サ イ エ ン ス レ ビュー
GBIF事務局

序

文JOE MILLER

GBIFサイエンスレビューの最新号へようこそ!

GBIF事務局長

この冊子には2020年に出版された、GBIFネットワークからのデータを実質的に利用した53の査読付き論文の要約が掲載されています。これらの学際的な論文は、1,000件近いこの年の論文のほんの一部に過ぎません。24,000以上のGBIFを利用した査読付き論文を分析したMason Heberlingの論文が2021年2月に米国科学アカデミー紀要に掲載されたことと合わ
せ、GBIF理事長のTanya Abrahamseが強調した「有望な方向性」を象徴しています。
また、今回のサイエンスレビューでは、海洋生物多様性情報シ
ステム（OBIS）とのパートナーシップに力点を置き、海洋研究にフォーカスしたトピック横断の特集を取り入れました。これまでどおり、GBIF.orgでは、文献追跡プログラムにより収集した最新の研究成果を随時公開していますので、是非ご覧くださ
い。

2

2021

「サイエンスレビュー」
について

熱心な読者の皆様は、お手元のScience Reviewが例年とはかなり異なっていることにお気づきでしょう。
これは、事務局のコ

DANIEL NOESGAARD
サイエンスコミュニケーション
コーディネーター

ミュニケーションチームに新たに加わったJavier Gamboaと彼の優れたビジュアルデザイン能力のおかげです。
今年は、より詳細な要約、より体系的なメタデータ、それぞれの話題に関する美しいワイドな画像に対応するため、各記事を見開きで掲載し、より統一感のあるデザインを採用しました。見
開きの左側のページにはトピック・使われたオカレンスの数・対象地域を、右側のページには著者や論文が掲載された学術雑誌などの書誌的な詳細を配置しています。
私たちが楽しんで制作したのと同じように、皆様にも新しいサ
イエンスレビューを楽しんでお読みいただけますと幸いです。

3

利用例とその傾向
GBIF上で公開しているデータの利用を可視化すると、査読付
き論文の数が毎年増加していること以上のことが明らかになりました。下のグラフの重ね表示では、著者らによるDOIに基づく引用の増加が強調されています。これは、データの来歴と科学的な透明性を維持するために重要な取り組みです。右のグラフ
は、研究者が研究にデータを利用している機関の地理的分布が拡大していることを表しています。それぞれの傾向は、GBIFの影響力の広がりと科学研究へのインパクトを強調しています。

GBIF公開データを使用した年間査読付き論文数

総引用数
DOI ベースの引用数

4

2021

地域別の査読付き論文数

2021

100
82

2020

オセアニア
1000
800

984
ヨーロッパ
724

アフリカ 130

600

102

400
200

445
381

398

北アメリカ 332

ラテンアメリカ

アジア
437
324

国別の査読付き利用件数

2021

アメリカ

2020

中国

331
238
227
168
142
123
140
109
131

ブラジル
イギリス
ドイツ

85
130

メキシコ

93
102

スペイン
フランス
オーストラリア
カナダ

77
78
53
70
56
67
64

5

ナビゲーション

要約番号

1

3

5

7

15

17
18

20

22

50

16

21

46

14

19

42

18

12

38

14

10

34

10

8

30

6

13

26

4

11

22

2

9

トピック
市民科学
分類学
生物地理学
種の分布
生物多様性科学
データ管理
外来種
生態系サービス
保全生物学
農学
生態学
進化学
気候変動
系統学
ヒトの健康
分子生物学
海洋生物学

48

44

40

36

32

28

24

20

16

12

6

8

ページ番号

2021

42

44

46

86

90

98
94

2
11
0
11
8
10
6
10
4
10
2
10
0
10

50

70

74

78

52

54

56

58

60

62

64

66

68

72

76

36

48
34

80

84

88

92

40

82

52
38
32
30
28
26
24

51
49
47
45
43
41
39
37
35
33
31
29
27
25
23

7

コロンビアの気候変動がウイルスを媒介する

1蚊に与える影響

Aedes aegypti observed in Houston, TX, USA by pisum (CC BY-NC 4.0)

健康
気候変動種のオカレンス

128件

コロンビア

コロンビアにおける気候変動シナリオの下では、ネッタイシマカの成育に対する適合性が全体的に低下することが示唆されたが、温暖化によって病気のリスクが高まるという別の影響も明らかに
気候変動は、ヒトの疾病を媒介する生物の生息域を大きく変化させる可能性があると言われています。たとえば、ネッタイシマカ Aedes aegypti は、

デング熱、チクングニア熱、ジカ熱などのウイルス
感染の原因です。

この研究では、蚊が大量に発生するものの、医療や媒介生物を制御するための資源が限られている

測しているかもしれませんが、温暖化により幼虫の成熟に必要な時間が短縮され、メスの蚊の成虫が摂食する速度や頻度の上昇につながることで、感染リスク全体が増加する可能性があります。

この研究では、より多くのオカレンスデータが必要であり、今後の研究では、気候だけでなく、社会経済的変数やウイルス感染動態に関するデータも考慮する必要があると結論づけています。

Portilla Cabrera CV andコロンビアの研究者が、 GBIF上のA. aegyptiのSelvaraj JJ

将来の気候におけるこの種の分布モデルを作成

Colombia

オカレンスと環境データを組み合わせて、現在としました。

Geographic shifts in the

現在、蚊の生息に適した地域は、主にカリブ海地

bioclimatic suitability for Aedes

熱、チクングニア熱、ジカ熱の既知の症例とほぼ

scenarios in Colombiaとして最大30%もの大幅な減少が予測されていま

Heliyon

域とアンデス地域で見られます。これは、デング一致します。しかし、2050年と2070年には、全体す。ナリーニョ州やカウカ州など、拡大が予想される地域もあるため、変化の影響は地域によって異なると思われます。

8

モデルは、媒介生物の生息域の減少を正確に予

aegypti under climate change

doi.org/10.1016/
j.heliyon.2019.e03101

2021

米国南西部の砂漠における

2

土地利用転換による生息地の消失

At the Ivanpah Solar Electric Generating System in California, 300,000 mirrors track the sun in two dimensions andreflect the sunlight to boilers atop three tall power towers. Photo by National Renewable Energy Lab (CC BY-NC-ND 2.0)

生態系サービス
保全生物学
種のオカレンス

21,556件
米国

砂漠のミツバチの潜在的な生息地の損
失は、都市のスプロール現象がより大きな要因と判明米国南西部の砂漠地帯は、再生可能エネルギーの生産に大きな可能性を持っており、増大する需的な損失につながることが示唆されましたが、都市のスプロール化そのものが与える影響の方がはるかに大きいことがわかりました。この研究では、土地利用転換の影響を軽減するために、花粉媒介生物の保全策を許可プロセスに直接組み込むことを推奨しています。

要やグリーンエネルギー目標に対応するため、太陽光発電施設の建設が推進されています。しかし、開発と生産は生息地に影響を与え、砂漠の生物多様性を脅かす可能性があります。

この論文で、コーネル大学の研究者らは、南西部の砂漠において、太陽光発電所に伴う土地利用

McCoshum SM and Geber MAて、これらによるハキリバチ科 Ashmeadiella属

USA

転換と一般的な都市のスプロール化とを比較しのハチの生息地が失われる可能性を検証しました。

Land Conversion for Solar
Facilities and Urban Sprawl

GBIF上のAshmeadiella属10種のオカレンスと、

著者ら自身の収集データを用いて、彼らはこの種

in Southwest Deserts Causes
Different Amounts of Habitatの潜在的な分布を予測する生態学的ニッチモデ

Loss for Ashmeadiella Bees

発電施設の位置を評価し、植物の成長に直接関Journal of the Kansas

ルを作成しました。また、景観レイヤーと太陽光係する土地利用転換を計算しました。

その結果、太陽光発電施設の開発による土地利用転換は、調査したすべての種の生息地の直接

Entomological Society
doi.org/10.2317/
0022-8567-92.2.468

93

食用作物の起源に関するデータ

Pouteria sapota (Jacq.) H.E.Moore & Stearn observed in Mexico by Hannia Ayerim Tec Tuyub (CC BY-NC 4.0)

農学
系統学
種のオカレンス

355,597件

作物の起源のマクロ生態学的・マクロ進
化学的パターンに関する研究を促進する
ための新しいデータベースと系統樹
数百種の野生植物が栽培種化して育生され、現在の食糧システムの基盤を形成しています。しかし、これらの作物の歴史に関する詳細な知識は
少数の種類に限られており、作物の起源のマクロ
生態学的・マクロ進化学的パターンに関する研究は乏しいのが現状です。

Food」も紹介されています。この系統樹のパターンを調べると、作物の種は主要なクレードに広く分布しており、約半数がバラ目群、25％がキク上群、残りが単子葉植物とモクレン目の種であることがわかります。

このデータセットとそれに付随するメタデータお
よびコードは、オンラインで自由に利用することができます。興味をお持ちの方は、是非、著者へフィードバックいただき、誤り等があればご報告をお願いします。

この論文では、食用作物の起源に関する新しい比較分析の促進を目的とした、分類学的およびMilla Rの食用作物種の起源と利用に関する包括的デー

Spain

地理的起源に関する詳細な情報を持つ、866種
タベース「Crop Origins」を紹介しています。

Crop Origins and Phylo Food:

著者は、すべての作物のうちその原種の可能性が最も高い野生種のGBIF上のオカレンスを利用し、WorldClimの19の変数に基づいて気候を記述することで本来の分布域を推定し、それぞれの種のオカレンス数が最も多い地点のエコリージョ
ンを割り当てました。

論文ではさらに、75,000近くの植物から作物の分類群を選び、分子情報に基づく時間較正済みの大系統樹から得られた新しい系統樹「Phylo

10

A database and a phylogenetic
tree to stimulate comparative
analyses on the origins of foodcrops
Global Ecology and
Biogeography
doi.org/10.1111/
geb.13057

2021

西アフリカ植物イニシアチブ：ニーズ主導の4

標本デジタル化のモデル

Crepidomanes africanum collected in Cameroon. Photo by Germinal ROUHAN / Vincent DEBLAUWE via Museum
national d’Histoire naturelle, Paris (CC BY-NC-ND 4.0)

生物多様性科学
データ管理
種のオカレンス

5,700万件

モーリタニア 、セ ネガ
ル、ガンビア、ギニアビ
サウ、ギニア、シエラレ
オネ、
リベリア、
コートジ
ボワール、
ガーナ、
マリ、
ブルキナファソ、
トーゴ、
ベナン、
ニジェール、
ナイ
ジェリア、
カメルーン

押し葉標本のデジタル化を推進するに
は、標本を所蔵する機関にではなくデー
タを利用する人々に力を与えること
世界の富の分布と生物多様性の分布はそれぞれこの研究ではさらに、このイニシアチブのモデルを世界中の異なる地域において検討する手段として、GBIF上の世界の植物標本レコード5,700万件を評価し、他国の機関から提供されたレコードの割合を国別に算出しました。

不均一で、しばしば反比例しています。同様に、生物多様性データも、世界で最も裕福ではあるが最も生物多様性が低い地域において最も利用しやすくなっている傾向があります。

この研究では、標本を所蔵する他国の機関に依存するのではなく、データへのアクセスを希望す
る国々のユーザーを後押しして、データを収集し提供可能にする汎用的なモデルを探求している、

Asase A, Sainge MN, Radji RA,
Ugbogu OA and Peterson AT

西アフリカ植物（WAP）イニシアチブについて述
べています。

Ghana, Cameroon, Togo, Nigeria,
USA

WAPは、西アフリカ地域で標本コレクションのデジタル化を切望する研究者とヨーロッパや北アメ

A new model for efficient, need-

0.5ドルのコストで、同地域の16カ国、19万件以上

primary biodiversity information

リカの植物園を結びつけることで、1枚あたり平均

driven progress in generatingの生物多様性の一次レコード、すなわちオカレン

resources

がGBIF上で共有されているわけではありません

Applications in Plant Sciencesの植物の知見が50%以上増加したことを意味し

doi.org/10.1002/

スデータを提供可能にしました。これらのすべてが、全体としてデジタルアクセス可能な西アフリカます。

aps3.11318

11ねばねばした話：ラ・ブレア・タールピット

5における鳥の分布のモデル化

Illustration of Smilodon californicus and Canis dirus fighting over a Mammuthus columbi carcass in the La Brea Tar
Pits. By Robert Bruce Horsfall, Public domain, via Wikimedia Commons

気候変動
生態学
種のオカレンス

8,603,971件
米国

ニッチモデルによりラ・ブレアの鳥類の過去2000年間にわたる生活史の変化が明らかに

これらの分析結果を総合すると、LGM期から現在に至るまで、種の豊かさはわずかに減少していることが明らかになり、これは気候の温暖化に伴う分布域の変化による可能性が高そうです。

カリフォルニア州ロサンゼルスにあるラ・ブレア・

タールピットは、生態学的ニッチモデルと分布の変化を検証するまたとない機会を提供します。こ
の研究では、この地域での生息が知られている

鳥類の分布をモデル化しました。このうち86種は、最大4万年前からねばねばしたタールに埋没していた骨格からすでに同定されていますが、97
種はまだピットから死骸が見つかっていません。

繁殖調査データとGBIF上の越冬種と移動種のオカレンスを用いて構築されたモデルは、同定された種の90％以上が最終氷期極大期（LGM）に生

Zink RM, Botero-Cañola S,
Martinez H and Herzberg KM

息していたと予測し、このモデルによる推定がある程度正確であることを示唆しています。

また、このモデルでは、ラ・ブレアでの生息が知られている種のうち、タール内に死骸が存在しなか

Niche modeling reveals life
history shifts in birds at La Brea

った種の90%以上にとっても、LGM期は適した条

over the last twenty millennia

種は行動パターンや渡りの習性によりタールにとPLOS ONE件下であると予測されました。おそらく、これらのらわれる可能性が低いか、あるいは、単にまだ発見されていないためと思われます。

12

USA

doi.org/10.1371/
journal.pone.0227361

2021

迅速な軽度懸念「Rapid Least Concern(RLC)」：

6

レッドリスト評価の自動化に向けて

Euphorbia blodgettii Engelm. ex Hitchc. observed in Bermuda by Mike Oldham (CC BY-NC 4.0)

保全生物学

バミューダ

植物のレッドリストの評価を簡素化・自動化し、IUCN への直接提出を可能にする受賞ツールIUCN絶滅危惧種レッドリスト™は、世界的な保全計画と重要な生息地の保護を支援する、世界中の生物多様性を保護するための重要なリソース

バミューダをケーススタディとして、著 者らは172種の在来植物のリストを作成しましたが、そのうち過去に評 価されたのはわずか3 8 種でした。RLCを残りの134種に使用することで評価対

象種を85％まで増やすことができ、そのうち109

種はLCに指定され、IUCNにレッドリストへの追加分を提出することができました。

です。脊椎動物の種のカバー率は良好ですが、植物、菌類、無脊椎動物では、種の評価に関する処理が複雑で時間がかかるため、大きなギャップがあります。

「Rapid Least Concern（RLC）」は、IUCNレッ

ドリストにおける軽度懸念（LC）の評価書生成の速度をあげる課題に取り組んだ、シンプルながBachman S, Walker B, Barrios S,

ら賞を獲得したウェブベースのツールです。RLC

Copeland A and Moat J

タを活用して単一または複数の植物種の分析を

UK, Bermuda

は、GBIF上のフリーでオープンな生物多様性デー
高速で行い、IUCNデータベースへ直接提出できる形式のファイルを出力します。

Rapid Least Concern:
towards automating Red List

このツールは、ある種を基に、ユニークな自然分

assessmentsを導き出し、オカレンスの範囲（EOO）と占有面積

Biodiversity Data Journal

対して設定された閾値により、その種がLCに指定

doi.org/10.3897/

布のオカレンス数とその種が存在する地域の数（AOO）を計算します。これらの値のそれぞれにされるかどうかを決定します。

bdj.8.e47018

13

海洋および陸域におけるグローバルな7

生物多様性の推進要因

Stenopus hispidus observed in Indonesia by Erik Schlogl (CC BY-NC 4.0)

生態学
進化学

海洋と陸域を超えて種の豊かさをモデル化し、有力な環境特性を特定
生物多様性の推進要因は、しばしば特定の分類や地域に着目して研究されます。そうした研究の多くは生態学や保全学を大きく発展させてきましたが、一方で入手できるデータが限られていることがこれまで真にグローバルな研究の妨げになっていました。

は、これらの機構を直接モデル化する必要があります。

生物多様性のすべてのパターンが、環境要因で説明できるわけではありません。モデルでは、いくつかのサンゴ礁や山地林において種の豊かさが過小評価され、生物地理学的境界の勾配が急な地域や離島では、種の豊かさが過大評価される傾向が見られました。

GBIFと他の情報源から得られた陸域および海域の67,000種以上の脊椎動物と無脊椎動物の分布

データを解析し、人工ニューラルネットワークを用いて、世界規模の種の豊かさを予測し、それがそれぞれの領域の環境特性とどう関係しているのGagné TO, Reygondeau G,
Jenkins CN, Sexton JO, Bograd

かを明らかにしました。環境要因の寄与を定量化

SJ, Hazen EL and Van Houtan KSて日照と気温が生物多様性を形成する最も重要USA, Canada, Brazilでは水深と酸素も重要な要因であり、一方、陸域

Towards a global understanding

した結果、作成されたモデルでは、両領域においな要因であることが特定されました。また、海洋の生物多様性は降水量と一次生産に大きく影響されることがわかりました。

また、いわゆる緯度勾配も確認されましたが、緯of the drivers of marine andterrestrial biodiversity
PLOS ONE

度それ自体が作用するのではなく、日照や気温などを代弁していることが指摘されました。したがって、気候変動による影響を予測しようとする際

14

doi.org/10.1371/
journal.pone.0228065

2021

8

マダガスカルのゴーストフルーツ

Propithecus verreauxi observed in southern Madagascar by figschool (CC BY 4.0)

保全生物学
進化学
生態学
種のオカレンス

487,759件
マダガスカルマダガスカル固有の植物相の種子散布を解析し、散布者が絶滅した可能性のある植物を特定マダガスカルの固有性は極めて高く、生息する植物や脊椎動物の80％以上は地球上の他の場所にマダガスカルには、キツネザル100種以上が分布し、主要な哺乳動物の散布者になっています。しかし、解析された植物種のうち16%は、適した開口サイズを持つキツネザル類が同所に分布しておらず、局所的な絶滅が種子散布の機能不全を引き起こしていることが示唆されました。

は存在しません。植物には、種子散布者である果食動物のキツネザルと相互依存的な関係で進化してきたものがありますが、そのほとんどすべてが深刻な絶滅の危機に瀕しています。

Albert-Daviaud A, Buerki

この研究で著者らは、島における種子散布の状
況を明らかにするため、3,000種以上の顕花植物を対象に、散布する動物のグループを特定し、各S, Onjalalaina GE, Perillo S,
Rabarijaona R, Razafindratsima
OH, Sato H, Valenta K, Wright PC

植物と同所的に分布する動物種をGBIF上のデーand Stuppy W

物の開口サイズを比較して、明らかな散布者がいUK, USA, Madagascar, Japanタに基づき調べました。そして、種子の大きさと動なくなってしまった種を予測しました。

The ghost fruits of Madagascar:

その結果、マダガスカルにおいて現存する果食動

物による種子散布が直接的に証明された植物はIdentifying dysfunctional seeddispersal in Madagascar’s

179種のみであることがわかりました。種子の大endemic flora

hazomboayとBorassus madagascariensisの2Biological Conservation

きさと散布者のグループに基づくと、Erythrina
種は、主な散布者を完全に失い、絶滅に向かっているようです。

doi.org/10.1016/
j.biocon.2020.108438

15野生近縁種のストレス耐性マッピングによる

9

マメ科作物の改良

Mung bean (Vigna radiata) observed in Maharashtra, India by swanand kesari (CC BY-NC 4.0)

保全生物学
農学
気候変動
種のオカレンス

26,210件

マメ科植物の遺伝子プールにおいて非生物学的および生物学的なストレス耐性を評価し、野生近縁種の育種ポテンシャ
ルを明らかにする研究

資源の保全が不十分であることと合わせて、著者

らは、こうした希少で耐性を持つ種を育種用に収集することは、それらが絶滅する前に優先して行うべきだと提言しています。

ササゲ属 Vignaは88種以上の熱帯性マメ科植物で、緑豆やササゲのような安価で優れたタンパク質源となる重要な作物を含むだけでなく、共生による窒素固定作用を持つため土壌改良作物としても人気があります。

van Zonneveld M, Rakha M, Tan

この研究では、気候変動やストレス要因の増加にあっても、将来にわたりマメ科作物の生産をよりよく維持できる品種改良を行うために、ササゲ属の遺伝子プールを調査し、近縁な野生種の耐性パターンを明らかにしました。

著者らは、ゲノムデータと系統学的データを組み合わながら交雑を行って解析し、Vigna属の遺伝子プールを4つに区分して定義しました。GBIF上のオカレンスを用いて84の分類群の分布をモデ

ル化し、暑さと干ばつに対する耐性レベルをスコア化しました。

この研究では、75％の分類群に高いレベルの病

害虫耐性があることがわかりましたが、非生物的なストレスに対する耐性は30％未満でした。遺伝16

S yee, Chou Y-Y, Chang C-H, Yen
J-Y, Schafleitner R, Nair R, Naito
K and Solberg SØ
Chinese Taipei, Egypt, Malaysia,
India, Japan, Norway
Mapping patterns of abiotic andbiotic stress resilience uncovers
conservation gaps and breeding
potential of Vigna wild relatives
Scientific Reports
doi.org/10.1038/
s41598-020-58646-8

2021

10

森林破壊が絶滅危惧種の哺乳類に与える影響

Satellite photo of Borneo showing smoke from burning peat swamp forests. By Jacques Descloitres, MODIS Land
Rapid Response Team, NASA/GSFC, Public domain, via Wikimedia Commons

保全生物学
農学
生態学
種のオカレンス

2,000件

絶滅が危惧される35種の哺乳類の分布に森林被覆率の変化が果たす役割を解明

ボルネオヤマネコ Catopuma badiaについては、

森林被覆率の変化がすなわち分布の変化を意味
し、主として90%以上の被覆率の密林地域に生息する傾向が見られました。

農業耕作地や牧草地の拡大は、生息地の損失と生物多様性の減少の主な原因である森林伐採につながり、隠れ場や餌場、繁殖場として森林に依存している、すでに絶滅の危機にある数多くの種に影響を及ぼしています。

ティラナ工科大学の研究者は、絶滅の危機に瀕している35種の陸生哺乳類の分布に、森林被覆率の変化がどのような役割を果たしているかを調査しました。

Laze K

GBIF上のオカレンスとIUCNの生息範囲データを

Albaniaをモデル化し、衛星データを使用して森林被覆のInsights on the role of forest

組み合わせて、著者は環境変数に基づいて分布
最近の変化を判断しました。

cover and on the changes
in forest cover on thirty-five

得られた分布モデルは全体的に良好なパフォー

endangered mammal species

マンスを示し、特に標高、最も近い保護区までのdistributionsの森林の様相による影響が肉食動物の3分の1、European Journal of Ecology

とりわけ重要な要因であることが示されました。

doi.org/10.2478/

距離、森林の様相によって分布が決定され、最後非肉食動物の半分以上において分布を予測する

eje-2019-0016

17

侵略的外来種の拡大を食い止めるには、

11

地域的なバイオセキュリティが欠かせない

Hiptage benghalensis, native to South and Southeast Asia, observed in Réunion by Jean Philippe BASUYAUX (CC BY-NC 4.0)

外来種
種のオカレンス

7,242,902件

数千の潜在的な侵略を予測し、より強固な地域ごとのバイオセキュリティ対策を
生物多様性の世界目標に含めるよう呼
びかけ
侵略的外来種は生物多様性に対する最大の脅威の一つであり、いったん定着すると国から国へと予測される侵入の3分の1以上は入り込んだ国を越えて広がる可能性があり、大半は2カ国以上で影響を及ぼすと考えられます。多くの国で予防・対応能力が不足しているため、将来の生物学的侵略の悪影響を防ぐために、バイオセキュリティに関する地域協力が必要なことをこのシナリオは示しています。

容易に広がる可能性があります。これは、侵略を防ぐ能力、バイオセキュリティに関する手続きや国際基準の遂行に各国間で差があるためです。

この研究では、影響と拡散のレベルが異なる6つのシナリオで、隣接する国への侵入のバイオセ
キュリティへの影響を調べました。全世界の最も悪影響を及ぼしている侵略種のリストである世界
侵略種データベース（Global Invasive Species

Wilson JRUと侵略の脅威を評価して解析し、GBIF上のオカレ

South Africa

Database, GISD）に基づき、86種について導入

ンスに基づく潜在的な分布をモデル化して侵略シ
ナリオに反映しました。

Stronger regional biosecurity isessential to prevent hundreds of

2,500以上の将来の侵入を予測した結果、多くの

harmful biological invasions

近隣の国には広がらないことがわかりました。しGlobal Change Biology

侵入生物（約60％）はおそらく1つの国に定着し、
かし、各国の対応能力が不足しているため、侵入を阻止するのは多くの場合困難です。

18

Faulkner KT, Robertson MP anddoi.org/10.1111/
gcb.15006

2021

アラスカの野生生物保護区における保全のため

12の迅速なサンプリング

Dichelotarsus laevicollis collected in the Kenai National Wildlife Refuge by Matt Bowser.

保全生物学
種の分布
種のオカレンス

40,342件
米国

観察、標本、DNAバーコーディング、ハイスループットシーケンス法によるアラスカ保護区の生物多様性インベントリー
を提示
生物多様性を保全するためには、種の分布や群集を定常的に記録する能力が必要です。アラスカ南中部にあるキーナイ国立野生生物保護区（Kenai

National Wildlife Refuge, KNWR）では、広範なカで新たに報告された5種の節足動物を見出しました。すべてのオカレンスは、VertNetを通じてGBIFに公開されました。

見つかった3種の外来種のうち、ムラサキツリミミ

ズ Dendrobaena octaedraが最も広く分布していました。GBIF上の既存のオカレンスに基づくと、外来種は道路わきやKNWRビジターセンター付
近の地域を起点に出現しているようです。

保全についての委託のもとでインベントリーが作成されていますが、サンプリングを空間的・時間的に繰り返し行うことは実施されていません。

Bowser M, Brassfield R,
Dziergowski A, Eskelin T, Hester
J, Magness D, McInnis M, Melvin

この研究では、KNWRにおける新しいバイオモニ

T, Morton J and Stone J

完するとともに、これまで不十分だった点に取りUSA

タリング手法を検証し、これまでの取り組みを補組みました。約900ヘクタールの調査地を42のプロットに分割し、植物、地衣類、鳥類、ミミズ類、

陸生節足動物のサンプリングを1回あたり1時間以内で実施する迅速なスキームを使いました。

Towards conserving natural
diversity: A biotic inventory byobservations, specimens, DNAbarcoding and high-throughput

このプロジェクトでは、プロットの中心から200m

sequencing methods

正式な記載種と、DNA分析に基づいてバーコー

Biodiversity Data Journal

ンプリングしました。研究者たちは、アラスカで

doi.org/10.3897/

以内に生息する4,700種を記録し、700種以上のドインデックス番号（BIN）を付与した274種をサ新たに報告された102種の節足動物と、北アメリ

bdj.8.e50124

19

13

イシサンゴの多様性の世界的なパターン

Acropora valida observed in New Caledonia by damienbr (CC BY-NC 4.0)

保全生物学
生物地理学
種のオカレンス

109,296件

知見のギャップを解消するため、世界のイ
シサンゴの分布、サンプリングの完全性、多様性を調べ、優先すべき領域を特定
生物多様性に関する知見不足は、世界規模の生物多様性パターンを誤って推定することにつながるため、これらの知見のギャップを埋めることは非常に重要です。

の種数はインド洋西部において最も多いと予測され、インド洋・西太平洋地域のコーラルトライアン
グルより多様性が高くなりました。

シミュレーションにより、知見のギャップを解消し将来の保全計画に役立つ、オーストラリア北東部
沿岸・サンゴトライアングル中央部・マダガスカル
沿岸のサンプリングを優先すべきエリアが明らかになりました。

不足の解消に向けて優先すべき領域を特定するため、この研究では、サンゴ礁生態系の基盤分類群である熱帯産のイシサンゴ（イシサンゴ目 Scleractinia）に着目しました。GBIFとOBISから697種

Kusumoto B, Costello MJ, Kubota
Y, Shiono T, Wei C, Yasuhara Mのイシサンゴ目のオカレンスを収集し、研究者ら

and Chao A

手法を使用して、種の多様性のパターンを推定しJapan, UK, New Zealand,はサンプリングの完全性に基づく希薄化と外挿のました。

その結果、サンプリングの完全性は空間解像度の度合いによらず比較的一貫していましたが、オーストラリアと中央アメリカの沿岸部で高く、マダガス
カルといくつかの太平洋諸島の周辺で低いという地理的な違いが見られました。

種の豊かさの推定では、緯度と経度に勾配が見られ、特に細かい空間分解能でこれまでの範囲に基づく研究とは異なることが分かりました。サンゴ20

Chinese Taipei, China
Global distribution of coral
diversity: Biodiversity knowledge
gradients related to spatial
resolution
Ecological Researchdoi.org/10.1111/
1440-1703.12096

2021

大型の草食動物が「より背が高くより密度が高く

14より棘の多い」熱帯植物をもたらす

Adansonia digitata observed in Tanzania by cookswell (CC BY-NC 4.0)

進化学
生物地理学
種のオカレンス

2,851,679件

熱帯植物の機能的形質選択におけるメガファウナの影響を発見
世界のいくつかの地域には、気候や土壌の特徴がこれらの結果を総合すると、南アメリカではより火災に適応した種が多く、アフリカではより草食に適応した種が選択されるといったメガファウナの効果が指摘されました。

共通する熱帯バイオームが存在しますが、植物の機能的形質や撹乱レジームは大陸間で異なっています。

この研究では、アフリカと南アメリカの熱帯林とサ
バンナを比較し、新熱帯区でのメガファウナの絶滅が、二つの地域のこのような違いを説明するのではないかという仮説を検証しました。

何千もの植物の機能形質を評価した結果、著者らはバイオームと大陸の比較で有意差があることに

Dantas VL and Pausas JG

べより背が高く、より密度が高く、この傾向は特にBrazil, Spain

フリカでより多く、新熱帯区では地下に肥大した

Megafauna biogeography

気付きました。アフリカの種は、新熱帯の種と比サバンナで顕著でした。また、トゲを持つ種はア

木質構造をもつ植物（ジオキシル）がより頻繁に現れていました。

GBIF上のオカレンスデータを用いて、気候条件を記述するモデルを作成したところ、形質の生物地

explains plant functional trait
variability in the tropics
Global Ecology and
Biogeography

理的パターンは、環境変数の違いでは説明できな
いことがわかりました。

doi.org/10.1111/
geb.13111

21

15ハリケーンの長期的かつ大規模な進化的影響

Anolis sagrei observed in Turks and Caicos Islands by David Kaposi (CC BY-NC 4.0)

進化学
気候変動
種のオカレンス

6,851件

タークス・カイコス諸島

トカゲの研究が厳しい気候事象は進化に長期的な影響を与える選択圧になりうることを示唆
ハリケーンや干ばつなどの異常気象現象は、生物に作用する通常の選択圧とは異なり、自然淘汰の急性因子として作用することがあります。このような撹乱は稀であるため、一時的であり、長期にわたる進化的な影響を与えることはないと考えられていました。
2017年のハリケーン「イルマ」と「マリア」の後、研究者らは世代間と空間的なアプローチを組み合わせて、カリビアンアノール Anolis scriptus に対する潜在的な進化的影響を研究しました。タークス・
カイコス諸島での最初の調査では、ハリケーン後のトカゲではつま先の板状部が大きくなっていることがわかりました。これは強風時に有用な形質であるしがみつきの性能を高めると考えられています。

18ヶ月後にトカゲの集団を再訪した際、ハリケーンを生き延びた子孫を分析したところ、足指のパッドの大きさに変化はなく、形質変化が世代を超えていることが示唆されました。さらに、カリブ海の12の島々でブラウンアノール Anolis sagrei を採集し、過去70年間に起きたハリケーン事象がつま先の板状部の大きさを有意に予測することを発見しました。

22

つま先の解析をアノールトカゲ属 Anolis 全体に拡大し、GBIF上のオカレンスと気候イベントのデータを用いて、種ごとのハリケーン活動を定量化
し、つま先の板状部のサイズとハリケーン活動の間に有意な相関を見いだしました。これらの結果
は、極端な気候変動が厳しい選択圧をもたらし、進化に長期的な影響を与える可能性があることを示しています。
Donihue CM, Kowaleski AM,
Losos JB, Algar AC, Baeckens
S, Buchkowski RW, Fabre A-C,
Frank HK, Geneva AJ, Reynolds
RG, Stroud JT, Velasco JA, Kolbe
JJ, Mahler DL and Herrel A
UK, USA, Belgium, Australia,
Mexico, Canada, France
Hurricane effects on Neotropicallizards span geographic andphylogenetic scales
Proceedings of the National
Academy of Sciences
doi.org/10.1073/
pnas.2000801117

2021

16

種の発見にはどれくらいの時間がかかるのか

Aframomum atewae Lock & J.B.Hall, specimen collected in Ghana in 1972.
Photo: Royal Botanic Gardens, Kew (CC BY-NC 4.0)

分類学
種のオカレンス

22,601,556件

新しい種が発見され、その種名が論文で発表され、その後、理解と知見に必要な合理的なレベルの標本が収集されるまでの間のタイムラグを測定
人類と地球全体の健康と福祉は、食糧安全保障と生物多様性保全に関係しており、これらは、種やその特性、分布に関する知識と理解に依存しています。しかし、新しい植物の発見や記載には長い時間がかかり、最初の標本から論文発表まで数十年を要することも少なくありません。

タイムラグについては、まずショウガ科アフラモム
ム属 Aframomumを調べたところ、最初の標本から種名の論文発表まで平均で40.8年のラグがあり、15点の標本を集めるには最初の標本から平均で65年かかっていたことがわかりました。

範囲を拡大し、被子植物の数での上位20科に属する82,000以上の種についてGBIF上の標本記録を用いると、15点の標本の収集に58年から74年のタイムラグがありました。最初の3点の標本収集には、通常30年以上かかっています。

この研究では、種の発見に関連する段階を具体化し、各段階間のタイムラグを測定することを試みました。著者らは、このプロセスには3つの重要

Goodwin ZA, Muñoz-Rodríguez

収集、2) 種名の論文発表、3) 適切なレベルの理

Filer D and Scotland RW

な段階があると認識しています。1) 最初の標本の解のために最低限必要と考えられる、正確に命名された15点の標本が入手できた時です。

40年にわたる Kew Bulletin の論文を分析し、著

P, Harris DJ, Wells T, Wood JRI,UK
How long does it take to discover

者らは1970年から2010年の間に3,305種の新しa species?

本が平均4.9点であることを突き止めました。15点

Systematics and Biodiversity

い種子植物が記載され、それぞれに引用された標以上の標本が引用された原記載は全体のわずか6.2%でした。

doi.org/10.1080/
14772000.2020.1751339

23気候変動がもたらす侵入種の雑草の17

世界的なリスクSphagneticola trilobata (L.) Pruski observed in Macao by Jeremy J Busfield (CC BY-NC 4.0)

外来種
気候変動
種数

32種

2050年までに32種の侵入種に対する世界の気候的適性は全体的に低下するが、一部の地域は犠牲となってより高い侵入リスクに直面
侵入種の雑草は、生態系や経済的な損失を引き起こす可能性のある世界的な脅威です。人為的な気候変動の影響により、在来種だけでなく侵入種の生息域も変化する可能性があります。

す。また、ヨーロッパの大部分はいくつかの侵入種に適しており、侵入種の適地純増する唯一の大陸となります。
一方、オーストラリア中央部やアンゴラ、ボツワ
ナ、イラン、アルゼンチンの一部などの特定の地域
では、調査した32種の侵入種によるリスクがまったくないと予測されました。

Shabani F, Ahmadi M, Kumar

この研究では、32種の侵入種の雑草について、地球規模での分布と範囲の重なりの将来的な変化に焦点をあてました。著者らは、GBIF上のオカレ
ンスデータを程度の異なるWorldclimの気候予測と組み合わせ、MaxEntアルゴリズムに基づく種の分布モデルを作成し、2050年の予測と比較して、侵入種の現在の状態を可視化しました。
現在の気候条件では、オーストラリア沿岸部、南アフリカ、
マダガスカル、イベリア半島西部、モロッ
コ、メキシコ、ブラジル南部において、複数種の空間的重なりが最も大きくなり、また、最大28種が同時に生息する可能性があると予測されました。

モデルの予測によると、2050年までに、地球規模での全体的な生息適性は低下しますが、アフリカ

24と南アメリカの両大陸の広大な地域は生息に非常に適しており、侵入の大きなリスクにさらされま

L, Solhjouy-fard S, Shafapour
Tehrany M, Shabani F, Kalantar B
and Esmaeili A
Australia, Iran, Switzerland,
Japan
Invasive weed species’ threats
to global biodiversity: Futurescenarios of changes in thenumber of invasive species in achanging climate
Ecological Indicators
doi.org/10.1016/
j.ecolind.2020.106436

2021

系統・空間・植物化学データを用いた抗生物質の 18
新たな供給源を発見

Anaphalis javanica observed in East Java by Cheryl Gilbert (CC BY-NC-SA 4.0)

ヒトの健康
種のオカレンス

720,861件
インドネシアジャワ島産の種子植物の系統解析と種分布モデリングを組み合わせ、薬剤の供給源となりうる「ホットスポット」を特定
ペニシリンの発見からわずか90年で、多剤耐性菌の出現が世界の公衆衛生を脅かしているため、世ト」クレードと、草本（イネ科 Poaceae）やラン類（ラン科 Orchidaceae）など全体で16科を含む24の「コールド」クレードが特定されました。空間解析の結果、多様性が最も高い地域は、新しい抗生物質化合物が見つかる確率が最も高いという相関があることが示されました。

界はポスト抗生物質の時代に直面することになるかもしれません。植物は何千年も前から薬として利用されてきましたが、生物学的活性が評価されているのはごく一部に過ぎません。

Holzmeyer L, Hartig A-K, Franke

抗生物質として有望な新しい植物化合物の発見

K, Brandt W, Muellner-Riehl AN,を促進するため、この研究では、世界でも生物多Wessjohann LA and Schnitzler J

ジャワ島の7,500種以上の種子植物から16,000以

Germany

して、抗感染症作用の系統的シグナルを検索し、Evaluation of plant sources for様性が非常に高い国の1つであるインドネシアの上の代謝物を生物活性に応じて分類しました。そ過剰発現している「ホット」クレードと過小発現している「コールド」クレードを特定しました。

antiinfective lead compound
discovery by correlating
phylogenetic, spatial, and

著者らは、GBIF上のジャワの種子植物のオカレン

bioactivity data

全体に対する抗感染特性を持つ植物の空間パタ

Proceedings of the National

系統 解 析の結果、ヒナギクやヒマワリ（キク科doi.org/10.1073/

スを用いて分布モデルを構築し、島の植物多様性ーンを評価しました。

Asteraceae）など全体で25科を含む26の「ホッAcademy of Sciences

pnas.1915277117

25

エコリージョンを表現する力は、地域や分類群

19によって異なるAnaphalis javanica observed in East Java by Cheryl Gilbert (CC BY-NC-SA 4.0)

生物地理学
保全生物学
種のオカレンス

915,738,761件

体が小さく、移動性の低い、熱帯の分類
群でエコリージョンの区別がより明確であることを示す証拠を発見
エコリージョンとは、生息種、生態学的動態、環境条件などを共有する自然の群集の地理的に特徴的な集合体を含む陸地や水域の広大な地域を指します。エコリージョンは、生態環境調査や保全に用いられることから、生物群集をよく捉え、生物学的な観点からは、哺乳類や鳥類よりも爬虫類や両生類の方がエコリージョンの特徴が際立ち、また、概して体の小さい種ほど顕著でした。

全体として、エコリージョンは保全計画のための
強力なツールであるものの、地域や分類群によっては必ずしも群集を均一に表現しているわけではないことが示されました。

表現する必要があります。

この研究の目的は、エコリージョンの地図を環境

条件、生物多様性、種の特性に関するデータと統合し、エコリージョンが表現される能力を定量的に評価することです。GBIF上のほぼ全ての生物のオカレンスを用いて、著者らはエコリージョンを特Smith JR, Hendershot JN, Nova
N and Daily GC

徴的に区別する非生物学的および生物学的な予測因子をモデル化しました。

その結果、エコリージョンの違いは気温と季節性（特定の一定の間隔で発生する変動の存在、すThe biogeography of ecoregions:
Descriptive power across

なわち季節）によって最もよく予測されるという証

regions and taxa

節性が低い場合、熱帯のエコリージョンはより強Journal of Biogeography

拠が得られました。平均気温と降水量が高く、季く群集を分化させます。また、エコリージョンは、
傾斜が急な地域で最もよく区別されます。

26

USA

doi.org/10.1111/
jbi.13871

2021

20

黒い皮膚は有害な紫外線から鳥を守る

Pseudibis papillosa (Temminck, 1824) observed in Koonthakulam, Tamil Nadu, India
by Murugesh Nateshan (CC BY-NC 4.0)

進化学
種数2,259種2,200種以上の鳥類の研究で黒い皮膚が100回以上独自に進化したことを発見、これは紫外線から身を守るための可能性が最も高いダーウィン以来、鳥の色の驚くべき多様性は科学者を魅了してきましたが、これまでは主に羽の色彩に着目した研究が行われてきました。他の脊椎動物と同様、一部の鳥は黒い皮膚を獲得していまの曝露で、熱調節や細菌保護に関する仮説はほとんど支持されていませんでした。

さらに、黒い皮膚は羽が薄い種、羽が非常に明るい種、羽がない種で最も多く見られ、孵化したての幼鳥ではさらに多く見られました。これらの結果をまとめると、メラニンを多く含む皮膚の黒色化は、有害な紫外線によるダメージの保護として進化したことが示唆されます。

すが、この進化の仕組みとその要因は科学界でほとんど注目されてきませんでした。

今 回 、研 究者らは鳥 類の 全ての科にわたって
2,200種以上の標本を調べ、皮膚の色で種を分類しました。その結果、頭部の黒い皮膚は少なく

Nicolaï MPJ, Shawkey MD,
Porchetta S, Claus R and D’Alba

とも138属に広く見られる形質であることが判明

Lたようですが、しばしば消失しており、コストのか

Belgium

しました。この形質は100回以上独立して進化しかる特殊な形質で特定の機能を果たすときにのみ進化することが示唆されました。

Exposure to UV radiancepredicts repeated evolution of

著者らは、黒い皮膚を持つ鳥類のGBIF上のオカ

concealed black skin in birds

デル化しました。この分布は、いわゆるグロージャ

Nature Communications

レンスを集約し、この鳥類の形質の予測分布をモーの法則に従っており、赤道に向かって皮膚のメラニン化が進むことがわかりました。鳥類における黒い皮膚を最もよく予測する因子は紫外線へ

doi.org/10.1038/
s41467-020-15894-6

27

21

世界中の保護区を脅かす侵入動物

Lymantria dispar (Linnaeus, 1758) observed in Dunstable, MA, USA by Eli Tal. (CC BY 4.0)

外来種
種のオカレンス

33,040,139件

陸域の保護区は侵略的外来種に対して脆弱ではあるが、侵入を防ぐのにある程度は有効である保護区は、固有種や絶滅危惧種を保全するために重要な役割を果たしています。しかし、侵略的外来種は、世界の陸域保護区にとって深刻な脅

着に環境的に適していることを発見しました。
世界の保護区における外来種について予測された種の豊かさは、観察された豊かさの約200倍であり、保護区は侵入に対して非常にセンシティブ

であるものの、現在のところ侵入者を水際で食い止めるのに効果的であることが示唆されました。

威であると認識されています。この脅威を軽減す

るには、保護区における現在および潜在的な侵入の状況とリスクに関する世界的な評価が必要です。

この研究では、両生類、爬虫類、鳥類、哺乳類、無脊椎動物を含む

894の外来動物種を分析し、GBIF 上のオカレンスデータを用いて、世界の約20万の保護区における現在の定着状況を定量化しました。

Liu X, Blackburn TM, Song T,
Wang X, Huang C and Li Y

初期評価では、調査した種の半数以上が現在保

China, UKが生息している保護区の割合はわずか10％です

Animal invaders threaten

護区に生息していることが判明しました。外来種
が、90％の保護区では境界線10km以内に少なくとも1つの外来種が生息していることが確認されました。

外来種の気候的ニッチをモデル化し、著者らは95％以上の保護区が検証したうちの複数の種の定

28protected areas worldwide
Nature Communications
doi.org/10.1038/
s41467-020-16719-2

2021

気候変動下で生態系が生物多様性を保持する

22

能力の評価

Senna reticulata (Willd.) H.S.Irwin & Barneby observed in Manaus, Brazil by crax (CC BY-NC 4.0)

保全生物学
気候変動
種のオカレンス

79,512,379件

愛知目標15における生態系回復力の重要な側面に取り組む新しい指標：生物気
候学的生態系回復指標（BERI)
生物多様性条約(CBD)の締約国会議（COP）で2010年に採択された生物多様性愛知目標20項目の達成に向けた進捗を確認するために、様々な指標が開発されています。しかし、生態系の回復
力と劣化に関する目標15については、既存の指標では対応が不十分でした。この論文では、オーストラリアの研究者らが生物気候学的生態系回復
指標（Bioclimatic Ecosystem Resilience Index, BERI）を紹介しています。これは、気候変動下における生態系の生物多様性保持能力の変化を評価するために特別に開発され、愛知目標15の重要な側面に取り組むものです。

すべての維管束植物と生息環境のターンオーバ
ー・モデルを用いて4年間のBERIの変化を計算・評価しました。
その結果、BERI値は概して手つかずの森林の広がりが大きいほど高く、生息地の損失と断片化の全体レベルが、気候変動下で生物多様性を維持する生態系の能力の決定要因であることが示唆されました。しかし、アマゾンの一部など手つかずの地域のBERI値が予想よりもはるかに低い値を示し、将来的な降水量の減少が寄与している可能性があることから、特定の気候変数の予測変化もまた重要な役割を果たしています。
Ferrier S, Harwood TD, Ware C
and Hoskins AJ
Australia

BERIは、種の分布の変化のモデル化と気候のみの時空間パターンによる解析の中間に位置し、3つの情報源から得られた情報に基づいて算出されます。1)（GBIF上の維管束植物、爬虫類、昆虫のデータを含む）すべての陸域生物種のオカレン
スと気候および環境データを組み合わせ導き出した種構成のターンオーバー・モデル、2) 妥当な
将来気候のシナリオ、3) 生態系の劣化、保全、回復に伴う生息地の状態の変化に関する観測デー
タです。

diversity under climate change:

例として、著者らはこの手法を単一の森林バイオーム（熱帯・亜熱帯の湿潤広葉樹林）に適用し、

j.ecolind.2020.106554

A globally applicable indicatorof the capacity of terrestrial
ecosystems to retain biologicalThe bioclimatic ecosystem
resilience index
Ecological Indicators
doi.org/10.1016/29

自由にアクセスできる種のオカレンスデータを23用いたレッドリスト評価の精度向上

Cibotium arachnoideum (C.Chr.) Holttum collected on Mt. Kinabalu, Borneo, Malaysia. Cropped specimen photo via
the National Museum of Natural History, Smithsonian Institution.

保全生物学
種のオカレンス

128件

インドネシア、マレーシ
ア

GBIF上のオカレンスを活用し、希少なシダの保護状況を再評価したところ、指定
カテゴリーが絶滅危惧種（EN）から危急種（VU）へ引き下げ
IUCNの絶滅危惧種レッドリストに掲載される種の保全状況と絶滅リスクの評価には、評価対象となる種のオカレンスの範囲と面積を測定して基準Bを適用するために、高い品質の種のオカレンス
データが要求されます。16億件を超えるレコード

さらに他の基準でもこの種を評価し、このシダの生息適地をモデル化することで、将来の生息地の転換が深刻な脅威となる可能性は低いことを示しました。

これらの結果を総 合し、著 者らは以前 指定されていたE Nカテゴリーに異を唱え、代 わりに

C. arachnoideumをより、リスクの低い危急種（VU）としてレッドリストで掲載することを提案しています。

がすぐに入手できるため、評価を行う人々がGBIF
上のデータを種のレッドリスト作成に利用することが多くなっています。

この論文でインドネシアの著者らは、シダ植物のRobiansyah I and Wardani Wの標本だけを頼りにしていた以前の評価を評価

Indonesia

た。今回の研究では、GBIFからのオカレンスデー

Increasing accuracy: The

Cibotium arachnoideumについて、1つの植物園
し直し、この種を絶滅危惧種（EN）に分類しましタを追加することで、評価に含まれるレコード数
は3倍以上になりました。

41件のオカレンスを用い、生息域（EOO）と生息

species occurrence database in
the Red List assessment

面積（AOO）をGeoCATツールを使って計算した

Biodiversitas

高く、C. arachnoideumは準絶滅危惧（NT）に指

doi.org/10.13057/

ところ、それらの値は前回の評価よりもはるかに定される資格があると判断されました。著者らは

30

advantage of using open accessbiodiv/d210831

2021

サハラ以南のアフリカにおけるスナノミ症の24

地理的範囲のマッピング

Tunga penetrans specimen collected in Gabon—slide (left) and magnification (right). Photos (merged) belonging to
The Trustees of the Natural History Museum, London (CC BY 4.0)

ヒトの健康

GBIF上の種のオカレンスを利用して、熱帯病を引き起こす寄生虫の環境適性をモデル化
スナノミ症は 、寄 生性の小さいノミのスナノミ
Tunga penetransが患者の皮膚に潜り込み、痛みや衰弱をもたらす熱帯病です。特にサハラ以南

スクの高い貧しい農村地域に住んでいます。
この研究は、スナノミ症の発生率を直接測定したり予測したりするものではありませんが、病気の原因となる寄生虫の潜在的な分布に関する見識を与え、この地域における今後の公衆衛生介入にとって貴重な研究です。

のアフリカでは大きな健康被害をもたらしているにもかかわらず、現地でのこの寄生生物と病気の分布に関する知見は非常に限られています。

この研究では、気候、土壌、植生、土地被覆、家畜の密度などのさまざまな変数に基づいて、文献やGBIF上のデータから既往のオカレンス情報を用い、スナノミの環境適合性をモデル化し、マップ

Deka MAを作成しました。

USA

このモデルでは、ナミビア、ボツワナ、モーリタニ
ア南部を除くサハラ以南のほぼ全域で、この寄生虫の生息に適した環境が確認されました。発生
確率の高い44カ国のうち約半数は、すでにスナノミ症の症例が報告されています。

810万km²におよぶ環境適地には、合計で6億6800万の人々が暮らしていると推定されます。東アフリカだけでも、2億1700万人がこの適地に住んでおり、その多くが熱帯病の罹患が増大するリ

Mapping the Geographic
Distribution of Tungiasis in SubSaharan Africa
Tropical Medicine and Infectious
Diseasedoi.org/10.3390/
tropicalmed5030122

31

鳥類侵入のモデル化における人為的影響の25

グローバル評価

Callonetta leucophrys (Vieillot, 1816) observed in South Africa by tjeerd (CC BY-NC 4.0)

外来種
種のオカレンス

395,161,334件

人間の影響を表す変数を分布モデルに組み込むことで、予測精度が飛躍的に向上種分布モデリング（Species Distribution Mod-

elling, SDM）は、外来種が導入されたものの、まだ十分に定着していない地域において、外来種の侵入の可能性を推定するために使われる強力なツールです。しかし、SDMはしばしば大気候的な変数のみに基づいており、外来種が広域気候によれた環境での定着でした。
外来種の分布モデルにおける人的影響の重要性が浮き彫りにされたことに加え、全体的な結果として、外来種の鳥類は元の生息域と同様の気候

条件や人的影響の条件を持つ地域に侵入する傾向があることが示唆されました。ニッチに違いが見られる場合、それは通常、人間が改変した生息地に対する種の耐性と導入後の時間に関連しています。

る制約を乗り越えるための他の諸条件を見落としている可能性があります。

この研究で研究者らは、8つの生物気候変数（気温、降水量など）と2つの人的影響変数（地球規Cardador L and Blackburn TM

dex、都市化の程度 Degree of Urbanisation）にSpain, UKと外来種の分布を比較し、ニッチの保全とシフト

A global assessment of human模の人的影響指数 Global Human Influence In-

基づくSDM予測を使って、150種の鳥類の固有種に及ぼす人的影響の効果を研究しました。

influence on niche shifts andrisk predictions of bird invasions

SDMの性能は、人的影響変数を追 加すること

で、生物気候変数のみの場合と比較して大幅に向上しました。ほとんどの種において、在来種と外Biogeographyていましたが、いくつかの外来種は拡大する影響

doi.org/10.1111/

来種のニッチは気候と人的影響の両面で類似しがあり、その多くはより寒冷な気候とより攪乱さ

32

Global Ecology andgeb.13166

2021

生産力と多様性の関係性に関する26

クロススケール評価

Calocedrus decurrens (Torr.) Florin observed in California, USA by Jonny Sperling (CC BY-NC 4.0)

生態学
種数

344種
米国

機械学習アプローチにより、空間的な粒度が生物多様性と生態系レベルの生産力の関係を左右することが判明

としては相対的に弱いことがわかりました。生産力と種の豊かさは多くの環境的・地理的要因を共有しており、この研究ではその因果関係と相関関係を区別できませんでした。

この研究では、3つの異なる空間スケール（微細、中間、粗い）でのモデリングにより、生態系レベルの生産力と種の豊かさとの関係について、その強さと方向性を評価することを試みました。

この研究のモデルは、米国本土の森林における木本植物種の大規模なデータセットをベースとし、非森林種や外来種を排除し、気候、管理、樹齢の変動を考慮するために、GBIF上のオカレンスと突き合わせフィルタリングを行ったものです。

全体として、米国東部では米国西部よりも種の豊

富さや生産力の値が高いことが報告されました。

Craven D, Sande MT, Meyer C,
Gerstner K, Bennett JM, GilingDP, Hines J, Phillips HRP, May F,
Bannar‐Martin KH, Chase JM
and Keil P
Germany, Australia, USA,
Netherlands, Canada

中間および粗いスケールの場合には、種の豊富さと生産性に正の相関がありました。

A cross-scale assessmentof productivity–diversity

構造方程式モデル(SEM)では、種の豊富さが生

relationships

で直接影響しており、空間的粒度が大きくなるに

Global Ecology and

しかし、種の豊かさは、林齢、森林管理、バイオマ

doi.org/10.1111/

産力に、逆に生産力も種の豊富さに、同様の強度
つれて強度が増すことがわかりました。

スなどの他の変数と比較して、生産力の予測因子

Biogeographygeb.13165

33

偶然観察された生のデータには偏りがあり、
種の豊かさについて信頼性の低い推定値を生み出す可能性がある

27

Tadorna tadorna (Linnaeus, 1758) observed in Sweden by Ulf Teghammar (CC BY-NC 4.0)

生態学
保全生態学
市民科学
種のオカレンス

1,184,984件
スウェーデン

市民科学データを用いたα多様性、β多様性の算出において対象とする条件の影響を評価
生物多様性の指標は、生物群集の形成を理 解し、保全計画を立てるために極めて重要です。標準化された調査では、特定の包含基準を適用することで主要な種を一時的な種と分けることができますが、市民科学による大量の観察データの場

合、ある種が地域の生物群集の一部を構成するの豊かさの推定値は、占有率モデルに基づく場合
よりも常に低い値でした。その影響は、条件が連続した日数のときにより顕著に現れました。

これらの結果は、占有率モデルによる推定値はより安定的で正確であること、また、偶然観察された生のデータでは、大量データであるにもかかわらず、現地の種の豊かさについて信頼できる推定値が生成されない可能性があることを示唆しています。

種であると、いつの時点で認めればよいのでしょうか。

Ruete A, Arlt D, Berg Å, Knape J,

この研究では、GBIF上にArtportalen (SwedishŻmihorski M and Pärt T

レンスデータから、繁殖期の90日間にスウェーデ

Sweden, Poland

Species Observation System) が出版したオカンの107の湿地サイトを訪れた77種の鳥類のデータを抽出し、偶然観察された高密度の観測データを生のまま使った場合と営巣サイト利用の占有率対比して、α-多様性の指標（種の豊かさ）とβ-多when using abundant citizen

モデルを用いて補正した推定値を使った場合を様性（生物群集の総緯度）の算出時の条件を変えた際の影響を調べました。

1～30日の閾値を適用したところ、α多様性とβ多様性はいずれも使用した条件に対し高い感度を示すことがわかりましたが、生データによる種34

Cannot see the diversity for all
the species: Evaluating inclusion
criteria for local species lists
science data
Ecology and Evolution
doi.org/10.1002/
ece3.6665

2021

28

エボラウイルスの宿主となりうるコウモリ

Putative Ebolavirus reservoir: Hypsignathus monstrosus observed in DR Congo by Dérozier Violette (CC BY-NC 4.0)

ヒトの健康

エボラウイルスに関連する9種のコウモ
リについての生息地適合性モデリングでは、これまでの感染流行がすべて網羅され、コウモリが最も重要な宿主候補であることがさらに裏付けられた
エボラウイルス病（EVD）は、Ebolavirus属の一種の感染によって引き起こされ、中でもザイールエ

RNA陽性の3種のバイナリモデリング結果だけで、これまでの感染事象と流行場所がほぼすべてカバーされ、フランケオナシケンショウコウモリ

Epomops franqueti、ウマヅラコウモリ Hypsig-

nathus monstrosus、コクビワフルーツコウモリ

Myonycteris torquata がZEBOV保有宿主として注目すべき重要種であるという証拠が追加されました。

ボラウイルス Zaire Ebolavirus（ZEBOV）は最も致死率の高いウイルスの一つです。ZEBOVの感染サイクルはほとんどわかっていませんが、コウモリが保有宿主になる可能性が指摘されています。

この研究では、GBIF上のオカレンスを使い、ウイ
ルスRNA（3種）またはウイルスに対する抗体（6種）を検査し、いずれかが陽性となった9種のコウモリの生態的ニッチをモデル化しました。

最大エントロピー法を用いて、著者らはオカレンスの場所における気候 条 件と土地被覆に基づKoch LK, Cunze S, Kochmann J
and Klimpel S
Germany
Bats as putative Zaire ebolavirus

き、9種のコウモリの潜在的分布を導き出しましreservoir hosts and their habitat

た。

suitability in Africa

その結果、生息地適性マップはIUCNの生息範囲

Scientific Reports

マップとよく一致し、中央アフリカの大部分を横断する広い範囲での分布が予測されました。

doi.org/10.1038/
s41598-020-71226-035メタバーコードを用いた保護された密輸ヒルの

29

原産地決定

Hirudo verbana observed near Lytkarino, Russia by Marina Gorbunova (CC BY-NC 4.0)

保全生物学
分子生物学
カナダ、
ロシア

分子解析とメタバーコーディングは、保護対象種と可能性のある原産地の特定にどのように利用できるのか
絶滅危惧種の国際取引に関する条約（ワシントン条約, CITES）では、保護対象種や絶滅危惧種の国境を越えた移動を監視しています。一部の種は、必要な許可を取得し、標本の入手先を証明す

解析の結果、鳥類10種、魚類4種、両生類2種の計16種が特定されましたが、いずれも家畜化された動物ではなく、野生由来であることが示唆されました。IUCNの生息範囲地図とGBIF上の脊椎動
物のオカレンスを組み合わせ重なる分布を色分けした地図を作成したところ、可能性のある採集地
はボルガ川かドナウ川のデルタ地帯であると指摘されました。

ることで取引が可能になります。

2018年10月にロシアからカナダに渡航した乗客が、4,000匹を超える生きたヨーロッパ医療用ヒル（チスイビル科の属Hirudo spp.）を運んでいるのがトロント国際空港で発見されました。ワシン

Williams KM, Barkdull M, Fahmy
M, Hekkala E, Siddall ME andトン条約では2つのHirudo属の種の保護が定め

Kvist Sめ、カナダ当局は種の同定と入手先の判定のため

USA, Canada

られており、またヒルの入手先が不明であったたに動物を押収しました。

Caught red handed: iDNA points

アメリカ自然史博物館の研究者は、形態学的および分子生物学的手法を使って、そのヒルをH. verた。ヒルの原産地を特定するため、研究者らはヒEuropean Journal of Wildlifebana（ワシントン条約の保護対象）と同定しまし

ルの内臓に含まれる血粉から脊椎動物のDNAを抽出し、ゲノムメタバーコーディングを使用しました。

36

to wild source for CITESprotected contraband leeches

Researchdoi.org/10.1007/
s10344-020-01419-5

2021

市民科学による観察情報を使った都市の30

生物多様性モニタリング

Japanese creeper (Parthenocissus tricuspidata) (Siebold & Zucc.) Planch.
Observed in Boston, USA by jiahuachen (CC BY-NC 4.0)

保全生物学
市民科学
種のオカレンス

643,000件
米国

種の持つ都市への耐性で種をスコアリ
ングし、「生物多様性都市度」で都市をスコアリングするマルチタクサフレームワーク
生物多様性の脅威と回復のための取り組みの両方に対し生物多様性がどう応答するかをモニタリングすることは不可欠ではありますが、コストがかかります。広範な市民科学は、将来、生物多様性をどのように保全・管理するのが最善かを理解する上で重要な役割を果たすかもしれません。
この研究では、iNaturalistを通じて共有され、GBIF上に出版されたボストン首都圏の643,000件の観察データを用いて、都市化が生物多様性に及ぼす影響を調査し、リモートセンシング赤外線
画像データセットから得られた生息地の夜間光量によって1,000種以上をスコア化し、都市への耐性の代理指標としました。
最も都市化されている種はツタ Parthenocissus
tricuspidataとトキワアワダチソウ Solidago sempervirensで、最も耐性の低い種はゴゼンタチバナ
Cornus canadensisとフロステッドホワイトフェイ
ス Leucorrhinia frigidaでした。この分析により、在来種と非在来種の間に明確な違いがあることが明らかになりました。すなわち、都市部の平均スコ
アは非在来種の方がほぼ3倍も高かったのです。

さらに、これらの生物種ごとの都市スコアを用いて、観察された生物種の群集ごとにこの地域の87の町を評価し、「生物多様性都市度」のランキングを作成しました。この解析により、より都会的な種には観察者間の偏りは見られなかったものの、生物多様性都市度はEVI（拡張植生指数）とは負の相関があり、町の不浸透面の平均とは正の相関があることが明らかになりました。
全体として、この研究は、市民科学データを都市の生物多様性と都市化の進行に対する応答をモ
ニタリングするために活用する方法を紹介しています。
Callaghan CT, Ozeroff I,
Hitchcock C and Chandler M
USA, Australia
Capitalizing on opportunistic
citizen science data to monitor
urban biodiversity: A multi-taxa
framework
Biological Conservation
doi.org/10.1016/
j.biocon.2020.108753

37

過去70年間におけるマングローブの生息域の31

極方向への移行

Rhizophora mangle L. observed in Levy County, FL, USA by Bill stitt (CC BY-NC 4.0)

気候変動
種のオカレンス

25,176件

マングローブの過去の記録を研究したところ、世界的な種の著しい緯度上の推移が現れ、おそらく気温と降水量の変化に起因主な要因であることが示されました。これらの結果は、将来の気候変動の影響を軽減するための保全や管理の指針になると考えられます。

マングローブは沿岸の厳しい環境に適応しており、海水への浸漬や波浪に耐えることができます。気候変動は気温の上昇や降水量の変化を引き起こすだけでなく、海水位や塩分濃度の変化ももたらす可能性があります。

この研究では、気候変動に対する世界のマングローブの応答を定量化するため、GBIF上の10種のマングローブのオカレンスと気候データを組み合わ
せ、1950年代以降の緯度上の推移の割合を定量化しました。

解析の結果、調査した10種のうち9種で、北アメリ

China, Türkiye

カでは10年当たり平均1.3度、オーストラリアではLatitudinal shifts in mangrove

た。また、海側の種は他の種に比べ移行の度合い

from historical occurrence

1.7度という著しい極方向への移行が見られましspecies worldwide: evidenceが高く、胎生種（種子が親木に付着したまま発芽

recordsする種）は非胎生種に比べ移行の度合いが高い
ことがわかりました。

また、気候データからは、過去70年間の気温と降水量の変化がマングローブの生息域を移動させる

38

Fazlioglu F, Wan JSH and Chen L

Hydrobiologia
doi.org/10.1007/
s10750-020-04403-x

2021

32

世界の植物・菌類コレクションの現状

Sciodaphyllum weberbaueri collected in Peru by Sebastián Riva Regalado (CC BY-NC-ND 3.0)

生物多様性科学
種のオカレンス

81,975,817件

GBIFにおける標本の網羅性を評価し、世界のハーバリウムや植物園における植物と菌類のコレクションの現状をレビュー
GBIFにおいて、市民科学による観察レコードは博物館コレクションのデジタル化された標本のレコードよりはるかに多いのですが、分類群としてはその逆で、最も種数の多い市民科学データセットでも最大級の博物館コレクションのデータセットに現れる分類群の20％程度しか含まれていません。
自然史博物館コレクションのデジタル化の重要性を認識した上で、この研究では、世界中の植物と菌類のコレクションの現状を総括し、さらに、デジタルアクセスの程度を評価し、主な分類学的および地理的ギャップを特定しました。
2019年12月現在、活動中の178カ国にわたる
3,324のハーバリウムに3億9千万件を超える標本が含まれていますが、45％以上はヨーロッパのハーバリウムにあるものです。また、約107,000種の植物種が世界の約3,000の植物園で展示されていますが、90％以上が北半球にある温帯の施設で保管されており、緯度に大きな偏りがあります。
77カ国の793の培養コレクションからは約85万株の真菌が利用可能ですが、ハイスループットシー
ケンスから得られたデータによると、まだ数百万種が記載されていないことが示唆されています。
記載されている真菌種のうち、培養され公開されているのはわずか17%に過ぎません。この研究では、微生物の多様性をよりよく理解するためのUNITEのような取り組みに注目しています。
デジタルデータへのアクセスという点では、植物と菌類の保存標本がGBIF上に8500万点公開されていますが、これは全ハーバリウム標本の21％程
度に過ぎません（注：この研究の発表以降、GBIFには1000万点を超える標本データが追加されています）。
この研究では、GBIFのデータは維管束植物の90％をカバーしているものの、菌類はわずか55％に過ぎないことが判明しました。主な地理的なギャ
ップは、北アフリカと南・中央アジアにあります。
Paton A, Antonelli A, Carine M,
Forzza RC, Davies N, Demissew
S, Dröge G, Fulcher T, Grall A,
Holstein N, Jones M, Liu U, Miller
J, Moat J, Nicolson N, Ryan M,
Sharrock S, Smith D, Thiers B,
Victor J, Wilkinson T and Dickie J
UK, Sweden, Brazil, Ethiopia,
Germany, Denmark, USA, South
AfricaPlant and fungal collections:
Current status, future
perspectives
PLANTS, PEOPLE, PLANET
doi.org/10.1002/
ppp3.10141

39寒さと浅黒さ：ユーラシアのクサリヘビにおける

33

色彩の進化

Vipera berus (Linnaeus, 1758) observed in Sanok, Poland by olka-milosnik-robakow (CC BY-NC 4.0)

生物多様性科学
種数39種

背側の色素を研究しヘビに熱的メラニン形成が存在する証拠を発見
何世紀にもわたって生物学者を魅了してきた動物の色彩は、体温調節、交尾の誘引、捕食者からの隠れ方、捕食者への警告など、動物の生態の多くの面に関与しており、強い選択圧力の下での適応的形質と考えられています。

この研究では、ユーラシアのクサリヘビ（クサリヘビ亜科 Viperinae）において、背面色素のマク
ロ進化的な変異とその駆動因子を探索し、すべての種で特徴的なジグザグパターンを示すことを明らかにしました。著者らは39種について2つのMartínez-Freiría F, Toyama KS,

色彩形質を測定することで、背側の色素を定量化

Freitas I and Kaliontzopoulou A

る生態地理的変数との関連性を突き止めるため

Portugal, Canada

し、GBIF上のそれぞれ種のオカレンスから得られに系統的検定を実施しました。

Thermal melanism explains

解析の結果、背側色素は最大降水量や緯度と正の相関があり、最小日射量や標高とは負の相関があることが判明しました。

これらの結果は、クサリヘビの色彩パターンが、

macroevolutionary variation of
dorsal pigmentation in EurasianvipersScientific Reports

系統に関係なく、寒冷な環境のパラメータに適合する適応的な形質であることを強調し、いわゆる熱的メラニン形成仮説を支持するものでした。

40

doi.org/10.1038/
s41598-020-72871-1

2021

34

農業の集約化が野生バチ減少の主な原因

Andrena cineraria (Linnaeus, 1758) observed in Belgium by Stefan (CC BY-NC 4.0)

生物多様性科学
種のオカレンス

1,776,749件
ベルギー

ベルギーにおける70年間の野生のハチのデータを調査し、土地利用の変化に起因すると思われる占有率と活動量の減少を報告

気候ではなく、土地利用の変化であり、農業の集約化が主な原因であると結論づけています。

気候温暖化、都市化、農業集約化などの地球変動の要因は、世界中の多くの種の生息数、分布、活動に影響を及ぼしています。

この研究では、ベルギーに生息する200種以上のハチについて70年間のデータを調査し、地球規模の変動要因が個体から種の群集にいたる生物
多様性にどのような影響を及ぼすかを検討しました。その結果、占有率は平均33%減少し、ハチが活動する時期が早くなっていることが判明しました。全体として、飛翔期間は9日早く始まりました
が、その期間は15日短くなりました。また、60%以上の種で分布が減少していました。

GBIF上のオカレンスと生物気候データを組み合わせて算出した2つの温度指標を含む形質に着Duchenne F, Thébault E, Michez
D, Gérard M, Devaux C, Rasmont
P, Vereecken NJ and Fontaine C
France, Belgium
Long-term effects of globalchange on occupancy and flight

目すると、ベルギー南部の種が北部の種よりも飛period of wild bees in Belgium

バチの社会行動とサイズも、占有率と飛翔時期のGlobal Change Biology

翔期間を早めていることが分かりました。また、両方の傾向と関連していました。

この研究では、ハチの個体数減少の主な原因は

doi.org/10.1111/
gcb.15379

4135

気候変動指標としての地衣類の評価

Punctelia jeckeri (Roum.) Kalb observed in Brunswick, Germany by Jakob Fahr (CC BY-NC 4.0)

気候変動
種のオカレンス

10,855件
ドイツ

地衣類のデータ不足を明らかにし、一部の種の生息範囲移動の原因は、気候の変化ではなく汚染の変化である可能性を示唆
地衣類は、森林の健全性、大気や土壌の質の生物学的指標としてよく知られており、気候変動の指標となる可能性もあると考えられています。しかし、地衣類の増殖や分布の変化の要因は互いに関連している可能性があり、真の影響を理解するためには、その影響を切り分けることが必要です。

提案された多くの指標となる種のデータが不足している一方で、十分なデータがある半数の種についてモデリングを行った結果では、分布のシフトが過去に適切とされてきた地域内で起こったことが示され、この分類群は汚染の変化など、他のより局所的な要因に応答している可能性があることが示されました。

これらの結果は、残された分類群が本当に気候変動の強力な正の指標であるかどうかを疑問視するものであり、著者らはより定量的で証拠に基づいた指標を導出するよう呼びかけています。

地衣類が気候変動の指標として有効かどうかを調べるため、この研究ではGBIF上のオカレンスとWorldclimの生物気候データを組み合わせて、中Nelsen MP and Lumbsch HT

モデル化しました。しかし、モデル化に十分な過USA

モデル化の結果、調査対象となった種の半数は、

lichen climate change indicators

央ヨーロッパの指定指標種45種の生息地適性を去のデータを有していたのは17種のみでした。

以前は生息に不適と考えられていた地域にかなり

in Central Europe

なりました。一方、対象種のちょうど半数ほどの種

Biodiversity and Conservationの割合の近年のオカレンスがあることが明らかにでは、レコードの大部分が適した気候下にありました。

42

A data-driven evaluation of

doi.org/10.1007/
s10531-020-02057-8

2021

日陰栽培のコーヒーが、昆虫を食べる鳥類の36

種の豊かさを維持することに貢献

Ploceus baglafecht (Daudin, 1802) observed in Tanzania by Catarina Lobato (CC BY-NC 4.0)

気候変動
農学
種数

77種
エチオピア、ケニア、タ
ンザニア、ウガンダ、ブ
ルンジ、
ルワンダ

コーヒー農園の日陰を作る木々が、50年間の気候変動に伴う温暖化影響を緩和
コーヒーは数十億ドル規模の産業であり、多くの発展途上国における重要な輸出産品です。気温の上昇はコーヒー栽培を脅かしますが、より大きく日陰を作る木々の間でコーヒーの木を育てれた。日陰を作る木々をすべて直ちに除いた場合、鳥の多様性に与える影響は、50年分の気候変動とほぼ同じでした。

2075年の最も厳しい気候シナリオでは、日陰を作る木々がないと、農園の鳥類多様性が現在の20％程度に減少します。

ば、気候変動による栽培への影響を緩和するだ

けでなく、昆虫食の鳥類の多様性を維持することにも役立つと考えられます。

この研究で研究者らは、東アフリカのコーヒー栽培地域において、昆虫を食べる鳥類の潜在的な分布を調査しました。GBIF上のオカレンスとWorldclimの温度レイヤーを組み合わせてMax-

Schooler SL, Johnson MD,
Njoroge P and Bean WT

entアルゴリズムを使用し、20科77種の現在および将来の分布をモデル化しました。

日陰の影響を調べるため、日陰のレベルが異なる

13のコーヒー栽培地で、温度センサーを用いた実地調査を行いました。その結果をもとに、Maxent
モデルで使用する気候データレイヤーのデータをUSA
Shade trees preserve avian
insectivore biodiversity on
coffee farms in a warming
climate

調整しました。

Ecology and Evolution

その結果、東アフリカのコーヒー農園では、50年後に鳥類の多様性が25～62％（気候シナリオ
による）減少する可能性があることが判明しましdoi.org/10.1002/
ece3.6879

43ニュージーランドにおける外来植物相の37

種構成と機能Aeonium arboreum (L.) Webb & Berthel. observed in Wellington, New Zealand by weedy1 (CC BY-NC 4.0)

外来種
種のオカレンス

184,378件

ニュージーランド

太平洋諸島における帰化植物の形質と分布に関する現在の知見を要約
世界の生物多様性ホットスポットのトップ25にランクインしているニュージーランドは、南太平洋上の孤立した群島で、固有性に大変富んでおり、爬虫類や顕花植物の80%が固有種です。

の割合が非常に高いですが、多年草の割合は低いです。

このような在来種と外来種の分類学的・機能的差異に関する知識を組み合わせれば、地域スケールから国家スケールにいたる帰化種管理のガイ
ドラインを得ることができそうです。

しかし、この島々も「生物学的侵略によって荒廃した」（Simberloff,2008）ため、現在では陸地の半分以上が外来植物の優占する生態系から成ります。

Brandt AJ, Bellingham PJ,
Duncan RP, Etherington TR,
Fridley JD, Howell CJ, Hulme PE,

帰化植物の現代的な管理戦略を支援するため、この研究では、ニュージーランドの外来植物の形
質と分布に関する現在の知見をまとめました。

Jo I, McGlone MS, Richardson
SJ, Sullivan JJ, Williams PA and
Peltzer DA

著者らは、GBIF上の1,798種の帰化植物のオカレ

New Zealand, Australia, USAにより広くより北部のより人口の多い地域に分布

Naturalised plants transform theンスをマッピングすることにより、外来植物は主し、オークランドとカンタベリーで最も数が多いことを明らかにしました。

全体として、これらの植物により維管束植物の総composition and function of the
New Zealand flora
Biological Invasions

数は67科、649属が加わり、現在、維管束植物相の43.9％を占めています。帰化植物群は、自生植物群よりも分類学的に多様で、草本類や一年草

44

doi.org/10.1007/
s10530-020-02393-4

2021

生態学的な機会と文化の伝播が形作った

38

大域的な農耕地の裏付け

Sus scrofa Linnaeus, 1758 observed in Florida, USA by moliverna (CC BY-NC 4.0)

進化学
農学
生態学
種数

116種

生態学的な影響が、人間の移動と作物・家畜の広がりを偏らせ、農業の地理的特徴を形成

また、文化的知識の伝播過程の代理指標を用いることで、人口の拡大と集団間の接触の両方が、農作業の普及、導入、継続的な進化を形作った可能性が高いことが示されました。

農耕は、他のいかなる人類の発展にも類を見ないほど人類に影響を与えてきました。約1万2000年
前に作物の栽培と動物の家畜化が初めて試みられて以来、食糧安全保障は大幅に改善されました。しかし、生計の主な手段としての農耕の導入
は、地域社会によっても異なりますが、20世紀にかなり入ってからのことです。

この研究では、農業により裏付けられる大域的なパターンを説明する試みとして、人類が最初に耕

Vilela B, Fristoe T, Tuff T,
Kavanagh PH, Haynie HJ, Gray

作・飼育した116種の動植物について、GBIF上のRD, Gavin MC and Botero CA

的機会の影響を明らかにしました。

Brazil, Germany, Canada, USA

データによる生態的ニッチモデルを使い、生態学

この研究では、初期の耕作・飼育を支援できるような地域環境のマップを作成し、熱帯地方が最適地であることを見出しました。1,200の伝統的

Cultural transmission andecological opportunity jointly
shaped global patterns of

文化集団の所在地と自給技術に関するデータとreliance on agricultureの農作業が地域の種の豊かさによって形作られ、Evolutionary Human Sciences

どれだけ適しているかによって継続して有意に予

doi.org/10.1017/

を組み合わせることで、モデルでは、20世紀初頭

農業への依存はその環境が初期の耕作・飼育に測できることが示唆されました。

ehs.2020.55

45

39

農業がフィリピンの生物多様性に与える影響

Philippine eagle (Pithecophaga jefferyi) by Sinisa Djordje Majetic (CC BY-SA 2.0 via Flickr)

保全生物学
農学
種のオカレンス

717,508件
フィリピン

農業と生物多様性の相互作用を評価す
る研究により、絶滅の危機に瀕している
いくつかの種に直接的な脅威があることが判明
パイナップルとバナナの世界有数の輸出国である

フィリピンは、不十分な資源管理と過剰開発の結絶滅の危機に瀕しているフィリピンワシ、ハヤブ
サ、フィリピンケナシフルーツコウモリに対する直接の脅威も含まれていました。

全体として、83の絶滅危惧種がフィリピンにおける集約的農業の影響にさらされるリスクがあることが特定されました。

果生じた土地利用変化と農業集約化により、生物多様性が危機的に低下しています。

この研究で研究者らは、集約的な輸出志向のバ

ナナとパイナップルの生産によって引き起こされる生物種に対するリスクを評価するために、農業、貿易、生物多様性に関するデータを分析し、現在のフィリピンの政策を総括しました。

プランテーション、保護区（PA）、重要鳥類保護区（IBA）とGBIF上の絶滅危惧種のオカレンスに関するデータを組み合わせることで、著者らは農業と生物多様性についての現在の相互作用をマッピングしました。さまざまな面積や集約的な農業生産によるスピルオーバー効果を考慮に入れ、プランテーションには10kmのバッファを加えました。
その結果得られたマップからは、プランテーショ
ン、環境上の重要な地域、絶滅危惧種の間で多くの重なった区域があることがわかり、その中には

46

Ortiz AMD and Torres JNV
UK, Singapore
Assessing the Impacts ofAgriculture and Its Trade on
Philippine BiodiversityLand
doi.org/10.3390/
land9110403

2021

蘚苔類の散布速度は遅すぎて、気候の変化に40ついていけない

Cyrtomnium hymenophyllum Holmen, 1957 observed in Vågå, Norway by Anders Breili (CC BY-NC-SA 4.0)

気候変動
種のオカレンス

174,335件

蘚苔類は高い散布能力があるにもかかわらず、将来の気候変動には何世紀も遅れてしまう可能性がある
温暖化する気候に応答し、生物は生息域を移動することで適応しますが、生物種が気候変動の影

響をどの程度緩和できるのかについては、まだ十分に解明されていません。蘚苔類は風の媒介で効率の高い散布を行う植物であり、潜在的には生できる種は30%未満であることが明らかになりました。

2050年以降のシミュレーションでは、ほとんどの種において新たな生息適地に完全に定着するには500年程度かかると予測され、高い散布能力を持つ種であっても気候による生息範囲の減少率には対応できない可能性があることが示されました。

息に適した気候の地域へのシフトに遅れずについていく公算が大きい卓越した対象と思われます。

Zanatta F, Engler R, Collart F,
Broennimann O, Mateo RG, Papp

この研究では、GBIF上のヨーロッパの蘚苔類40

種のオカレンスデータと気候変数を用いて、現在

B, Muñoz J, Baurain D, Guisan A
and Vanderpoorten Aの気候条件と将来予測される気候条件で調整した適合性モデルを作成しました。

Belgium, Switzerland, Spain,
Hungary

著者らは、種に固有な形質と環境変数（胞子サイ

ズ、樹冠の高さ、風速など）を用いて、将来起こりうる移動をシミュレートする力学的分布モデルを構築しました。

Bryophytes are predicted to lag
behind future climate change
despite their high dispersal
capacities

2050年の適合性モデルでは、北極圏-高山地帯の種において生息範囲の減少率が最も高い一方
で、地中海沿岸の種は生息範囲を最も広げることが予測されました。分布のシミュレーションでは、2050年までに新たな生息適地に完全に定着

Nature Communications
doi.org/10.1038/
s41467-020-19410-847気候変動は北アメリカでトマトの花粉を媒介する

41

ハチに大打撃Bombus vosnesenskii Radoszkowski, 1862 on Orange Paruche tomato flowers in San Diego, CA, USA.
Photo by ghazard (CC BY 4.0)

気候変動
生態系サービス
種のオカレンス

1,245件米国

気候変動下ではトマトの送粉昆虫が各地域で最大11種も減少
世界の食料供給の35%は昆虫による受粉に依存のアメリカ大陸平均の1.25種よりも80％高くなっています。豊かさの減少が最も顕著だったのは、
米国東部および北東部で、いくつかの地域では最大11種の減少が見られました。

した作物に起因しています。送粉昆虫の多様性と生息数は、気候変動、生息地の減少、病原菌、汚染などにより、世界的に減少している証拠が示されています。

マルハナバチのような特殊化した「バズ（ブンブン音を出す）」送粉者は、筋肉の振動を利用して花から花粉を取り出します。この研究で研究者らは、気候変動が米国の栽培トマトのバズ送粉者

コミュニティに与える潜在的な影響を評価しました。

Carrasco L, Papeş M, Lochner
EN, Ruiz BC, Williams AG and
Wiggins GJ

著者らは、トマト作物に関連する15種のバズ花粉

USA

気候条件に基づく生態学的ニッチモデルを構築

Potential regional declines in

用して、これらのモデルで将来の気候を推定しま

pollinators in North America

者について、GBIF上のオカレンスにおける現在のしました。次に、温室効果ガス排出シナリオを使

species richness of tomato

した。

under climate change

すべての将来予測で、2050年と2080年までに北Ecological Applications

ることが明らかになりました。米国でトマトを生

doi.org/10.1002/

アメリカ全域で送粉昆虫の種の豊かさが純減す産している394の郡における減少は、2050年まで

48

eap.2259

2021

アフリカの生物多様性のマッピング：同じことを42繰り返しても、十分とは言えない

Otocyon megalotis (Desmarest, 1822) observed in Kenya by Yvonne A. de Jong (CC BY-NC 4.0)

生物多様性科学
種のオカレンス

40,457,393件

現在の手法でアフリカのサンプリングを完全に達成するには3世紀かかると試算
利用可能な生物多様性データは増大しています

が、データは時間的、空間的、分類学的な偏りの影響を受けています。これらの偏りとその原因を理解することは、将来の偏りを防ぎ、データのギ
ャップを埋めるために重要です。

ない地域を訪れる傾向がより強く、新種の発見が優先されていたことが示されました。

サンプリング率をモデル化した結果、90％の対象を得るには171年から273年間かかると予測されました。1つのセル内の50％の種を記録するためには、両生類で平均11.5回、哺乳類で平均12.7
回、鳥類で平均27回の訪問が必要になります。

この論文では、アフリカにおけるサンプリング作業を定量化する新しいアプローチとして、サンプリ

ングを完了するのに必要な時間を推定しつつ、研究者の関心があるサイトについて既往知見の影響を調べる方法を提示しています。

Farooq H, Azevedo JAR, Soares
A, Antonelli A and Faurby S

筆者らは、まず、両生類、哺乳類、鳥類のGBIF上のオカレンスを100×100kmのセルにマッピング

し、分類群ごと、国ごとにサンプリングイベントのSweden, Portugal, Mozambique,Brazil, UK

推定件数を特定しました。

Mapping Africa’s biodiversity:

サンプリングの完全性、サンプリングイベント、サMore of the same is just not

ンプリング年を対象にロジスティックモデルを適

good enoughに両生類と哺乳類のサンプリングを行ったことがSystematic Biology

なることがわかりました。しかし、1940年以前の

doi.org/10.1093/

用したところ、アフリカの大部分の地域で、以前ある場合には再サンプリングの可能性がより高く
鳥類のサンプリングでは、サンプリングされていsysbio/syaa090

49

米国の作物の野生の近縁種には差し迫った43

保全活動が必要

Solanum elaeagnifolium Cav. observed in Texas, USA by moonmist (CC BY-NC 4.0)

保全生物学
農学
種のオカレンス

396,355件
米国

米国の作物の野生近縁種の国内目録により、ほとんどの分類群が危急種か絶滅危惧種で、ほぼすべてで域外保全が緊
急か高優先度であることが明らかに地球規模の変動によって重要な作物の現在の栽培地域が存続するかどうか危ぶまれる中、食糧安全保障は、育種のための遺伝形質に寄与する、作物の野生近縁種（crop wild relatives, CWR）の保全と入手可能性にかかっていると考えられて42種は深刻な危機（CR）であると確認されました。

400の機関が少なくとも1種の米国原産のCWR個体を保有している一方で、評価された分類群の14%は種子バンクや植物園に全く存在しないことが判明しました。この研究ではさらに、75%以上の分類群では域外保全のギャップに対処するため、コレクションが喫緊の優先事項であると評価されました。

います。

Khoury CK, Carver D, Greene

この論文では、米国の研究者らが、農作物との関係や野生の食料源としての重要性によって分類

Schori M, León B, Wiersema JH

著者らは、GBIF上のオカレンスを用いて、リンゴ、USA, Colombia, Peruの野生近縁種を含む500以上のCWR優先分類

Crop wild relatives of the

し、CWRの国内目録を提示しました。

大麦、ブドウ、タマネギ、ジャガイモ、ズッキーニ
群について、生物気候と地形の予測因子に基づく潜在的分布をモデル化し、北東部、中西部、太平洋岸北西部においてCWRが最も豊富であることを示しました。

予備的な絶滅危惧の評価では、低懸念（LC）とされのは23 種の分類群のみで、500種以上の分類群は準絶滅危惧（NT）かそれ以上で、そのうち

50

SL, Williams KA, Achicanoy HA,
and Frances A

United States require urgent
conservation action
Proceedings of the National
Academy of Sciences
doi.org/10.1073/
pnas.2007029117

2021

44

種のデータのオープン化とFAIR

Aucuba japonica Thunb. observed in Belgium by toftof (CC BY-NC 4.0)

データ管理
種のオカレンス

396,355件

従来のチェックリストを、GBIF上で利用できるFAIRなデータセットへと変えるた
めの、再現可能で半自動的なワークフロ
ーを提案
チェックリストは、一般に地理的分布や時間的分

布が共通する分類群のリストで、研究および政策に活用するための重要な情報源です。GBIFにチェックリストを公開することで、種に関するデータをオープンでFAIR（Findable 見つけられる、Accessible アクセスできる、Interoperable 相互運用できる、Reproducible

共有することができます。

用いて、1800年以降にベルギーに侵入したすべての外来植物を収録した『ベルギー外来植物マ

ニュアル（the Manual of the Alien Plants ofBelgium）』を出版し、そのプロセスの各段階を徹底的に記録することで、コンセプトを証明しました。

この論文で記述されたコードと例は、著作権とラ

イセンス表示の順守を条件に、どなたでも自由にご自身の判断でコピー、変更、使用、配布することができます。

再利用できる）な形でこの論文は、従来のチェックリストデータをFAIRなデータに変換し、GBIF上で取り込み、共有する

Reyserhove L, Desmet P, Oldoni
D, Adriaens T, Strubbe D, Davis
AJS, Vanderhoeven S, Verloove F

ための再現可能で半自動のワークフローを提案しand Groom Q

理、標準に従った再現可能なデータ変換、バージ

Belgium

ックリスト公開のための包括的なソリューション

A checklist recipe: makingています。このアプローチでは、ソースデータの管ョン管理、データの文書化が統合され、FAIRチェが提供されます。

著者らは、コンテンツ、コード、メタデータを管理するGoogleドキュメント、GitHub、Integrated
Publishing Toolkit (IPT)などの協力的なプラットフォームを活用しつつ、提案のワークフローを

species data open and FAIR
Databasedoi.org/10.1093/
database/baaa084

51

MARINE52

2021

本特集についてここに掲載された要約は、GBIFネットワークからのオープン
データによって可能となった、横断的な海洋科学研究の全容

KYLE COPAS
コミュニケーション・マネージャーの手がかりに過ぎません。気候変動により出現している影響や予測される影響はこの特集に共通した脅威ですが、こうした研究における分析は、
しばしば、食料安全保障、外来種、保全、生物地理学といった特定の応用分野にまで及びます。
同様に、著者らはたびたび、GBIFとOBIS（海洋生物多様性情報システム）との間のネットワーク横断的な協力の重要性について明確にあるいは暗黙のうちに強調しています。GBIFとOBISは、2度目の複数年契約の更新を通じて、ネットワーク間でのデータ、知見、スキルの交換と、両者のインフラストラクチ
ャーを通じ入手できる海洋生物多様性に関するFAIRでオー
プンなデータの利用についての利便性、相互運用性とあらゆる使用適合性の向上に引き続き取り組んでまいります。

53

外肛動物のヒッチハイカーが南極の島々に

45

侵入を開始

Membranipora membranacea observed in Malibu, CA, USA by Andrea Kreuzhage (CC BY-NC 4.0)

外来種
海洋生物学
種のオカレンス

20,128件
南極

南極の最も暖かい島で発見された外来種の浮遊性コンブに生息する侵入海洋種

出されています。大型藻類の基質が広範に存在することから、南極海における侵入のリスクは高い可能性があります。

南極海や南極大陸にある遠く離れ孤立した生態系は、強い極風と海流のおかげで、バラスト水で運ばれてくる侵入種からは比較的保護されていると考えられてきました。しかし、新たな研究により、大陸への導入について人為的でないメカニズ
ムの証拠が見つかりました。

南極海には、常時7,000万個の浮遊性コンブが漂っていると推定されています。デセプション島は小さい比較的暖かい火山島で、浸水したカルデラ

Avila C, Angulo-Preckler C,
Martín-Martín RP, Figuerola B,

内の南極海岸にはコンブが漂着します。そうした

Griffiths HJ and Waller CL

肛動物の Membranipora membranacea を含Spain, UK

浮遊性コンブが、外来種で生態学的に有害な外む生物を「ヒッチハイク」の同乗者として運んでいることが研究者らによって発見されました。

Invasive marine species
discovered on non–native kelp

著者らは、GBIF上のオカレンスを利用して、デセプション島の浮遊性コンブ上で見つかった同乗者

island

能性を評価しました。 M. membranacea は北はScientific Reportsの種の分布図を作成し、これらの種が定着する可北極圏のスカンジナビア北部まで分布しており、他の複数の研究では、分布拡大を制限する上で温度よりも藻類の基質が重要である可能性が見54

rafts in the warmest Antarctic

doi.org/10.1038/
s41598-020-58561-y

2021

気候変動により北極圏の侵入ホットスポットの46

範囲と豊かさが増大

Sargassum muticum (Yendo) Fensholt observed in West Sussex, England by Jarvo (CC BY-NC 4.0)

外来種
気候変動
海洋生物学
種のオカレンス

63,923件
カナダ

カナダ北極圏の研究で、将来の気候で大幅な増加が予測される高リスクの侵入的外来種23種と4箇所の侵入ホットス
ポットを特定生物多様性の損失や近年の絶滅の主な要因の一つと考えられている侵略的外来種は、生態、経東ベーリング海、バレンツ海／白海が特定されました。

2050年と2100年の将来予測では、北極圏のホットスポットの地理的範囲と侵入種の豊かさが共に増加し、また、その度合いは地球規模の度合いよ
りもはるかに大きくなると予測されました。

済、さらには人間の健康にも大きな影響を与える

世界的な脅威です。特に高緯度地域では、地球温暖化によって侵入のリスクが高まるとみられています。

北極圏においては、既知の海洋生物侵入の約半

Zanatta F, Engler R, Collart F,

数が船舶活動によるものであり、また、将来は氷Broennimann O, Mateo RG, Pappらに開かれると思われます。この研究では、高リ

and Vanderpoorten A

よび将来の侵入ホットスポットを予測することをCanada

段階的な評価プロセスを通じて、著者らは、既invasion hotspots in the Arctic

結しない状態が予想されるため、船舶の航路はさ

スクの種を特定し、カナダ北極圏における現在お目的としています。

B, Muñoz J, Baurain D, Guisan A

What and where? Predicting

知の海洋侵入・有害種23種を特定して、GBIFとmarine realm

来の分布に関するMaxEntモデリングに用いまし

Global Change Biology

重なり合う4箇所のホットスポット：ハドソン湾、

doi.org/10.1111/

OBIS上のそれらのオカレンスを集め、現在と将た。このモデルでは、最大20種に対して適合性がグランドバンクス北部／ラブラドール、チュクチ／

gcb.15159

55東部熱帯太平洋の生物資源と生活を様変わり

47

させる気候変動による変化

Holacanthus passer Valenciennes, 1846 observed near Marietas Islands, Mexico by Ricardo Arredondo T. (CC BY-NC 4.0)

気候変動
海洋生物学
種のオカレンス

718,202件

メキシコ、グアテマラ、
エルサルバドル、ニカラ
グア、コスタリカ、パナマ、
コロンビア、
エクアド
ル、
ペルー

小規模な漁場は最も深刻な種と生息適地の減少に直面する可能性が高い
東部熱帯太平洋（Eastern Tropical Pacific ,ETP）沿岸の風による海洋湧昇システムは、より低温の深海からの栄養塩でより温かい表層水を豊かにしています。これらの生産性の高い環境の複雑なダイナミクスとサイクルは、カリフォルニア湾からペルー北部に広がる人間社会にとって重要な漁場を支えています。

中央アメリカ沿岸と小規模漁業は、最も深刻な種と生息適地の地域的減少に直面すると思われま
すが、種の入れ替わりが激しい地域では、他の場所から生息範囲を移してきた種による定着が部分的に補償されるかもしれません。このような複雑な地域では、混獲種に対する漁獲圧が高まる

ことで、漁獲量、雇用、収入が実際より少なく報
告されている地域により高い経済的・社会的コストをもたらすため、エビの漁獲高の増加といったプラスの結果でさえ、他の場所で漁獲を奪う兆候を示す可能性があります。

将来の気候変動の影響がETPの海洋生物地理と

食料安全保障の双方にどのような変化をもたらす

かを理解するために、著者らはGBIF上のオカレン

Hastings RA, Rutterford LA,
Freer JJ, Collins RA, Simpson SD

スデータを用いて、この地域のエビトロール漁業、

and Genner MJ

く捕獲される505種の魚類と無脊椎動物について

Canada, Costa Rica, Panama,

小規模漁業、小型遠洋漁業、大型遠洋漁業でよの環境ニッチモデルを作成しました。

その結果、各漁場で同様の地理的傾向が見られましたが、方向と深さの変化はより広範囲に及び

Guatemala, Spain
Climate Change Drives Poleward
Increases and Equatorwardました。生息適地の変化に最も影響を与える変動

Declines in Marine Speciesが判明しました。多くの種が、より深い海域に向Current Biology

移動する可能性が高いようです。

doi.org/10.1111/

要因は、水温の上昇と酸素濃度の低下であること

かうのではなく、より浅く酸素濃度の高い海域に
ddi.13181

56

2021

南極ウニを用いた南極海の海底保護の

48

効果測定

Ctenocidaris perrieri Koehler, 1912 collected east of Smith Island, Antarctica
photo via National Museum of Natural History, Smithsonian Institution

保全生物学
海洋生物学
南極

気候変動の影響から南極の最もユニークな海洋環境を守るためのアプローチを提供
気候変動が 南極の海底に生息する生物に与える影 響を理 解すること、ましてや予測することには多くの課題があります。しかし、海洋保護区（MPAs）のネットワークの整備が進められていることから、この研究では、気候変動に関する政府間パネル（IPCC）のシナリオに詳述された変化
を通して、南極海のユニークな生態系と種を保護する新しい保全システムの可能性を評価する根拠として、GBIFネットワークの約7000件の南極ウニのレコードを活用しました。

らかになりました。また、将来に向けた研究成果

として、現在の南極のエコリージョンがMPAネッ
トワークに十分に反映されていないことも明らかになりました。

この研究は、地域の保全とモニタリングのための

柔軟な数十年単位の枠組みを提供することにより、南極の最もユニークな海洋環境を将来の変動から保護するための有用かつ迅速なアプロー
チを提供するものです。

Fabri-Ruiz S, Danis B, Navarro
N, Koubbi P, Laffont R and
Saucède T
France, Belgium

南極大陸の海底には、40種以上の、高度に多様化し広域に分布するウニが生息しています。この
種の豊かさを研究の基盤とし、著者らは、ウニ綱の個々の種についての環境ニッチモデルと気候シ
ナリオを組み合わせ、12の南極および亜南極の底生生物エコリージョンを生成しました。

その結果、南極海全体の海底を対象とした初めて

Benthic Ecoregionalization
based on echinoid fauna of
the Southern Ocean supports
current proposals of Antarctic
Marine Protected Areas under
IPCC scenarios of climatechangeの動的エコリージョンマップは、東南極、南極半Global Change Biologyを示し、その深刻さはキャンベル高原のエコリー

doi.org/10.1111/

島、亜南極の島々で広範囲な環境変化の可能性

ジョンが消滅する可能性を凌駕していることが明gcb.14988

57海洋温暖化が、赤道から北極まで海洋生物の49

個体数を推移させる力に

Enoplosus armatus (White, 1790) observed in Cabbage Tree Bay, NSW, Australia by petemcgee (CC BY-NC 4.0)

保全生物学
海洋生物学
種のオカレンス

4,567,028件

海洋の温暖化が生物種の個体数に及ぼす悪影響を、適応だけで和らげることはできない
産業革命の開始以降、世界の海洋の平均気温は1℃上昇しています。この途切れることのない熱波

赤道付近では個体数幅が減少し、北極側では増加していることから、この研究は、適応だけでは赤道付近の海の温暖化が種の個体数に及ぼす悪影響を和らげることはできないという事実を強調し、地域の海洋資源とそれに依存する沿岸の産業に重大な影響があるとしています。

が海洋生物種の個体数に及ぼす影響を評価する
ため、英国の著者チームは、比較的よく見られる9つの分類群の海洋生物304種が、より温かい海にどのように適応してきたかに関する証拠（GBIF
上の400万件以上のオカレンスを含む）を集めました。

この研究では、海洋生物の個体数を決定する要因は海水温だけではないことを認識し、酸素レベ

Hastings RA, Rutterford LA,
Freer JJ, Collins RA, Simpson SD

ル、塩分濃度、潮流、餌の有無など、種の個体数

and Genner MJました。広く分布する種を使用することで、1991

UK

体の緯度方向の個体数幅の変動を解析できましClimate Change Drives Poleward

幅に影響を与える他の重要な変数の影響を調べ
年から2016年までの四半世紀にわたる北半球全た。

Increases and Equatorward
Declines in Marine Species

結果として得られたモデルには多少の変動が見られ、また熱的勾配と緯度勾配の関連性にもばらつ

きがあるものの、種の生理学的な熱ニッチが近年の個体数の変化を予測する最も強力な要因であることが明らかとなりました。

58

Current Biology
doi.org/10.1016/
j.cub.2020.02.043

2021

転々とする水産養殖：気候変動が海水養殖の50

種の多様性と豊かさに与える影響

Fish farming near Amarynthos, Euboea, Greece. Photo by Jebulon via Wikimedia Commons.

海洋生物学
種のオカレンス

681,878件

重要な養殖魚85種の研究は、気候変動の影響が地域によって様々であり、熱帯・亜熱帯の養殖地で多様性が大きく減退していることを示唆
ここ数十年、海洋養殖の役割は栄養供給と食糧安全保障において、ますます重要度を増しており、特にタンパク質の摂取量の20％以上を、魚介類に依存している32億人の人々にとっては不可欠です。
これらの重要であるもののいまだに過小評価されている資源に対する気候変動の影響を理解する
ため、カナダの研究チームは世界のフィヨルド、沿岸、外洋、塩水の内海で一般的に養殖されている85種についてその減少と分布の変更の可能性を検討しました。これらの脊索動物55種と軟体動物
30種は経済的・栄養的に重要であり、海洋養殖に用いられる全分類群の70％を占めています。
この研究では、複数種の分布モデル上でGBIF上の68万件超のオカレンスとOBIS、FishBase、IUCNのレコードを合わせて利用し、強い緩和策を講じた場合と緩和策を講じなかった場合の2つの排出量シナリオにおける2000年代、2050年
代、2090年代の養殖種の生息適地に起こりうる変化を算出しました。
モデルでは、「海洋生物種の豊かさの可能性」という地球規模の指標において、一部の場所では生息適地が拡大するものの、全体としては比較的
緩やかな減少にとどまることが示唆されました。
一方、気候変動の直接的な影響はより変化に富み、局所的により強くなることが予想されます。た
とえば、現在の熱帯・亜熱帯の養殖地で最適な生育に必要な条件が変化すると、適した種の数が10〜40%減少する可能性があります。同様に、アトランティックサーモン、スギ、ヨーロッパバスの最大の生産国では生育に適した海域が失われる可能性もあります。
このような変化を前に、この研究では、計画的な適応のための情報を提供し、潜在的な地域規模の環境影響や分野横断的な対立を最小限に抑えるための根拠を提供しています。
Oyinlola MA, Reygondeau G,
Wabnitz CCC and Cheung WWL
Canada, USA
Projecting global mariculture
diversity under climate change
Global Change Biology
doi.org/10.1111/
gcb.14974

59自然と育成：魚類の回遊の生態学的・進化学的51

起源を考える

Oncorhynchus tshawytscha (Walbaum, 1792) observed in Chico, CA, USA, by sujiar (CC BY-NC 4.0)

海洋生物学
進化学
生態学
種のオカレンス

33,096件

回遊魚の研究により、回遊性の種の豊かさを形成しその情報を提供する、遠い昔の遺伝的傾向の歴史が明らかに
なぜ魚は回遊するのでしょうか？ このような複雑な適応行動はまれであり（回遊魚は世界中に偏在しており、全種の7％にも満たない）、人間にとっての移住や遊牧と同様に、個体に大きな犠牲を強いることもあります。
回遊の戦略について述べることは、それ自体が容易ではありません。採餌・繁殖、そしてそれらが行われる環境について整理すると、生活史は5つのカテゴリー（両側回遊、溯河回遊、降河回遊、海洋回遊、河川回遊）に分類されますが、明瞭で正確な区別はできません。その結果、回遊についてなし得る説明を明らかにするには、この研究を行ったチリの著者たちのような包括的なアプローチが求められます。

60

回遊魚の多様性のパターンについての現時点での見解をレビューするため、彼らはOBISとGBIFから入手できるすべての自然の生息域のレコードに基いて、条鰭亜綱 Actinopterygii の回遊種を対象に世界中の種の豊かさを記述した行列を作成しました。また、解析を条鰭類に限定すると決めたことで、進化的データを条鰭亜綱の詳細な系統樹の形式で気候や環境データとともに組み入れることができました。

回遊と生産力（食糧資源の供給と欠乏、降水量）の直接的な関係を検証したところ、繁殖のために川を上る遡河回遊性の種と河川域淡水回遊性の種を除き、動的に資源が豊富になる環境と回遊性の種の豊かさの間に関連があることが判明しました。一方、気温は他の変数と合わせて考えると、それほど重要ではないようでした。また、特定の種が「回遊性をもつこと」を単一の要因で説明することはできませんでしたが、著者らが系統データから進化のシグナルを取り入れたことにより、遺伝的傾向の遠い昔の歴史が回遊性種の豊かさを形成し、情報を提供する上で極めて重要であることが明らかになりました。

Alò D, Lacy SN, Castillo A,
Samaniego HA and Marquet PA
Chile
The macroecology of fish
migration
Global Ecology and
Biogeography
doi.org/10.1111/
geb.13199

2021

深い場所の生物：極付近の海洋生物種に対する

52

3Dモデルの性能評価

Electrona antarctica (Günther, 1878) collected in Antarctica by Karsten E. Hartel, R/V Polar Duke S-011. Photo via
Museum of Comparative Zoology, Harvard University (CC BY-NC-SA 3.0)

海洋生物学
生態学
種のオカレンス

2,918件

南氷洋のハダカイワシの研究で、生態的ニッチモデリングの3次元に深度を利用する可能性を探求
地球上の海に生息する生物種は、光のない深海から太陽の光が降り注ぐ海面まで、あらゆる深度の海域のさまざまな部分を好むことが知られています。しかし、海洋生物種の分布に関するほとんどの研究では、海の鉛直生態系におけるこのような海中の変化を考慮できていません。
深度を環境ニッチモデルの3次元データとして組
み込むことのメリットとトレードオフの可能性を把握するために、研究チームは、南氷洋の海洋魚の中で最も多様で個体数の多い科（ハダカイワシ科 Moctophidae）の10種について2次元と3次元のモデルを開発しました。1960年から2010年までの環境データをベースラインとし、GBIF上の計
2,918件のオカレンスを用いて、ハダカイワシ類のそれぞれ種を比較するために3つのモデルを作成しました。

り分けられました。
各生物種のデータのサンプルサイズの違いを考慮した後、すべての深度予測において2Dと3Dモデルの間に相当な重なりがあり、特に200メートル未満の深度において顕著であることがわかりました。3Dモデルでは、複数種が南方の浅い水域と赤道側のより深い水域の間を移動しているように見られ、未確認の生息適地や生息域の緯度変化を解明する上でより有用であると思われます。結論として、特に中深度に生息する種について、漁獲深度などの質の高いデータを収集する、よく設計された調査の必要性を訴えています。
Freer J, Tarling G, Collins M,
Partridge J and Genner M
UK, Australia
Estimating circumpolar
distributions of lanternfish using
2D and 3D ecological niche

2つの「単純化された」2Dモデルは、表層だけにこだわり、全データセットと深度情報を含むサブセットの両方を処理し、深度の考察は省略したものです。3次元目に「深度を組み入れた」3Dモデ
ルでは、生物学的な水深が保持されることで後者のサブセットの解析が強化され、オカレンスデ
ータは鉛直方向で分けた7層の生息地の1つに振modelsMarine Ecology Progress Series
doi.org/10.3354/
meps13384

61

Cover illustration: blue flying fish, Exocoetus volitans Linnaeus, 1758,
by James Forbes and Sir Willian Jackson Hooker, included in Oriental
memoirs: selected and abridged from a series of familiar letters written
during seventeen years residence in India. Via Biodiversity Heritage
Library.
Back cover illustration: spotted sea hare, Aplysia depilans Gmelin, 1791,
From The royal natural history. Edited by Richard Lydekker, 1896. Via theInternet Archive Book Images.
Inner cover illustration: humpback whale, Megaptera novaeangliae(Borowski, 1781), by Charles M. Scammon, included in The marine
mammals of the North-western coast of North America, 1874. Via
Biodiversity Heritage Library.
Back flap illustration: horsefish, Hippocampus hippocampus(Linnaeus, 1758), by Gottlieb August Lange, included in Gemeinnüzzige
Naturgeschichte des Thierreichs, 1873. Via Biodiversity Heritage Library.
Last page illustration: common flying fish by W.H. Lizars, included in The
natural history of fishes, particularly their structure and economical
uses, 1840. Via Biodiversity Heritage Library.

GBIF Secretariat (2022) GBIF Science Review 2021
doi.org/10.35035/bezp-jj23
CC BY 4.0