スミソニアン国立動物園で生態学者のジェニファー・ダンに会った場所の近くの草が茂った丘で、ライオンが毛むくじゃらの頭を後ろに伸ばして、ヘリコプターが上空を飛ぶのを見守っていました。それは、生態系における人間の異常な位置をはっきりと示していました。何世代も前なら、あのライオンは私たちを狩っていただろう。今日、子供たちはフェンスの後ろからそれを見ています。しかし、私たちは世界の食物網から身を引いたわけではありません、と Dunne は言います。
「生態学者は、表向きは人間の不在下で生態系を研究する傾向があります」と彼女は言いました。 「もちろん、人間はどこにでもいて、すべてに影響を与えています。」生態学者が人間を考慮するとき、彼らはしばしば私たちを気候変動のようなものを引き起こす外的要因として扱います.しかし、歴史を通して、私たちは互いに食べ合う生命体のネットワークに巻き込まれてきました.
サンタフェ研究所の科学担当副社長である Dunne は、植物生態学を学び始めた後、食物網の研究にたどり着きました。生態系のすべての種とそれが食べるものを丹念にカタログ化することで、Dunne と彼女の同僚は食物網全体を定量化することができます。データの視覚化では、プランクトンからヒョウまで、食物網のすべての種が小さなボールまたはノードに縮小され、すべての摂食相互作用がそれらの間の線になります。
それらのノードは、今日生きている必要はありません。 Dunne は、5 億年前の Burgess Shale に代表されるものを含む、いくつかの先史時代の食物網に取り組んできました。奇妙で信じられないほど古い化石生物間の摂食関係を解明するために、彼女と共著者は化石化した腸の内容物と噛み跡を手がかりとして調べました。彼らは、古代カンブリア爆発の食物網の構造が、今日の食物網の構造と驚くべき類似性を持っていることを発見しました.
2016 年にダンは、明示的に人間を含む最初の包括的で詳細な食物網を共著しました。その論文は、アラスカのサナック群島に何千年も住んでいたアレウト族に注目しました。それ以来、彼女と他の研究者は、過去と現在の両方で、他の生態系からの人間を含む食物網を記述してきました.彼らがこれらの食物網を構築する一方で、ダンと彼女の生態学者および考古学者の同僚の何人かは、歴史を通じて人間が生態系とどのように相互作用してきたかを調査する他の方法についてブレインストーミングを開始しました.
彼らは、新しい種類のネットワークのアイデアにたどり着きました。食物網ではなく、使用の網です。 2017 年の初めに初めて集まった彼らのワーキング グループは、産業化以前または非産業化された人間の 6 つの集団を調査し、人々が周囲の種と相互作用したあらゆる方法をカタログ化しています。衣料用の毛皮、避難所用の木材、薬用の葉などです。結果を視覚化するために、研究者は文化で最も使用されている 5 つまたは 6 つの種を、「用途の分類法」とともに円形プロットにマッピングします。結果は、厚く編まれたドリーム キャッチャーに似ています。
研究されたすべてのグループには、独自のストーリーがあります。彼らはさまざまな生態系や気候に遭遇し、さまざまな文化的慣習を持っていました。狩猟採集民もいれば、食物を栽培している人もいれば、動物の世話をしている人もいました。たとえば、古代ポリネシア人はニワトリ、ココナツ、ヒッチハイク ネズミなどの種を連れて到着し、「カヌーで彼ら自身の小さな食物網をポリネシアの島々にもたらしました」とダン氏は言います。一部のグループは柔軟でした。他の人は、何を食べて何を食べないかについて確固たる考えを持っていました.
これらの物語をばらばらにすることで、ダンとグループの残りのメンバーは、人間の文明を持続可能にするものとそうでないものとの理解を開始したいと考えています. 「この研究課題全体はまったく新しいものです。誰もそれをやろうとしたことはありません」と彼女は言いました。私たちの会話を編集して要約したバージョンが続きます。
食物網を構築する場合、ある場所に存在するすべての種を特定し、それらの間の点を接続するだけで済みますか?
簡単に言えば、それがまさに食物網です。できるだけ詳細な種のリストを入手し、各種がそのリストから何を食べているかを調べます。それは原則として単純に聞こえます。実際にはとても難しいです!
たとえば、地球のシステムでは、昆虫についてあまり知らないことがよくあります。または、そこにいる種についてのより詳細な情報を得ることができますが、「この昆虫は植物を食べる」以外には、彼らが何を食べているかについては何も知らないかもしれません.
あなたがバージェス頁岩の食物網を構築したとき、何がその口に収まるかが問題になるように思われました.
そうです、まさに。私が関わってきたすべての古食物網では、基本的にすべてのリンクが摂食相互作用の仮説です.次に、1 行以上の証拠で注釈が付けられます。証拠に基づいて、確実性レベルを割り当てます。これにより、後で人々が再評価して微調整することが容易になります。彼らは生きて呼吸しているデータセットです。私たちが完全に理解しているわけではありません。単なる表現です。
では、これらの食物網の視覚化について教えてください。それらはすべてレイヤー ケーキのように見えます。
それらの食物網では、縦軸に生態学的な意味があります。それは栄養レベルです。一番下には、植物や藻類など、光合成によって食物を作る一次生産者がいます。それが栄養レベル 1 です。次の層は草食動物で、一次生産者だけを食べるものです。これは栄養レベル 2 です。
草食動物より上の何かについては、それを一次生産者に結び付けるさまざまな食物連鎖をすべてたどり、それらの平均をとります。たとえば、何かが草食動物だけを食べ、植物を食べない場合、それは栄養レベル 3 になります。なぜなら、それは一次生産者から 2 歩離れているからです。しかし、草食動物を食べる多くのものは、時には植物や藻類も食べます.彼らは雑食性です。つまり、さまざまな栄養レベルで食べています。したがって、草食動物を超えるほとんどすべてのものは、2.5 などの分数栄養段階を持っています。
レイヤーケーキを手に入れたら、何ができますか?その形は何を教えてくれますか?
基本的に、その形状は、生態系のアーキテクチャを特徴付ける 1 つの方法を提供します。そのデータがあれば、説得力のある方法で視覚化し、さまざまなプロパティについて評価できます。たとえば、システム内で人間が食べているのはどの部分で、それはシステム内の他の消費者と比べてどうですか?
では、食物網における人間の位置について何を学びましたか?
人間は非常に雑食であり、そのため、食物連鎖の頂点に立つことはできません。私が研究したいくつかのシステムでは、通常、人間は食物網の中間から上位 3 分の 1 に位置しています。人は、人間が一番上にいると考える傾向があります。人間は個々の食物連鎖の頂点にいることが多いのですが、植物から肉食動物まであらゆるものを食べているため、最終的には食物網全体の真ん中にいることになります。
もちろん、寄生虫やウイルスは無視しています。私は食物網に寄生虫を含めることについて別の研究を行っていますが、それはまったく別の話です.しかし、寄生虫やウイルス、そして私たちのマイクロバイオームを無視すると、現在、人間は一般的に食物連鎖の頂点にいます.前近代では、他のものが私たちを食べていました。
人間はまた、他の種への短い経路を持っています。 「ケビン・ベーコン」の用語で言えば、食物網の種の 90% 以上から基本的に 2 段階離れています。多くの場合、種の 4 分の 1 から 50% を直接食べており、それ以外のほとんどすべてを食べています。それらの種につながっています。したがって、2 つのリンク内でどこにでもアクセスできます。
それは私たちを種として特別なものにしていますか?
私が今見ているシステムでは、人間はスーパージェネラリストです。彼らは他のほとんどすべての種よりも多くのものを食べます.
どのような食物網においても、ほとんどの動物は食べるものにかなり特化しています。ほとんどの人は 10 個以下のものを食べます。あなたはますます食べるものをいくつか持っています。そして、分布のロングテールの一番最後に、人間がいる傾向があります。ある意味、それは特別です。
ただし、システムには常に何らかの種類のゼネラリストがいます。つまり、サナク・アレウト沿岸の海洋食物網の場合、私たちとタラという 2 人のスーパー ジェネラリストがいます。鱈が口に詰め込んで一口食べられるものなら、ほとんど何でも食べます。
そのせいで特別感が薄れます
右！常にそうであるとは限らないと思います。未解決の問題の 1 つは、そのパターンはどの程度一般的かということです。私が注目している各システムはまったく異なり、人間はさまざまな種類の種にアクセスできます。しかし、彼らは依然としてスーパー ジェネラリストになってしまいます。
人間はとても柔軟です。それが私たちの特徴の一つです。私たちは世界中に広がり、さまざまな種類の生態系に侵入してその一部になることに成功しています。人間が種と相互作用するすべての方法について考えることです。
新しいプロジェクトは、以前に作成した食物網とどう違うのですか?
食物網は、システム内のすべての種と、それらの間の一種の相互作用である摂食を示しています。これらの人間用の Web では、人間との間のすべてのリンクのみに焦点を当てるように縮小しました。しかし、餌を与えるだけでなく、さまざまなインタラクションのカテゴリに拡大しています。
これらの相互作用は、単純にも複雑にもなり得ます。その一例は、カナダの太平洋岸北西部沿岸に住むヌーチャヌルスの人々です。 (会話では、ベリーを食べているトリンギットの女性の絵を使ってこの点を説明していますが、私たちのデータは Nuu-chah-nulth のものです)。 .それは非常に単純です — 2 つのノード、1 つのリンク:彼らは森の中を歩き回り、ベリーを集めます。
同じシステムで、人間はクジラを食べます。 2つのノード、1つのリンク、まったく異なるストーリー！人間がクジラを首尾よく狩り、殺し、食べるためには、多くの種と多くの種類の相互作用のこの巨大な複合体が必要です。カヌーを作る必要があり、それ自体が複雑な技術です。 12 種類の異なる植物種と 10 種類の動物種を使用する必要があります。空気袋など、カヌーに付随するものはすべて自分で作らなければなりません。槍と防具は自分で作らなければなりません。 Nuu-chah-nulthの人々は、狩りが成功する可能性が高いことを確認するために儀式を行います.そして、彼らはクジラを浜辺に連れ戻し、切り刻み、さらに儀式を行わなければならず、肉や脂肪をさまざまな方法で準備する場合としない場合があります.
これはおそらく、複雑な相互作用の中で最も複雑です。しかし、多くのことはそのようなものです.
この分析から得られる新しい洞察は何ですか?
それは、人間を中心とした新しい種類の種間相互作用データを提供しており、生態学的、文化的、社会生態学的な興味深い問題へのアクセスを可能にします。そして、持続可能性について考える新しい方法を私たちに与えてくれることを願っています。私たちは、種の喪失や環境の劣化、さらには人間の文化的混乱や崩壊など、環境に悪影響を及ぼしたいくつかのシステムを研究しています.サステナビリティについて、現在および将来にわたって考えるための教訓はありますか?
私たちのワーキング グループのメンバーであるサンタフェ研究所とユタ州立大学の Stefani Crabtree と彼女の同僚によって最近書かれた例があります。オーストラリアの西部砂漠では、マートゥ アボリジニの人々が何万年もの間、その生態系の一部でした。マルトゥのないシステムはありません。しかし、現代のオーストラリア政府は、彼らをその土地から引き離すことを決定しました。マルトゥ族は、大型のトカゲを狩る能力を高めるために小規模な火を放っていました。トカゲが陸地から引き離されると、すぐに生態系がめちゃくちゃになりました。小型哺乳類の絶滅があります。誰もこのパッチワーク モザイク燃焼を行っていないため、大規模な山火事が発生します。そのため、マルトゥ族は土地に戻り、伝統的な野焼きを始めています。これがシステムの安定化に役立っています。
しかし、7,000 年前にアリューシャン列島にやってきたサナック アレウトの場合、明らかな混乱はありません。短期的または長期的な地元の種の絶滅は知られていません。彼らはエコシステムに溶け込み、その一部になることができました。
生態系が崩壊し、7,000 年も続くのはなぜでしょうか?
Sanak Aleut は、非常に雑食性のスーパー ジェネラリストとして、潜在的に破壊的な役割を果たす態勢を整えていました。彼らは狩猟技術をもたらしました。これにより、人間は体の大きさの動物から予想されるよりも多くの割合で餌を食べることができます。しかし、人間には、狩猟技術を備えたこれらの超一般的な雑食動物がシステムに侵入し、それを破壊しないことを可能にする特性もあります.
1つは、他のジェネラリストフィーダーと同様に、人間は獲物を切り替えることができ、実際に行ったということです。ゼネラリストは、システム内のさまざまなものを利用する可能性がありますが、特定の時点で非常に少数のことに集中する傾向があります。 Sanak Aleut の好みはアシカを狩ることでしたが、ほとんどの場合、それはできませんでした。ひどい天気でした。彼らはカヤックを発射できませんでした。そして、彼らは潮間帯に物を集めに行き、最初に大きくてジューシーなものに焦点を合わせました.それから鮭が入ってきたら、他のすべてを捨てて鮭を収穫しに行きました。そのため、彼らは常に切り替えていました。
獲物の切り替えの効果の 1 つは、以前の獲物の種が回復できるようになることです。動的モデリングから、種の共存と存続という点で非常に安定していることがわかっています。
サナック・アレウトも、常にすべての狩猟技術を使用していたわけではありません。彼らはカヤックに乗ったり、アシカを狩ったりするための高度な技術を持っていましたが、ほとんどの場合、それをしていませんでした。彼らは外に出て物を集めていました.
今日の獲物の切り替えのアナロジーはありますか?
反獲物の切り替えのアナロジーがあります！クロマグロは私がよく使う例です。クロマグロは国際的な寿司市場で非常に高い需要があるため、商業的に捕獲されます。希少性が高まるにつれて、より価値のあるものになっています。
あなたはこのひねくれた反生態学的ダイナミクスを手に入れます。生態系では、何かが希少になり、見つけるのが難しくなるにつれて、その生態学的価値は低下します。捕食者が獲物を切り替えるのはそのためです。彼らは、その獲物を獲得しようとするためにカロリーを消費しすぎる必要があります。そうしないと、危険すぎます。しかし、高級品市場では、より多くのお金の価値があるため、突然、より多くの狩りをするという意地悪なインセンティブが得られます.クロマグロは最近、新記録の 300 万ドル以上で販売されました。
クロマグロに悪いですよね？しかし、それはまた、システム全体に悪いダイナミクスをもたらします。クロマグロだけでなく、食物網全体に影響を与える可能性があります。マグロは相互作用のネットワーク全体に組み込まれています。
そして、それは食物網研究、または相互作用研究を行うポイントの一部です.ノードを 1 つ取り出し、インタラクションを 1 つ取り出しますが、それはそれらの種だけの問題ではありません。これは、システム全体に波及する可能性があり、多くの場合、予期しない方法で波及する可能性のある影響に関するものです。
