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生態:海生捕食者の探餌行動にみられるスケーリング則

Nature 451, 7182 doi: 10.1038/nature06518

自由に移動できる多くの捕食者は、現存する資源の分布と利用可能性に関する、たとえあったとしてもごく少ない情報に基づいて、採餌の意思決定を行わなければならない。不均一な自然環境内で被食者に遭遇する率を最大化するために捕食者が用いるべき最適探餌戦略は、生態学においてほとんど未解決の問題の1つである。レヴィウォークは、フラクタルな移動軌跡を描く特殊なランダムウォークであり、こうした移動軌跡は複雑な景観内を探索する際の最適解となる可能性がある。しかしながら、自然環境下での被食者分布への応答として推定されるこの戦略の適応的意義は、まだ検証されていない。今回我々は、電子タグを装着した動物から記録された100万回を超える移動変化を解析し、サメ、硬骨魚、ウミガメ、ペンギンといったさまざまな海生捕食者が、1つの理論的最適解に近いレヴィウォーク様の挙動を示すことを明らかにする。被食者密度分布もまたレヴィ様のフラクタルパターンを示していることから、捕食者の移動は被食者の分布に対する応答行動であることが示唆される。シミュレーションによると、捕食者がレヴィ型の採餌をする場合には、全くランダムな景観よりも、自然条件に似た被食者分布状況での方が遭遇率が高くなることがわかった。これは、観察される探餌パターンは観察される景観の統計的パターンに適応しているとする仮説と一致する。この結果は、レヴィ様挙動が、パッチ状の資源分布へ応答して進化した「法則」として微生物からヒトに至るさまざまな生物で広くみられることを説明していると思われる。

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