生物間相互作用の強度が生物群集の安定性を左右するメカニズムの解明

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オントジェネティック・ニッチシフトとは生物がその生活史の過程で食物や住み場所を変えることであり、多くの動物が行っている。オントジェネティック・ニッチシフトは、その前後で個体群が異なる生物群集と相互作用するために、個体群動態に大きな影響を与える。私は数理モデルを用いて、オントジェネティック・ニッチシフトのタイミングにおける適応的可塑性が、消費者-資源動態に安定化効果を持つという仮説を検付した。適応的可塑性は、あるオントジェネティック・ニッチでの資源量が少ないと、そこの消費者の次のオントジェネティック・ニッチへのシフトを早める。その結果、少ない資源が受ける消費者からの捕食量は少なくなる。他方、資源量が多いと、適応的可塑性のためにオントジェネティック・ニッチシフトは遅くなり、多い資源への捕食量は多くなる。その結果、少ない資源は増え、多い資源は減るという傾向が生まれるであろう。これは、資源動態に負の密度依存効果を与え、消費者-資源動態を安定化するであろう。この仮説を検討するために、三つの消費者-資源動態のモデルを比較した。三つのモデルは、オントジェネティック・ニッチシフトのタイミングの決定メカニズムが異なる。「固定齢モデル」では消費者が一定齢に達するとニッチシフトが起こる。「固定サイズモデル」では消費者が一定サイズに達するとニッチシフトが起こる。「適応的可塑性モデル」では資源量に応じて消費者個体の適応度を最大化するタイミングでニッチシフトが起きる。私は「適応的可塑性モデル」のみが安定平衡点を持つことを示すことにより、仮説を証明した。得られた結果に基づき、湖魚類のオントジェネティック・ニッチシフトについても議論した。