種間関係 捕食・競争・共生
異なる種の間にはさまざまな関係があり、個体群の消長に大きく影響します。主な種間関係のパターンとその結果を理解しましょう。
基本知識
種間競争: 同一の資源を争う関係。競争排除の原則(ガウゼの法則)=ニッチが完全に重複する2種は同所的に共存できず一方が排除される。ニッチの分割(形質置換)により共存が可能になる。
捕食・被食関係: ロトカ・ヴォルテラのモデル=捕食者と被食者の個体数は位相をずらして振動する(被食者↑→捕食者↑→被食者↓→捕食者↓→被食者↑)。
共生関係: 相利共生=両者が利益(例: マメ科植物と根粒菌・ミツバチと花)。片利共生=一方のみ利益(例: コバンザメとサメ)。寄生=一方が利益・他方が損害(例: マラリア原虫と人体)。アレロパシー=化学物質で他種を抑制。
例題
「競争排除の原則」とは何か、ガウゼの実験を例にして説明しなさい。
解答: 生態的地位(ニッチ)が完全に重複する2種が同一環境に置かれると、いずれか一方が必ず排除される原則。ガウゼはゾウリムシ2種(P. aurelia と P. caudatum)を混合培養すると、P. aurelia が P. caudatum を競争排除することを実験的に示した。
「競争排除の原則」とは何か、ガウゼの実験を例にして説明しなさい。
解答: 生態的地位(ニッチ)が完全に重複する2種が同一環境に置かれると、いずれか一方が必ず排除される原則。ガウゼはゾウリムシ2種(P. aurelia と P. caudatum)を混合培養すると、P. aurelia が P. caudatum を競争排除することを実験的に示した。
ポイント
- 競争排除の原則=ニッチ完全重複の2種は共存不可
- ニッチの分割=形質置換で共存を可能にする
- 捕食-被食=ロトカ・ヴォルテラの振動モデル
- 相利共生=両者受益(根粒菌・ミツバチ)
- 片利共生=一方のみ受益(コバンザメ)
- 寄生=一方受益・一方が損害(マラリア原虫)
- アレロパシー=化学物質で他種を抑制
注意点
① 相利共生と寄生の違いは、両方が利益を得るか一方が損害を受けるか。② 捕食-被食の振動では、捕食者のピークは被食者のピークより位相が遅れる。③ 種内競争(同種同士)と種間競争(異種間)を混同しない。
練習
- 競争排除の原則を述べ、これを回避する仕組み(ニッチの分割)を説明しなさい。
- 相利共生の具体例を2つ挙げなさい。
- 捕食者と被食者の個体数変動の関係を、ロトカ・ヴォルテラモデルを用いて説明しなさい。