生態系は、競争、草食、捕食などの種間の相互作用によって結び付けられています。ダーウィンの多くの興味深いアイデアの 1 つは、これらの相互作用がより強く、したがって熱帯および低地の生態系においてより重要であるというものでした。この考えは、生態学と進化におけるいくつかの重要な予測の中心にあります。より激しい相互作用は、トピックの適応的多様化を加速し、種の分布の低標高と低緯度の端を頻繁に設定すると考えられています。植物については、一部の生物学者は、葉へのより激しい攻撃（草食）が熱帯の葉の印象的な一連の化学的防御を説明し、親木の近くでの種子の大量消費（種子の捕食）が熱帯林での高い 木の多様性の維持に役立つと考えています.
これらの予測への長年の関心にもかかわらず、種の相互作用の強度における大規模なパターンの証拠は、最近まで、さまざまな方法を使用した多くの小規模な研究からまとめられていました。当然のことかもしれませんが、これらの研究はしばしば異なる結論に達しました。緯度と標高のパターンをテストするより良い方法は、北極から赤道まで、対象の緯度スケール全体をカバーする多くの山で同じ実験を行うことです。
私たちが親しみを込めて B.I.G. と呼んでいる私たちの研究の目標は、 (Biotic Interactions Gradients) 実験は、大陸規模で実施される単純で標準化された実験を使用して、種の相互作用の強度の地理的パターンをテストすることでした。
ビデオ:夜行性の齧歯類がコロンビアの熱帯地域で種子を食べます。 J ムニョス
しかし、どの相互作用をテストするのでしょうか?生物学的に重要で標準化可能なものが必要でした。たとえば、生態系で草食が慢性的に激しい場合、植物はとげや毒素のように、それと戦うための戦略を進化させると予想されます。草食の根底にある勾配を検出するには、すべてのサイトで同じ葉を使用して進化応答を制御する必要があります。しかし、北極から赤道まで同じほうれん草の葉を共同研究者に郵送することを想像してみてください。幸いなことに、生死に関わる相互作用が 1 つあります。それは植物群落を形成し、生態系全体を形作り、標準化された実験に役立ち、熱帯地方でのより強い相互作用に関する推測の中心となっています:種子の捕食.
相互作用が低緯度と標高の方が強いかどうかをテストするために、7 か国から 17 人の生物学者で構成されるチームが、アラスカからエクアドルまでの 18 の山に沿って 50,000 を超える種子を配置しました。私たちはヒマワリとエンバクの種子を使用しました。これは、防御力がほとんどなく、野生の種子を食べる人を誘惑する栄養価の高い農業用種です。各山に 4 ～ 5 か所ずつ、1 か所に 30 個の小さな山に種をまき、24 時間後にどれだけ食べられたかを確認しました。時間的変動がおそらく大きくなることがわかっていたので (実際にそうでした)、各緯度で実験を複数回実行しました。
わずか 24 時間後には、種子の捕食率が温帯よりも熱帯の方が有意に高かったことがわかりました。全体として、種子の捕食は北極から赤道まで 17% 増加し、標高 4,000 メートル (アンデスの高地) から海面まで 17% 増加しました。発芽に時間がかかる種子の場合、高緯度で降雪によって保護されると、緯度パターンの勾配が 2 倍になる可能性があると推定されます。
全体的な種子捕食のパターンをテストすることに加えて、どの動物のグループがいくつかのサイトで高い捕食を促進している可能性があるかに興味がありました.小さなケージを使用して種子から脊椎動物を除外することにより、熱帯や低地での高い捕食は主に昆虫や他の無脊椎動物によって引き起こされることも示しました。このように、比較的過小評価されている動物のグループが、最も生物多様性に富んだ生態系の生態と進化において非常に大きな役割を果たしている可能性があります。
