集団生物学：実験的な捕食者–被食者系の長期にわたる循環的な持続

捕食者–被食者サイクルは生態学において最も基本的な概念の1つであり、ごく単純な生態学的モデルによって予測され、理論的には捕食者と被食者の永続的な共存を可能にする。しかし、実際の群集において循環的動態がどのくらい長期にわたって自律的に維持され得るのかという問題は、いまだに解決されていない。野外観測はほんの数サイクルの期間が限界で、実験的研究からは、外的な安定化要因がなければそうした振動が短期間しか持続しない可能性が示されている。今回我々は、浮遊性の捕食者–被食者系でミクロコスム実験を行い、最高で約50サイクル、すなわち捕食者の約300世代に相当する前例のない長さの振動時系列を繰り返し観察したことを報告する。支配的な動態タイプは、捕食者–被食者の位相差がほぼ一定の規則的なコヒーレント振動で特徴付けられた。実験条件が一定であったにもかかわらず、有意な位相関係が全く認められない不規則な非コヒーレント振動の短い事象も観察された。しかし、この捕食者–被食者系には、決まった位相関係を持つ支配的な動的領域へと回帰する傾向が強く認められた。数理モデルからは、コヒーレント振動から非コヒーレント振動への可逆的な変化はおそらく確率性に起因すると示唆され、この考えは、律動的な栄養供給という外的強制を伴う実験で裏付けられた。今回の知見は、確率論的な事象の存在下で復元力を示す循環的な動的領域においては、捕食者集団と被食者集団とが永続的に共存できる可能性を実験的に実証したものである。

目次へ戻る