Letter

生態:食物網に見られる普遍的なスケーリング関係

Nature 423, 6936 doi: 10.1038/nature01604

生態群集の構造は通常、食物網によって表される。食物網では種を頂点で表し、捕食関係を表す辺で各頂点を連結する。したがって、これらのネットワークの形状(トポロジー)を考えることで各種の食物網を研究できる。規則性を探して食物網を比較することは根本的に重要である。なぜなら、普遍的パターンから、さまざまな生態系の構成の根底にある共通原理が浮かび上がると思われるからだ。しかし、小規模な食物網で見られる特徴は、大規模な食物網で見られる特徴とは異なっている。さらに、食物網(隔離された例は除く)は、他の型のネットワーク(インターネットやワールドワイドウェブ、生体の各種ネットワークなど)と一般的な性質を共有しない。これらの性質とは、小さな世界の特徴であり、次数(頂点に集まる辺の数)のスケールフリー(べき乗則)分布である。我々は本論文で、相対成長スケーリング則の概念を拡大解釈してこれらに当てはめる(特性変化をネットワークのサイズにつれていかに枝分かれさせるか)ことで、食物網を交通ネットワークとして表すことを提案する。次に我々は、食物網をスパニングツリーとループ形成連結に分解した。そして、ループの数は実際の食物網すべてにおいて有意に幅があるが、スパニングツリーは普遍的なスケーリング関係で特徴づけられることを示す。

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