農業生物多様性

農業生物多様性またはアグロバイオダイバーシティは、農業に関連する一般的な生物多様性のサブセットです。これは、「生産システム内外の生態系の構造、機能、プロセスを維持し、食料および非食料農産物を提供する、遺伝子、種、生態系レベルでの動物、植物、微生物の多様性と変動性」と定義できます。 ^[1]農業生物多様性は、農民、牧畜民、漁師、森林居住者によって管理されており、安定性、適応性、回復力を提供し、世界中の農村コミュニティの生活戦略の重要な要素を構成しています。^[2]アグロバイオダイバーシティは、持続可能な食料システムと持続可能な食事の中心です。農業生物多様性の利用は、食料安全保障、栄養安全保障、生計安全保障に貢献することができ、気候適応と気候緩和にとって重要です。^[3]^[4]^[5]

語源

農業生物多様性という用語がいつ、誰によって作られたのかは明らかではありません。国際植物遺伝資源委員会（IBPGR、現在のバイオバーシティ・インターナショナル）^[6]の1990年の年次報告書は、農業の文脈における生物多様性への最も初期の言及の1つです。農業生物多様性への言及のほとんどは、1990年代後半以降にさかのぼります。

類似しているものの、食糧生産に関連する生物多様性を説明するために、異なる組織によって異なる定義が使用されています。CGIAR は農業生物多様性または農業生物多様性を使用する傾向がありますが、国連食糧農業機関 (FAO) は「食料と農業のための生物多様性」を使用し、生物多様性条約(CBD) は「農業多様性」という用語を使用します。CBD では、海洋水生生物と林業をその使用から多かれ少なかれ (ただし完全ではありません) 除外していますが、これは、これらには国際的な政策と行動を議論するための独自のグループと国際的な枠組みがあるためです。CBD の決定 V/5 ^[7]は、枠組みの説明を提供します。

種類

作物の生物多様性

作物の多様性または作物の生物多様性とは、遺伝的および表現型的特性を含む、農業で使用される作物、植物の多様性と変動性のことです。これは、農業生物多様性の特定の要素のサブセットです。過去 50 年間で、作物の多様性の 2 つの要素、つまり各作物内の遺伝的多様性と、一般的に栽培されている種の数が大幅に減少しました。

作物の多様性の喪失は世界の食糧安全保障を脅かします。世界の人口は、減少する作物種の品種の減少に依存しているからです。作物はますます単一栽培で栽培されるようになっています。つまり、歴史的なアイルランドの大飢饉のように、1 つの病気が品種の抵抗力を克服すると、収穫全体が台無しになるか、「グロスミシェル」バナナの場合のように、品種全体が商業的に絶滅する可能性があります。国際機関は、種子銀行の支援を受けて、作物の多様性を保護するために取り組んでいます。

家畜の生物多様性

食料および農業のための動物遺伝資源(AnGR) は、農場動物遺伝資源または家畜生物多様性とも呼ばれ、食料および農業目的で使用される鳥類および哺乳類種の遺伝資源(つまり、実際または潜在的な価値のある遺伝物質) です。AnGR は、農業生物多様性のサブセットであり、特定の要素です。

AnGRは、生きた個体群、または凍結保存された精液や胚などの保存された遺伝物質に体現されている可能性があります。動物の遺伝資源の多様性には、種、品種、品種内レベルでの多様性が含まれます。現在、食料や農業に使用されている38種、8,800種類の鳥類と哺乳類が知られています。^[8]食料と農業の生産に使用される主な動物種は、牛、羊、山羊、鶏、豚です。畜産の世界では、これらの種はしばしば「ビッグファイブ」と呼ばれます。あまり利用されていない種には、ヒトコブラクダ、ロバ、フタコブラクダ、水牛、モルモット、馬、ウサギ、ヤク、ガチョウ、アヒル、ダチョウ、ヤマウズラ、キジ、ハト、七面鳥などがあります。

レベル

遺伝的多様性

遺伝的多様性とは、種内および種間の多様性と変動性を指します。これは、例えば食用作物の野生近縁種など、種の集団内および集団間で自然に発生する遺伝的変動性、または例えば在来種と呼ばれる農家が開発した伝統的な作物品種、または商業的に育成された作物の品種（例：さまざまなリンゴの品種：フジ、ゴールデンデリシャス、ゴールデンピピンなど）など、人間が作り出した変動性を指す場合があります。すべての食用作物種、特に種が最初に開発された地理的領域である原産地では、かなりの遺伝的多様性があります。たとえば、ペルーのアンデス地域は特定の塊茎種の原産地であり、これらの種の1,483を超える品種がそこで見つかります。異なる遺伝子が栄養成分、さまざまな環境への耐性、害虫への耐性、または十分な収穫などの重要な形質を生み出すため、遺伝的多様性は重要です。^[9]遺伝的多様性は、農業の近代化、土地利用の変化、気候変動などにより減少しています。（気候変動に対処するために必要な害虫や病気への耐性に特化した品種改良自体が、農業生物多様性を減少させる可能性さえある。）^[10]遺伝的多様性は静的なものではなく、環境の変化や、農家や育種家による人間の介入に応じて常に進化している。

種の多様性

種の多様性とは、食料や農業に利用されるさまざまな種の数と豊富さを指します。食料に寄与すると考えられる種の数は、定義に応じて 5,538 から 75,000 の範囲です。^[11]控えめな見積もりでは、約 6,000 種が一般的に食料に利用されています。種の多様性には、「作物、家畜、森林、養殖システムの一部である家畜化された植物や動物、収穫された森林および水生種、家畜化された種の野生近縁種、および食料やその他の製品のために収穫されたその他の野生種が含まれます。また、「関連する生物多様性」と呼ばれるもの、つまり食料および農業生産システムの内外に生息し、それらを維持して生産に貢献する幅広い生物も含まれます。」農業には、作物および家畜の生産、林業、漁業、養殖業が含まれると理解されています。^[12]

水生生物の多様性は、農業生物多様性の重要な要素です。地元の水生生態系、池、河川、沿岸共有地を、職人漁師や小規模農家が保全し、持続的に利用することは、人類と環境の双方の生存にとって重要です。魚を含む水生生物は、私たちの食糧供給の多くを担うだけでなく、沿岸地域の人々の収入を支えているため、養殖業や海洋漁業管理が進化し続ける中で、漁師や小規模農家が利用できる遺伝的資源と持続可能な生態系を持つことは非常に重要です。

種間の作物の多様性は、私たちが食べるものに多様性をもたらす一因となっています。種内の多様性、つまり単一種内の対立遺伝子の多様性も、私たちに食事の選択肢を与えてくれます。単一栽培で作物が失敗した場合、私たちは農業の多様性に頼って土地に新しい作物を植え直します。小麦の作物が害虫によって破壊された場合、種内の多様性に頼って翌年より丈夫な品種の小麦を植えるかもしれません。種間の多様性に頼って、その地域での小麦の生産をあきらめて、まったく別の種を植えるかもしれません。

生態系の多様性

生態系の多様性とは、特定の地理的領域（例えば、景観、国土）におけるさまざまな構成要素の多様性と変動性を指します。農業生物多様性の文脈では、生態系の多様性とは、農業生態系内および農業生態系間の多様性を指します。例えば、牧草地、池、川、植栽された畑、生垣、樹木などです。景観レベルの生物多様性は、他のレベルの生物多様性よりも研究の注目度が低いです。^[13]

農業生物多様性の食糧と農業への貢献

導入

農業生物多様性が食料と農業にもたらす貢献は、通常、生態系サービスへの貢献によって分類される。生態系サービスとは、適切に機能する生態系（農業生態系および森林や草原などの野生生態系）が人間の福利に提供するサービスである。^[14]これらは通常、供給（食料や水などの商品の直接供給）、支援（土壌など、農業が健全であるために必要なサービス）、調整（受粉、炭素回収、害虫駆除など、農業に必要な自然プロセスの調整）、文化（レクリエーション、美的、精神的な利益）の4つの広いカテゴリに分類される。^[14]

プロビジョニング

農業生物多様性は、主に食料と栄養の供給サービスに貢献しています。食料生物多様性とは、「食物として利用される植物、動物、その他の生物の多様性であり、種内、種間、および生態系によって提供される遺伝資源を網羅しています。」 ^[15]歴史的に、少なくとも6,000種の植物と多数の動物種が人間の食料として利用されてきました。この数は現在減少していると考えられており、長期的な食生活の多様性に関する懸念が生じています。食料生物多様性には、作物の亜種や品種も含まれます。たとえば、Brassica oleracea種の多くの形態（カリフラワー、さまざまなブロッコリー、キャベツ、芽キャベツなど）が挙げられます。主流の研究で見落とされてきた多くの種（「孤児」または「無視され十分に活用されていない」種）は、微量栄養素やその他の健康に良い成分が豊富です。^[16]^[17]^[18]また、同じ種でも品種によって栄養成分が大きく異なることがあります。例えば、サツマイモの品種の中にはベータカロチンがごくわずかしか含まれていないものもありますが、皮をむいた生のサツマイモ100gあたり23,100mcgも含むものもあります。^[19]農業生物多様性によるその他の供給サービスには、木材、繊維、燃料、水、薬用資源の提供があります。持続可能な食料安全保障は、あらゆる種類の生産システムにおいて、食料と農業のためのすべての遺伝資源、特に植物と動物の遺伝資源の多様性の保全、持続可能な利用、強化を改善することに関連しています。^[20]

サポート

農業生物多様性の支援サービスへの貢献は、生産に対する生物学的または生命的支援を提供することであり、持続可能な生産システムを支える生物資源の保全、持続可能な利用、および強化に重点が置かれています。主なサービスは、作物と種の遺伝的多様性を維持し、新しい気候や気象条件や変化する気候条件への適応性を維持することです。遺伝的多様性は、消費者の需要と農家のニーズに応えて新しい種類の作物や家畜を育成する作物および家畜改良プログラムの基礎です。遺伝的多様性の重要な源は、栽培作物と遺伝的に関連する野生植物種である作物の野生近縁種です。2 つ目の支援サービスは、野生生物多様性の生息地、特に花粉媒介者や捕食者などの関連する生物多様性を維持することです。農業生物多様性は、生息地を提供および接続する畑の縁、河岸の回廊、生垣、および樹木の群生を利用して、野生生物多様性をサポートできます。さらに別の支援サービスは、健全な土壌生物相を維持することです。^[21]

規制

農業生物多様性は、健全な農業生態系に必要な自然のプロセスを制御する調節サービスにさまざまな貢献をします。受粉、害虫駆除、炭素捕捉などがその例です。

受粉

世界中で栽培されている115種の主要作物のうち75%は花粉媒介昆虫に依存しています。^[22]^[23]農業生物多様性は、(a)花粉媒介昆虫が生息し繁殖できる生息地を提供すること、(b)殺虫剤の使用を減らし、花粉媒介昆虫が被害を受けないように、化学薬品を使わない生物学的害虫駆除方法を提供すること（下記参照）、(c)花が常に咲き、作物が異なる時期に開花するという共生関係を提供することで、花粉媒介昆虫が常に蜜を出す花にアクセスできるようにすることで、花粉媒介昆虫の健康に貢献しています。

害虫駆除

農業生物多様性は、(a)害虫の天敵が生息し繁殖できる生息地を提供すること、(b)幅広い遺伝的多様性を提供することで害虫駆除に貢献します。これは、遺伝子が特定の病原体や害虫に対する耐性を持つ可能性が高く、また、害虫や病気の進化に合わせて植物が進化できることを意味します。^[24]遺伝的多様性はまた、一部の作物がより早くまたは遅く成長したり、より湿ったまたは乾燥した条件で成長したりすることを意味しており、そのため作物は害虫や病原体の攻撃を避ける可能性があります。^[25]

炭素回収

農業生物多様性は、例えば緑肥として土地に掘り込むことができる被覆作物を提供したり、樹木や生け垣を維持したり、地元の微生物が住み続けるように土壌の健全性を保護したりするなど、農業生態学的実践の一部として使用される場合、炭素の固定に貢献します。農家や育種家は遺伝的多様性を利用して、変化する気候条件に対してより耐性のある品種を育成することができ、保全農業などの実践と組み合わせることで、土壌やバイオマスへの隔離を増やし、農地の劣化を防ぐことで排出量を削減することができます。^[26]森林農業、つまり樹木や低木を農業システムの不可欠な部分として含めることによって、炭素を効果的に固定することもできます。^[27]

文化的な

農業生物多様性は、世界中の郷土料理の中心となる食物生物多様性という形で、文化的生態系サービスの中心をなしています。農業生物多様性は、地元で評価されている作物や種、そして文化的意義を持つユニークな品種も提供します。たとえば、中国の民族伝統文化は、農民が何千年もかけて開発し、伝統的な文化、儀式、習慣で使用してきた多種多様な米の品種（赤米、甘いもち米など）の保全に影響を与えています。^{[28]もう1つの例は、}スローフード運動に代表される地元の食品フェアです。これは、地元の食品の品種を称賛することで、それらに価値を加え、それらについての認識を高め、最終的にはそれらを保存して使用することを目指しています。さらに、一部の伝統文化では、文化的儀式に農業生物多様性を使用しています。たとえば、インド、ネパール、モーリシャスの一部で祝われる「チャトゥ・プージャ」祭りで使用するために、農村地域で多くの果物種（ザボンやマンゴー）の個体群が維持されています。^[29]家庭菜園は、社会的、美的、文化的な理由から、農業生物多様性が保全される文化的に構築された空間として重要です。^[30]遺伝的多様性は、文化や食料など、多くの非金銭的価値のために、資源の乏しい農家によって維持されています。^[31]

農業生物多様性の喪失

農業生物多様性は、土地利用パターンの変化（都市化、森林破壊）、農業の近代化（単一栽培、生物多様性に基づく伝統的な慣行の放棄）、食生活とそのサプライチェーンの西洋化によって脅かされています。^[32]^[33]生物多様性全体が、自然の背景速度の100～1000倍の割合で失われていると推定されています。^[34]^[35]^[36]これは、農業生物多様性や、農家の畑や野生からの遺伝的多様性の喪失にも及びます。^[33]

農業生物多様性の喪失は、遺伝子の侵食、つまり個々の遺伝子の喪失、および地域に適応した在来種や品種に現れるような特定の遺伝子の組み合わせ（または遺伝子複合体）の喪失を含む遺伝的多様性の喪失につながる。遺伝的脆弱性は、植物の集団内に遺伝的多様性がほとんどない場合に発生する。この多様性の欠如により、集団全体が病気、害虫、またはその他の要因に対して特に脆弱になる。遺伝的脆弱性の問題は、設計上均一である現代の作物品種でよく発生する。^[37]^[38]遺伝的脆弱性の結果の一例は、1970年にトウモロコシ疫病が米国のトウモロコシ地帯を襲い、収穫の15％が破壊されたときに発生した。テキサス雄性不稔細胞質として知られる特定の植物細胞特性が疫病に対する脆弱性をもたらし、その後の米国科学アカデミーの研究では、米国のトウモロコシ植物の90％がこの特性を持っていることが判明した。^[39]

農業生物多様性の減少は、人間の食生活の変化に影響を与え、また人間の食生活の変化によっても影響を受ける。1900年代半ば以降、世界中の人々の食生活は、主要な主食作物の消費においてより多様化し、それに伴って地元または地域で重要な作物の消費が減少し、その結果、世界的に均質化が進んだ。異なる国々で食べられている食品の違いは、1961年から2009年の間に68％減少した。^[40]現代の「世界標準」の食事には、比較的少数の主要主食作物がますます多く含まれており、世界の人口に提供する総食料エネルギー（カロリー）、タンパク質、脂肪、および食料重量の割合が大幅に増加しており、小麦、米、砂糖、トウモロコシ、大豆（ + 284 ％ [ ^41]）、パーム油（+173％^[41]）、ヒマワリ（+246％ ^[41] ）など）。かつて各国は地元や地方で重要な食料生物多様性のより大きな割合を消費していたが、小麦は97%以上の国で主食となっており、その他の世界の主食も世界中で同様に優位に立っている。同時期にライ麦、ヤムイモ、サツマイモ（-45% ^[41]）、キャッサバ（-38% ^[41]）、ココナッツ、モロコシ（-52% ^[41]）、キビ（-45% ^{[41] ）など}の他の作物も大幅に減少している。^[41]^[42]

例

1846年のアイルランドのジャガイモ疫病は、 100万人の死と約200万人の移住の主因となった。これは、1845年に到来した疫病であるフィトフトラ・インフェスタンス^{に弱い2種類のジャガイモしか植えられなかったことによるものだった[43] 。}
1970年代にインドネシアからインドにかけてイネのグラッシースタントウイルスが水田を襲ったとき、6,273品種の耐性が検査されました。 ^[44]耐性があったのはインドの品種1品種だけで、科学的には1966年になってから知られるようになりました。^[44]この品種は他の品種と交雑し、現在では広く栽培されています。^[44]
コーヒーさび病は1970年にスリランカ、ブラジル、中央アメリカのコーヒー農園を襲った。エチオピアでは耐性のある品種が発見された。^[45]この病気自体が生物多様性の一形態である。
単一栽培は、19世紀後半のヨーロッパのワイン産業の崩壊や1970年の米国の南部トウモロコシ葉枯れ病の流行など、いくつかの農業災害の一因となった。^[46]

保全

農業生物多様性を保全または保護する試みは、通常、農業生物多様性の種または遺伝子レベルに焦点を当てています。遺伝的多様性と種の多様性の保全は、生育場所から材料を移動して別の場所で管理するex situ 、または自然または耕作地で保全するin situで行うことができます。 ^[47]これら2つのアプローチは、どちらか一方として対立することがありますが、どちらにもメリットがあります。保全の専門家は、保全の目的、脅威、多様性の独自性などに応じて、両方の方法を統合することを推奨しています。^[48] ^[49]

敷地外保全

生息域外保全は、「生物多様性の構成要素を自然の生息地外で保全すること」と定義されています。^[50] 生息域外保全とは、食料や農業のための遺伝資源（種、変種、栽培品種、亜種、在来種など）を、植物園、種子バンク、花粉バンク、フィールド遺伝子バンク、凍結バンク、植物標本室などの管理された環境で、自然の生息地外で保全することです。生息域外保全は、遺伝的多様性が通常長期間にわたって保存され、変化しにくいため、遺伝的多様性を維持するための比較的信頼性の高い方法であると考えられています。世界の主要作物の多様性の多くは、遺伝子バンクで広範に収集され、保全されてきました。 700万を超えるサンプルが世界中の1,750の遺伝子バンクで保全されています。^[51]コレクションは、1つの遺伝子バンクが損傷した場合の保険として安全に複製されています。さらに、世界的に重要な一年生作物や種子作物のコレクションのほとんどは、スヴァールバル世界種子貯蔵庫にバックアップされています。

生息域外保全は、種子を持つ作物にとって次のような利点があります。1) 種子にはほとんどスペースが必要ありません。2) 生息域外保全はどこでも実施できます。3) 配布、さらなる使用、研究、育種のために保全されたものに簡単にアクセスできます。4) すぐに生産や市場価値がない遺伝的多様性を維持するためのコストは最小限です。

生息域外保全の弱点には、1) 永久貯蔵庫や野外コレクションで種子や遺伝資源を健全に維持するには費用がかかる、2) 無視され十分に活用されていない作物や作物の野生近縁種の多様性のカバー範囲が現在非常に限られている、などが挙げられます。遺伝子バンクは主に主食作物の保全に重点を置いていますが、主食以外の作物や作物の野生近縁種はあまりカバーされていません、3) 種子が「扱いにくい」種があり、長期保存できない、4) 専門的なインフラとスタッフが必要である、などが挙げられます。

現地保全

生息域内保全とは、「生態系と自然生息地の保全、および種の生存可能な個体群を自然環境、また、家畜化または栽培された種の場合は、その種が独自の特性を発達させた環境において維持および回復すること」を意味する。^[50] 生息域内保全には、野生の樹木と作物の野生近縁種の生息域内保全と、農家の畑にある在来種および無視され十分に活用されていない種の保全の両方が含まれる。農業生物多様性を生息域内で保全すると、種が自然および人間の圧力に応じて進化し続けることができるという利点がある。^[52]作物の場合、開発途上国では小規模農家によって大量の多様性が保持されており、^[53]特に多くの作物が栽培と多様性の中心地となっている。そこでは、農家は在来種を栽培し続け、伝統的な知識と種子管理慣行を維持している^[54]^[55]。これは事実上の保全として知られるプロセスである。^[54]家庭菜園も種の多様性が高いレベルで保存されており、^[56]伝統的な在来種は幅広い遺伝的多様性を持っています。森林樹木の場合、ほとんどの樹木の種子は生息域外で保存できないことと、樹木の種類が6万種あり、 ^[57]それぞれに複数の個体群があるため、識別して収集するには多すぎるため、生息域内での保存が最も適切な方法であると考えられています。

合成資材へのアクセスが限られているため、資源の乏しい農家の畑は、デフォルトで有機栽培であることが多い。生物多様性を比較した研究のメタ分析では、有機栽培システムと比較した場合、従来のシステムでは種の豊富さと豊かさが大幅に低い（平均して有機システムの方が種の豊富さが30％高く、豊かさが50％高い）ことが指摘されているが、16％の研究で従来のシステムの方が種の豊富さのレベルが高いことがわかった。^[58]

高いレベルの生物多様性、特に作物の野生近縁種、無視され十分に活用されていない種、在来種、樹木、魚類、家畜の保全は、比較的低コストです。ただし、現地で保全された種や品種は、気候変動、土地利用の変化、市場の需要の影響を受けやすい場合があります。

生態系レベルの保全

生態系レベルの保全は景観レベルを考慮し、生物多様性、生産、生活の目標を達成するために協力する利害関係者のグループによって景観が管理されます。土地利用のモザイクは

「自然」地域
農業生産地域
景観、農場、コミュニティの規模で生産、保全、生活の目標を達成するための取り組みを調整し、それらの間の相乗効果を活用し、トレードオフを管理するための制度的メカニズム。^[59]

GIAHS：能登の里山里海

GIAHS登錄之日本「能登的里山里海」（輪島市梯田）

景観全体や農業生態系の保全に重点を置いた取り組みは限られています。その 1 つが「世界的に重要農業遺産システム (GIAHS)」です。これは、何百万もの小規模農家にさまざまな商品やサービス、食糧、生活の安全を持続的に提供するために、農業のユニークなシステムとして保全および維持されています。

参照

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外部リンク

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農業研究サービス
食料農業遺伝資源委員会
生物多様性条約（CBD）
FAO 企業文書リポジトリ: 農業生物多様性とは何ですか?
食料と農業のための植物遺伝資源の保全と持続可能な利用のための世界行動計画（GPA）の実施を促進するメカニズム
欧州作物遺伝資源協力プログラムネットワーク
バイオバーシティ・インターナショナル - 農業と樹木の生物多様性を活用し、保護するための科学的証拠、管理方法、政策オプション
未来のための作物（CFF）
食料及び農業のための植物遺伝資源に関する国際条約
欧州作物野生相対多様性評価および保全フォーラム
DIVERSEEDS 2013-08-23 にWayback Machineでアーカイブ- ヨーロッパとアジアにおける植物遺伝資源の保全と持続可能な利用に関するネットワーク
COHAB イニシアティブ: 健康と生物多様性に関する協力 - 農業生物多様性の健康面に関する情報
農業生物多様性研究プラットフォーム (PAR)
農業生物多様性ウェブログ
機能的農業生物多様性に関する欧州学習ネットワーク
agroBIODIVERSITY、DIVERSITASの横断的研究ネットワーク。Wayback Machineで2013-08-21にアーカイブされました。
インド洋の農業と生物多様性に関するウェブポータル
家畜多様性情報システム
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