グローバリゼーションの進展に伴い、私たちの世界では前例のないレベルの接続性が見られ、その結果、人為的な生物の拡散と導入が生じています。この時間的および空間的スケールでの種の急速な分散は、私たちの生態系の自然な機能に深刻な悪影響を与える侵入種をもたらす可能性があります (Cardinale et al. 2012, Ricciardi et al. 2013)。実際、侵入種は、地球規模の生物多様性、生態系機能、およびきれいな水や食料生産を含む人類にとって重要なサービスに対する主要な脅威と見なされています (Bellard et al. 2016, Russell and Blackburn 2017)。
侵入種は、食物網を大幅に変更することにより、侵入した生態系を混乱させます。これは、侵略者が侵略された環境内のリソースをめぐる競争相手として優れていることが多いためです。特に、湖、川、小川などの淡水生態系は、侵入種の拡散とそれに続く食物網の影響によって脅かされています。そのような侵略者の 1 つである「アジア コイ」には、2 種類の魚が含まれます:シルバー コイ（Hypophthalmichthys molitrix） と ビッグヘッド コイ （Hypophthalmichthys nobilis )、米国中部の多くに侵入し、現在、五大湖に侵入する恐れがあります (Chick and Pegg 2001, Zhang et al. 2016)。
アジアのコイは、植物プランクトン (一次生産者) と動物プランクトン (一次消費者) の両方の生物を大量に消費することにより、侵入した生態系に影響を与え、食物網の基盤から重要な資源を減らします (Chick and Pegg 2001)。これらの食物網の変化の全体的な影響は、これらの食物資源に依存する在来の魚への悪影響に関連しています (Irons et al. 2007)。漁業へのストレスの増大は、産業とレクリエーション活動の両方として漁業に依存している地域経済に重要な影響を及ぼします。
さらに、食物網の改変は、水生昆虫の出現を通じて生態系の境界にまたがる資源に影響を与えることが示されており (Collins and Wahl 2017)、仮説的には、魚を主食とする捕食鳥に影響を与える可能性があります。侵略的なコイのこれらの明らかな結果にもかかわらず、侵略された生態系の食物網の変化を促進する根本的なメカニズムについては論争があります。例えば、アジアのコイによる植物プランクトン（または一次生産者）の抑制は、動物プランクトンなどの一次消費者のための食物を制限し、それは魚に上向きにカスケードしますか?それともアジアのコイは、植物プランクトンと動物プランクトンの両方を摂食によって抑制し、他の魚の食物網の両方のレベルを低下させるのでしょうか?
この研究では、侵略的なアジアのコイが侵入以来、大河川の貯水池生態系の一次生産者 (植物プランクトン) を抑制しているかどうかに対処するために、25 年間の長期生態系モニタリングを使用します。さらに、侵入コイがこの貯水池生態系内の特定の生息地に他の生息地とは異なる影響を与えるかどうかを知りたかった.植物プランクトン バイオマスの減少を検出しました (クロロフィル-a として測定) ) アジアのコイの確立以来、特定の貯水池の生息地内。重要なことに、植物プランクトンの環境的要因と生物学的要因の両方に、侵入の前後で違いが見られなかったことは、検出された変化が侵略的なアジアのコイの結果であり、気候やその他の外部要因の変化ではないことを示唆しています。私たちの研究結果は、大きな川の貯水池内の重要な食物網資源に対する侵入アジアコイの生息地固有の影響を示唆しています。
具体的には、植物プランクトンの減少は、流れの速い主要な水路の生息地と比較して、湾岸などの流れの遅い生息地でより大きく、アジアのコイが特定の川や湖の生息地でより大きな食物網効果を持っていることを示唆しています.これらの結果は、ミシシッピ川流域と五大湖地域全体でアジアのコイの影響を予測するのに役立つ一般化可能なパターンを表している可能性があるため、重要です。私たちの分析は、侵略的なアジアのコイによる生態系の変化を示唆していますが、魚や近隣の陸上生態系などのより高い栄養レベルへの直接的および間接的な影響は不明のままです。種の導入は前例のない速度で発生しているため、侵入種が生態系機能に与える影響を理解し、これと戦うことは、生態学者や管理者にとって依然として課題となっています (Vander Zanden et al. 1999, Ricciardi et al. 2013)。私たちの研究は、種の侵入に起因する生態系レベルの変化を示唆し、変化する惑星に対する侵入種の重要性をよりよく理解する上での長期データの価値を強調しています。
参考文献:
- ベラード C.、キャシー P.、ブラックバーン T. M. (2016).最近の絶滅の原動力としての外来種。 生物学の手紙 、12 (2)、2015年。
- Cardinale, B. J., Duffy, J. E., Gonzalez, A., Hooper, D. U., Perrings, C., Venail, P., … &Kinzig, A. P. (2012).生物多様性の損失とその人類への影響。 自然 、486 (7401)、59-67.
- Chick JH、Pegg MA、(2001) ミシシッピ川流域の侵入コイ。科学 292:2250-2251
- Collins, S. F., &Wahl, D. H. (2017).生態系内および生態系全体での有機物交換の仲介者としての侵入性プランクティボア。 オエコロジー 、1-10。
- Irons KS, Sass GG, McClelland MA, Stafford JD (2007) 米国イリノイ川での非在来アジア コイの侵入と一致する 2 つの在来魚種のコンディション ファクターの減少 これは競争と適応度の低下の証拠ですか?. J Fish Biol 71:258-273
- Ricciardi A, Hoopes MF, Marchetti MP, Lockwood JL (2013) 外来種の生態学的影響の理解に向けた進歩。 Ecol Monogr 83:263-282
- Russell, J.C., &Blackburn, T.M. (2017).外来種否定論の台頭。 生態学と進化の傾向 、32 (1)、3-6.
- Vander Zanden MJ, Casselman JM, Rasmussen JB (1999) 湖への種の侵入による食物網の影響に関する安定同位体の証拠。自然 401:464-467
これらの調査結果は、ジャーナル Oecologia に掲載された「侵入雑食動物のトップダウン効果:大河川貯留層クロロフィル a の長期モニタリングにおける検出」というタイトルの記事で説明されています。 .この作業は、モンタナ州立大学の Benjamin B. Tumolo が主導しました。
