高等学校生物/生物II/個体群と生物群集

ある地域に住む同種の個体(indvidual)の群れを個体群(こたいぐん、population)という。ゾウの群れでもウマの群れでも、ハエの群れでも、同種の個体の群れでさえあれば、個体群という。
ショウジョウバエの雄と雌とのつがいを、エサの足りた飼育ビンなどの中で飼育すると、初めは個体数が急激に増加する。
もし、エサが限りなく豊富にあり、居住空間も広ければ、どんどん増えていくことになる。しかし、実際には、エサには限りがある。
ある環境において、個体数の密度が高まると、食べ物の不足や、居住空間の減少、排出物の増加などによって、生活空間が悪化する。その結果、生まれてくる子が減ったり、あるいは生存競争が激しくなって死亡率が増えるなどして、個体数の増加が抑えられる。そのため、個体数の時間についてのグラフを書くと、図のようにS字型になる。このグラフのように、個体群における個体数の推移を描いたグラフを個体群の成長曲線(せいちょうきょくせん、growth curve)という。
動物でも植物でも、このような現象が見られる。
ある環境においての、個体数の最大数を環境収容力(かんきょう しゅうようりょく、carrying capacity)という。
また、密度によって、個体の成長や発育などが変化することを密度効果(みつど こうか、density effect)という。
植物でも密度効果はある。 ダイズでは、種をまいたときの密度に関わらず最終的な単位面積あたりの総重量が、ほぼ同じ値になる。 これを最終収量一定の法則(さいしゅうしゅうりょう いってい の ほうそく、law of constant final yield)という。
トノサマバッタでは、幼虫時の密度で、成虫になったときの様子が変わる。 幼虫時に密度が低いと、成虫は孤独相(こどくそう、solitarious phase)になる。子には遺伝しない。
孤独相
いっぽう、幼虫時に密度が高いと、成虫は群生相(ぐんせいそう)になる。子には遺伝しない。
群生相
移動能力の高さは、新しい環境を探すためのものである。
このように、個体群密度によって、同じ種の形態や行動に違いが出ることを相変異(そうへんい)という。アブラムシやヨトウガでも相変異が見られる。
動物の、ある個体群で、個体の生存数を数表にしたものを生命表(せいめいひょう、life table)といい、生命表の内容をグラフにしたものを生存曲線(survival curve)という。
種によって生存曲線は違い、主に3つの型に分かれる。
晩死型と早死型と平均型という3つである。 晩死型は、死期が寿命の近くである。早死型は、生まれてから、すぐに死ぬ個体が多い。平均型は、時期によらず死亡率が、ほぼ一定である。
魚類など、産卵数の多い生物は、子育てをせず、そのため早死型が多い。 いっぽう、大型の哺乳類は、晩死型である。
鳥類・爬虫類などは平均型である。


台風や山火事、土砂崩れや噴火など、環境に変化を与える現象を 攪乱(かくらん、かく乱) という。 たとえば、台風で、熱帯のサンゴ礁が傷付くのも攪乱である。
種の多様性について、いちばん多様性を多くする攪乱の規模は、攪乱が中程度の場合であり、この理論を 中規模攪乱説(ちゅうきぼ かくらんせつ) という。
たとえば熱帯のサンゴ礁では、中規模の台風が起きた方が、サンゴの種の多様性が高まることが知られている。オーストラリアのヘロン島でのサンゴ礁の調査で、このような中規模攪乱説どおりの事例が知られている。
たとえば右の図のような地域の場合、30%くらいの被度で、もっとも種数が多くなる。
攪乱が強すぎると、攪乱に強い種しか生き残れない。 攪乱が弱すぎると、通常時の競争に強い種しか、生き残れない。
人間が森林を伐採したりするなどの、人為的なことも攪乱である。
森林の場合、攪乱がないと、陰樹ばかりになる。攪乱が起きて、噴火などで、いったん樹木が焼き払われると、そのあとの地には、まず陽樹が生えてくるようになる。
里山(さとやま)など、人里ちかくの森林では、かつては人々が林業などで木材として森林資源を利用してたので、かく乱が適度に行われていた。だが、最近では林業の後継者不足や経営難などで放置される森林も増えており、そのため木材として伐採されなくなり、攪乱されなくなったので、種の多様性が低下していると主張する者もいる。種の多様性確保のため、適度に木材などの森林資源を理容すべきだと主張する者もおり、日本国での小中高の公教育での検定教科書なども、そのような立場に立っている。

ハチ、アリ、シロアリなどでは、同種の個体が密集して生活し、コロニーとよばれる群れを形成している。これらの昆虫(ハチ、アリ、シロアリ)は、社会性昆虫と呼ばれる。
シロアリの場合、産卵を行う個体は、ふつうは1匹に限られる。その産卵を行うアリが、女王アリである。
女王アリ以外のメスは不妊である。
女王以外のアリには、ワーカーや兵アリがいる。
ワーカーとは、いわゆる「はたらきアリ」のことで、食物の運搬や幼虫の世話などの仕事をする個体のことである。 シロアリのワーカーや兵アリには生殖能力が無い。
ハチも同様に、女王バチやワーカーがいる。ハチでも、産卵を行うのは女王ハチのみであり、ワーカーや兵ハチには生殖能力が無い。
(ほうかつ てきおうど)
ニワトリやニホンザルやオオカミなどで、よく見られる。
ニワトリの場合、何羽かを檻(おり)の中で買うと、つつきあいをして順位が決まる。順位の高いほうが、つつく。順位のひくいほうが、つつかれる。
ニホンザルの場合、順位の高い個体のほうが、順位の低い個体の尻の上に乗っかり、これをマウンティングという。
ある種の個体群について、必要とする資源の特徴や、活動時間などのように、生態系の中で占めている地位を生態的地位(ニッチ、niche)という。
異種の個体群のニッチが似ている場合、ニッチを奪い合って競争が起きる場合が多いので、そのようなニッチの似ている異種個体群が共存するのは難しい。
たとえばゾウリムシ(P.caudatum)とヒメゾウリムシ(P.aurelia)は、ともに細菌を食物とするためニッチが似ており、よって共存は難しい。
いっぽう、タカとフクロウは、食べ物が似ているが、活動時間が違うため、自然界なら共存は可能である。
ゾウリムシとヒメゾウリムシのように、異種がニッチを奪い合って競争することを種間競走(しゅかん きょうそう、interspecific competition)という。
ヒメゾウリムシのほうが体が小く、そのため、少ない食料でもヒメゾウリムシは有利である。なので、ヒメゾウリムシとゾウリムシを、たとえば狭い容器などに入れて競走させると、ゾウリムシが競争にやぶれて減少し、やがてゾウリムシは絶滅するという場合が多い。
このように、異種が競争して、どちらかが絶滅することを競走的排除(きょうそうてき はいじょ、competitive exclusion)という。
ニッチが異なっていれば、同じ場所であっても、異種の個体群が共存できる場合がある。 たとえばミドリゾウリムシとゾウリムシは、ニッチが微妙に異なっており、そのため共存しやすい。ミドリゾウリムシは光合成でエネルギーを生産できる。
縄張り(テリトリー)
シジュウカラは一夫一妻制。
アリとアブラムシ
サメとコバンザメ

寄生者、宿主(しゅくしゅ)
寒冷地ほど、体が大型化。 ホッキョクグマ(大きい)と、ツキノワグマ(小さい )との関係など。
寒冷地の動物は、耳などの突起物が小型である。寒冷地であるほど、突起物が小型化している。