯の大部分の周りに輪を形成しています。カナダの北方では、カンジキウサギは絶滅危惧種のカナダオオヤマネコ（冬の食事の75％以上をカンジキウサギに依存している）や他の捕食者の餌として機能するキーストーンの獲物種の例です。北方のキーストーン種には、アスペンやヤナギなどの樹木（これらは苔癬、菌類、昆虫、鳥などの無数の生物に重要な生息地を提供します）や野生の赤いラズベリーなどの植物も含まれます。これらは蜂から熊までの動物にとって重要な食料資源です。 。

ツンドラ

寒く、樹木がなく、通常は雪が降る北極圏のツンドラは、北半球であり、植物や動物の種がほとんど繁殖しない生態系です。その最も重要な獲物種の1つは、ツンドラの食物網全体に影響を与える大きな周期的な個体数変動を受ける小さなげっ歯類であるレミングです。キーストーン種であるレミングは、ホッキョクギツネ、シロフクロウ、イタチなどの捕食者に餌を与えます。空腹の草食動物として、彼らはまた、彼らが養う植物の有病率、健康、および構成に影響を与えます。一方、ノルウェーと北極の間の一連の島では、鳩飼いはホッキョクグマとホッキョクギツネを獲物として支えながら、地元の植生に重要な堆肥を提供する重要な鳥です。

熱帯雨林

世界中の熱帯林では、イチジクの木が重要な資源として機能し、1,200種類以上の鳥、コウモリ、および他の種は一年中（他の食物資源が不足している時期を含む）。一部の種子散布者（森の中を移動し、種子で満たされた糞を残して根を張って成長できる動物）もキーストーン種と見なされます。これらには、中央アフリカのニシローランドゴリラとオーストラリアのヒクイドリが含まれます。