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生態学において、非生物的要素または非生物的要因とは、生物や生態系の機能に影響を与える、環境中の非生物的な化学的および物理的な要素のことです。非生物的要因とそれに関連する現象は、生物学全体の基盤となっています。これらは、海洋動物や陸上動物など、あらゆる環境条件にわたる幅広い種に影響を与えます。人間は、種の生息環境における非生物的要因を作り出したり、変化させたりすることができます。例えば、肥料はカタツムリの生息地に影響を与えたり、人間が利用する温室効果ガスは海洋のpH値を変化させたりする可能性があります。
非生物的要素には、生物の成長、維持、繁殖に影響を与える物理的条件や非生物的資源が含まれます。資源は、ある生物が必要とし、他の生物が消費したり、その他の方法で利用できなくなったりする環境中の物質または物体として区別されます。[ 1 ] [ 2 ]物質の構成要素の分解は、加水分解などの化学的または物理的プロセスによって起こります。大気条件や水資源など、生態系のすべての非生物的要素は、非生物的要素と呼ばれます。[ 3 ]
生物学では、非生物的要因には、水、光、放射線、温度、湿度、大気、酸性度、塩分、降水量、高度、鉱物、潮汐、雨、溶存酸素、栄養素、土壌が含まれます。マクロな気候は、上記のそれぞれに影響を与えることがよくあります。圧力と音波も、海洋または地下環境の文脈で考慮される場合があります。[ 4 ]海洋環境の非生物的要因には、空気への露出、基質、水の透明度、太陽エネルギー、潮汐も含まれます。[ 5 ]非生物的ストレス要因に関連して、C3、C4、CAM植物のカルビン・ベンソン回路への二酸化炭素の流入を調節する メカニズムの違いを考えてみましょう。C3植物には光呼吸を管理するメカニズムがありませんが、C4植物とCAM植物は、光呼吸を防ぐために別のPEPカルボキシラーゼ酵素を使用し、特定の高エネルギー環境で光合成プロセスの収量を増加させます。[ 6 ] [ 7 ]
多くの古細菌は、非常に高い温度、圧力、または硫黄などの化学物質の異常な濃度を必要とします。これは、極限環境への適応によるものです。さらに、菌類も、その環境の温度、湿度、安定性で生き残るように進化してきました。[ 8 ]
例えば、温帯雨林と砂漠では、水と湿度へのアクセスに大きな違いがあります。この水の利用可能性の違いが、これらの地域で生き残る生物の多様性を生み出します。こうした非生物的要素の違いは、環境内で生き残れる種の境界を作り出し、2つの種間の競争に影響を与えることで、存在する種を変化させます。塩分などの非生物的要因は、ある種に別の種に対する競争上の優位性を与え、種分化や、汎用的な競争者と専門的な競争者への種の変容につながる圧力を生み出します。[ 9 ]