食べ物のウェブを構築する-単純か複雑か?
前回の記事では、なぜ解決が食糧網で重要なのかを説明しました。 しかし、私は食べ物のウェブとは何か、そしてそれらをどのように構築するかを適切に紹介したことはありませんでした。
食物網は、捕食者と被食者の関係、言い換えれば”誰が誰を食べるか”をグラフィック表現したものです。 また、食物連鎖の概念の一般化でもあります。 私たちは、一次生産者からトップ捕食者へのエネルギーの流れを表すだけでなく、コミュニティ内のすべての単一の食物連鎖も表しています。 少なくとも理論的には、私たちは可能な限り完全な食物網を構築しようとします。 実際には、生態系内のすべての種とその相互作用を監視することは不可能ではないにしても挑戦的です。 食品網は、グラフィカルに長い歴史を持っています。 文献で報告された最初のそのような表現は1880年のものです。 カメラーノ(1880)は、カブトムシの間の関係を表し、彼は”彼らの敵”と呼ばれるもの(すなわち、彼らの捕食者)とそれらの敵の敵(Fig. 1). 表現はかなり単純でした:というように第二の捕食者に接続される捕食者にカブトムシを接続する線など; このカブトムシが関与していた食物連鎖を表す各行。
当時、食物網は種間の関係の唯一の表現でした。 私たちは、食品ウェブがより実用的なツールになるために、チャールズ-エルトン(1927)の仕事まで、ほぼ50年待たなければなりませんでした。 彼はそれぞれの種とそれらの関係のそれぞれを、彼が「食物サイクル」と呼んだもので表現しようとしました。 ほぼ100年後、食物網を分析する方法は変わったかもしれませんが、古い図はまだ残っています。..問題のシェアを持つ:”完全な食物網を描く方法は?”そして、可能でない場合は、”どのように彼らの網羅的な対応がどうあるべきかをモデル化するには?「完全な食物網を表現するためには、コミュニティ内のすべての単一の種(すなわち種の組成)を「誰が誰を食べるか」(すなわちそれらの栄養的リンク)と一緒に識別しなければならない。 タスクは単純に見えるかもしれませんが、より多くの種、より多くの可能な相互作用。
いくつかの簡単な数学をしましょう。 まず、以下の条件を検討します:
(1) 種から種への捕食(すなわち、種Aは種Bに餌を与え、BはAに餌を与え、AとBはそれ自身に餌を与える);
(2)相互捕食なし(すなわち、最初の条件からAに餌を与えるBを除外することを意味します)
(3) 共食いなし(すなわち、自分自身に餌を与える種、Aに餌を与える種を除く)
これらの条件下では、10種のみに対して、45の可能な相互作用が存在する。 上記の除外を忘れた場合、100の可能な相互作用が存在します。 生態系には10種以上の種が存在します。 例えば、私が以前に提示したBarents Sea food webには、約233の栄養種が含まれていました(Olivier and Planque2017)。 私はあなたが素敵な肘掛け椅子に座って、数学を行うことができます。 はい。. その通り!. それは可能な相互作用の多くです!
NOTA BENE:
相互作用の数を計算するには、まず、最大でS2の可能な相互作用が存在することを考慮します(例えば、二つの種AとBに対して、AはBに、BはAに、AはAに、BはAに、BはBに、BはBに、BはBに、BはBに、BはBに、BはBに、BはBに、BはBに、BはBに、BはBに、BはBに、BはBに、BはBに、BはBに、bはBに、bはBに存在する。 Sは、種の数を表す。 共食いを除外すると、Sの相互作用は除外されます。 相互捕食を考慮しない場合、相互作用の半分だけが考慮されます(つまり、AはBを餌にし、Bはaを除外します)。 我々は、次の式が残されている:(S2-S)/2。 むしろ単純です。
栄養リンクは、2つの主な方法で収集することができます:あなたはそれらの相互作用を自分で観察するか、あなたがした人を見つけるかのいずれか。 つまり、(1)摂食生態学の研究から種の栄養相互作用を収集することができます(例えば、図2に示す胃内容分析。 または(2)ここに基づく文献から-摂食生態学における上記の知識。 私は個人的に両方をしました。 前者は、コミュニティで見つかった生物に関する強力な専門知識を必要とします。 結果として、私たちは通常、特定の種(例えばClupea harengus)、または種のグループ(例えば魚)に焦点を当てますが、私たちは通常、コミュニティ内のすべての種の専門家では
結果として、食物網の科学者は仲間の専門知識に頼っています。 食糧網を造ることの大きい部分は実現され、潜在的なリンクを識別するために広範な文献の検討をすることにある。 場合によっては、リンクが欠落しています。 情報はまだ収集されておらず、種の食事を推測する必要があるかもしれません。 適切に構築されていれば、彼らはコミュニティの機能における最初の洞察を与えます。 それらは、例えば、(1)キーストーン種を特定するか、または(2)ある種から別の種への毒性化学物質およびマイクロプラスチックに従うのを助けることがで シンプル? コンプレックス? 食糧網を造ることは多くの幾分簡単な仕事の乗法に頼る。 より完全な、より挑戦的。 それにもかかわらず、結果は常にやりがいがあります。
Camerano,L.1880. デル’equilibrio dei viventi mercé la reciproca distruzione. -アカデミアデッレScienzeディトリノ15:393-414.
エルトン、C.1927。 動物の生態。 -シドウィックとジャクソン
Jordán,F.2003. 比較可能性:食品ウェブ研究の適用性の鍵。 -アプル エコール Env。 1件中1-18件を表示しています。
Olivier,P.and Planque,B.2017. バレンツ海の食物網の複雑さと構造的性質。 -オイコス126:1339-1346。