生態学的罠

生態学的罠とは、急速な環境変化によって生物が質の悪い生息地に定着することを好むようになるシナリオです。この概念は、積極的に生息地を選択している生物は、質の高い生息地を特定するために環境の手がかりに頼らなければならないという考えから生まれました。生息地の質または手がかりのいずれかが変化し、一方が他方を確実に示さなくなると、生物は質の悪い生息地に誘い込まれる可能性があります。

生態学的罠は、生息地の魅力が生存と繁殖の価値に比べて不釣り合いに増大したときに発生すると考えられています。その結果、偽りの魅力を持つ生息地が好まれ、質は高いが魅力の低い生息地は一般的に避けられます。たとえば、ホオジロは、低木が生い茂った生息地や、密林と野原の間の途切れた森林の移行部に巣を作ります。人間の活動によって、より「鋭く」、より急峻な森林の端が作られる可能性があり、ホオジロはこうした端に沿って巣を作ることを好むようになります。しかし、こうした人工的に鋭く切り立った森林の端は、巣を捕食する捕食動物の動きを集中させる原因にもなります。このように、ホオジロは、巣作りの成功率が最も低い、大きく変化した生息地に巣を作ることを好むのです。^[1]

この種の不適応な生息地選択行動の人口動態への影響は、発生源とシンクの観点から研究されてきたが、生態学的罠は本質的に個体の行動現象である。^{[2]行動メカニズムであるにもかかわらず、生態学的罠は、ハイイログマ（} Ursus arctos ） などの大きな分散能力を持つ種の個体群に広範囲にわたる影響を及ぼす可能性がある。^[3]生態学的罠の概念は、1972年にDwernychukとBoagによって導入され^[4]、その後の多くの研究は、この罠現象が人為的な生息地の変化のために広範囲に及ぶ可能性があることを示唆した。^{[2] [5] [6]}

結果として、質の高い生息地に定着を促す適切な手がかりがない場合、新しい環境は在来種が認識できない適応機会を表す可能性があり、これらは知覚的罠として知られています。^[7]理論的^[8]および実証的研究^{[1] [4]}は、生息地の質を判断する際の誤りが個体群の減少または絶滅につながる可能性があることを示しました。このようなミスマッチは生息地の選択に限定されず、あらゆる行動の文脈（捕食者の回避、配偶者の選択、ナビゲーション、採餌場所の選択など）で発生する可能性があります。したがって、生態学的罠は、より広範な進化的罠の現象のサブセットです。^[5]

生態学的罠理論が発展するにつれ、研究者は罠がさまざまな空間的および時間的スケールで機能し、それが罠の検出を妨げる可能性があることに気付きました。たとえば、鳥はいくつかのスケール（生息地のパッチ、そのパッチ内の個々の領域、および領域内の巣の場所）で生息地を選択する必要があるため、罠はこれらのスケールのいずれかで機能する可能性があります。^[9]同様に、罠は時間的スケールで機能する場合があり、環境の変化が生物の生涯のある段階で罠を引き起こしているように見えても、後の生涯の段階ではプラスの影響を与える可能性があります。^[5]その結果、理論的可能性として広く受け入れられているにもかかわらず、罠がどれほど一般的であるかについては大きな不確実性がありました。^[2]しかし、人間による土地利用の変化、地球温暖化、外来種の侵入、および種の喪失に起因する生態系の変化によって引き起こされる生態学的変化の加速速度を考えると、生態学的罠は生物多様性に対するますます大きな脅威であり、非常に過小評価されている可能性があります。

2006 年に行われた生態学的罠に関する文献のレビューでは、生態学的罠の存在を証明するためのガイドラインが示されています。^[2]研究では、ある生息地が他の生息地よりも好まれること (または同等の好み) と、好まれる生息地 (または同等に好まれる生息地) を選択した個体は適応度が低いこと (つまり、生存率または繁殖成功率が低いこと) を示さなければなりません。この論文では、十分に文書化された生態学的罠の例がわずかしか見つかっていませんでしたが、この論文の発表以来、生態学的罠と進化学的罠への関心が急速に高まり、新しい実証例が加速度的に発表されています。現在、鳥類、哺乳類、節足動物、魚類、爬虫類など、多種多様な分類群に影響を与える生態学的罠の例が約 30 件あります。

生態学的および進化学的罠は、まだほとんど理解されていない現象であるため、その直接的および最終的な原因、ならびに生態学的結果に関する多くの疑問が未解決のままです。罠は、進化が新奇性を予測したり、急速な環境変化に迅速に対応したりできないことの必然的な結果なのでしょうか? 罠はどの程度一般的ですか? 生態学的罠は必然的に個体数の減少や絶滅につながるのでしょうか、それとも永久に続く可能性はありますか? これはどのような生態学的および進化学的条件下で発生するのでしょうか? 特定の特性を持つ生物は「罠」にかかりやすいのでしょうか? 罠を誘発するには急速な環境変化が必要ですか? 地球温暖化、汚染、外来侵入種が罠を作り出すことはできますか? 遺伝学的および系統学的アプローチを採用することで、上記の疑問に対するより確実な回答が得られるだけでなく、不適応全般の直接的および最終的な根拠に対するより深い洞察が得られる可能性があります^[要出典]。生態学的および進化学的罠は個体数減少の他の原因と相まって増加すると予測されるため、罠は保全科学者にとって重要な研究優先事項です。現在の地球環境の変化の速度が速いことを考えると、罠は認識されているよりもはるかに頻繁に発生する可能性があり、将来的に罠を防止または排除するための管理を行うには、罠の直接的および最終的な原因を調べることが重要になります。

偏光光害は、おそらく最も説得力があり、十分に文書化された生態学的罠を引き起こすきっかけです。^[10]偏光光源への方向付けは、少なくとも300種のトンボ、カゲロウ、トビケラ、アブ、ゲンゴロウ、水生昆虫、その他の水生昆虫が、適切な餌場や繁殖地、産卵場所に必要な水域を探す際に導く最も重要なメカニズムです（Schwind 1991; Horváth and Kriska 2008）。人工偏光面（アスファルト、墓石、自動車、ビニールシート、油溜まり、窓など）は、強い直線偏光特性を示すため、水面と間違われることがよくあります（Horváth and Zeil 1996; Kriska et al. 1998, 2006a, 2007, 2008; Horváth et al. 2007, 2008）。これらの表面で反射される光は、水で反射される光よりも偏光度が高い場合が多く、人工偏光子は水面よりも極性水生昆虫を引き付ける可能性があり（Horváth and Zeil 1996; Horváth et al. 1998; Kriska et al. 1998）、過剰に光刺激として作用する誇張された水面のように見えます。その結果、トンボ、カゲロウ、トビケラ、その他の水を求める種は、利用可能な水域よりも、これらの表面で交尾、定着、群れ、産卵することを実際に好みます。

• 進化の不一致
• 知覚の罠
• ソース・シンクダイナミクス
• 人工化