研究成果

食物網のかたちを捉える新手法-河川で生態系の変化を捉えることに成功-


2018年05月21日


     大手信人 情報学研究科教授、加藤義和 総合地球環境学研究所研究員、陀安一郎 同教授、近藤倫生 東北大学教授、吉村真由美 森林総合研究所室長らの研究グループは、生物多様性を知るための指標として知られていたシャノン・ウィーナー指数(H’)をもとに算出できる3つのD指標を用いることで、食物網の複雑な構造を捉えられることを示しました。

     本研究成果は、2018年5月18日に生態学分野の国際学術誌「Ecology Letters」にオンライン公開されました。

    研究者からのコメント

     今後、世界各地のさまざまな食物網でD指標を比較することにより、「それぞれの食物網の構造はどのような特徴を持っているのか?」あるいは「さまざまな食物網が共通して持っている構造上の特性は何か?」といった生態学上の問題に迫ることができると考えられます。さらに、食物網構造に起きた変化の検出にもD指標は利用できるため、漁業資源の管理や野生生物の保全などへの応用が期待されます。

    本研究成果のポイント

    • 野外生物調査と生物組織の化学分析(安定同位体分析)を組み合わせて計算される新しい生態系の指標(3つのD指標)を使うことで、これまで捉えることのできなかった、食物網の複雑性を知ることができるようになりました。
    • さまざまな河川における水生昆虫の食物網を例に、それぞれについて3つのD指標の時間変化等を調べることで、これらの生態系の状態が人間活動等の影響を受けて変化する様子を捉えることに成功しました。

    概要

     生物の、“食う-食われるの関係”がさまざまな種の間で複雑に結ばれる結果、それらの関係の総体は「食物網」と呼ばれるネットワーク構造を取ります。生物多様性が私たちの生活にもたらす恵みの数々は、食物網の構造とも強く関係しているのです。生物多様性と食物網構造の間には、密接な関係があると考えられていますが、どのような関係があるのかを明らかにする方法は限られていました。そこで、本研究グループは、食物網の構造を捉えるための新手法の開発に取り組み、これまで捉えることのできなかった食物網の複雑性を知ることができました。

    図:水生無脊椎動物の食物網を構築した河川。左上から時計回りに、護摩壇山試験地内の渓流(和歌山県)、安曇川の上流部(滋賀県)、有田川の中流部(和歌山県)、野洲川の下流部(和歌山県)。

    詳しい研究内容について

    書誌情報

    【DOI】https://doi.org/10.1111/ele.12973

    Yoshikazu Kato, Michio Kondoh, Naoto F. Ishikawa, Hiroyuki Togashi, Yukihiro Kohmatsu, Mayumi Yoshimura, Chikage Yoshimizu, Takashi F. Haraguchi, Yutaka Osada, Nobuhito Ohte, Naoko Tokuchi, Noboru Okuda, Takeshi Miki, Ichiro Tayasu (2018). Using food network unfolding to evaluate food-web complexity in terms of biodiversity: theory and applications. Ecology Letters, 21(7), 1065-1074.


    食物網のかたちを捉える新手法-河川で生態系の変化を捉えることに成功-
    現在の画像 JPEG image — 192 KB

    No