小林和也 フィールド科学教育研究センター講師は、植物の生物多様性維持には花粉と種子の生産バランスが重要な役割を果たしているとの新しい理論を発見しました。光や水といった光合成に必須の資源について、利用可能な量が種によって異なる状況を模したシミュレーションを用いて理論を検証したところ、実際のフィールドで観察される生物多様性をうまく再現できました。
本研究成果は、2017年3月6日午後7時に英国の総合学術誌「Scientific Reports」に掲載されました。
研究者からのコメント
この研究では性比と生物多様性の関係を明らかにしたとともに、密度依存的な种内竞争の强度変化が群集全体のパターンに影响していること、その里で「进化」が暗跃していることを示唆しています。また、この仮説は有性生殖を行うあらゆる生き物、つまり植物だけでなく、动物や昆虫の群集にも适応可能であるため、个々の种の进化と群集全体の动态がどのように関係しているのかを丁寧に调べていくことで、生物多様性の维持メカニズム解明に贡献できると考えています。
概要
地球上に见られる多种多様な生物がなぜ共存できるのかという问いは、生态学における重要な未解决问题の一つです。本研究では、多种共存が生じるメカニズムとして种子と花粉の生产比（性比）に着目しました。
性比の理论研究では、花粉が届く范囲に多数の同种他个体がいる场合には1対1の生产比になり、低密度の时には花粉の生产を抑えて种子を多く生产すると予测しています。この理论が正しいとすると、ある地域で种によって得られる资源の量が异なっていた场合、利用できる资源の多い种は高密度となって种子と花粉に等しく配分するのに対し、利用できる资源の少ない种は低密度となって资源の多くを种子生产に回すようになります。植物の増殖効率は种子生产量に强く依存しますが、花粉生产量には影响されないため、结果として种间で种子生产量が均一になることが期待されます。
そこで本研究では、この仮説を検証するためシミュレーションモデルを构筑し、予想通り密度に応じた种子と花粉への资源配分が起こること、それによって种子生产量が种间で均一化し600种を超える多种共存が可能であることを示しました。さらに、このモデルで得られた结果は、実际の生物群集に见られる种数と个体数の関係とよく一致しました。
図：光を巡って竞争している植物群集
详しい研究内容について
书誌情报
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Kazuya Kobayashi. (2017). Sex allocation promotes the stable co-occurrence of competitive species. Scientific Reports, 7:43966.
