競争 (生物)
競争関係に関しては、古典的な数学モデルがある。オーストリア出身のアメリカ人数理生物学者アルフレッド・ジェームズ・ロトカが1925年に、イタリアの数学者ヴィト・ヴォルテラが1926年に互いに独立に導いたロトカ=ヴォルテラの方程式と呼ばれるもので、ロジスティック方程式を元にしている。
2 つも種があって、それぞれの個体数を N1、N2、内的増加率を r1、r2、環境収容力を K1、K2 とするとき、それぞれの個体群成長は、微分方程式
d N 1 d t = r 1 N 1 ( 1 − N 1 + α 1 N 2 K 1 ) {\displaystyle {\frac {dN_{1}}{dt}}=r_{1}N_{1}\left(1-{\frac {N_{1}+\alpha _{1}N_{2}}{K_{1}}}\right)}
および
d N 2 d t = r 2 N 2 ( 1 − N 2 + α 2 N 1 K 2 ) {\displaystyle {\frac {dN_{2}}{dt}}=r_{2}N_{2}\left(1-{\frac {N_{2}+\alpha _{2}N_{1}}{K_{2}}}\right)}
で表される。ここで α1、α2 は、競争係数というもので、たとえば α1 は種 2 の個体が増加することで種 1 の個体数増加がどれだけの悪影響を受けるかを表すものである。また dN1/dt および dN2/dt は、種 1 および種 2 の個体数の次の瞬間にかけての増加率を表し、競争者の悪影響がなく、環境収容力が無限であれば、それぞれ
生態学においては、競争関係は種間関係の型のひとつである。二つの種類の生物が、互いに相手の存在によって不利益を被る場合に、これらの種は競争関係にあると言う。
普通、競争関係にある種とは、共通の資源、ニッチを求めるもののことである。例えば、同じ地域に生息し、同じ餌を求める二種の動物があるとする。餌の量は有限であるから、一方が多く餌を食えば、他方は食うものが少なくなり個体数が減る。このような場合に、この二種の動物は餌に関して競争関係にあると言い、上記のような結果が出れば、数を減らした方が競争に負けたことになる。競争の対象となる資源は、生物や生態系によって様々である。食物だけでなく、隠れ家や縄張りの場所など生息する土地もその対象になる。類縁関係の近い生物は、互いにその生活上の要求も似ていることが多いから、重要な競争者でありえる。
実際の競争が、どのような形で行われるかは一概には言えない問題である。同じ餌を求める物同士であるからといって、実際にある獲物を取り合って戦うとは限らない。ライオンとハイエナのようにそのような例もあるが、ほとんどの場合はもっと間接的な形で行われる。たとえばメダカとカダヤシは非常によく似た魚で、都会地ではたいていはメダカがカダヤシに置き換えられている。しかし、カダヤシがメダカをどんどん食べているとか、カダヤシがメダカを攻撃しているわけではない。