時間遅れの連鎖的形質変化がもたらす植物―植食者動態プロセスの解明

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生物の間接的な相互作用は、生物群集の構造や動態に大きく影響する。間接効果は、生物の密度変化を介した「密度介在間接効果」と生物の形質変化を介した「形質介在間接効果」に大別され、これら2つのプロセスの強さによって間接効果の大きさと方向性が決定される。これらのプロセスの相対的重要性に影響する要因として、時間スケールが挙げられているが、密度と形質の変化を介した間接効果の時間スケール依存性を、実証的に評価した研究は皆無である。時間スケールに依存して、間接効果の強さや方向がどのように変化するかを明らかにすることは、変動環境下での間接相互作用の理解に不可欠である。本年度は、昨年までに調査を行ったオオバウマノスズクサの密度と形質、ジャコウアゲハの密度の地理的パターン及び、千葉県で継続調査されているニホンジカの糞粒密度のモニタリングデータを用いて、シカから寄主植物の量と質を介した昆虫への間接効果がどのような時間スケールで生じるかを評価した。階層ベイズモデルでの推定から、シカがオオバウマノスズクサの密度を減らす効果は累積的に強くなった一方、オオバウマノスズクサの新葉を増加させる効果は迅速に影響が現れた。ジャコウアゲハの個体密度は、オオバウマノスズクサの密度が高く、新葉率の高い地域で多い傾向が見られた。すなわち、シカによる植物の形質を介した間接効果は短期的に正の影響をもたらすが、密度を介した間接効果は長期的に負の影響をもたらすと推定された。これら正負の影響の足しあわせは、短期的には正の影響が強いが、長期的には負の影響に相殺された。本研究は、密度介在・形質介在間接効果の時間スケール依存性を、実証データをもとに示した初めての例である。間接効果の時間スケール依存性は、間接効果を引き起こす種の個体数の時間変動が、群集内の他の生物にどのように影響するかを理解する上で重要な視点となる。