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キーストーン種は、生態系における複雑な相互関係の網を支えています。
例としては、ヒトデ、アスペン、ハイイロオオカミ、サンゴなどが挙げられます。
特に生物多様性の喪失と生態系の崩壊は今後10年間で世界第3位の脅威とみなされており、世界経済フォーラムのグローバルリスク報告書2024によれば、キーストーン種の保護はこれまで以上に重要です。
生態系から頂点捕食者が取り除かれると、何が起こるでしょうか？ 捕食されていた個体群は、もはや抑制されなくなり急増し、食物連鎖の次の生物に大きな負担をかけます。そして、これが連鎖していきます。そうでしょうか？
実際には、1960年代にキーストーン種の概念を初めて提唱した科学者ロバート・ペインが明らかにしたように、事態はそれほど単純ではありません。
一部の生物は、複雑な生態系においてバランスと多様性を維持する役割を果たしており、それらが失われると、食物連鎖の次の種に影響するだけでなく、すべてが一変します。
キーストーン種とは何か？
端的に言えば、キーストーン種は他の生物が生存することを可能にし、その生態系において極めて重要な役割を担っています。それらがいなければ、その生態系は劇的に異なるものになるか、あるいは存在しなくなる可能性さえあります。
例えば、ペインは米国北西部太平洋沿岸の岩場の海岸の一角で実験を行い、頂点捕食者であるヒトデを取り除きました。
数か月のうちに、フジツボの一種、次いで別の種類のフジツボ、そしてその後にイガイが優占種となりました。増殖した種が次々と入れ替わったことで、主要な餌であった藻類が消滅し、餌と空間が不足したためカサガイなどの他の種はその地域から移動しました。全体として生物多様性は急落し、種の数は15種から8種に減少しました。
1966年の画期的な研究論文で、ペインはヒトデをキーストーン種と定義することで何が起きたのかを説明しました。ヒトデは食物網の下位レベルに影響を与え、空間や食料を含む資源を特定の種が独占することを防いでいたのです。
キーストーン種の例
キーストーン種は、動物、植物、微生物のいずれでもあり得ます。サンゴは多様なサンゴ礁生態系の形成に重要な役割を果たしています。植物界では、マングローブの木がキーストーン種に含まれます。マングローブは海岸線を浸食から守り、小魚やその他の生物にとって保護された生息地を提供しています。
そのほかのキーストーン種には、ウニを食べるラッコがいます。ウニは海藻を食べます。ラッコがいなければ、ウニが過剰に繁殖するのを防ぐものがなくなり、多様な他の種を支えるコンブの森は深刻に減少してしまうでしょう。
ハイイロオオカミは、1900年代初頭に米国本土の大部分で絶滅寸前まで駆除され、その結果シカの個体数が急増しました。イエローストーン国立公園では、エルクやシカが樹木、草、葦、その他の植物を過剰に食べ、魚、ビーバー、鳥類など植物に依存する動物に強い圧力がかかりました。また、オオカミは間接的に、残された死骸をあさるワシ、コヨーテ、クマの餌にもなっていました。
1990年代に行われた再導入の取り組みが成功し、その個体数は増加し、現在は絶滅危惧種法により保護されています。
「生態系エンジニア」
捕食者に加えて、独自の生息地を維持または創出する役割を担うキーストーン種も存在します。これらの「生態系エンジニア」には、河岸の枯れ木を取り除くビーバーが含まれ、ダムを築いて水の流れを変え、湿地の生息地を作り出します。
ゾウも別の例です。ゾウは森林や密生した草原を踏み荒らすことで、より小型の種の成長を支えています。また、広い範囲を移動し、糞の中の種子を散布することで植物の成長を支えています。一部の研究によると、ゾウは最大65kmまで種子を散布することができるとされ、これにより多くの樹木種の遺伝的多様性が維持され、局所的な近親交配が防がれています。
地域別のキーストーン種
キーストーン種は、非常に多様な地域や生態系で見られます。
特に海洋では、サメは食物連鎖の頂点に立つだけでなく、キーストーン捕食者として、その捕食行動によって他の個体群を抑制する役割も果たしています。
米国では、モハーベ砂漠ゴファーガメは生態系に欠かせない存在であり、その巣穴はミチバシリやフクロウなど、他の種に隠れ家を提供しています。一方、サグアロサボテンは、哺乳類、鳥類、昆虫に食物を提供するとともに、タカやキツツキにとって重要な営巣場所にもなっています。
北方林またはタイガには、野生のアカキイチゴ、ユキウサギ、アスペンの木など、多くのキーストーン種が生息しています。これらは、生きている場合も枯れている場合も、「森林景観の種の多様性に大きく寄与している」とされています。
もう一つの重要なキーストーン植物はイチジクの木で、熱帯雨林では「年間を通じて1,200種類以上の鳥類、コウモリ、その他の生物に餌を提供している」とされています。また、ニシローランドゴリラは、コンゴ盆地原産で、根、葉、果実を大量に食べるため、植物群落全体の形成に影響を与え、「地球の肺」の維持にも寄与しているほか、種子の散布も行っています。
生態系の崩壊を防ぐ
キーストーン種の概念は、生態学者が特定の生態系を支える、繊細で複雑な相互作用の網を説明する助けとなります。
また、自然保護活動家が、種やそれらを支える複雑な生態系を保護するために、人間による影響を緩和すべきだと主張する際の根拠にもなります。特に生物多様性の喪失と生態系の崩壊は今後10年間で世界第3位の脅威とみなされており、世界経済フォーラムのグローバルリスク報告書2024によれば、キーストーン種の保護はこれまで以上に重要です。
