サイエンス レビュー

2020

Science Review

GBIFで公開されたデータを利用した研究の年次要約

2

3

GBIF Science Review 2020
GBIF事務局
2021年2月

引用：
GBIF Secretariat. (2021). GBIF Science Review 2020. https://doi.org/10.35035/bezp-jj23
著作権：「GBIFサイエンスレビュー」のライセンスは、
クリエイティブ・コモンズ表示4.0国際ライセンス(CC BY 4.0)です。
表紙写真：
センザンコウ (Manis pentadactyla subsp. pentadactyla) 。撮影： CHUNG CHANG-LIN（iNaturalist経由）。
ライ
センスはクリエイティブ・コモンズ表示-非営利4.0国際（CC BY-NC 4.0）。

4

序

文

今回の「GBIFサイエンスレビュー」では、2019年に発表されたGBIF上のデータを利用した主な研究か
ら選りすぐった一部のものを紹介しています。新型コ
ロナウイルス（COVID-19）感染症の世界的流行により、GBIF事務局においても2020年は通常の業務予定の見直しを余儀なくされました。本レビューも影響を受けなかったわけではありませんが、幸いにも予定通り発行できました。
「サイエンスビュー」の出版と時を同じくして、米国
科学アカデミー紀要は、2003年から2019年の間に掲載された、4,000以上のGBIFネットワークからのデー
タに 基づ いた 査 読 済み 論 文の 包 括 的 な 分 析とレビューを発表しました（a https://doi.org/10.1073/
pnas.2018093118)。カーネギーメロン大学のScott
B.Weingartと事務局スタッフの支援のもとにカーネギー
自然史博物館のJ.Mason Heberlingが率いたこの論文では、130か国以上からのGBIF正式参加国とデータ
出版者の取り組みから創出された学際的知見のより広範なネットワークをもとにしています。
「サイエンスレビュー 2020」で取り上げたデータの活用事例は、急速に発展し、人をうならせるような成果の一部です。2019年にはGBIF上に構築されたデー
タソースを裏付けとした査読済み論文が743件出版されました。それに比して、2003年から2009年の間に発表された論文数の累積はわずか157件です。
この小冊子に収 録された67のサンプルの要約さ
え、GBIFネットワークのデータを利用し探求された研究調査の範囲が多様で、変化し続けていることを示しています。みなさまも同じように洞察とインスピレーションを得られることを願っています。また、ハッシュタグ「#CiteTheDOI」でも、こうした研究の根拠や情報源を確認できます。ぜひご活用ください。

Joe Miller
GBIF事務局長

BALTIMORE ORIOLE (ICTERUS GALBULA) OBSERVED IN KENNEBUNK, ME, USA BY KEN JANES. PHOTO VIA INATURALIST (CC BY-NC 4.0)

5「サイエンスレビュー」
について「GBIFサイエンスレビュー」には、GBIF事務局で継入手はオンライン上の文献検索（https://www.gbif.

続中の文献追跡プログラムで抽出された年次調査がorg/resource/search?contentType=literature）か提供されています。この追跡プログラムでは、GBIFのらのみとなります。

世界的インフラを介してアクセスされた生物多様性情報の研究使用および引用を特定することができます。
以下のページの査読済み論文のまとめは、GBIFネット
ワークからのフリーでオープンな生物多様性データによってサポートされ実現可能となった研究調査について、部分的ではありますが有益な概説です。

例年同様、このレビューで用いたカテゴリは、読者がGBIFを利用して行った研究の主なテーマの分野を探しやすくするためのものですが、いくつかの論文は複数のトピックにわたっていることもあります。しかし、明確さを保つため、「サイエンスレビュー」では、それぞれの論文は1つのカテゴリにだけ記載されていま

オープンアクセスの科学論文には、a印を付けましす。著者の国名は著者情報で特定された所属機関のた。これは、機関が雑誌の定期購読を変更する際に所在地によっており、掲載した論文の助成情報は論文

研究論文を読んでみたい方々の参考になると思われまの謝辞を参考にしています。

す。

本レビューで 見 落 とされ たと 思 わ れ る 研 究 利

今年の利用事例の総覧は（現在および過去の分も用 につ いて、情 報 を 共 有して いた だ ける 場 合 に含め）、「サイエンスレビュー」の印刷版とは別立てで、は、communication@gbif.orgまでご連絡ください。

目次

利用例とその傾向����������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������6

生物多様性保全 Biodiversity conservation������������������������������������������������������������������������������������������8

生態学 Ecology��������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������� 14
環境科学 Environmental sciences������������������������������������������������������������������������������������������������������� 22

進化生物学 Evolutionary biology��������������������������������������������������������������������������������������������������������� 24

学際的科学 Multidisciplinary sciences����������������������������������������������������������������������������������������������� 27

その他の研究 Other research������������������������������������������������������������������������������������������������������������� 34

6

利用例とその傾向
GBIFに公開されているデータの利用を可視化すると、査読済み論文数の年々の増加だけでなく、研究論文にデータを利用した著者が所属している機関の地理的分布も拡大していることが見てとれます。
これらの傾向は、GBIFネットワークが生物学の領域に関連する科学研究に与える影響や反響の範囲を拡大していることを強く示しています。

GBIF公開データを使用した年間査読済み論文数
2020

981

2019

743

2018

675

2017

696

2016

438

2015

407

2014

350

2013

249

2012

229

2011

169

2010

148

2009

89

2008

52
0

100

200

300

400

500

600

700

800

900

1000

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著者の国／島／地域別論文数

2019年に出版された査読済み論文でGBIF公開データを利用した
著者の国・島・地域

104
Brunei Darussalam
Hong Kong
Macao
Singapore

Trinidad and Tobago

Cook Islands
French Polynesia
New Caledonia> 100 | 50-100 | 20-49 | 10-19 | < 9

著者の地域別論文数
ヨーロッパおよび中央アジア

597

北アメリカ

261

ラテンアメリカ

255

アジア

220

オセアニア

78

アフリカ

58

8

生物多様性保全

Biodiversity conservation

SCINAX FUSCOVARIUS OBSERVED IN ALTAMIRO DE MOURA PACHECO STATE PARK, BRAZIL BY WERTHER. PHOTO VIA INATURALIST (CC BY-NC 4.0)

アンゴラにおける生物多様性の知見生成における自然史コレクションの役割
使用データ：種のオカレンス 149,701件

a Figueira R and Lages F (2019) Museum and Herbarium
Collections for Biodiversity Research in Angola.
Biodiversity of Angola. Springer International Publishing
513–542. Available at:https://doi.org/10.1007/978-3-030-03083-4_19
著者の国／地域：アンゴラ、ポルトガル

博物館や植物標本館における自然史コレクション
は、生物多様性科学にとって非常に重要であり、特に固有性が高く希少種が多い国や地域で重要です。アンゴラでは、熱帯の湿潤気候が乾燥した砂漠と接する独特な景観が混在しており、このことが特に当てはまります。
この書籍のこの章の著者らは、アンゴラの自然史コ
レクションの知見と生物多様性の知見生成におけるそれらの役割を強化することを計画しました。アンゴ
ラでの標本収集の歴史をレビューするとともに、GBIFに公開されているオカレンスデータを用いて現地の機関および他国において保持されているアンゴラの生物
多様性コレクションの現状を要約し、著者らは同国の150年間の調査と研究の詳細な報告を提供しました。

この章では、コレクションが単に生物多様性を保全し記録するだけではなく、持続可能な食料生産の支
援や環境変化の影響の評価など、科学的研究と保全科学の複数の分野をどのように支えているかが強調されています。

スンダランドの淡水種の減少が生態系へ及ぼす機能的影響の評価
使用データ：893種

Chua KWJ, Tan HH and Yeo DCJ (2019) Loss of endemic fish
species drives impacts on functional richness, redundancy
and vulnerability in freshwater ecoregions of Sundaland.
Biological Conservation. Elsevier BV 234: 72–81. Available
at: https://doi.org/10.1016/j.biocon.2019.03.019
著者の国／地域：シンガポール

東南アジアのスンダランドの生物地理学的地域は、陸域の生物多様性ホットスポットであるだけでなく、淡水系の多様性の世界的ホットスポットでもあります。熱帯雨林の大規模な農業転換は、淡水魚とそれらが支える生態系に大きな脅威をもたらします。
この研究に携わる研究者たちは、スンダランドの淡水魚の機能的な種の豊富さ、冗長性、脆弱性を評価することにより、魚類相の多様性の現状と種の損失の生態系に対する潜在的影響についての洞察を示します。

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著者の国／地域：オーストラリア、イタリア、英国

絶滅しやすい種の損失をモデル化すると、機能的多様性への影響が加速するという一般的なパターンが示されます。機能的な冗長性が低く、種の損失の影響に対する脆弱性が高いため、マレー半島東斜面が保全活動の最も緊急なターゲットとして選ばれています。

この研究では、1900年以降の気候変動と土地利用が地球規模の維管束植物の生物多様性に及ぼす影響
を、5,200万のGBIF上のオカレンスに基づいて種組成ターンオーバーのモデルを用いて調べました。程度の異なる気候と土地利用の変化の将来シナリオを適用することにより、著者らはモデルを用いて2070年までに絶滅

ブラジルのバイオームにおける将来のカエル保護
使用データ：500種

Vasconcelos TS and Prado VHM (2019) Climate change
and opposing spatial conservation priorities for anuran
protection in the Brazilian hotspots. Journal for Nature
Conservation. Elsevier BV 49: 118–124. Available at:https://doi.org/10.1016/j.jnc.2019.04.003
著者の国／地域：ブラジル
研究助成：科学技術開発のための全国評議会

ブラジルの大西洋岸森林とセラードのバイオーム
は、高い多様性と固有性が際立っており、生物多様性のホットスポットと認められています。数百種ものカエ
ルが生息し、その多くは固有種です。これらの地域とそれらの無尾類の動物相は保全生物学者にとって特に興味深いものです。
この研究の著者らは、500種以上のカエルの生態的ニッチをモデル化し、空間と時間をふまえた保全の優先順位を概説しました。彼らの結果は、ベースラインの気候において表現できたセルの総数が両バイオームとも50km×50kmのグリッドセルの約9%以下に過ぎないことを示しました。
将来の気候では、大西洋岸森林の無尾両生類については、全体をカバーするためにグリッドセルの数を増やす必要がありますが、セラードでは逆になります。
実際、すべての時間枠にわたって無尾類の保全に関連しているのは、ベースラインのセラードのセルの3分の1未満であると見られます。

地球の土地利用と気候変動が植物の生物多様性に及ぼす影響
使用データ：種のオカレンス 5,200万件

Di Marco M, Harwood TD, Hoskins AJ, Ware C, Hill SLL andFerrier S (2019) Projecting impacts of global climate
and land-use scenarios on plant biodiversity using
compositional-turnover modelling. Global Change Biology.
Wiley 25(8): 2763–2778.
Available at: https://doi.org/10.1111/gcb.14663

生物多様性の損失率の加速に対応して、国際社会は新しい野心的な保全目標を検討しています。政策決定に情報提供するためには、生物多様性への脅威が将来的にどう影響するかを予測する高精細な評価が極めて重要です。

すると予想される維管束植物の割合を予測しました。

1900年から2015年の間に、植物の絶滅は60%増加しました。土地利用のシナリオだけを考えると、持続可能な社会経済開発は、この進みを遅らせる可能性があります。残念ながら、考慮されたすべての気候変動シ
ナリオの下で、最も悲観的な土地利用シナリオのみの場合よりも絶滅率が3~4倍高いと予測されました。
この論文の総合的な結果は、気候変動が止まらな
い限り、持続可能な土地利用計画を導入する取り組み
だけでは生物多様性の劇的な損失を防ぐには不十分であることを示唆しています。

生物多様性の代理評価基準としての希少性の利用
使用データ：種のオカレンス 2,380,424件

a Astudillo-Scalia Y and de Albuquerque FS (2019)
Evaluating the performance of rarity as a surrogate in site
prioritization for biodiversity conservation. Global Ecology
and Conservation. Elsevier BV 18: e00639. Available at:https://doi.org/10.1016/j.gecco.2019.e00639
著者の国／地域：米国

保全計画の策定では、最も少ないサイト数で最も多くの種数がカバーできるようにするために、いくつかの指標を使うことができます。種の豊富さは、広く利用されていますが、最も効果が低いものの一つのようです。
この研究では、最小セットでのカバー率の課題を解決するための生物多様性の新しい代理指標の候補として、3つの希少性に基づく指標、すなわち、希少性加
重豊かさ（RWR, rarity-weighted richness）、希少性合計指標（ISR, index of summed rarity）および相対希少性指標（IRR, index of relative rarity）の性能を評価しました。著者らは、14のデータセット（うち8つはGBIFに公開されているデータセット）の指標を広範囲の分類群、空間範囲、解像度にわたってテストしました。

biodiversity conservation

GBIFを含む広範な情報源から13のエコリージョンで出現したすべての魚類に関する知見をまとめ、著者
らは893種の機能的特性を説明しています。特性のエンティティの分布は、ジャワ島における特性エンティティの全変動の30%未満から、マレー半島の85%超までさまざまです。

biodiversity conservation

10

14のデータセットすべてにおいて、希少性に基づく指数による方法は種の豊富さによる方法を上回り、いく
つかのケースでは相補的なアルゴリズムによる方法よりもすぐれていました。最もよかった性能指数はRWRでした。
これらの提案された指標には、専門的なソフトウェ
ア、コンピュータの処理能力、プログラミングスキルについての要件がほとんどないかまったくありません。そのため、生物多様性保護のためのサイトの優先順位付
けにおいて、整数計画法や発見的問題解決アルゴリ
ズムのようなとてつもなく長い計算時間のかかるものに対し、シンプルでありながら信頼性の高い代替となり得る可能性があります。

チョウのデータにおけるグローバルなギャップ分析
使用データ：種のオカレンス 41,077,368件

Girardello M, Chapman A, Dennis R, Kaila L, Borges PAV andSantangeli A (2019) Gaps in butterfly inventory data: A
global analysis. Biological Conservation. Elsevier BV 236:
289–295. Available at:https://doi.org/10.1016/j.biocon.2019.05.053
著者の国／地域：フィンランド、ギリシャ、ポルトガル、英国

生物多様性データは保全計画の主要な柱です。しかし、種の評価の品質は、オカレンスデータの入手可能性と標準化に依存します。データが不足している場合（ウォレシアンショートフォール Wallacean Shortfall)には、結果が信頼できない可能性があります。
大きくてカラフルで、見た目にも魅力的なチョウは、昆虫のアンダーサンプリングにおける注目に値する例外です。この研究で、研究者らは8,000種以上を含む6つのチョ
ウ科のGBIF上のオカレンスデータを用いて、世界レベルでのインベントリデータのギャップを特定しました。
著者らは、中央アフリカを除くほとんどの地域で、過去一世紀、特に1990年以降、記録の蓄積が増加傾向にあることを見出しました。また、インベントリの完全性が最も高いのは、ヨーロッパ、北アメリカ、オースト
ラリア沿岸、南アフリカとわかりました。
回帰モデルを用いてインベントリの完全性の予測因子を特定する一方で、著者らは道路密度（すなわちア
クセシビリティ）が重要であることを見つけましたが、これは解像度が最精細な場合にのみでした。縮尺が大きい場合は、完全性は保護地域の標高と密度によってより的確に予測されました。

路上での野生動物の交通事故（ロードキル）のデータを使い知見のギャップを埋める
使用データ：種のオカレンス 26,853,168件

Tiedeman K, Hijmans RJ, Mandel A, Waetjen DP and
Shilling F (2019) The quality and contribution of volunteer
collected animal vehicle collision data in ecologicalresearch. Ecological Indicators. Elsevier BV 106: 105431.
Available at:https://doi.org/10.1016/j.ecolind.2019.05.062
著者の国／地域：米国

市民科学プロジェクトを通じてボランティアが収集したデータのおかげで、種の分布に関する知見はます
ます向上しています。専門家以外の人々が大多数を占めるプロジェクトには、検証を専門家に頼っているものもあれば、コミュニティの取り組みによって同定を確認しているものもあります。
この研究は、ボランティアベースで動物と車両の衝突事故の情報を収集しているプログラム「カリフォルニアロードキル観察システム（California Roadkill
Observation System, CROS）」の品質を評価し、プ
ログラムが種の生息範囲の知見へどう貢献しているか評価することが目的です。400種を超える35,000以上の観察情報を評価して、種の同定の精度が専門家（99%）と専門家以外（95%）の両方において高いことを見出しました。
CROSのデータセットから得られた生息範囲は、GBIF
上のオカレンスデータと大部分が一致していました。しかし、139種についてはロードキルデータの方が平均
で3,735km 2も広い範囲でした。さらに約10%の種では、環境的ニッチ（哺乳類では0.13℃）の増加が見られ、もしGBIF上で公開されれば知見のギャップを埋めることができる明らかに重要なデータセットであることが示唆されています。

不知スコアを用いてカーチンガにおけるサンプリ
ングの取り組みを評価する
使用データ：種のオカレンス 1,218,897件

Correia RA, Ruete A, Stropp J, Malhado ACM, dos Santos
JW, Lessa T, Alves JA and Ladle RJ (2019) Using ignorance
scores to explore biodiversity recording effort for multiple
taxa in the Caatinga. Ecological Indicators. Elsevier BV 106:105539. Available at:https://doi.org/10.1016/j.ecolind.2019.105539
著者の国／地域：ブラジル、アイスランド、ポルトガル、スウェーデン

保全計画策定において情報に基づいた決定を行うには、種の分布についての十分な知見が必要です。しかし、空間データにおけるギャップとバイアスにより、結果がゆがめられ、種の分布を正確に予測できなくな11

この研究では、ブラジルの半乾 燥熱 帯林カーチンガに生息する種の事例研究において、サンプリン
グの取り組みとバイアスを評価するための「不知スコア ‘ignorance scores’」の利用について調べました。この地域におけるすべてのGBIF上のオカレンス
データをダウンロードし、研究者らはデータを同様の収 集方法の分 類学的に関連するグループに整理
し、10km×10kmセルごとにスコアを計算しました。
結果は、植物を除くすべてのグループのセルの大部分で、不知スコアが高いものは驚くほどの分類学的バイアスを示し、この地域において植物の記録を優先すべきことが示唆されました。両生類では、記録のない
グリッドセルの割合が99%を超えていました。
記録バイアスの理由を探るため、著者らは道路密度を主な要因として、人口密度と最も近い大学までの距
離を二次的な予測因子として指摘しました。

植物学の世界で知られている未解明のものを目標にする
使用データ：種のオカレンス 214,964,486件

Cornwell WK, Pearse WD, Dalrymple RL and Zanne AE(2019) What we (don’t) know about global plant diversity.
Ecography. Wiley 42(11): 1819–1831. Available at:https://doi.org/10.1111/ecog.04481
著者の国／地域：オーストラリア、米国

オーストラリアと米国のチームによるこの研究では、地理的、遺伝的および形質に基づいて、植物学的データの最も包括的な情報源の間で網羅性と重複度を比較し、世界の植物に関する知見において現在存在しているものと欠落しているものについて、実施可能な方針を与えてくれます。
彼らの分析では、約2億1500万のGBIF.orgからの植物レコードを取り出し、それらの範囲をGenBankとTRYで集められたデータと比較し、Plant Listにおける350,699の種名ひとつずつを次の3つのグループの1つに分類しました：1）生息地、遺伝子、形質のうち少なくともいくつかの知見がある広くカバーされている種（17.7%）；2）少なくとも一つのデータ源から欠落していて部分的にカバーされている種（55.6%）；3）種名以外の情報がない種(26.7%)。

きないタスクと思われるものを、埋めるべきギャップを示した扱いやすいリストに変える」という楽観的な期待が可能であることを示しました。

自然が人々へもたらす貢献に価格をつける
a Hipólito J, Sousa B dos SB, Borges RC, Brito RM de, Jaffé
R, Dias S, Imperatriz Fonseca VL and Giannini TC (2019)
Valuing nature’s contribution to people: The pollination
services provided by two protected areas in Brazil. Global
Ecology and Conservation. Elsevier BV 20: e00782.
Available at: https://doi.org/10.1016/j.gecco.2019.
e00782
著者の国／地域：ブラジル
研究助成：科学技術開発のための全国評議会

受粉は、人類の利益に直接貢献しており、最も研究された生態系サービスの1つです。その効果を測定す
ることは保護を奨励することになります。
ブラジルの2つの保護地域（アマゾン森林にあるSerrada Bocainaと大西洋森林にあるMata do Jambreiro）に焦点を当てて、この研究では、周辺のハチによって提供される受粉行為による金銭的価値と非金銭的価値の両方を計算しました。
土地被覆と利用に関するデータを用いて、筆者らは農業地域のサイズと動物受粉への依存性を推定しました。GBIF上のオカレンスデータをもとに、彼らはハチの種のリストを作成し、最も遠い採餌距離を推定しました。
Serra da Bocainaでは、受粉依存度の異なる17種
類の農作物が推定され、その年間価値は564,500ドルと推定されました。Mata do Jambreiroでは、16種類の農作物が栽培されており、その半分が受粉に依存していて、年間価値は246,000ドルと推定されました。
2つの保護地域でもたらされる受粉サービスの非金銭的評価から、Bocainaでは Canaã dos CarajásとParauapebas、また、特にJambreiroではNova Lima
において、営巣と食料資源の可能性が高い重要な地域が特定されました。

GBIFネットワークは最も完全に種をカバーしていますが（73.3%）、その結果は植物学的知見においてよく知られているが未だに定量化されていないいくつかの不足分を描き出しています。
データ収集と標本のデジタル化にとって明確な目標を提供することで、著者らは彼らが述べた「克服でCOMMON ROSE (PACHLIOPTA ARISTOLOCHIAE) OBSERVED IN THAILAND
BY TVP. PHOTO VIA INATURALIST (CC BY-NC-ND 4.0)

biodiversity conservation

ることがあります。

biodiversity conservation12

土地利用は乾燥地や地中海沿岸の環境において生物多様性にどう影響するか

ア）を特定し、保全することが生物多様性の損失を抑えることに役立つ可能性があります。

著者の国／地域：英国
研究助成：自然環境研究会議

メキシコは世界の生物多様性の10%近くを有する生物種の豊富な国です。この研究では、研究者らは、メキシコの40の保護地域（protected area, PA）の気候
変動に対する脆弱性を評価するために、5つの生物気候変数に焦点を当てました。同地域におけるGBIF上のオカレンスを用いて、筆者らは現在および将来の気候下における種の豊富さと組成を分析しました。

農業、都市化、植林などの人間の土地利用は世界的に拡大し、生息地を破壊し、地域の種の絶滅へとつながっています。しかし、土地利用が生物多様性に及ぼす影響は生態系のタイプによって異なり、耕作地は熱帯雨林においては生物多様性を減少させることがありますが、砂漠においては増加させることもあります。

彼 ら の 結 果 で は 、すべ ての P A で 気 温 が上 昇
し、22,000以上の種の生息地である31のPAでは2050
年までに気候が完全に変化することが示されました。
残りの9つのPAでは気候空間のベースラインの約半分を保持すると予測され、ある程度は潜在的なレフュー
ジアを構成する可能性があります。

この研究は、今日までに土地利用による生物多様性の最も大幅な減少を経験したと推定される乾燥地と地中海沿岸の生態系に焦点を当てています。これらのバイオームにおける生物多様性調査のデータセットを集め、著者らは異なるタイプの土地利用における種

種の組成はPA間で異なり、最も脆弱な種は中央の山岳地域とメキシコ南東部の熱帯域に広く集まっていました。すべての要因を考慮すると、この研究では、最も脆弱な保護地域がLos Tuxtlasで、最も脆弱でないのはTiburon Ballenaであると指摘されました。

a García-Vega D and Newbold T (2019) Assessing theeffects of land use on biodiversity in the world’s drylands
and Mediterranean environments. Biodiversity andConservation. Springer Science and Business Media LLC
29(2): 393–408. Available at:https://doi.org/10.1007/s10531-019-01888-4

数、個体数、多様性、固有性、組成の変化を比較する
モデルを作成しました。
固有性と組成への影響を評価するため、著者らは、土地利用の機能としてもモデル化されている種の領域
占有率を定義するため、GBIF上のオカレンスデータを用いました。
全体的な結果は、地中海沿岸の環境で土地利用に対して強い負の応答を示しました。撹乱されていない
自然の生息環境と比較すると、すべての測定パラメー
タがすべての土地利用を通じ減少を示しました。しかし、乾燥地においては、結果は種組成において強い反転を示した一方、他の測定値では有意な応答を示しませんでした。

気候変動はメキシコの最も生物多様性に富む地
域を脅かす
使用データ：種のオカレンス 1,927,034件

Esperon-Rodriguez M, Beaumont LJ, Lenoir J, Baumgartner
JB, McGowan J, Correa-Metrio A and Camac JS (2019)
Climate change threatens the most biodiverse regions of
Mexico. Biological Conservation. Elsevier BV 240: 108215.
Available at:https://doi.org/10.1016/j.biocon.2019.108215
著者の国／地域：オーストラリア、フランス、メキシコ

気候変動は世界の生物多様性にとって重大な脅威ですが、潜在的な安定した気候の退避地（レフュージ

オープンアクセスの生物多様性データを用いた範囲サイズの推定
a Smith JA, Benson AL, Chen Y, Yamada SA and Mims MC(2020) The power, potential, and pitfalls of open accessbiodiversity data in range size assessments: Lessons fromthe fishes. Ecological Indicators. Elsevier BV 110: 105896.
Available at:https://doi.org/10.1016/j.ecolind.2019.105896
著者の国／地域：米国
研究助成：自然環境研究会議

保全活動の優先順位を決める際には、希少性の尺度として、また潜在的な絶滅リスクを決定するために、種の範囲のサイズがしばしば用いられます。しかし、範囲がどのように定義され、推定されるかによって、ある種がどれだけ希少か、一般的か、また、保全活動を正当と説明できるかどうかといった判断が影響されます。
淡水魚をはじめとする河川に生息する生物は、河川のネットワークに行動が制限され、特に困難な例です。この研究では、研究者らは淡水性種について、異なる範囲の幅を推定する方法を比較しました。
著者らは初めに、広く分類学的かつ地理学的に代表的な種を選択し、米国の範囲内の128種の魚類のGBIF上のオカレンスを集め、最も小さい凸多角形に基づいて範囲サイズを計算しました。
そして、GBIFデータによる結果を現在入手可能な

13

さらにオカレンスデータで観察された種の豊富さと重要なことに、両分析アプローチは、最も希少でおそらく最も脆弱な種を確実に同定し、特にほとんど解明されていない分類群における基本的な知識のギャ
ップを埋めるときにオープンデータが果たす重要な役割を示唆しました。

種の豊富さは、地域全体の収集密度（正の相関）とインベントリの非網羅性（負の相関）の両方を説明する最も重要な因子でした。著者らは、特にケニアとタンザニアの低密度地域において、デジタル化と将来の収集活動の優先順位付けの重要性を強調しています。

Maxentを用いてモデル化した予測による豊富さを比較することで、東アフリカの半分における収集活動は
確かに不完全であることを明らかにしました。

クモのレッドリスト作成におけるGBIF上のオカレ
ンスデータの有用性
使用データ：種のオカレンス 4,528,821件

a Shirey V, Seppälä S, Branco V and Cardoso P (2019)
Current GBIF occurrence data demonstrates both promise
and limitations for potential red listing of spiders.
Biodiversity Data Journal. Pensoft Publishers 7.
Available at: https://doi.org/10.3897/bdj.7.e47369
著者の国／地域：フィンランド、米国

PELEGRINA AENEOLA OBSERVED IN GOAT MARSH, WASHINGTON, USA BY
CORNDOG. PHOTO VIA INATURALIST CC BY-NC 4.0.

東アフリカの熱帯地域における植物インベントリの網羅性と収集パターン
使用データ：種のオカレンス 32,536,833件

Wang S, Zhou Y, Musili PM, Mwachala G, Hu G and Wang Q(2020) Inventory incompleteness and collecting priority
on the plant diversity in tropical East Africa. BiologicalConservation. Elsevier BV 241: 108313. Available at:https://doi.org/10.1016/j.biocon.2019.108313
著者の国／地域：中国、ケニア
研究助成：中国国家自然科学基金委員会

生物多様性の一次データは、生物地理学的な種の豊富さのパターンを理解し、また、気候変動や人為的活動が生物多様性に及ぼす影響の予測を可能にする
ために、非常に重要です。
東アフリカの熱帯地域には重要なホットスポットとなる非常に豊かな植物相があります。この研究では、研究者らはGBIFおよび他の情報源からの植物データを用いて、この地域における網羅性と収集パターンを評価しました。
この研究の著者らは、この地域全体で極端に不均一な収 集パターンが見られ、ケニア北部とタンザニ
ア南部では密度が非常に低いことを見出しました。

種の絶滅リスクの状況を評価し、保全活動に優先順位を付けるには、その種の個体数と動向に関する知識が必要です。このようなデータはしばしば不足しがちであり、GBIF上のオカレンスデータが種の範囲や時間の経過による変化を文書化する助けとなります。
この研究では、2020年のGBIF Young ResearchersAward受 賞者の一人を含む研究者グループが、文献、GBIFデータ、および両者の組み合わせから得られた仮想的なレッドリストのカテゴリ分けを比較する
ことによって、その多くがサンプリング不足の生物分類群であるクモ（Araneae）においてオカレンスの範囲（Extent of Occurrence, EOO）の計算に基づく
IUCNレッドリストのカテゴリ分けを得る際にGBIF上のオカレンスが役に立つかどうか評価しました。
分析では、GBIFデータのみでは調べた種の88.7%
に対して十分ではない一方で、文献のみでは分類できなかったいくつかの種（3.3%）の評価が可能になることがわかりました。一部の種では、GBIFデータを追加したことで絶滅危惧の分類が変更され、その一つのMyrmarachne bicolorでは危急種（VU）が低危惧種（LC）に変わりました。
この結果は、絶滅リスクの評価においてGBIF上のデータを利用するポテンシャルを示しており、さらには、より多くのデータをデジタル化しGBIFへ提供することを推進する重要性を強調しています。

biodiversity conservation

最良の推定値と考えられるNatureServeマップから得られた範囲サイズと比較し、手法間には強い相関があり、検出可能な分類学的バイアスがないことを見出し
ました。

14

生態学

Ecology

PRETZEL SLIME MOLD (HEMITRICHIA SERPULA) BY ALEXANDER SHIROKIKH VIA INATURALIST. PHOTO LICENSED UNDER CC BY-NC 4.0.

COORDINATECLEANER:種のオカレンスデータの迅速で標準化されたクリーニング
使用データ：種のオカレンス 1.16億件

Zizka A, Silvestro D, Andermann T, Azevedo J, Duarte
Ritter C, Edler D, Farooq H, Herdean A, Ariza M, Scharn R,
Svanteson S, Wengström N, Zizka V and Antonelli A (2019)
CoordinateCleaner: standardized cleaning of occurrence
records from biological collection databases. Methods in
Ecology and Evolution. Wiley. Available at:https://doi.org/10.1111/2041-210X.13152
著者の国／地域：ドイツ、ノルウェー、スウェーデン、スイス

GBIF.org上の種のオカレンスデータを元にした科学
論文は１日2本以上が出版されており、このなくてはな
らないリソースのデータ品質を保証することは非常に重要です。小さいデータセットなら目視で確認できる
かもしれませんが、数千、数百万というレコードを用いる研究での目視確認は不可能ではないにしても現実的ではありません。
2 0 1 6 年 エビー・ニール セン・チャレン ジ の 第
2 位 受 賞 者を 含 む 研 究 者 チ ーム は 、この 課 題 に
向 き 合 い 、種 の オ カレンスレコ ードの 標 準 化 され たクリーニング を行う新しい オープ ンソース R
ライブラリ「C o o r d i n a t e C l e a n e r」を開 発しました。CoordinateCleanerは、国の中心座標や首都の座標など地理的位置で問題となる典型的な座標や博物館など生物多様性に関連する機関の座標を参照できるデータベースに基づいて、問題があると思われる
レコードに迅速にフラグを付けることができます。また、このソフトウェアはシステム化された座標変換が行われたり、ラスター変換によるサンプリングバイアスがあったりするレコードを含むデータセットを見分ける新しいアルゴリズムも採用しています。
GBIF上のすべての顕花植物データ（~9100万レコード）とThe Paleobiology Database（PBDB, paleobiodb.org;
19,000レコード）を例に用い、著者らは、Coordinate
CleanerがGBIF上のレコードの3.6%、およびPBDBのレコードの6.3%に対し、地理的位置に問題がある可
能性ありというフラグを立てるのを示しました。フラグが立てられた例を原因となったデータセットのレベルで見ると、座標変換バイアスの可能性がデータセットの4%、また、丸めやラスター化の可能性がデータセッ
トの18.5%でした。この結果を直ちに除外の根拠とすべきではありませんが、研究者が手作業で個別にデータを検証する際にデータセットにフラグを付ける、より客観的な手段となりえます。
CoordinateCleanerは、研究者が生態学的、生物
地理学的、古生物学的研究にオカレンスデータを用いるときに、使用するために迅速で、系統的、かつ再現可能なデータクリーニングを実行する手助けとなる一連の包括的なルーチンを提供します。

15

粘菌の多様性は見た目を超える
Shchepin ON, Schnittler M, Erastova DA, Prikhodko IS,
Borg Dahl M, Azarov DV, Chernyaeva EN and Novozhilov YK(2019) Community of dark-spored myxomycetes in ground
litter and soil of taiga forest (Nizhne-Svirskiy Reserve,
Russia) revealed by DNA metabarcoding. Fungal Ecology.
Elsevier BV 39: 80–93. Available at:https://doi.org/10.1016/j.funeco.2018.11.006
著者の国／地域：ドイツ、ニュージーランド、ロシア

いわゆる黒色胞子性粘菌の研究において、研究者
らはロシアのNizhne-Svirskiy保護区の低地のマツ林
における変形菌類の多様性を評価するためにDNAのメタバーコーディングを用いました。森林火災後の四つの異なる段階を代表する別々な研究プロットで地面の落葉落枝（リター）と土壌の両方をサンプリング
し、DNAの抽出、増幅、シーケンスを行った後、著者
らは変形菌に特有のプライマーを基に読み取り、30万以上のシーケンスを行いました。これらのシーケンスは200 OTU（操作的分類単位）以下にクラスター化され、そのうち15種と9属が同定されました。

同定された分類群とGBIF上のオカレンスを比較し、著者らはレニングラード地域で4つの新種を発見しました。変形菌の組成はプロットの火災履歴によって大幅に変化しましたが、著者らは明確な時系列を見つけることができず、群集を形成する要因火災からの経過
時間との線形積では単純に表せないことが示唆されました。

染色体数とGBIF上のオカレンスのデータを収集する一方で、完全な被子植物の系統を再構築し、この研究では、135,000近くの植物種における倍数体頻度の地球規模の分布をマッピングしました。その結果得られた地図は両極方向に向かって倍数性が増加する明確な緯度のパターンを示しました。バイオームのレベ
ルでは、ほとんどの倍数体植物はツンドラ地帯に見られました。また、ほとんどのエコリージョンはそのバイオームと同じパターンを示しましたが、アンデスやハワイのように目立って倍数体が豊富な熱帯エコリージョ
ンもいくつかありました。
可能性のある環境要因を調査し、著者らは倍数性
が気温と相関しており、より寒冷な気候で優勢である
ことを示しました。しかしながらこの効果は主に、エコリージョンの花の組成に及ぼす気温の間接的な影響によってもたらされているように見受けられます。

この研究により、目に見えないアメーバ段階の個体群が目に見える子実体の記録よりもはるかに広い範囲におよび、DNAメタバーコーディングが変形菌を記載する有用なツールであることが明らかになりました。

植物における倍数性の地球全体での分布とそれが促進される要因
使用データ：種のオカレンス 113,504,266件

Rice A, Šmarda P, Novosolov M, Drori M, Glick L, Sabath
N, Meiri S, Belmaker J and Mayrose I (2019) The global
biogeography of polyploid plants. Nature Ecology &Evolution. Springer Science and Business Media LLC 3(2):265–273.
Available at: https://doi.org/10.1038/s41559-018-0787-9
著者の国／地域：チェコ、イスラエルA HEXAPLOID, CALIFORNIA REDWOOD (SEQUOIA SEMPERVIRENS) HAS SIX
COPIES OF EACH CHROMOSOME. PHOTO BY VENETIAN3 (CC BY-NC 4.0).

ecology

変形菌（粘菌）は、単細胞アメーバのような段階とそれに続く多核集合体を含む複雑な生活環をもつ魅力的な生命体であり、最終的には子実体のような構造となり、空中に浮遊した胞子から生活環が再開されます。

各染色体のコピーが2つ以上ある倍数性は、動物ではしばしば致死的ですが、植物では珍しい現象ではありません。実際、すべての被子植物の種は、その生存期間の間に1回以上の倍数体化の事象を経験すると考えられています。異質倍数性は、2つの異なる種のゲノムが融合して雑種が生じたとき、適応能力を高める
ことができますが、それを推進する要因は何であり、倍数体植物はどのようにして地球全体に分布しているのでしょうか。

16

植物の侵入促進に園芸が果たす役割

ecology

Guo W, van Kleunen M, Pierce S, Dawson W, Essl F, Kreft
H, Maurel N, Pergl J, Seebens H, Weigelt P and Pyšek P(2019) Domestic gardens play a dominant role in selecting
alien species with adaptive strategies that facilitate
naturalization. Global Ecology and Biogeography. Wiley
28(5): 628–639. Available at:https://doi.org/10.1111/geb.12882
著者の国／地域：中国、チェコ、デンマーク、ドイツ
研究助成：オーストリア科学財団、ドイツ研究振興協会、
チェコ科学アカデミー、チェコ助成機関

維管束植物では13,000種以上の帰化外来種が世界中で記録されており、園芸は植物が侵入する主要な経路です。植物園は植物の多様性を保全し絶滅を防
ぐため極めて重要な役割を果たしていますが、侵入のおそれのある多くの種も栽培しています。
植物の侵入における園芸の役割を調べるために、この研究では、種の形質、園芸利用、在来種の生息範囲のサイズと帰化の成功の間での直接的および間接的な関係を厳密に調べました。GBIFやその他の情報源
からダウンロードした、適応戦略が定義されている約4,000種のデータセットを用いて、著者らは、植物園や庭で育った種は、栽培されていない種よりも帰化する可能性が非常に高いことを明らかにしました。

この研究は、植物種間の特定の適応戦略に帰化が関連していることを見出しましたが、このような戦略を用いる種は栽培される可能性が高い種でした。言い換えれば、園芸は侵入の主要な経路であるだけでな
く、侵入の可能性が最も高い外来種を選択する傾向があることを示しています。

進化的多様性の陸域ホットスポットが保全における新たな優先事項を指し示す
使用データ：6,483属のオカレンス

Daru BH, le Roux PC, Gopalraj J, Park DS, Holt BG and Greve
M (2019) Spatial overlaps between the global protectedareas network and terrestrial hotspots of evolutionary
diversity. Global Ecology and Biogeography. Wiley 28(6):757–766. Available at:https://doi.org/10.1111/geb.12888
著者の国／地域：デンマーク、南アフリカ、英国、米国

生物多様性のホットスポットを特定することは、保全活動に優先順位を付けるために使われる一般的なアプローチです。しかし、そのような指定のほとんどは種レベルの基準によっており、系統発生学的な視点はほとんど無視されています。必ずしも種レベルのホットスポットより情報が得られるとは言えませんが、系統発生的な多様性ホットスポットは進化の歴史に加え、潜在的には適応能力も表すことができます。
この研究では、GBIF上の両生類、哺乳類、鳥類および被子植物の系統発生と地理的分布のデータを統合
して、世界中で系統発生的多様性がある29のクラスターを特定しました。これらの大部分は種レベルのホッ
トスポットと重複していましたが、チリ中部、日本の本州、ニューカレドニア、アパラチア山脈とテキサスの一部において、新しく系統発生的多様性のホットスポッ
トが見つかりました。

すべての分類群にわたって、系統発生的な多様性が最も集中していたのは熱帯地域で、全体としては、
系統発生的多様性ホットスポットの10%未満しか保護地域に指定されていませんでした。

COMMON STAR-OF-BETHLEHEM (ORNITHOGALUM UMBELLATUM) OBSERVED IN ATLANTA, USA BY MRSDYNE. PHOTO VIA INATURALIST (CC BY-NC 4.0)

17系統解析の結果はジュラ紀における主要なクラスにまたがる種の放散が明らかになり、これは被子植物の拡大と一致していました。いくつかのクレード固有の適応放散も見られ、数千種のキノコ属に対する説明がなされました。

VELVET FOOT (FLAMMULINA VELUTIPES) OBSERVED IN KURSK OBLAST,RUSSIA BY RYZHKOV OLEG. PHOTO VIA INATURALIST (CC BY-NC 4.0)

キノコを形成する菌類の進化史の世界的分析
使用データ：種のオカレンス 5,884,445件

a Varga T, Krizsán K, Földi C, Dima B, Sánchez-García M,

Sánchez-Ramírez S, Szöllősi GJ, Szarkándi JG, Papp V,
Albert L, Andreopoulos W, Angelini C, Antonín V, Barry KW,
Bougher NL, Buchanan P, Buyck B, Bense V, Catcheside P,
Chovatia M, Cooper J, Dämon W, Desjardin D, Finy P, Geml
J, Haridas S, Hughes K, Justo A, Karasiński D, Kautmanova
I, Kiss B, Kocsubé S, Kotiranta H, LaButti KM, Lechner BE,
Liimatainen K, Lipzen A, Lukács Z, Mihaltcheva S, Morgado
LN, Niskanen T, Noordeloos ME, Ohm RA, Ortiz-Santana B,
Ovrebo C, Rácz N, Riley R, Savchenko A, Shiryaev A, Soop
K, Spirin V, Szebenyi C, Tomšovský M, Tulloss RE, Uehling
J, Grigoriev IV, Vágvölgyi C, Papp T, Martin FM, Miettinen O,
Hibbett DS and Nagy LG (2019) Megaphylogeny resolves
global patterns of mushroom evolution. Nature Ecology &Evolution. Springer Science and Business Media LLC 3(4):
668–678. Available at:https://doi.org/10.1038/s41559-019-0834-1
著者の国／地域：アルゼンチン、オーストラリア、オーストリ
ア、カナダ、チェコ、ドミニカ共和国、エストニア、フィンランド、フランス、ハンガリー、イタリア、オランダ、ニュージーラン
ド、ノルウェー、ポーランド、ロシア、スロバキア、スウェーデ
ン、米国

キノコを形成 する菌 類（ 真 正 担子菌 綱 ハラタケ亜 綱）は 、生 態 系において多様な役 割を果たしており、菌界において最も多様で複雑なグループであり、20,000種以上が記載されています。
本論文では、19カ国の機関の研究者が、5,284種からなるキノコ形成菌類について大規模系統解析を行いました。そのうち1,200種以上はこの研究のためにサンプリングされたものです。

典型的なキノコの形態は系統が多様化する割合と関連しており、現存種におけるキノコの多様性につながる進化におけるキーイノベーションであったと考えられます。

種のオカレンスを用いてデータの乏しい地域の環境特性をマッピング
使用データ：種のオカレンス 30,000件

Zuquim G, Stropp J, Moulatlet GM, Van doninck Jasper,
Quesada CA, Figueiredo FOG, Costa FRC, Ruokolainen K
and Tuomisto H (2019) Making the most of scarce data:
Mapping soil gradients in data-poor areas using species
occurrence records. Methods in Ecology and Evolution.
Wiley 10(6): 788–801. Available at:https://doi.org/10.1111/2041-210X.13178
著者の国／地域：ブラジル、エクアドル、フィンランド

環境データは、通常、生態的ニッチの定義と、種の分布をモデル化するために使用されます。しかし、環境データが乏しい場合には、指標種の存在が環境条件の推定に用いられます。
この研究で、著者らは、1）既知の環境耐性を持つ
指標種、2）GBIFなどからの種のオカレンス、3）環境
データのみ、の3つのレイヤーのプロットデータから環境マップを生成する方法を概説しています。
第1のレイヤーから、著者らは最適環境条件を導き出すことができます。次のステップでは、これを用いて、種のみが知られるプロットにおける環境特性の推定値を推測できます。これらの推定値に環境情報が既に知られているプロットの情報を加えると、外部のデータセットを使った検証ができ対象領域のマップが生成されます。
著者らはこのフレームワーク案を使用し、指標種にシダ類とヒカゲノカズラ類を用いて、アマゾン地域の
土壌品質マップを（陽イオン濃度によって測定したように）問題なく作成し、環境データを12倍増加させる
ことができました。

ecology

GBIF上のキノコのオカレンスを用いて、著者らは、
種分化速度が温帯で最も高いことを見出しました。熱
帯でより高い傾向がある植物や動物で観察される緯度の多様性勾配とは対照的でした。

18

菌従属栄養性植物の世界的分布を探る
使用データ：種のオカレンス 32,752件

a Gomes SIF, van Bodegom PM, Merckx VSFT and
Soudzilovskaia NA (2019) Global distribution patternsof mycoheterotrophy. Global Ecology and Biogeography.
Wiley. Available at: https://doi.org/10.1111/geb.12920

ecology

著者の国／地域：オランダ
研究助成：オランダ科学研究機構

菌根共生では、植物は光合成によって得られた炭
水化物を土壌中の菌類の無機栄養素と交換します。しかし、菌従属栄養植物は狡猾で、菌類の仲間からも炭素を得て、しばしば光合成機能が完全に失われることにつながります。
この研究では、オランダの研究者が、菌従属栄養植物の環境選好とその世界的分布の推進要因を調査しました。著者らは、GBIF上の既知のすべての菌従属栄
養種のオカレンスを用いて、土壌、気候、菌根菌のタイ
プおよび独立栄養宿主に関する情報を含む大規模な
データセットを作成しました。
彼らの分析では、菌類従属栄養植物は寒冷で季節性の高い気候を避ける傾向が見出されました。いわゆるアーバスキュラー菌に関係する植物は熱帯広葉樹林に見られ、一方、外生根菌との共生を好む植物は温帯
地域、主に針葉樹林に見られました。
このパターンは、菌類が仲介する栄養素が由来する
特定の独立栄養宿主の個体数よりも、気候要因（主として温度と降水量）によって引き起こされていると見られます。

操作的分類単位（OTU）を用いたキノコの菌体形
成範囲の広がりの推定
使用データ：種のオカレンス 155,363件

Bazzicalupo AL, Whitton J and Berbee ML (2019) Over thehills, but how far away? Estimates of mushroom geographic
range extents. Journal of Biogeography. Wiley. Available at:https://doi.org/10.1111/jbi.13617
著者の国／地域：カナダ
研究助成：カナダ自然科学・工学研究会議

菌類は遺伝子レベルでは植物よりも動物により密接に関連しており、真核生物の第三の界を構成しています。菌類は陸域生態系に不可欠で、木材の腐朽を促し、独立栄養植物との菌根共生を形成します。

OTU（操作的分類単位）を用い、カナダの研究者らはこの研究で、12のキノコを形成する真菌属からのグローバルデータを解析することにより、この知見の改善を試みました。彼らは、ワシントン州とブリティッシュ
コロンビア州で採集された600以上のキノコ標本をサンプリングし、このデータセットを補充しました。
多くのOTUの記録は正確な地域データを欠いていたため、著者らは国の重心座標を用いて範囲を推定しました。この方法は、推定された範囲をよく研究された4つの樹木属の種のGBIF上のオカレンスと比較する
ことによって検証されました。
全体的な結果として、キノコのOTUの範囲の中央値
は1,200から4,039kmで、生物地理学的な構成は、世界的に分布しているキノコを形成する菌類とは対照的であることを示唆しています。

北半球における低温適応植物の種の豊富さ
使用データ：種のオカレンス 140,229,903件

Hagen O, Vaterlaus L, Albouy C, Brown A, Leugger F, Onstein
RE, Santana CN, Scotese CR and Pellissier L (2019)
Mountain building, climate cooling and the richness ofcold-adapted plants in the Northern Hemisphere. Journalof Biogeography. Wiley 46(8): 1792–1807. Available at:https://doi.org/10.1111/jbi.13653
著者の国／地域：フランス、スイス、ドイツ、アメリカ
研究助成：ドイツ研究振興協会

寒冷気候の植物は丈が低く、強靭な葉を持ち、氷の結晶が形成されるのを防ぐ生化学的性質を持つように進化しました。ヒマラヤ山脈やロッキー山脈のような中緯度の山岳地域に生息する、こうした低温に適応した維管束植物の系統は北極圏でも見られますが、北極圏では種の豊富さがより低くなっています。
この研究では、このような観察結果を確認するた
め、GBIF上のオカレンスを用いて、寒冷気候に生息す
る5,000以上の種の分布を重ね合わせた分布図を作成しました。著者らはモデルを用いて寒冷適応種の豊
かさのパターンを予測する環境因子を導き出し、種の豊かさがエコリージョンと強く関連することを示しました。

しかし、菌類の分布範囲は、種の境界が広いため過大に評価され、その正確な知見が妨げられている可能性があります。

著者らは、6,000万年前から現在までの北半球全体の寒冷気候をマッピングし、中緯度地域では約4,200
万年前のヒマラヤの隆起によって0℃以下の寒冷地域が出現したのに対し、北極では約1,000万年後までは寒冷化が始まらず、北極地域は全体としてはかなり後まで比較的に寒冷ではなかったことを示しました。

U N I T Eデータベースから遺 伝 的 に定 義された

全体的な結果としては、高山地域の早期寒冷化が19

寒冷地に適応した維管束植物の進化と多様化を可能にし、かなり遅れて北極域への移入が行われたことを示しています。

生息範囲が狭い種は地域的な絶滅リスクが高い
使用データ：種のオカレンス 247,231,174件

著者の国／地域：ドイツ
研究助成：ドイツ研究振興協会

世界的な規模では、生息域の狭い種は、気候の変化や土地利用の変化によって絶滅の危機にさらされる可能性が高くなっています。しかし、このリスクが地域レベルでも当てはまるかどうかは十分に立証されていません。
ドイツの研究者らはこの研究で、過去の土地利用データをGBIF上の植物のオカレンスと組み合わせて使用し、特定の種が生息していたグリッドセルの数に基づいて種の範囲を導き出しました。そして、自然生息地が失われたセルと、その変化の前後における現存種を特定しました。
種を小さい生息範囲と大きな生息範囲のもののグ
ループに分け、あるサイズの生息地の損 失によりグループが存続する確率を計算し、小さい生息範囲の種は大きな生息範囲の植物よりも急激に減少すること

たとえば、80%の生息地の損失では、生息範囲がより広い種の存続確率は85%を超えますが、狭い生息範囲の種の存続確率は75%と有意に低くなっていました。

種の分布モデルを評価する際の識別精度は役に立たない
使用データ：種のオカレンス 5,969,252件

a Warren DL, Matzke NJ and Iglesias TL (2019)
Evaluating presence-only species distribution models
with discrimination accuracy is uninformative for many
applications. Journal of Biogeography. Wiley 47(1):167–180. Available at: https://doi.org/10.1111/jbi.13705
著者の国／地域：オーストラリア、ドイツ、日本、ニュージーラ
ンド
研究助成：マッコーリー大学、豪州研究会議

種分布モデル（SDM, Species distribution models）
は、自由に入手できるデータを使って簡単に構築することができ、場合によっては、生息場所の適合性を推定する唯一のわかりやすい手法でもある一般的なツールです。名前を保留にされたデータを予測する能力（識別精度）は、モデル、方法、およびデータに関する決定を行うためにしばしば使用されます。
この研究では、シミュレーションの手法を用いて、識別精度と機能的精度の間の関係を評価し、モデル選択のために一般的に使用される方法を評価しました。著者らはGBIF上のオーストラリアの全植物のデー
タを用いてサンプリングバイアスを11レベルにわたって考慮したオカレンスデータを用い、それぞれについて4つの実験シナリオによる20のシミュレーションを行い、7つのアルゴリズムに基づくモデルを構築し、合計6,160のモデルの結果を得ました。
結果は、モデル全体でかなり良い機能的精度を示しました。すなわち、モデルの適合性は真の生息地の適合性と一致していたのです。しかし、ほとんどすべてのアルゴリズムと複雑さのレベルにわたって、識別能力
は機能的精度の予測因子としては非常に不十分であり、このアプローチに基づくモデルの評価が理想的とは言えない可能性を示しています。

GENTIANA DEPRESSA OBSERVED IN LANGTANG, NEPAL BY YALING LIN.
PHOTO VIA INATURALIST (CC BY-NC 4.0)

ecologya Staude IR, Navarro LM and Pereira HM (2019) Range
size predicts the risk of local extinction from habitat loss.
Global Ecology and Biogeography. Wiley 29(1): 16–25.
Available at: https://doi.org/10.1111/geb.13003

を示しました。

20

植物標本データを用いて広範囲の多様性パター
ンを説明
使用データ：種のオカレンス 4,251,424件

ecology

Bottin M, Peyre G, Vargas C, Raz L, Richardson JE andSanchez A (2019) Phytosociological data and herbarium
collections show congruent large-scale patterns but differ
in their local descriptions of community composition.
Journal of Vegetation Science. Wiley 31(1): 208–219.
Available at: https://doi.org/10.1111/jvs.12825
著者の国／地域：コロンビア、英国

植生のターンオーバー、組 成勾配、β多様性の研究には、植生のプロットと現存植物系統的に収集したサンプリングデータが必要です。しかし、そのようなデータが乏しい場合には、博物館や植物標本室の標本からのオカレンスデータが利用できる可能性があります。
この研究では、主にコロンビアのパラモス（高山生態系）で採集されたGBIF上の植物標本データと植物
社会学的植生データを、多様性パターンと種の組成勾配を説明する能力において、比較しました。
著者らは、全体的な種構成が2つのデータセットの間で異なっていることを示しました。これはおそらく、植物標本データのカリスマ種や希少種に対するバイアスで説明されます。そのため、植物標本データでは少数の場所に多くの種が存在し、それらの種はプロット
データには存在しませんでした。一方、プロットデータに存在する多くの種は、植物標本データによる記述に比べより多くのプロットに共通していました。
β多様性のペアワイズ解析ではデータセット間で有意差が示されず、一般種の間では生態分布のパターンは類似していました。著者らは、プロットデータは局所的なパターンを記述するのに最適である一方、2つのソースからのデータを組み合わせると、より広いスケールで効率的であると結論づけています。

シベリアの希少固有植物の生態地理学的解析
Baikov KS, Baikova EV and Banaev EV (2019) Ecologicaland Geographical Analysis of Endemic Vascular Plants
in Siberia and Problems of Their Conservation Ex Situ.
Contemporary Problems of Ecology. Pleiades Publishing
Ltd 12(5): 418–433. Available at:https://doi.org/10.1134/S1995425519050032
著者の国／地域：ロシア

固有種は、単一の地理的位置、地域、または生息域のタイプでのみ見られます。非常に希少な種の中には、最初に記載された場所以外は知られていないものも存在します（狭固有種 stenoendemics）。
この研究では、ロシアの研究者らが、シベリアで最も希少な維管束植物50種を特定するために、狭固有種、典型種、レッドリスト掲載種などの特徴に基づいて独自の9ポイントランキングシステムを開発しました。GBIF上に公開された植物標本データを用いて、これらの種の分類学的組成と生態地理学的特徴を分析し、それらの保存のための科学的な提言を作成しました。
特定された50種は、シベリアにおける既知の維管束植物の総数の約1.1%を占めています。最も広く代表している科はキク科（9種）、バラ科（7種）、キンポウゲ科（4種）です。調査した種の80%以上は南方の亜寒帯（北方林と温帯林が混在する地域）に見られ、約半数はアルタイ‐シベリアのエコリージョンに属しています。
この研究では、調査対象種の国家による保護レベ
ルが低いことが判明し、ロシアの希少植物および絶滅危惧植物のリストにシベリア固有種を含めるように提言されています。

ALCHEMILLA CIRCULARIS RECORDED IN CHAYKOVSKIY RAYON, PERM KRAI,RUSSIA BY OVESNOV A. PHOTO VIA MOSCOW STATE UNIVERSITY (CC BY 4.0)

21

生物多様性オープンデータの普及・広報にご協力ください

SAULCY'S LEAFCUTTER (MEGACHILE SAULCYI) OBSERVED IN SANTIAGO, CHILE BY ORLANDOMONTES. PHOTO VIA INATURALIST (CC BY-NC 4.0)

☑ GBIFを通じて生物多様性データを共有した例、あるいはGBIFによって共有されたデータを利用した例を、少なくとも1例あげられる。そして／または、専門家として、オープンデータを提唱している。

☑ ICSU－世界データシステムのデータ共有原則、端的にいえば、「データはタイムリーに公開・共有され、可能な限り少ない制限のもとに、適切な引用と共に使用されるべきである」に同意する。

☑ GBIF.org、場合によってはGBIFのノードおよびパートナーが運営するウェブサイトにおいて連絡先の詳細を公開することに同意する。

☑ GBIF事務局とGBIFノードからの連絡を受け、特定のイベントで生物多様性オープンデータを推進することに同意する。

☑ 生物多様性オープンデータを提唱するイベント、出版物またはプ

ロセスの中で、毎年少なくとも1例についての詳細情報を提供することを約束する。

上記のすべての項目にチェックできたら、あなたはおそらく次の生物多様性オープンデータアンバサダーになれます！
このプログラムの詳細と申し込み方法については、以下のサイトをご覧ください。

http://bit.ly/bodamba（日本語）https://www.gbif.org/ja/article/6dNF1d0tgcI4cmqeoS2sQ4/biodiversity-open-data-ambassadors

22

環境科学

Environmental sciences

POLAR BEARS (URSUS MARITIMUS) BY SANDRA EGLĪTE VIA INATURALIST. PHOTO LICENSED UNDER CC BY-NC 4.0.

森林破壊と気候変動の脅威に直面するアマゾン
川流域地帯
使用データ：6,394種のオカレンス

Gomes VHF, Vieira ICG, Salomão RP and ter Steege H (2019)
Amazonian tree species threatened by deforestation andclimate change. Nature Climate Change. Springer Scienceand Business Media LLC 9(7): 547–553. Available at:https://doi.org/10.1038/s41558-019-0500-2
著者の国／地域：ブラジル、オランダ

世界の全樹木の13%近くを占めるアマゾンの低地
は、16,000種にも及ぶ生物種の豊富さを誇る地球上で最大の熱帯雨林区域です。
この莫大な樹木の多様性は、森林破壊と気候変動の両方によって脅かされており、これらの脅威の相対的影響を評価することは、保全にとって極めて重要です。
本研究では、研究者らは、GBIF上の約7,000本のア
マゾン地域の樹木のオカレンスに基づき環境適合性モデルを用いて、気候変動の影響を推定しました。また、過去の森林破壊データを用いて将来の損失を予測しました。
著者らは、2050年までに、森林減少だけで種の豊かさが19~36%減少し、気候変動では31~37%にのぼる可能性があることを発見しました。しかし、これらを合わせた影響では、種の豊かさの損失が58%に達する可能性があり、現在の保護地域外のアマゾンの森林
では全体の約半分となる最悪の見通しです。
熱帯雨林が大気中のCO2を吸収し、気候を調整する
上で最も重要であることから、本研究は、気候変動を緩和し、アマゾン川流域地帯における種の崩壊を回避するため、保護地域のネットワークを拡大し、森林減少を早急に食い止めるよう呼びかけています。

種分布モデルの多目的な最適化を用いた淡水管理
使用データ：種のオカレンス 65,000件

Gobeyn S and Goethals PLM (2019) Multi-objective
optimisation of species distribution models for rivermanagement. Water Research. Elsevier BV 163: 114863.
Available at:https://doi.org/10.1016/j.watres.2019.114863
著者の国／地域：ベルギー

淡水種の分布をモデル化することは困難な場合があります。それは、不明瞭な種や観察が困難な種の場
合のバイアスが真の生息域の適合性の過小評価につながる可能性があるからです。この論文で著者らは、1つだけではなく複数の目的に基づいてモデルを最適化することを含むこの問題に対する解決策を提示しま
した。

23

GBIF上のLimnodata Neerlandicaデータセットのデータを用いて、著者らは非支配ソーティング遺伝的アルゴリズムIIと呼ばれる多目的最適化（MOO）アプ
ローチの性能を、11の汚染の影響を受けやすい大型無脊椎動物種の通常の単一目的モデルで評価しました。

気候変動に関するパリ協定の地球規模生物多様性ホットスポットへの影響
使用データ：80,000種のオカレンス

a Warren R, Price J, VanDerWal J, Cornelius S and Sohl
H (2018) The implications of the United Nations Paris
Agreement on climate change for globally significant
biodiversity areas. Climatic Change. Springer Science andBusiness Media LLC 147(3-4): 395–409. Available at:https://doi.org/10.1007/s10584-018-2158-6
著者の国／地域：オーストラリア、英国
研究助成：Natural Environment Research Council (NERC)

気候変動枠組み条約（UNFCC）のパリ協定の下で、各国は地球温暖化を抑制するために温室効果ガ
スの排出を削減することを誓約しています。しかし、現

この研究で研究者らは、世界的に重要な生物多様性保全地域における生物種へのリスクを評価するために、GBIF上のデータを用いて約8万種の動植物の分布をモデル化し、温度上昇を２℃に制限するシナリオと緩和が行われず4.5℃上昇するシナリオを比較して国家による排出削減の利益と効果を定量化しました。
その結果、緩和なしでは、平均して、各保全地域のわずか33%しか気候変動のレフュージアとして利用できないことが示されました。しかし、温暖上昇を2℃に抑えると、レフュージアの平均面積は2倍になります。
著者らは、温暖化を2℃よりもはるかに低い温度に制限すれば、局地的な絶滅のリスクはさらに低減されると結論付けています。

サハラ以南アフリカ地域における気候変動下の作物の安全保障と適応戦略
使用データ：807種のオカレンス

Pironon S, Etherington TR, Borrell JS, Kühn N, Macias-Fauria
M, Ondo I, Tovar C, Wilkin P and Willis KJ (2019) Potential
adaptive strategies for 29 sub-Saharan crops under futureclimate change. Nature Climate Change. Springer Scienceand Business Media LLC 9(10): 758–763. Available at:https://doi.org/10.1038/s41558-019-0585-7
著者の国／地域：ニュージーランド、英国

気候変動は農業に悪影響を及ぼすことが予想されており、作物に対する適応戦略を考案することは、この世界的な課題を克服する上での重要なステップです。
この研究において、研究者らは、特に熱帯に位置
し、社会経済政策および農業特性に起因するリスクが考えられるサハラ以南のアフリカにおける、作物安全保障の評価と農業の緩和戦略のための分析的な枠組みを開発しました。
GBIFおよび他の情報源からのオカレンスデータに基づいて、著者らは「現在と将来の」作物安全保障を判断するため、主要作物29種とその野生近縁種778
種について気候的ニッチモデルを作成しました。

CARRION CROW BUSH (SENNA RETICULATA) OBSERVED IN MANAUS, BRAZILBY CRAX. PHOTO VIA INATURALIST (CC BY-NC 4.0)

次に、それぞれの作物について、彼らは次の3つの戦略の成功の可能性を評価しました。すなわち、他の大陸からの品種への切り替え、野生の近縁種の使用、そして最悪の場合は、別のサハラ以南アフリカ作物への置き換えです。

environmental sciences

その結果、MOOアプローチはトレーニングあたりのランタイムが4%長くなるものの、広範囲の分布を識別するのに2~4倍効率的であることが示されました。意思決定を支援するために、モデル開発者と淡水管理者とのより緊密な協力を提案し、より客観的に環境基準の制限を設定しました。

在のデータは、各国の寄与が産業革命以前の水準から２℃までの温度上昇に留めるために必要なレベルにすら達していないことを示しています。

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進化生物学

Evolutionary biology

MACRACANTHA ARCUATA OBSERVED IN GUNUNG MULU NATIONAL PARK, MALAYSIA. PHOTO 2019 KAL SQUIRES VIA INATURALIST UNDER (CC BY-NC 4.0)

固有種の生息域の安定性に及ぼすサンプリング
バイアスの影響
使用データ：種のオカレンス 34,000件

Casagranda MD and Goloboff PA (2019) On stability
measures and effects of data structure in the recognitionof areas of endemism. Biological Journal of the Linnean
Society. Oxford University Press (OUP) 127(1): 143–155.
Available at: https://doi.org/10.1093/biolinnean/blz019
著者の国／地域：アルゼンチン

データのバイアスは、それが地理的なものであれ分類学的なものであれ、すべてが下流の分析に不確実性をもたらし、結果に影響を与え、実態を曲げて伝える可能性があります。
本研究では、バイアスのかかったデータセットがバ
イアスのないバージョンとどの程度一致するかを示す
ため、安定した２つの測定値を地理学と分類学から一つずつ導入することで、異なるタイプのバイアスによる影響の定量化を試みました。
GBIFからダウンロードしたすべてのアマゾンの両
生類のデータセットを含む3つのデータセットを用いて、研究者らは1）すべての種、2）特定の種のサブセッ
ト、3）定義された地理的区域内のレコードの増加分をランダムに除去することで人工的な「バイアス」を導入
し、不十分なサンプリング、不均一なサンプリング、地理的バイアスの問題をそれぞれ再現させました。
特定の固有種生息域に焦点を当てた分析において、著者らは、オリジナルデータからの結果と意図的にバイアスをかけたデータを比較して、安定性の尺度、すなわちバイアスのあるデータがバイアスのない
データと同じ予測を導く度合いを明らかにしました。
ほとんどすべての場合において、安定性はデータの削除の増加とともに低下しました。しかし、データの不完全性は分類学的な安定性に対してより大きな影響を与えたように思われ、これはおそらく散在するデー
タでも偏りのない固有種生息域の空間特定につながる可能性があるということを肯定的に示しています。

コガネグモ科の系統解析の網を解く
使用データ：種のオカレンス 66,479件

Scharff N, Coddington JA, Blackledge TA, Agnarsson I,
Framenau VW, Szűts T, Hayashi CY and Dimitrov D (2019)
Phylogeny of the orb-weaving spider family Araneidae(Araneae: Araneoidea). Cladistics. Wiley 36(1): 1–21.
Available at: https://doi.org/10.1111/cla.12382
著者の国／地域：オーストラリア、デンマーク、ハンガリー、ノルウェー、米国

コガネグモ科（Araneidae）はクモ類で三番目に種が多く、行動科学、生態学、材料科学、ゲノミクス、薬理学など様々な研究分野で広く研究されています。しかし、クモ科についての最新の系統発生的な改訂は
地理的なものに限られています。
本研究の著者らは、真正クモ目（Araneid）の進化と多様化に関する以前の研究を継続し、158種の分類群からの遺伝子サンプルに基づく新しい系統解析
結果を提示しました。GBIF上のオカレンスを用いてク25

モ目の種の世界的な分布図を作成し、コガネグモ科の真の世界的分布を得るため、南半球から多くの未研究の種を加えました。驚くべきことに、新しい系統解析で見出された多くのクレードは、現在の形態学や行動学の研究による知見では裏付けることができません。
系統解析結果に基づいて、著者らは雌雄サイズの二形性とクモの巣の構造の進化についても分析しました。前者を示す属は明確なクレードを形成しませんでしたが、糸で網を張る単系統群を含め、クモの巣の構造についていくつかのパターンが発見されました。

針葉樹のホットスポット形成の根底にあるメカニ
ズムの解明
使用データ：種のオカレンス 324,485件

著者の国／地域：米国

生物多様性は地球全体に均等に分布しているのではなく、緯度に沿った種の勾配や局所的なホットスポッ
トの集団などのパターンが見られます。このような空間的分布の違いとその原因を理解することは、進化生態学の重要な側面です。
本論文では、針葉樹の世界的分布を用いて生物多様性ホットスポット形成の根底となるメカニズムを探求しました。著者らは、GBIF上のオカレンスデータか
ら種の範囲、さらにはその集団を導き出し、種の豊富な8つのホットスポットを特定しました。一方、さまざまな特性を分析し、これらを非ホットスポットと比較しました。
彼らの分析では、気候や土壌の種類の違いとの一貫した関連は見られませんでしたが、ホットスポットでは地形的不均一性が周辺地域より大きいことがわか

全体として、この研究は、生物学よりも地理学の果たす役割が大きく、ホットスポットの形成は、固有の多様化の過程の結果としてではなく、むしろ安定した山
岳地帯における局所的な多様性の単純な蓄積によることを示唆しています。

自然史コレクションにおける雌雄バイアス
使用データ：種のオカレンス 660万件

Cooper N, Bond AL, Davis JL, Portela Miguez R, Tomsett
L and Helgen KM (2019) Sex biases in bird and mammal
natural history collections. Proceedings of the Royal
Society B: Biological Sciences. The Royal Society
286(1913): 20192025. Available at:https://doi.org/10.1098/rspb.2019.2025
著者の国／地域：オーストラリア、英国

生物の生物学的性別は、しばしば厄介なパラメータとして扱われたり、完全に見過ごされたりしますが、個体の生態や行動の多くの側面に影響を及ぼす重要な要因です。博物館のコレクションの標本の中で、偏った性比はそれらに依存する研究に深刻な影響を与える可能性があります。
この研究では、五つの主要な国際的な博物館に由来する240万以上の鳥類および哺乳類標本のGBIF上のレコードを調べました。鳥類では、20%が雌、31%が雄、49%は性別情報がなしで、一方、哺乳類では性別の判定がより簡単と思われ、性別情報なしの標本はわ
ずか15%で、雄が44%、雌が41%でした。
このバイアスは、性別情報のない標本が雌であるためではありませんでした。野生では雌への偏りを示す種
でさえも、標本間では雄への偏りが示されたのです。
著者らは、過去130年間にわたって性別のバランスに有意な改善が認められないことを見出しました。

FEMALE SPECIMEN OF A NORTHERN YELLOW-SHAFTED FLICKER (COLAPTES AURATUS SUBSP. LUTEUS) COLLECTED IN EVANSTON, ILLINOIS, USA.
PHOTO VIA THE FIELD MUSEUM (CC-BY-NC 4.0)

evolutionary biology

Sundaram M, Donoghue MJ, Farjon A, Filer D, Mathews
S, Jetz W and Leslie AB (2019) Accumulation overevolutionary time as a major cause of biodiversity hotspots
in conifers. Proceedings of the Royal Society B: Biological
Sciences. The Royal Society 286(1912): 20191887.
Available at: https://doi.org/10.1098/rspb.2019.1887

りました。特性を比較すると、ホットスポット種と非ホットスポット種との間には、わずかですが一貫性のない違いが見られました。

26

この研究で最も注目すべき発見は、担名タイプの標本（ホロタイプ holotype、シンタイプ syntype、レクト
タイプ lectotype、ネオタイプ neotype）において、雌は鳥類の25%、哺乳類の39%だけであったことです。

コスタリカの樹木の標高範囲を形成する撹乱
使用データ：種のオカレンス 126,066件

a Muñoz Mazón M, Klanderud K, Finegan B, Veintimilla
D, Bermeo D, Murrieta E, Delgado D and Sheil D (2019)
Disturbance and the elevation ranges of woody plant
species in the mountains of Costa Rica. Ecology and
Evolution. Wiley 9(24): 14330–14340. Available at:https://doi.org/10.1002/ece3.5870

evolutionary biology

著者の国／地域：コスタリカ、ドイツ、ノルウェー
研究助成：ノルウェー生命科学大学

生態学において、放牧、草刈り、野焼きなどで植生が消滅・除去された結果、競争が一時的に減少することで引き起こされる攪乱は、局所的なスケールでは種の多様性を促進するのに役立つことがわかっています
が、より大きなスケールでの分布がどのように形成されるかはよくわかっていません。
この研究では、研究者らはコスタリカの手付かずの原生林と二次林とで樹木の種の標高範囲の限界を調べ、比較しました。プロットのデータとGBIF上の490種を超える7,750本の樹幹のオカレンスを用いて、すべての種の標高範囲を計算し、他のパラメータとの関係を分析しました。
その結果、種の範囲は標高と共に増加しました。著者らの予測通り、二次林の種は原生林の種よりも標高の範囲が広がっていました。このパターンは、樹幹の小さい木より樹幹の大きい樹木に見られました。多少のノイズや不確実性があるにもかかわらず、これらの結果は共に樹木の標高範囲拡大における擾乱の役割を裏付けるエビデンスを追加しました。

QUERCUS COSTARICENSIS OBSERVED IN COSTA RICA BY BOTANICALKATZ. PHOTO VIA INATURALIST (CC BY-NC 4.0)

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学際的科学

Multidisciplinary sciences

HARLEQUIN RACERUNNER (PLICA UMBRA) OBSERVED IN BORBA, AMAZONAS, BRAZIL BY JONATHAN NEWMAN. PHOTO VIA INATURALIST (CC BY-NC 4.0)

保全地図作成時のサンプリングギャップの影響を低減する
使用データ：種のオカレンス 659,062件

a Oliveira U, Soares-Filho BS, Santos AJ, Paglia AP,
Brescovit AD, de Carvalho CJB, Silva DP, Rezende DT, Leite
FSF, Batista JAN, Barbosa JPPP, Stehmann JR, Ascher JS,
Vasconcelos MF, Marco PD, Löwenberg-Neto P and Ferro
VG (2019) Modelling Highly Biodiverse Areas in Brazil.
Scientific Reports. Springer Science and Business MediaLLC 9(1). Available at:https://doi.org/10.1038/s41598-019-42881-9
著者の国／地域：アルゼンチン、ブラジル、シンガポール

生物種が豊富な地域や国では、生物学的サンプリ
ングにおけるギャップが、保全のための地図を作成す
る従来の手法を難しくしています。サンプリングが十分に行われている地域向けに策定された戦略を、サン
プリングの均一性が劣るブラジルなどの国に適用すると、不十分な結果しか得られない可能性があります。
この研究では, GBIF上の種のオカレンスを用いて、ブラジルの生物多様性の高い地域で地図を作成し、不規則なサンプリングの影響を減らすための特殊な技術を適用する新しい包括的な空間的枠組みを開発しました。十分にクリーニングされた種のレコードと大規模系統樹から、著者らは組成、種の豊富さ、固有性などのさまざまな定量的な生物多様性変数を、種と系
統解析結果の両方で導き出しました。
このモデルでは、定量的変数を地域規模で集約することにより、最もユニークな生物多様性を持つ可能性のある最小の地域を特定し、生物多様性保全のために、関連する優先地域の地図を作成します。最適解の場合、このモデルは、国土の面積のわずか10%で既知の生物多様性の約90%を網羅することが可能です。

始新世初期の一次的な地球温暖化イベントの古気候学的解析
使用データ：種のオカレンス 6,282,569件

Willard DA, Donders TH, Reichgelt T, Greenwood DR,
Sangiorgi F, Peterse F, Nierop KGJ, Frieling J, Schouten S
and Sluijs A (2019) Arctic vegetation, temperature, andhydrology during Early Eocene transient global warming
events. Global and Planetary Change. Elsevier BV 178:
139–152. Available at:https://doi.org/10.1016/j.gloplacha.2019.04.012
著者の国／地域：カナダ、オランダ、米国

過去の地球の気温が現在の平均より最高気温でははるかに高く最低気温でははるかに低かったことから、古気候の変動を理解することは、将来の気候変動のモデ
ルにとって有益な類似例を得ることができ、重要です。
こ の 研 究 で は 、暁 新 世 - 始 新 世 温 度 極 大（Paleocene-Eocene Thermal Maximum, PETM）と始新世温度極大（Eocene Thermal Maximum,
ETM2）という2つの一時的な温暖化イベントについて
調べています。これらのイベントでは、それぞれ20万年未満の期間で気温が4～8℃上昇しました。
北極海の海底から約400ｍ下の海底堆積物コアの花粉と胞子の微化石分析を用いて、研究者らはPETMとETM2の陸上植生を再構築しました。

28

GBIF上で、類似した気候ニッチを持つと想定される
現代の近縁現生生物のオカレンスを生物気候解析することにより、著者らは2つのイベントの間の気候パラメータを導き出しました。
現在の花粉分類群と生物気候の再構築に基づいて、この研究はPETMとETM2の両方の期間に北極に広葉樹湿地林があったことを裏付けています。PETMの年平均気温と冬の平均気温は、共に暁新世後期より2～3.5℃高いものでした。

作物の野生近縁種の域内保全地域に優先順位を付ける
使用データ：種のオカレンス 136,576件

multidisciplinarya Vincent H, Amri A, Castañeda-Álvarez NP, Dempewolf
H, Dulloo E, Guarino L, Hole D, Mba C, Toledo A and Maxted
N (2019) Modeling of crop wild relative species identifies
areas globally for in situ conservation. Communications
Biology. Springer Science and Business Media LLC 2(1).
Available at: https://doi.org/10.1038/s42003-019-0372-z

植物プランクトンの地球規模の多様性をモデル化
使用データ：種のオカレンス 790,000件

a Righetti D, Vogt M, Gruber N, Psomas A and Zimmermann
NE (2019) Global pattern of phytoplankton diversity driven
by temperature and environmental variability. Science
Advances. American Association for the Advancement of
Science (AAAS) 5(5): eaau6253.
Available at: https://doi.org/10.1126/sciadv.aau6253
著者の国／地域：スイス

海洋植物プランクトンは海洋の生産性において大変重要な役割を果たしていますが、光合成シアノバクテ
リアから植物に似た珪藻類にまで至る極めて多様な海洋生物の地球規模での多様性パターンはいまだほ
とんど知られていません。

著者の国／地域：コロンビア、ドイツ、イタリア、
マカオ、モロッコ、英国、米国
研究助成：農業環境研究所、バーミンガム大学

G B I F、海洋 生物 多 様 性 情 報システム（O c e a n
Biodiversity Information System, OBIS）などからの百万以上のオカレンスレコードを、植物プランクトンの生態的ニッチに関わる重要な特徴を表す10個の環
境変数と組み合わせ、論文の著者らは500種以上の分布をモデル化し、月ごとのデータフィールドにモデルを

農 作 植 物の野 生 原 種にあたる作 物 野 生 近 縁 種（Crop Wild Relatives, CWR）は、それらからより高い収量と気候変動耐性を持ち、さらに栄養価の高い品種を育種できる可能性のある、重要な遺伝的多様性の源です。

著者らはこれらの予測を基に地球規模の植物プラ
ンクトン地図を作成し、高緯度に比べ熱帯では種の豊富さが3倍となることを示し、海面温度が最も重要な予測因子であるという代謝理論を裏付けました。

CWRの生息域内保全に関連する地域を探るため、この研究では、GBIF上のグローバルCWRデータベースを用いて、167の主要作物の遺伝子プールから1,261の野生種に種分布モデルを適用しました。このモデル
によって、地中海沿岸地方にCWRが最も集中し、レバノンとシリアの北東の国境上にはホットスポットがある
ことが明らかになりました。

適用し、地球規模での予測を行いました。

しかし、より冷たい水域では種の豊かさは予想よりも低く、緯度が35度から60度の地域では予想から最も大きい乖離を示しました。著者らは、環境の変動性が直接的に、あるいは競争的排除が強化されることで、種の豊かさの減少に何らかの影響を及ぼしている可能性があると示唆しています。

将来の気候で、大部分のCWRの分布可能性が50%以上減少すると予測される作物の種類は根菜類、鱗
茎菜類、塊根類ですが、穀類とマメ類もかなりの減少に直面する可能性が高くなりました。柑橘類は最も影響の少ない作物でした。
著者らは、保全する地域に優先順位をつける間に、
トップ150地域を保護するために世界の全陸地わず
か0.01%しか必要としないことを見出しました。既存の保護地域の内側と外側それぞれの上位10地域を保全するだけで、475種のCWR種と1,200以上のCWRと作物の組み合わせが保護されるのです。
VIRGINIA STRAWBERRY (FRAGARIA VIRGINIANA) OBSERVED IN AMHERST,
MA, USA BY AARON HULSEY. PHOTO VIA INATURALIST (CC BY-NC 4.0)

29温帯の生物相における大進化の過程を理解する
使用データ：種のオカレンス 1,650,109件

a Folk RA, Stubbs RL, Mort ME, Cellinese N, Allen JM,
Soltis PS, Soltis DE and Guralnick RP (2019) Rates of nicheand phenotype evolution lag behind diversification in atemperate radiation. Proceedings of the National Academyof Sciences. Proceedings of the National Academy of
Sciences 116(22): 10874–10882.
Available at: https://doi.org/10.1073/pnas.1817999116
著者の国／地域：スイス、米国

進化は常に起こっています。環境的なレジームシフ
トによって生態学上有利な条件が提供される際には、多様化が急速に起こる可能性があります。生態学的ニッチと表現型形質は新しい進化を見せますが、速度の変化は何で説明できるのでしょうか。また、種、ニッ
チ、形質が多様化するタイミングに関連性はあるのでしょうか。

当て、1,736種に基づく系統樹を構築し、160万件のGBIF上のオカレンスと気候データから得られた形質
および生態的ニッチの分析を通じて、大進化の問いに取り組みました。
その結果、ユキノシタ目では地球の寒冷気候によって1,500万年前に初めて種が多様化したことが明らかになりました。しかし、これらの植物はその約500万年後まで、新しい生息場所への侵入や新しい物理的形質に進化しませんでした。このことは、温帯の生物相において多様化が大きな時間的ずれをもってニッチと表現型進化に先行するという、これまで観察されたことのない進化パターンを示唆するものです。

ヨーロッパの7つの送粉者ネットワークにおいて気候が引き起こす共絶滅
使用データ：59種のオカレンス

a Bascompte J, García MB, Ortega R, Rezende EL andPironon S (2019) Mutualistic interactions reshuffle theeffects of climate change on plants across the tree oflife. Science Advances. American Association for the
Advancement of Science (AAAS) 5(5): eaav2539.
Available at: https://doi.org/10.1126/sciadv.aav2539
著者の国／地域：スペイン、スイス、英国
研究助成：科学技術省

種分布モデルは、絶滅の可能性を含む気候変動の影響を予測するために一般的に使用されます。

この研究では、ヨーロッパの7つの送粉者ネットワー
クの豊富な特性データセットに基づき、相互依存性とそれによる共絶滅を考慮しながら、気候が引き起こす
絶滅の可能性を探求しました。GBIF上のオカレンスを加えて、著者らは相互作用が失われるたびに共絶滅確率を割り当てながら、将来の気候下での244の植物種のモデルを段階的に予測しました。
その結果、他の地域のネットワークと比較して、地
中海沿岸のネットワークにおいては、ネットワークを通して共絶滅率の劇的な増加を伴うかなりの変動性を示しました。実際、2080年の予測では、潜在的な共絶滅を考慮すると、気候に起因する絶滅は2倍近くになることが示されました。
当然のことながら、いくつかの特性の分析結果では、他の要因よりも気候的要因による絶滅の可能性が低くなりました。しかし、同じ分析結果において、その後の共絶滅による消滅のリスクが非常に高くなる可能性は確かにあります。

コーヒーをココアに置き換えて気候変動影響を克服する
使用データ：種のオカレンス 48,239件

a De Sousa K, van Zonneveld M, Holmgren M, Kindt R
and Ordoñez JC (2019) The future of coffee and cocoa
agroforestry in a warmer Mesoamerica. Scientific Reports.
Springer Science and Business Media LLC 9(1). Available at:https://doi.org/10.1038/s41598-019-45491-7
著者の国／地域：コスタリカ、エクアドル、ケニア、オランダ、
ノルウェー、ペルー、台湾

アラビカ 種 のコーヒー の 生 産 性 が 大 幅 に低 下すると予測されていることから、コーヒーをココア（Theobroma cacao）に置き換え、樹木を複合アグロ
フォレストリーのシステムに統合することは、メソアメ
リカ地域の気候変動適応における重要な戦略となる可能性があります。
この研究は、GBIF上のオカレンスを主として用い、
コーヒー、ココアと100の一般的なアグロフォレストリー用の樹木について、現在と将来の気候適合性を評価することにより、この戦略の実現可能性を調べました。
著者らは、すべての種の分布をモデル化し、2050年の気候シナリオにおけるこれらの予測を行うことにより、コーヒーは確かにココアよりも気候変動に対して脆弱であり、2050年までに現在の生産地域の最大62%

multidisciplinary

代 表 的な顕 花 植 物クレードであるユキノシタ目（Saxifragales）はモミジバフウなどの樹木からスグリなどの低木までを含む約2,500もの種のグルー
プです。この研究の著者らは、ユキノシタ目に焦点をこのようなモデルは種を単独で扱い、種間の相互作用は無視します。

30

が栽培に適さなくなる可能性があることを示しました。しかし、これらの脆弱な地域の85%はココアには
適したままの可能性があります。
結果はまた、最も人気のある樹種に対する適地性が全体的に失われているにもかかわらず、将来のコーヒー栽培地域の72%で30種以上の樹種が栽培可能であり、アグロフォレストリーが発展性のある代替手段である可能性を示しました。ココアの場合、アグロフォレ
ストリーの将来性はさらに高く、栽培地域の95%が30
種以上の栽培に適しています。

ケープ植物区の種の豊かさを哺乳類の排せつ物
で説明する
使用データ：種のオカレンス 165,365,849件

multidisciplinary

Chase BM, Boom A, Carr AS, Chevalier M, Quick LJ, Verboom
GA and Reimer PJ (2019) Extreme hydroclimate response
gradients within the western Cape Floristic region of South
Africa since the Last Glacial Maximum. Quaternary Science
Reviews. Elsevier BV 219: 297–307. Available at:https://doi.org/10.1016/j.quascirev.2019.07.006
著者の国／地域：フランス、南アフリカ、スイス、英国

世界の生物多様性ホットスポットの一つである南アフリカのケープ植物区（Cape Floristic Region,
CFR）は、固有性と種の豊富さのレベルが高い注目すべき植生が特徴です。CFRの花の多様性は、比較的安定した気候によるものと考えられていますが、それは地域全体にわたって均一ではありません。
この研究では、維管束植物および非維管束植物の9つの綱のGBIF上のオカレンスを用いてCFRにおける種の豊富さの地図を作成し、この地域の南西部における極端な多様性を取り上げました。著者らは、約2万年前までのヒラセウム（Hyraceum，ロックハイラッ

クスの糞便や尿が化石化したもの）のサンプルの安定同位体分析で得られた高解像度の古気候データを用いて、CFR西部における気候変動動態を調べました。
分析結果は、平均気候状態の大きな転換を示唆しました。この中には利用可能な水量が最大70%増加す
るような急激な連続的変化が含まれており、それぞれが500年から2,000年続いたことが示されています。著
者らは、こうした変化が種分化を加速し、最終的に今日のCFR西部における高い多様性の原因となったと推測しています。

世界の島々における固有性の年代とパターン
使用データ：種のオカレンス 160,301,578件

a Veron S, Haevermans T, Govaerts R, Mouchet M and
Pellens R (2019) Distribution and relative age of endemism
across islands worldwide. Scientific Reports. Springer
Science and Business Media LLC 9(1). Available at:https://doi.org/10.1038/s41598-019-47951-6
著者の国／地域：フランス、英国

大陸の生物から隔離された島々における進化は、独自の道筋をたどることがあり、多くの独特な系統と高いレベルの固有性が生じます。一部の地域では、固有種の種の年齢が平均とは著しく異なり、この現象は島の起源に関連していると考えられています。最近の固有性は海洋島、すなわち、新規に形成された島と関連していますが、古代の固有性は大陸島、すなわち、分離によって形成された島と関係付けられます。
単子葉植物に焦点を当てて、より最近の系統、古代の系統、混合された系統について有意な固有植物相を有する島を特定し、これらのパターンに寄与する要因を調査しました。著者らは、GBIF上のオカレンス
を用いて4,306の島で発見された15,964種の植物の系統的固有性の尺度を計算し、そのうち142島が最近（Neo）、古代（Paleo）、混合（Mixed）、超（Super）

ROCK HYRAX (PROCAVIA CAPENSIS SUBSP. CAPENSIS) OBSERVED IN SOUTH AFRICA BY MICHELE BERTONCINI. PHOTO VIA INATURALIST (CC BY-NC 4.0).

31の固有性カテゴリに当てはまることを特定しました。
極端なケースの「超」固有性カテゴリには42島が該当しました。
特定された島々は、独自性と進化の歴史においてか
けがえのないものであり、生物多様性を保全する指針
として役立ちます。これらは世界中に分布していますが、大部分は低緯度にあります。さらに、著者らは生息地の利用可能性と気候の安定性が固有性に寄与す
る最も重要な環境要因であることを見出しました。

生物多様性の保護における原生自然環境保全地
域の役割
使用データ：種のオカレンス 65,733,880件

Di Marco M, Ferrier S, Harwood TD, Hoskins AJ and Watson
JEM (2019) Wilderness areas halve the extinction riskof terrestrial biodiversity. Nature. Springer Science andBusiness Media LLC 573(7775): 582–585. Available at:https://doi.org/10.1038/s41586-019-1567-7
著者の国／地域：オーストラリア、イタリア、アメリカ

原生自然環境保全地域の価値の定量化を目指して、この研究では種組 成のターンオーバー（β多様性）のモデルを適用し、6500万以上のGBIF上の維管束植物と無脊椎動物のオカレンスに基づいて、原生自然環境保全地域と非原生自然環境保全地域の間の種組成の違いを予測しました。
この研究では、すべての大陸で生物多様性の持続に相対的に最も寄与している地域を特定することにより、原生自然環境保全地域はすべての生物地理学的領域において絶滅リスクを緩和することを見出しました。この効果は、旧北区のように、原野の残存面積が大きい地域でより顕著です。
全体的に見て、非原生自然環境保全地域における種の絶滅確率は原生自然環境保全地域の2倍以上であり、一部の群集では一平方キロメートルのグリッド
セルの原生自然環境保全地域の損失が種の存続の最
大14%の削減を意味しています。

使用データ：種のオカレンス 2,550,396件

a Veron S, Mouchet M, Govaerts R, Haevermans T and
Pellens R (2019) Vulnerability to climate change of islands
worldwide and its impact on the tree of life. Scientific
Reports. Springer Science and Business Media LLC 9(1).
Available at: https://doi.org/10.1038/s41598-019-51107-x
著者の国／地域：フランス、英国

孤立して進化してきたことで、島々では固有種の割合が非常に高い独特な群集が見られ、それらは本土の種のほぼ10倍を上回ります。しかし、この特異性により、島の群集は気候変動などの人間活動に起因する
急激な変化に対してもとりわけ脆弱です。
気候変動が島々に及ぼす影響を理解するため、この研究では顕花植物の主要な分類の一つの単子葉植物について相対的な脆弱性を調べました。この分類には経済的価値の高い多くの分類群（例えば、ヤシとバナナ）などが含まれます。
著者らは、世界中の5,565の島に分布する1,497の単子葉植物の属を分析し、海面水位、気温、降水量の変化に対するすべての島々の全体的な脆弱性を計算し、これを250万のGBIF上のオカレンスを評価して得られた系統的多様性と、予想される気候に起因する局所的な絶滅からの系統的損失とに関連付けました。
最も脆弱な島々は主に低緯度および/または南半球に位置し、一方、推定される最も大きい系統的損失は
主に東半球に現れました。両方の要因を考慮し、この研究では、キューバとニューギニアが非常に脆弱であり、ともに大きな系統的多様性の危機にさらされていることを示していると強調しています。

熱帯アフリカの植物相の3分の1が絶滅に直面している可能性a Stévart T, Dauby G, Lowry PP, Blach-Overgaard A,
Droissart V, Harris DJ, Mackinder BA, Schatz GE, Sonké B,
Sosef MSM, Svenning J-C, Wieringa JJ and Couvreur TLP(2019) A third of the tropical African flora is potentiallythreatened with extinction. Science Advances. American
Association for the Advancement of Science (AAAS) 5(11):eaax9444. Available at:https://doi.org/10.1126/sciadv.aax9444
著者の国／地域：ベルギー、デンマーク、フランス、米国
研究助成：生物多様性研究財団

陸上生態系にとって極めて重要であるにもかかわらず、ほとんどの熱帯植物には絶滅リスク評価が行われていません。IUCNレッドリストの評価は、種ごとに作

multidisciplinary

原生自然環境保全地域（人間による攪乱がまった
くないか、ごくわずかである自然）は、世界的規模で急速に減少しています。しかし、この無傷の生態系の最後のとりでが、生物多様性の危機を緩和する上でどの程度重要かはわかっていません。

気候変動が島々に及ぼす影響32

成されますが、知識と信頼できるデータ、そのための時間が必要です。2019年には、推定される世界の植物種の数の8%未満しか評価されていません。
予備的な自動保全評価（Preliminary AutomatedConservation Assessments, PACA）は、この論文が示唆するように、そのプロセスに役立つ可能性があります。この論文では、熱帯アフリカの植物のRAINBIO
データセットを用い、熱帯アフリカにおける22,000以上の維管束植物種の絶滅リスクを同時に分析しました。著者らはアフリカ大陸以外にも広く分布する非固有種を除外するためにGBIF上のデータを用いました。

multidisciplinary

2つのIUCNレッドリストの評価基準に基づくPACA
分析の最終結果では、30%以上の種が「絶滅危惧または準絶滅危惧(likely/potentially threatened)」のカテゴリに分類され、これらの割合が高かったのはエ
チオピア、西アフリカ、タンザニア中央部、コンゴ民主共和国南部でした。

気候の安定化は両刃の剣か?
使用データ：種のオカレンス 566,184,545件

a Ohashi H, Hasegawa T, Hirata A, Fujimori S, Takahashi
K, Tsuyama I, Nakao K, Kominami Y, Tanaka N, Hijioka Y
and Matsui T (2019) Biodiversity can benefit from climate
stabilization despite adverse side effects of land-based
mitigation. Nature Communications. Springer Science andBusiness Media LLC 10(1). Available at:https://doi.org/10.1038/s41467-019-13241-y
著者の国／地域：オーストリア、日本

気候変動は地球上のすべての生命に対する脅威であり、温室効果ガス (GHG) 排出の削減は、国連気候変動枠組条約（UNFCCC）におけるパリ協定の重要なミッションです。しかし、温室効果ガスの大幅な緩和には、大規模なバイオエネルギー作物の生産や植林など、土地利用の大幅な変更が必要となる場合があります。土地利用の変化が今日までの生物多様性損失の最大の推進要因であるなかで、GHG緩和のプラスの効果は土地利用変化によるマイナスの効果を上回ることは可能なのでしょうか。
GBIF上の8,000種以上の動植物のデータを使った分布モデルの変化についてGHG緩和シナリオをベースラインと比較し、日本の研究者らによるこの研究は、生物多様性全体が気候の安定化によって、土地に基づく緩和の潜在的な副作用があっても利益を得ることができることが示唆されました。
彼らの結果は、土地ベースの緩和の取り組みが成熟している地域（ヨーロッパやオセアニアなど）では
生物多様性の損失を被ると予測される一方で、厳しい
GHG緩和策は、特に今世紀後半において、世界の生物多様性に正味の利益をもたらす可能性があることを示しています。

一般的な種がある一方で希少な種があるのはな
ぜか？
a Enquist BJ, Feng X, Boyle B, Maitner B, Newman EA,
Jørgensen PM, Roehrdanz PR, Thiers BM, Burger JR, Corlett
RT, Couvreur TLP, Dauby G, Donoghue JC, Foden W, Lovett
JC, Marquet PA, Merow C, Midgley G, Morueta-Holme N,
Neves DM, Oliveira-Filho AT, Kraft NJB, Park DS, Peet RK,
Pillet M, Serra-Diaz JM, Sandel B, Schildhauer M, Šímová I,
Violle C, Wieringa JJ, Wiser SK, Hannah L, Svenning J-C and
McGill BJ (2019) The commonness of rarity: Global andfuture distribution of rarity across land plants. Science
Advances. American Association for the Advancement of
Science (AAAS) 5(11): eaaz0414. Available at:https://doi.org/10.1126/sciadv.aaz0414
著者の国／地域：ブラジル、チリ、中国、チェコ、デンマーク、
フランス、オランダ、ニュージーランド、南アフリカ、英国、米国
研究助成：アメリカ国立科学財団

ある種は非常に一般的であるが、他の種は非常に希少であるという現象は、生態学者を常に困惑させてきました。諸研究はこれを局所的な規模で調べてきまし
たが、大部分の種は生息範囲の一部の地域では一般

33

的で、他の地域では希少であるため、結果は通常、真の世界的な希少性の推定値としては不十分でした。
この論文では、GBIFを主なオカレンスとして用いている植物学情報と生態学のネットワーク（Botanical
Information and Ecology Network, BIEN）の地球規模植物データベースを使用し、地球規模の希少性
パターンについて前例のない評価を行いました。著者
らは、435,000種について真の存在量の機能的尺度となる地球規模の種存在量分布（gSAD）を定量化して、36.5%が5件以下の希少種であることを示しました。
世界中に分布しているものの非常に希少な種は、中南米、南アフリカ、
マダガスカル、中国からニューギニ
アに至るアジア太平洋地域のホットスポットで多く見られました。

著者の国／地域：カナダ

何百万もの種が存在する地球は、太陽系の中で、私たちが知っている生命を維持できる唯一の惑星です。火星のような他の惑星を旅したり、そこに定住したりすることは、依然として人間の興味の対象ですが、そのためには、地球から火星に酸素を生成する耐寒性の植物を持ち込む必要があります。
この研究では、火星のような環境を持つ地球上の場所、すなわち地球上で最も寒く、最も乾燥し、最も日当たりの強い場所を特定する適合性解析を通して
火星に人間が住めるようにする可能性を研究し、これらの場所におけるGBIF上のオカレンスを用いて、過酷な火星の環境に耐える可能性の高い現実的な種を特定しました。

最も火星に似た条件を持つ南極半島と北極圏のエ
ルズミア島とデヴォン島を植生分析の焦点とし、著者らは調査地域の2つの中で維管束植物と蘚苔類21属を特定しました。

火星上での生きものの選択

さらなる分析では、北極圏の地域が火星に人が住むのに適した植生を発見するという点でより良い選択
肢である可能性が指摘され、今後の研究における最も有望な属としてイチゴツナギ属（Poa）が示されましa Vaz E and Penfound E (2020) Mars Terraforming: A
Geographic Information Systems Framework. Life Sciencesin Space Research. Elsevier BV 24: 50–63. Available at:https://doi.org/10.1016/j.lssr.2019.12.001

た。

AN ARTIST’S IMPRESSION OF MARS FOUR BILLION YEARS AGO BY EUROPEAN SOUTHERN OBSERVATORY / M. KORNMESSER
VIA WIKIMEDIA COMMONS (CC BY-SA 4.0)

multidisciplinary

希少性の要因をモデルで詳しく調べると、植物の希少性の最も重要な予測因子は安定した気候であり、温度の急激な変化が希少種の保持に悪影響を及ぼすことが示されました。

34

その他の研究Other research

HARVESTING CASSAVA BY IKHLASUL AMAL VIA FLICKR (CC BY-NC 2.0)

キャッサバの潜在的な耕作限界地資源に関する
グローバル分析
使用データ：種のオカレンス 290,447件

Jiang D, Wang Q, Ding F, Fu J and Hao M (2019) Potential
marginal land resources of cassava worldwide: A datadriven analysis. Renewable and Sustainable Energy
Reviews. Elsevier BV 104: 167–173. Available at:https://doi.org/10.1016/j.rser.2019.01.024
著者の国／地域：中国

キャッサバは干ばつに強い熱帯性低木であり、耕作限界の土壌で豊かなデンプン質の根を作ることができるため、バイオ燃料の原料として適しており、石油系燃料の代替手段として有用であることが示されています。
中国科学院（CAS）の研究者らは、キャッサバをバ
イオ燃料として限界耕作地で栽培する可能性を世界規模で評価するため、GBIF上のキャッサバのオカレン
スに土地利用、気候、土壌に関するデータを組み合わせて用い、キャッサバの環境適合性をマッピングする
ブースト回帰ツリーモデル（boosted regression treemodel）を作成しました。
結果は高い精度で優れたパフォーマンスを発揮し、得られたモデルは、主に土地被覆と年間降水量の影
響を受けており、相対的な寄与率はそれぞれ46％と35％でした。

研究者らは、関連するバイオームすなわち、灌木地、サバンナ、草原に焦点を当て、キャッサバに適した世界の限界耕作地面積は16億ヘクタールで、その半分はアフリカにあると推定しました。キャッサバ栽培に適した土地は、ブラジルの3億9,400万ヘクタールが最大で、次いでアンゴラの1億500万ヘクタールでした。

種のオカレンスを集約した地図を作成するための新しいアプローチ
使用データ：種のオカレンス 6,400万件

Beilschmidt C, Mattig M, Fober T and Seeger B (2019)
An efficient aggregation and overlap removal algorithm
for circle maps. GeoInformatica. Springer Science andBusiness Media LLC 23(3): 473–498. Available at:https://doi.org/10.1007/s10707-019-00342-5
著者の国／地域：ドイツ
研究助成：ドイツ研究振興協会

空間データを可視化することは、大量の種のオカレンスを扱う際に重要なツールとなります。しかし、何百万もの点を地図上にプロットするのは計算コストが高く、また、重なりがあると視覚化が妨げられることがあります。
この解決に向けて、ドイツのマールブルグ大学の研究者らは、集約された重なりのない点座標を円で表すマップを作成するための新しい可視化アルゴリ

35

ズムを設計しました。この手法「円併合四分木Circle
Merging Quadtree（CMQ）」は、すべての点を一定の半径の円にし、重なり合う円がなくなるまで重なっている円を併合（そして拡大）するという反復した変換に基づいています。
著者らは、GBIF 上の1種あたり数百レコードから数百万のレコードまでの50種のオカレンスを用いて、このアルゴリズムの性能と品質を既存の手法と比較しました。その結果、CMQはテストした他の手法と同じかそれ以上の品質を提供しつつ、処理の実行時間に関しては最大2桁も優れていることを証明しました。

ウィキペディアのページビューは観測可能なフェノロジーのパターンを反映する
a Mittermeier JC, Roll U, Matthews TJ and Grenyer R(2019) A season for all things: Phenological imprints in
Wikipedia usage and their relevance to conservation. PLOS
Biology. Public Library of Science (PLoS) 17(3): e3000146.
Available at:https://doi.org/10.1371/journal.pbio.3000146
著者の国／地域：イスラエル、ポルトガル、英国

この研究の著者らは、オンライン百科事典「ウィキペ
ディア」の3年分のログデータを用いて、245言語にわたり、GBIFの種の一覧（GBIF taxonomic backbone）と一致した31,000超の種に関する記事のページビューを分析し、ウィキペディアの活動における季節的なパター
ンを調べました。
その結果、種に関するページの20％以上に季節的な変動が見られたのに対し、種以外についてのページのランダムなサンプルにおいてはわずか6.5％でした。
大部分のページは年に1回のピークを示しましたが、約10％は年に2回のピークを示しました。
実際の生物季節学的パターンを反映し、昆虫や顕花植物などのグループのページビューは、哺乳類よりも高い季節性を示しました。季節的なパターンはウィ
キペディアの言語間で一貫してはおらず、すべての言語
で同じパターンを示した種はわずか2％未満で、高緯度、すなわち赤道から離れた地域で話される言語でより大きい季節性を示しました。

a Piñar G, Poyntner C, Tafer H and Sterflinger K (2019)
A time travel story: metagenomic analyses decipher the
unknown geographical shift and the storage history of
possibly smuggled antique marble statues. Annals ofMicrobiology. Springer Science and Business Media LLC
69(10): 1001–1021. Available at:https://doi.org/10.1007/s13213-019-1446-3
著者の国／地域：オーストリア

法医学においては、ごくわずかなDNAの痕跡であっても、生物学的マーカーとして使用し、特定の状況における人や物の存在を示すことができます。しかし、状況をまったく知ることができない場合には、種の分布に関する知識と結び合わせることでメタゲノミック・バーコー
ディングの進歩を有効活用できる可能性があります。
この研究では、オーストリアの研究者らが、DNA抽出のため、出所不明の大理石像3体をサンプリングしました。さらに採取したDNAを増幅して定量化と分類学上の割り当てのためのライブラリを構築しました。同定された分類群をGBIF上のオカレンスの分布と照合することで、著者らはこれらの彫像の起源の可能性についていくつかの結論を導き出すことができました。

2体の胴体の像は、おそらく畜産場の近くの農耕用
土壌に保管されていたものと思われます。遺伝子パターンが類似していたことから、これらの胴体は近年、一緒に保管されていたと考えられます。両者とも東アジ
アに固有の分類群と一致する塩基配列を持っていました。しかし、3体目の頭部の像は、乾燥した状態や過去の海洋環境でより長く保管されていたことを示すマイク
ロバイオームが含まれ、大きく異なっていました。
最も関係のある発見は、1つの胴体にタイワンスギ属（Taiwania）のDNAが相対的に多く含まれていたことです。唯一の現存種が台湾中央部の山岳地帯と中国
南西部の局所に生育していることから、この胴体はこれらの地域にあったか、これらの地域を通って運ばれてきた可能性があります。

THREE ANTIQUE MARBLE STATUES OF UNKNOWN ORIGIN ANALYSED IN THE
STUDY. PHOTO FROM FIGURE 1 IN PIÑAR ET AL. 2019 (CC BY 4.0)

other research

季節変動や年々変動は、花の開花や鳥の渡りなど、植物や動物のライフサイクルイベントに影響を与えます。このような事象を研究するフェノロジー（生物季節学）は、人間が自然、すなわち保全にとって潜在的に重要な現象と、いつ、どのように関わるかに影響を与えます。

生物多様性科学を拠りどころに美術史情報を提供

36

北極圏植物の植物標本コレクションにおける時
空間バイアス
使用データ：種のオカレンス 29,749 件

a Panchen ZA, Doubt J, Kharouba HM and Johnston
MO (2019) Patterns and biases in an Arctic herbarium
specimen collection: Implications for phenologicalresearch. Applications in Plant Sciences. Wiley 7(3):e01229. Available at: https://doi.org/10.1002/aps3.1229
著者の国／地域：カナダ
研究助成：カナダ自然科学・工学研究会議、Killam Trusts

自然史コレクションにおけるバイアスは、特定の気候の周辺や遠く離れた地域で生じる可能性があり、同様にして、そのようなコレクションからのデータに基づ
く科学的研究の結果に影響を与える可能性があります。これは、時間的感度が高い生物季節学の研究において特に顕著になり得ます。

other research

この研究では，カナダで最も広く最も北にある領土のヌナブト準州で採集され、（GBIFを通じて入手できる）カナダ国立植物標本館収蔵の植物標本29,000点
を調べ、時間、空間、生物季節にわたってバイアスを評価しました。
この地域へのアクセスが限られていること、また、無雪期間が非常に短いことは、研究結果にも表れており、7月と8月に採集された標本が85％を占めています。空間的な分布を見ると、1つ以上の標本が存在する地域は0.63％に過ぎず、記録密度が最も高いのは準州都のイカルイト付近でした。
また、本研究では、生物季節学的フェーズと開花期をそれぞれ評価した場合、3分の2以上の標本がそれらのカテゴリに該当することから、開花最盛期の顕花植物が優先して採集されていることが明らかとなりました。

海水魚類におけるクリーニング行動の進化
使用データ：5科のオカレンス

Baliga VB and Mehta RS (2019) Morphology, Ecology, andBiogeography of Independent Origins of Cleaning Behavior
Around the World. Integrative and Comparative Biology.
Oxford University Press (OUP) 59(3): 625–637. Available
at: https://doi.org/10.1093/icb/icz030
著者の国／地域：米国

クリーニング（掃除行動）とは、一部の海洋生物種の間でよく見られる相利共生的な行動であり、一般的には小型の魚や幼魚（クリーナー、掃除魚）が大型分類群（クライアント）の体から外部寄生虫を見つけて餌にします。ほぼすべての餌をクリーニングで得る種もあれば、クリーニングを補助的に利用する種もあります。

DOTTED MAORI (CHEILINUS CHLOROURUS) BEING TENDED TO BY A
BLUESTREAK CLEANER WRASSE (LABROIDES DIMIDIATUS). PHOTO BYMARK ROSENSTEIN VIA INATURALIST (CC BY-NC-SA 4.0)

この研究では、この行動がいつ、どのようにして生まれたのか、また、この特性が特定の形や大きさの種に限定されているのかを明らかにするために、5つの海水魚の科におけるクリーニングの進化の歴史を調べました。
著者らはクリーニングが比較的最近になって進化したもので、どの科にも共通の祖先はいないことを見出だしました。また、GBIF上のオカレンスを用いて生物
地理学的に確実に重ならない地域に種を割り当てる
ことで、2つの科の偏性掃除魚が世界の別々の地域でほぼ同時に並行して進化したことを示しました：インド
洋のベラ科（Labroides）と西大西洋のハゼ属の仲間（Elacatinus）です。
また、掃除魚の種の写真と、デジタル化した体形のランドマークを重ね合わせて比較することで、偏性掃
除魚は、胸びれが前に付き、目が前に位置する細長い魚形の種にのみ存在することが明らかになりました。

OPENBIODIV: 生物多様性のリンクトオープン
データのためのナレッジグラフ
使用データ：GBIF TAXONOMIC BACKBONE

a Penev L, Dimitrova M, Senderov V, Zhelezov G,
Georgiev T, Stoev P and Simov K (2019) OpenBiodiv:
A Knowledge Graph for Literature-Extracted Linked
Open Data in Biodiversity Science. Publications. MDPI
AG 7(2): 38. Available at: https://doi.org/10.3390/
publications7020038
著者の国／地域：ブルガリア、スウェーデン

何十年にもわたる生物多様性の研究は、地球上の生命について膨大な知見に寄与してきました。この知識を十分に活用するには、データがフリーでオープンに利用できなければならず、また、データのソースは安定したユニークな識別子を使用することでリンクできな
ければなりません。

37

OpenBioDiv（Open Biodiversity Knowledge
Management System）は、セマンティックパブリッシ
ングワークフロー、グラフデータベース技術、テキスト及びデータマイニングを用いて、生物多様性の知見を管理するための強固なインフラを構築します。
OpenBioDivはLinked Open Datasetとして提供され、Pensoft Publishers社の5,000以上の科学論文とPlazi上のより多くの分類処理から抽出されたデータで構築されています。これらのデータはすべて、GBIFの種の一覧（GBIF backbone taxonomy）のRDFバー
ジョンと照合され、一貫性が担保されています。
このツールを使用すると、たとえば、「著者Yが過去
10年間に発表した分類群Xに関する論文はいくつあるか」、「学名XとYの両方に言及している分類処理はどれか」など、多数の個別のデータベースにクエリを行う必要があるような複雑な質問に対してすばやく回答することが可能になります。ユーザーはウェブポータルで簡単な検索を行うことができますが、より複雑な問い合わ
せはSPARQLエンドポイントで行うことができます。

マダガスカルの昆虫
使用データ：種のオカレンス 286,764件

a PIannella M, D’Alessandro P and Biondi M (2019)

著者の国／地域：イタリア

世界で最も重要な生物多様性のホットスポットの一つであるマダガスカルには、常識では考えられないほ
どの高いレベルの多様性と固有性を持つ、不相応に広範で多様な動植物が生息しています。
この研究では、
マダガスカルの昆虫相の知見における現在のカバー率を評価するために、9つの昆虫目のGBIF上の種のオカレンスを分析しました。286,000件のオカレンスのデータセットにアクセスし、研究者らは彼らの分析によると、東マダガスカルの亜湿潤林と
低地熱帯雨林では、予想を大幅に上回る数の昆虫の記録が存在することが判明しました。サンプリングの60％以上が道路から1km以内で行われているのに対し、道路から10km以上離れた場所では記録が皆無でした。
マダガスカルの現在の保護区では、昆虫のオカレ
ンスの約70％が確認されています。提案されている保護区のシステムの拡大で、特に現在保護区内であまり見られないアミメカゲロウ目（Neuroptera）、トンボ目（Odonata）、チョウ目（Lepidoptera）について、これらは大幅に改善されるでしょう。

XGBOOST：正確な高解像度植生マッピング
使用データ：11,234件の植生調査プロットからのオカレンス

a Zhang H, Eziz A, Xiao J, Tao S, Wang S, Tang Z, Zhu J andFang J (2019) High-Resolution Vegetation Mapping Using
eXtreme Gradient Boosting Based on Extensive Features.
Remote Sensing. MDPI AG 11(12): 1505. Available at:https://doi.org/10.3390/rs11121505
著者の国／地域：中国、フランス
研究助成：国家重点研究開発計画、国家自然科学基金委員会

生態系や植生タイプのマッピングは、環境計画や資源管理に重要ですが、モザイク状や不均一な環境により、正確な高解像度の地図を作成することは困難です。
この論文は、回帰と分類のための機械学習アルゴリ
ズムXGBoost（Extreme Gradient Boosting）に基づいて、高解像度のマルチクラス植生マップを作成するためのワークフローを提示しています。
このワークフローを実証するために、研究者らは2
つの著しく異なる事例を使用しました。まず、彼らは中国のジュンガル盆地において1～2km離れた3,000以上の地点の写真サンプリングによる調査を行いました。これらの写真から、植物の種を同定し、階層的な植生分類システムを開発しました。
次の事例では、GBIF上のニュージーランドの植生調
査データを収集しました。そして、これら2つのデータセットを、大規模な生物気候データとリモートセンシ
ングデータの一式で補完しました。

CALLIMATION VENUSTUM OBSERVED IN MORAMANGA, MADAGASCAR BY
DAVID RABEHEVITRA. PHOTO VIA INATURALIST (CC BY-NC 4.0)

著者らは両方の事例でXGBoost法を用い、効果的に植生クラスをグループ分けし、他のマッピングプロ
ジェクトよりも高い精度で高解像度の植生マップを作成しました。

other research

Entomological knowledge in Madagascar by GBIF datasets:
estimates on the coverage and possible biases (Insecta).
Fragmenta Entomologica. PAGEPress Publications 51(1):1–10. Available at: https://doi.org/10.4081/fe.2019.329

サンプリングの多い地域と少ない地域をマッピングして識別し、特定の生態系、保護区、アクセスインフラとの潜在的な関連性を調べました。

38

正式な記載は弱電気魚類における絶滅リスクの予測因子である
Tagliacollo VA, Camelier P, Zanata AM and Reis RE (2019)
A shocking discovery of threat risks on newly described
species of weakly electric fishes. Journal of Fish Biology.
Wiley 96(5): 1077–1086. Available at:https://doi.org/10.1111/jfb.14096
著者の国／地域：ブラジル

すべての脊椎動物の分類のうち最も多様性に富み、
約16,000種が記載されている淡水魚は、最も絶滅の危機に瀕しているグループでもあります。体の大きさと生息範囲の広さは絶滅リスクを良好に予測する因子であり、新たに記載された種は、通常は体が小さく範囲が狭いことから、絶滅の可能性が高いと推測されます。
こ の 研 究 で は 、弱 電 気 魚 の モ ル ミ ルス 上 科（Mormyroidea）とナマズ目（Gymnotiformes）の２つのグループについて、種の形質、論文発表日、絶滅リスクの間の関係を調べました。著者らは、FishBaseから体長に関するデータを集め、470の種について

other research

IUCNの生息範囲地図かGBIF上のオカレンスに基づいて種の分布を導き出しました。

分析の結果、より大型の種では1種を除きすべてが「軽度懸念（Least Concern, LC）」または「データ不足（Data Deficient, DD）」であったのに対し、広く分布する種はすべて「LC」であることが明らかとなりました。このモデルでは、新たに記載された種は、体が小さく範囲が狭いものが多く、絶滅しやすいことが確認されました。特にアフリカのモルミロイドは、記載後に存在が短命となる可能性が示唆されました。

種の分布モデリングのためのニューラルネット
ワークの利用
使用データ：種のオカレンス 291,392件

Deneu B, Servajean M, Botella C and Joly A (2019)
Evaluation of Deep Species Distribution Models Using
Environment and Co-occurrences. Experimental IR Meets
Multilinguality, Multimodality, and Interaction. Springer
International Publishing 213–225. Available at:https://doi.org/10.1007/978-3-030-28577-7_18
著者の国／地域：フランス

種の分布モデル（Species distribution models,SDM）は、種の空間的な分布に関する知見を得るための重要なツールであり、しばしば、種の出現場所を予測するために環境特性が利用される生態学的ニッチ
モデリングによって実現されます。
ある会合で提示された課題に基づいて、この論文で
は種の分布モデルにおけるディープニューラルネット

ワークの使用を検討し、環境特性と共出現（種の相互依存性）を組み合わせた新しい畳み込みニューラルネ
ットワークモデルを紹介し、そのパフォーマンスを他の3つのSDMアプローチと比較しました。

著者らは、フランスで出現する3,300種の植物についてのGBIF上のデータセットを用い、そのうち4分の3をモデルのトレーニングに、4分の1をテストに使用しました。すべてのモデルは良好に動作し、環境ベースのモデルが最も高いスコアを示しました。共出現のデータを組み合わせた新しいニューラルネットワークが最も高いスコアを得たものの、その性能は環境特性のみをベースとしたモデルを大きく上回るものではありませんでした。
この研究では、ニューラルネットワークがSDMの性能を向上させることができることを強調する一方、環境データのみをベースとしたモデルの性能が、種の相互依存性を捉えたモデルより効率がよいことも明らかにしました。

エチオピアにおけるげっ歯類のチェックリスト、
分類法、及び分布
使用データ：種のオカレンス 4,299件

DBryja J, Meheretu Y, Šumbera R and Lavrenchenko LA(2019) Annotated checklist, taxonomy and distribution ofrodents in Ethiopia. Folia Zoologica. Institute of Vertebrate
Biology, Academy of Sciences of the Czech Republic 68(3):117. Available at: https://doi.org/10.25225/fozo.030.2019
著者の国／地域：チェコ、エチオピア、ロシア

特定の生態系に特化していて移動分散能力が低い
げっ歯類は、一般的に生物多様性レベルの良い指標です。アフリカ東部の地形学的に多様な国、エチオピ
アは、脊椎動物が豊富に生息していますが、エチオピ
アのげっ歯類の最新のチェックリストは約25年前のものです。
この論文では、エチオピアのげっ歯類の生物多様性に関する最新の知見の提供を目的として、文献、未発表の博物館コレクション、フィールド調査およびGBIFから厳密にレビューされたデータまとめ、前回のチェッ
クリスト（Yalden et al. 1996）には含まれていなかった40種を含む104種のげっ歯類について、把握されている分布の地図を提供しました。
この研究では、それぞれの種についての徹底した分類学的・生態学的報告も作成しました。著者らはエチオピアの高地に最も高い比率で固有種が存在することに言及し、エチオピアのげっ歯類の多様性は同規模の他のアフリカ諸国よりもはるかに高いと指摘してい
ます。

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保存の優先順位付けのための遺伝的熱指数（GHI）の使用異なる成長形態の被子植物の多様性に及ぼす環境の影響

Hawthorne WD and Marshall CAM (2019) Rapid Botanic
Survey, Bioquality and improving botanical inventory inthe tropics by integrating across spatial scales. Gardens’
Bulletin Singapore. National Parks Board 71(suppl.2):
315–333. Available at:https://doi.org/10.26492/gbs71(suppl.2).2019-21

Zhou Y, Boru BH, Wang S and Wang Q (2020) Species
richness and phylogenetic diversity of different growthforms of angiosperms across a biodiversity hotspot in thehorn of Africa. Journal of Systematics and Evolution. Wiley.
Available at: https://doi.org/10.1111/jse.12559

著者の国／地域：英国

生物多様性の高い地域を特定することは、保存すべ
き地域を優先付けする際に重要です。そのようなホットスポットは、種の数や固有性のレベルによって定義することができますが、種の豊富さだけでは保存の優先順位を強調するための価値は限られていると考えられています。
この研究で、研究者らは保存の優先順位を示す新たな指標として「バイオクオリティ（生物品質）」を提案しています。これは、ある植物群落に含まれる世界的に希少な分類群の濃度によって測られる生物多様性の値として定義されます。バイオクオリティは、生物の世界的な生息範囲の評価に基づいて種を分類し、遺伝的熱指数（Genetic Heat Index , GHI）に要約することで計算され、種の豊富さや希少性などの他のパラメータを補完することができます。

環境は、すべての種の進化と生物地理史に影響を及ぼし、種の豊富さと系統学的な多様性の両方に影響します。しかし、異なる形態の生物は、変化への適応において異なった方法で応答する可能性があります。
この研究で、研究者らは東アフリカの被子植物における種の豊富さと系統学的多様性のパターンを、木本種と草本種のグループ間の違いを考慮しながら評価しました。
5,600種以上のGBIF上のオカレンスを用いて、環境変数と植物の多様性指標との相関関係を分析したところ、被子植物の両グループ間には、降水量、地形、土壌養分に正の応答を示す同様の傾向が見出されました。
しかし、結果はまた、草本植物と較べ木本植物において、環境変数が系統学的多様性のより大きな変動を説明することを示し、群落構造を形成する上で環境の果たす役割が草本間よりも樹木や低木間においてより大きいことが示唆されました。

DRACAENA OMBET OBSERVED NEAR ABALA, ETHIOPIA BY PFAUCHER. PHOTO VIA INATURALIST (CC BY-NC 4.0)

other research

著者らは、GBIFやその他の情報源から入手した
40,000種以上の植物のオカレンスデータをまとめ、東アフリカのGHIスコアを様々な解像度で導き出し、地域レベルと地方レベルのホットスポットとデータギャ
ップを特定しました。サンプリングのギャップを埋める手段として、この論文では、分類学的及び生態学的な記録の強みを組み合わせて、特定の地域におけるすべての植物の種、群落の種類、ホットスポットの位置に関する情報を提供することを目的とした、迅速植物調査（Rapid Botanic Surveys）を提案しています。

著者の国／地域：中国、エチオピア

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