高等学校 生物/個体群と生物群集


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個体群編集

ある地域に住む同種の個体(indvidual)の群れを個体群(こたいぐん、population)といいます。ゾウの群れでもウマの群れでも、ハエの群れでも、同種の個体の群れでさえあれば、個体群といいます。

 
個体群の成長曲線

ショウジョウバエの雄と雌とのつがいを、エサの足りた飼育ビンなどの中で飼育すると、初めは個体数が急激に増加します。

もし、エサが限りなく豊富にあり、居住空間も広ければ、どんどん増えていくことになります。しかし、実際には、エサには限りがあります。

ある環境において、個体数の密度が高まると、食べ物の不足や、居住空間の減少、排出物の増加などによって、生活空間が悪化します。その結果、生まれてくる子が減ったり、あるいは生存競争が激しくなって死亡率が増えるなどして、個体数の増加が抑えられます。そのため、個体数の時間についてのグラフを書くと、図のようにS字型になります。このグラフのように、個体群における個体数の推移を描いたグラフを個体群の成長曲線(せいちょうきょくせん、growth curve)といいます。

動物でも植物でも、このような現象が見られます。

ある環境においての、個体数の最大数を環境収容力(かんきょう しゅうようりょく、carrying capacity)といいます。

また、密度によって、個体の成長や発育などが変化することを密度効果(みつど こうか、density effect)といいます。

  • 植物の密度効果

植物でも密度効果はあります。 ダイズでは、種をまいたときの密度に関わらず最終的な単位面積あたりの総重量が、ほぼ同じ値になります。 これを最終収量一定の法則(さいしゅうしゅうりょう いってい の ほうそく、law of constant final yield)といいます。

相変異編集

トノサマバッタでは、幼虫時の密度で、成虫になったときの様子が変わる。 幼虫時に密度が低いと、成虫は孤独相(こどくそう、solitarious phase)になります。子には遺伝しありません。

孤独相

・体が緑色。
・前脚が長い。
・はねが短い。


いっぽう、幼虫時に密度が高いと、成虫は群生相(ぐんせいそう)になります。子には遺伝しありません。

群生相

・体が黒ずんでいます。
・前脚が短い。
・はねが長い。
・移動能力が高くなっています。

移動能力の高さは、新しい環境を探すためのものです。


このように、個体群密度によって、同じ種の形態や行動に違いが出ることを相変異(そうへんい)といいます。アブラムシやヨトウガでも相変異が見られます。

生存曲線編集

 
生存曲線・三つの典型

動物の、ある個体群で、個体の生存数を数表にしたものを生命表(せいめいひょう、life table)といい、生命表の内容をグラフにしたものを生存曲線(survival curve)といいます。

種によって生存曲線は違い、主に3つの型に分かれます。

晩死型と早死型と平均型という3つです。 晩死型は、死期が寿命の近くです。早死型は、生まれてから、すぐに死ぬ個体が多くあります。平均型は、時期によらず死亡率が、ほぼ一定です。

魚類など、産卵数の多い生物は、子育てをせず、そのため早死型が多くあります。 いっぽう、大型の哺乳類は、晩死型です。

鳥類・爬虫類などは平均型です。


  • 年齢ピラミッド
 
年齢ピラミッド


個体数の測りかた編集

標識再捕法(ひょうしき さいとほう)
自然環境の中で、ある種の動物の数を数えるとき、その動物が動き回る種であれば、その個体に印をつけてから放します。そして、その種を捕獲します。
捕獲された個体のうち、放流前に標識された個体数と、再捕獲されて標識された個体数の割合から、その種の総個体数を決定します。
全体の個数 = 最初の標識個体数 × 2度目の捕獲個体数 ÷ 2度目の捕獲での標識個体数
例えば、100個体を標識して200個体を捕獲し、そのうち15個体を標識した場合、その地域のその種の個体数は、100×200÷15=1333、と計算されます。
魚類では、胸ビレや尻ビレなど、ヒレの一部を切り取って標識にします。また中央型魚種では、樹脂小片(タグ)を束縛して標識にします。
昆虫では、落ちにくい絵の具を使って体の一部に色をつけます。
区画法(くかくほう)
生息地を一定面積のいくつかの区画に分け、各区画の個体数をカウントします。植物や動きの遅い動物のカウントに適しています。

個体群内の関係編集

社会性昆虫編集

ハチ、アリ、シロアリなどでは、同種の個体が密集して生活し、コロニーとよばれる群れを形成しています。これらの昆虫(ハチ、アリ、シロアリ)は、社会性昆虫と呼ばれます。

シロアリの場合、産卵を行う個体は、ふつうは1匹に限られます。その産卵を行うアリが、女王アリです。

女王アリ以外のメスは不妊です。

女王以外のアリには、ワーカーや兵アリがいます。

ワーカーとは、いわゆる「はたらきアリ」のことで、食物の運搬や幼虫の世話などの仕事をする個体のことです。 シロアリのワーカーや兵アリには生殖能力が無い。


ハチも同様に、女王バチやワーカーがいます。ハチでも、産卵を行うのは女王ハチのみで、ワーカーや兵ハチには生殖能力が無い。

包括適応度編集

(ほうかつ てきおうど)

順位制編集

ニワトリやニホンザルやオオカミなどで、よく見られます。

ニワトリの場合、何羽かを檻(おり)の中で買うと、つつきあいをして順位が決まる。順位の高いほうが、つつく。順位のひくいほうが、つつかれます。

ニホンザルの場合、順位の高い個体のほうが、順位の低い個体の尻の上に乗っかり、これをマウンティングといいます。

異種個体群間の関係編集

生態的地位編集

ある種の個体群について、必要とする資源の特徴や、活動時間などのように、生態系の中で占めている地位を生態的地位ニッチ、niche)といいます。

異種の個体群のニッチが似ている場合、ニッチを奪い合って競争が起きる場合が多いので、そのようなニッチの似ている異種個体群が共存するのは難しい。

たとえばゾウリムシ(P.caudatum)とヒメゾウリムシ(P.aurelia)は、ともに細菌を食物とするためニッチが似ており、よって共存は難しい。

いっぽう、タカとフクロウは、食べ物が似ていますが、活動時間が違うため、自然界なら共存は可能です。


ゾウリムシとヒメゾウリムシのように、異種がニッチを奪い合って競争することを種間競走(しゅかん きょうそう、interspecific competition)といいます。

ヒメゾウリムシのほうが体が小く、そのため、少ない食料でもヒメゾウリムシは有利です。なので、ヒメゾウリムシとゾウリムシを、たとえば狭い容器などに入れて競走させると、ゾウリムシが競争にやぶれて減少し、やがてゾウリムシは絶滅するという場合が多くあります。

このように、異種が競争して、どちらかが絶滅することを競走的排除(きょうそうてき はいじょ、competitive exclusion)といいます。

ニッチが異なっていれば、同じ場所であっても、異種の個体群が共存できる場合があります。 たとえばミドリゾウリムシとゾウリムシは、ニッチが微妙に異なっており、そのため共存しやすい。ミドリゾウリムシは光合成でエネルギーを生産出来ます。

執筆予定編集

  • 行動圏

縄張り(テリトリー)

  • つがい

シジュウカラは一夫一妻制。

  • 捕食者 、被食者、被食者-捕食者相互関係
  • 相利共生

アリとアブラムシ

  • 片利共生

サメとコバンザメ


  • 寄生

寄生者、宿主(しゅくしゅ)

ベルクマンの法則、アレンの法則編集

  • ベルクマンの法則

寒冷地ほど、体が大型化。 ホッキョクグマ(大きい)と、ツキノワグマ(小さい )との関係など。

  • アレンの法則

寒冷地の動物は、耳などの突起物が小型です。寒冷地であるほど、突起物が小型化しています。

脚注編集