1864 年に出版されたジョージ パーキンス マーシュの著書「Man and Nature」の時点で、人々は人間の活動が環境に影響を与えることに気づきました。それ以来、生態学者は、そのような影響を評価するための新しい指標を開発し、フィールドで起こっている変化を理解し、予防または治療法を開発しました.
人為的影響を評価するための測定基準のほとんどは、種の豊富さなどの生きているコミュニティの特徴を使用しており、現在も使用しています。しかし、最近では、生態学者は、生息地や地域内の進化系統の多様性、および特に生態学的に重要な機能的特性 (体重、移動の種類、給餌装置の特殊化など) を測定することによって、種の品質にも注目し始めました。 ）。これらの指標は、環境の質を監視する際にさまざまな国の政府機関によって一般的に使用されており、環境規制当局の政治的決定の基礎となっています。
一般的な考え方は、生態系への影響は、たとえば局所的な絶滅を伴う種の数を減らすことによって、その生物群集のいくつかの側面を損なうということです.最もよく知られているケースの中で、小川や川では、近くの農場からの人為的な富栄養化が酸素の消費を増加させ、酸素需要の高い種の存在を減少させます。同様に、湖では、スポーツフィッシングのためにプランクトン魚を放すと、動物プランクトンのサイズスペクトルが完全に変化し、大型の甲殻類が減少します。実際、生態学的特徴に応じて異なる応答の例のリストは長く、かなりよく研究されています.
しかし、このような評価で通常考慮されない 1 つの側面は、コミュニティ レベルでの形態学的変動性に関連しています。生態学的コミュニティは、特定の地理的地域または生息地に生息する種のグループです。予想通り、コミュニティの構成やメンバーの機能はさまざまです。ただし、それらのコミュニティに住む生物の種類の数も異なります。したがって、種の豊富さと豊かさに関しては、人間化が進んだ生息地では、関連する生物のグループ全体でサイズや形状の違いが少ないと予想できるかどうか疑問に思いました。このコンテキストでは、各生息地、またはより大きな地域内のエリアは、さまざまな形態の組み合わせで作られた景観と見なされる可能性があり、それらが一緒になってローカルの「モルフォスケープ」を構成します。実際、「モルフォスケープ」の概念は、古生物学で単一の種内で以前に使用されていましたが、コミュニティの形態学的複雑さを評価するために生態学でその有用性を調査した人は誰もいません.
私たちの研究では、広範で多様なカブトムシ科であるオサムシ科 (図 1) に注目し、パダナに見られる 4 種類の生息地 (農地、牧草地、ポプラ林、森林地帯) での形態景観の大きさを測定しました。イタリア北部の平原。博物館の標本と種の組成に関する入手可能な情報を使用して、4 つの生息地で見つかった種ごとに 1 人の成人男性個体を選択し、デジタル写真を使用して体の大きさと体型を定量化するために画像分析の方法を適用しました。生息地内で、モルフォスケープの大きさは、さまざまな指標を使用して定量化されました。これらの中で最も直感的なのは単純に変動の範囲です。これは、グループ内の最も背の高い人と最も背の低い人の差を計算して、そのサンプルで個人がどの程度異なるかを推定することに似ています。
人間の影響に関係なく、体の大きさは種の豊富さの違いを部分的に反映しており、種が増えるほど生息地のバリエーションが増えることがわかりました。したがって、牧草地や耕作地などの開放的な生息地には、より強い人為的圧力下にあるにもかかわらず、さまざまなサイズのオサムシとオサムシのより多くの種 (それぞれ約 100 ～ 110) が生息していました。しかし、影響が最も少ない生息地である森林は、耕作地や牧草地とほぼ同じくらい種間でサイズが異なり、一貫して形状の最大のモルフォスケープを示しました（図2）。実際、耕作地が森林とほぼ同じ大きさの形態景観を持っていたことを考えると、これは特に注目に値しますが、森林は耕作地よりもほぼ20％少ない種の宿主であるにもかかわらず、その大きさに達しました.これは、たとえ比較的手付かずの閉鎖された森林生息地が種が豊富ではない可能性があるとしても、実際には比較的多くの形態を隠している可能性があり、そのため、少数ではあるがより異種のメンバーが果たす生態学的機能が潜在的に豊富である可能性があることを示唆しています.類推すると、C と W と呼ばれる 2 つの会社が、さまざまな種類の仕事のために車両をレンタルしているようなものです。 C にはより多くのブランドがあります。ただし、W では、オートリクシャーやキャラバンなど、C では利用できないあまり一般的ではない種類の車両を提供できます。
パダナ平原のオサムシ体型の最大の形態景観が、人類化されていない生息地で発生するということは、いくつかの興味深い疑問を提起します。高度に多変量で複雑な形質である形状は、しばしば適応を示し、人間の活動によって影響を受ける可能性のある生態学的機能の一部を含む、遺伝的および生態学的変動性の両方について有益である可能性があります。しかし、実際には、形態と機能はしばしば相関しており、解剖学者は恐竜などの絶滅した動物の生態と行動を予測することができますが、今のところ、より多様な形状が必ずしも生態学的に複雑な生息地に対応しているとは確信できません.確固たる答えを見つけるには、他の地域のカブトムシや他のグループの生物で同様のアプローチを使用した今後の研究が必要です。興味深いことに、将来的には健全な生態学など、従来とは異なる他の生態学分野との興味深い類似点ももたらされる可能性があります。健全な生態系には、実際にはより複雑な音響景観やサウンドスケープが存在する可能性があることを示す証拠が増えています。
これらの調査結果は、The Science of Nature 誌に掲載された「Estimating the Magnitude of morphoscapes:how to measure the morphological component in related to biodiversity using Geometry morphometrics」というタイトルの記事で説明されています。
この作業は、ディエゴ・フォンタネート (イタリア国立研究評議会)、マルティナ・パニシ (リスボン大学ファクルダーデ・デ・シエンシアス・ダ・ユニバーシダーデ・デ・リスボン)、マウロ・マンドリオーリ (モデナ大学およびレッジョ・エミリア大学)、ダリオ・モンタルディ (モデナ大学およびレッジョ・エミリア大学)、マウリツィオによって主導されました。 Pavesi (Museo Civico di Storia Naturale)、および Andrea Cardini (Università di Modena e Reggio Emilia)。
