植物は種子散布によって繁殖し、多くの場合、種子を運んでくれる野生生物に頼っています。そうすることで、子孫が親の陰で育たないようにしているのです。
現在、地球では急速に種が失われており、地球史上6度目の大量絶滅に当たる可能性があります。これは種子散布にも影響を及ぼしかねません。
気候変動に対応するために場所を移動できるほど遠くまで種子が散布される量は、世界全体で60%減っています。
オーク、カエデ、イチジクのような、枝を大きく広げた成木を思い浮かべてください。その木は、子孫が自分の陰に入り、光を求めて争うことがないように、どのように繁殖しているのでしょうか。
その答えは種子散布です。植物は、種子を親株から遠ざけて散布するための多様な戦略を進化させてきました。一部の植物は、風に乗って漂う種子を作ります。また、果実が実際に爆発する植物もあり、種子を弾き飛ばすものもあります。
そして植物の半数以上は、種子の散布を野生動物に頼っています。これは通常、動物が植物の果実を食べたり、木の実を持ち去ったりした後、別の場所で種子を排出または落下させることで起こります。熱帯雨林では、動物が樹木種の最大90%の種子を散布しています。
現在、地球では急速に種が失われており、地球史上の6度目の大量絶滅に当たる可能性があります。最近発表された研究では、この種の減少が種子散布にどのような意味を持つのかを検討しました。対象は、肉質の果実をつける植物の種子を散布する鳥類と哺乳類です。
私たちは、種子散布者が植物の生育に新たに適した生息地に到達するために、植物の地理的分布域をどのように移動させるかを評価しました。これは、気候変動を生き延びるための重要な仕組みです。植物が必要とする気温や降水量といった環境条件を追跡できるだけの種子が散布されなければ、植物は生存が困難な環境に取り残される可能性があります。その結果、植物種が失われ、それらが提供する貴重な製品やサービスも失われかねません。その範囲は、食料から炭素貯蔵に至ります。
植物の移動における新たな時代
動物は何百万年もの間種子を散布してきましたが、植物と種子散布者との関係は、現代において劇的に変化しました。
カリフォルニアでは、もはやグリズリーベアがベリーを食べることはありません。これは、グリズリーベアが1世紀前にこの州から姿を消した。マダガスカル島では、種子はもはやゴリラほどの大きさのキツネザルの腹の中で運ばれることはありません（このキツネザルは約2,300年前にその島で絶滅しました）。フランスでは、種子はライオンの毛皮に付いて運ばれることも、かつてそこに生息していたサイのつま先の間に挟まって運ばれることもありません。その様子は、先史時代の洞窟壁画に描かれています。今日、動物が種子を散布する際、その移動はしばしば道路、農場、市街地によって妨げられています。
動物に散布される植物のほとんど、特に大きな種子を持つ植物は、バク、ゾウとサイチョウのような大型動物によって種子を散布してもらう必要があります。これらの変化は、種子散布の大幅な減少と、植物の移動の大きな減速を意味します。
私たちのチームによる研究と多くの同僚による取り組みにより、次のような負の生態学的影響が明らかになっています。それは、生じるのは種子が散布される 種子散布者が消失する場合です。現在、研究者たちは、種子散布の減少が気候変動に対する植物の反応にどのような影響を及ぼしているかを評価しています。
失われたものの定量化
数千種に及ぶ種子散布者と、数万種に及ぶ動物散布型植物のうち、直接研究されたのはごく一部にすぎません。研究 直接されてきました。多くの種子散布者は絶滅しているか、あまりにも希少なため、まったく研究することができません。
この課題を克服するため、私たちは、鳥類と哺乳類の種子散布者がどの果実を食べるか、種子をどれだけ遠くまで散布するか、そして消化器系が種子に及ぼす影響が発芽を促進するか妨げるかを示す、発表済みの研究データを集めました。これら3つの段階は、種子散布が成功するために必要な条件を示しています。種子は親植物から取り除かれ、そこから一定の距離を移動し、そして生き延びて苗木になる必要があります。
次に、機械学習を用い、各種の特性に基づいて種子散布の予測を生成しました。例えば、北米に生息する中型のツグミに関するデータは、アジア産の中型ツグミの種が種子をどのように散布していたかをモデル化するのに役立ちます。たとえ、そのアジアの種を直接研究していなくてもです。
訓練したモデルを用いることで、すべての鳥類と哺乳類の種について種子散布を推定することができました。種子散布の過程について種ごとのデータが存在しない希少種や絶滅種についても推定できています。
最後の段階では、現在の種子散布を、絶滅や種の分布域の縮小が起こらなかった場合に生じていたであろう状況と比較しました。肉質の果実をつける植物については、鳥類と哺乳類の減少により、気候変動に対応するために場所を移動できるほど遠くまで種子が散布される量は、世界全体で60%減っていると推定しています。さらに、ボノボ、サバンナゾウ、ヘルメットサイチョウなど、現在絶滅危惧に指定されている種子散布者が絶滅した場合、世界の種子散布はさらに15%減少すると推定しています。
過去の種子散布者の減少による影響は、北米、ヨーロッパ、南米南部などの地域で最も大きくなっています。今後、絶滅危惧種が失われた場合、その最も深刻な影響は、東南アジアやマダガスカルなどの地域に及ぶでしょう。
種子散布者が減ると、植物が分布域を移動させて気候変動に適応できるほど遠くまで運ばれる種子が減ってしまいます。
種子散布者は森林の維持に役立っている
種子散布は、森林やその他の自然生態系が山火事や森林伐採などの撹乱から回復する助けにもなります。このため、哺乳類や鳥類は自然の植生を維持する上で大きな役割を果たしています。
世界の森林の回復の大部分は、種子散布と自然な森林の再生によって起こり、人が植樹することによるものではありません。動物による種子散布は、熱帯林にとって特に重要であり、熱帯林は伐採や焼失の後も比較的速やかに再生することができます。
種子散布者はまた、多くの植物種が生存し繁栄できるようにすることで、生物多様性の促進にも寄与しています。遺伝的構成が多様な植物種を多く含む生態系は、不確実な未来に対応する力が高く、人類が頼っている生態系機能（炭素の貯蔵、食料や木材の生産、水の浄化、洪水や浸食の制御など）を維持する能力に優れています。
世界経済フォーラムは自然について何をしていますか？
自然・気候センターは、気候、自然、経済開発の相互関係を理解する上で、リーダーを支援しています。地球の限界の範囲内で、レジリエンス（回復力）と繁栄を支える道筋を探るためのプラットフォームを提供しています。
セクターや地域を越えた協力を可能にすることで、同センターは、共有された理解を実践的な気候および自然の解決策へと転換するパートナーを支援しています。
種子散布を増やす方法はあります。同様の生息地のパッチがつながっているようにすることは、種がその間を移動するのに役立ちます。トゥカン、クマ、ゾウなど、重要な種子散布者の個体群を回復させることも役立ちます。そして、私たちのもののような種子散布の全球モデルは、科学者や土地管理者が、気候変動に対処するための自然を活用した解決策として種子散布者を捉えることに役立ち得ます。
