種の分布と生物地理学

生物地理学は、地理的空間全体の生物の分布と、これらの分布を形作るプロセスを研究しています。大まかに言えば、生物地理学の理論では、特定の場所に存在する種は、そこで進化したか、別の場所からそこに移動したと述べています。後者が本当なら、これらの入植者が新しい場所に到着すると、食料の入手可能性や他の種との相互作用などの環境の特性が、彼らが新しい個体群を確立するか滅びるかを決定します。

島嶼生物地理学の理論は、1967年にエドワード・O・ウィルソンとロバート・マッカーサーによって定式化されました。これは、特定の場所の種の数は、植民地化と絶滅の速度によって決定されるという仮定に基づいています。この理論は、海洋島に生息する多くの種の変動を説明するために最初に使用されたため、島の生物地理学と呼ばれています。しかし、島の生物地理学理論は、農業によって分断された森林など、他の多くの非連続的な生息地タイプにおける都市種の分布にも適用できます。

島の生物地理学理論の主要な予測の1つは、本土に近い島々は、遠く離れた島々よりも植民地化率が高くなるというものです。これは非常に理にかなっています。島が本土から遠く離れている場合、生物が物理的に移動することは困難です。第二に、大きな島は通常、小さな島よりも多くの種を支えることができます。さらに、島のサイズが大きくなると、大きな島は、この急成長しているウサギのコロニーのように、個々の種のより大きく、より堅牢な個体群を支えることができるため、種の絶滅リスクは減少します。一方、島に異なる種が共存するほど絶滅率は上昇しますが、統計的には、これは単に絶滅イベントが発生する機会が増えるためです。生態学的に言えば、同じ島に生息する種が増えると、捕食者と被食者の相互作用や縄張り争いなどの敵対的な相互作用の可能性も高まります。さらに、島に生息する種が増えると、移動する資源が少なくなり、ニッチスペースが占められるため、新たに到着した人が確立できる可能性が低くなるため、植民地化率は低下します。

全体として、島の生物地理学の理論は、特定の島には動的な均衡があると予測しています-つまり、植民地化と絶滅の速度が出会う時点で種の数は安定しているはずです。これは、一部の種が絶滅し、新しい移民が定着するにつれて、島の種の構成がまだ変化する可能性があることも意味することに注意してください。さらに、平衡状態の実際の値は、サイズや本土への近さなど、個々の島の特性に常に固有です。

この研究室では、大きさの異なる人工島を用いたシミュレーションを通じて、島嶼生物地理学の理論を検証します。