進化生態学

進化生態学は、生態学と進化生物学の交差点に位置します。進化生態学は、種の進化の歴史と種間の相互作用を明確に考慮する方法で生態学の研究に取り組みます。逆に言えば、検討中の種間の相互作用の理解を組み込んだ進化の研究へのアプローチと見ることができます。進化生態学の主なサブフィールドは、生活史進化、社会生物学（社会的行動の進化）、種間相互作用の進化（協力、捕食者と被食者の相互作用、寄生、相利共生など）、生物多様性と生態系のコミュニティの進化です。

進化生態学では、主に 2 つの事柄を考慮します。それは、相互作用 (種間および種と物理的環境の両方) が選択と適応を通じて種をどのように形成するか、そしてその結果生じる進化的変化の結果です。

進化生態学の大部分は、モデルを活用し、実証的なデータを見つけることです。^{[1]例としては、}デイビッド・ラックが考案したラックの卵数モデルと、ガラパゴス諸島のダーウィンフィンチの研究があります。ラックのダーウィンフィンチの研究は、種分化におけるさまざまな生態学的要因の役割を分析する上で重要でした。ラックは、2つの種が同じニッチを占めることはできないというGFガウスの主張に基づいて、種の違いは適応的であり、自然選択によって生み出されたと示唆しました。^[2]

リチャード・レヴィンズは1968年に種の特殊化モデルを発表し、生物や種が持つ適応度セットを用いて、異質な環境内で生息地の特殊化がどのように進化したかを調査しました。このモデルは、特定の環境における空間スケールの概念を発展させ、細粒度の空間スケールと粗粒度の空間スケールを定義しました。^[3]このモデルの影響として、環境生態学者は、空間スケールが特定の環境における種の多様性にどのように影響するかについての理解を急速に深めました。^[4]

もう一つのモデルは、ローとディークマンによる1996年の共生関係モデルで、これは2つの生物が双方に利益をもたらす関係として定義されます。^[5]ローとディークマンは適応力学と呼ばれる枠組みを開発しました。これは、植物や動物の個体群が撹乱や撹乱の欠如に反応して変化する速度が、突然変異よりも速いと仮定したものです。これは、コミュニティ内の関係を扱う他のモデルを簡素化することを目的としています。^[6]

絡み合った自然モデルは、進化生態学の傾向を実証し予測するためのさまざまな方法を提供します。このモデルは、集団内で突然変異を起こしやすい個体や、絶滅率などの他の要因を分析します。^[7]このモデルは、2002年にインペリアル・カレッジ・ロンドンのサイモン・レアード、ダニエル・ローソン、ヘンリック・ジェルトフト・ジェンセンによって開発されました。このモデルの目的は、観察に基づいてシンプルで論理的な生態学的モデルを作成することです。このモデルは、集団の形態と適応度を決定する際に生態学的影響を考慮できるように設計されています。

生態遺伝学は、自然集団における形質の進化の研究を通じて、進化生態学と結びついています。^[8]生態学者は、環境と時間枠がどのように遺伝子の優位性につながるかに関心を持っています。生物は、自然の生息地で生き残るために、継続的に適応する必要があります。遺伝子は、どの生物が生き残り、どの生物が絶滅するかを定義します。生物が同じ種から派生したにもかかわらず、異なる遺伝的変異を発達させる場合、それは多型として知られています。^[9]有益な遺伝子を伝える生物は、そのニッチ内で優位になるように種を進化させ続けます。

進化生態学の中心原理の基礎はチャールズ・ダーウィン（1809-1882）に帰せられる。具体的には、種の個体数が時間とともにどのように変化するかを論じた自然選択と個体群動態の理論を参照している。 ^{[10]ハーバード大学動物学教授の}エルンスト・マイヤーによると、進化生物学と生態学に対するダーウィンの最も顕著な貢献は以下の通りである。「1つ目は種の非恒常性、つまり進化の現代的な概念そのものである。2つ目は分岐進化の概念であり、地球上のすべての生物種が単一の固有の起源から共通の祖先を持つことを意味する。」^[11]さらに、「ダーウィンは進化は大きな断絶や不連続がなく、緩やかでなければならないと指摘した。最後に、進化のメカニズムは自然選択であると推論した。」^[11]

ジョージ・エブリン・ハッチンソン（1903–1991）は、60年以上にわたって生態学の分野に貢献し、システム生態学、放射線生態学、陸水学、昆虫学に大きな影響を与えました。^[12]スティーブン・ジェイ・グールドによって「現代生態学の父」^[12]と評されたハッチンソンは、生態学と数学の分野を結び付けた最初の科学者の一人でした。ハッチンソンによると、彼は「人口生態学へのこの技術的な入門書で、人口、さまざまな年齢の個体の割合の変化、出生率、生態学的地位、および人口相互作用の数学的モデルを構築しました。」^{[13]彼はまた、湖をシステムの行動に関する洞察を提供する}小宇宙 として研究できると信じていたため、陸水学に大きな関心を持っていました。^[14]ハッチンソンは、生態学における循環的因果システムという著書でも知られており、その中で「生物のグループは環境から作用を受ける可能性があり、また環境に対して反応する可能性がある。いずれかのシステムの特性セットが変化して、最初のシステムが2番目のシステムに及ぼす作用が変化すると、2番目のシステムの特性が変化し、2番目のシステムが最初のシステムに及ぼす作用モードが変化する可能性がある」と述べています。^[15]

ロバート・マッカーサー（1930年 - 1972年）は、進化生態学の分野では『島嶼生物地理学の理論』で最もよく知られている。この著書の中で、マッカーサーと共著者は「島嶼の種の数は、新しい種がその島に定着する速度と、既存の種の個体群が絶滅する速度とのバランスを反映している」と提唱している。^[16]

テキサス大学によると、エリック・ピアンカ（1939年 - 2022年）の進化生態学における研究には、採餌戦略、生殖戦術、競争とニッチ理論、コミュニティの構造と組織、種の多様性、希少性の理解などが含まれています。^[17]ピアンカは、トカゲが「しばしば豊富であるため、見つけやすく、観察しやすく、捕獲しやすい」と主張し、生態学的現象を研究するためにトカゲに興味を持っていたことでも知られています。^{[17] [自費出版のソース? ]}

マイケル・L・ローゼンツヴァイク（1941年 - 現在）は、指定された自然保護区だけでは地球の生物多様性を保全するには不十分であるという理論から始まった和解生態学を創始し、普及させました。なぜなら、人間があまりにも多くの土地を利用したために、生物地球化学的循環に悪影響を及ぼし、種の構成に悪影響を与えるその他の生態学的影響も及ぼしているからです。^[18]

• RAフィッシャー（1890-1962）は1930年に自然選択の基本定理を発表し、自然選択理論を集団生物学に厳密に適用することの威力を認めた。^[19]
• チャールズ・ダーウィンの信奉者であったデイビッド・ラック（1910年 - 1973年）は、主に鳥類と進化に焦点を当て、進化生物学と生態学の分野を融合させる研究を行った。
• ティエリー・ロデ（1956年 - 現在）は、種の集団における性的対立が進化にどのような影響を与えるかに焦点を当てた研究を行ったフランスの生態学者である。^{[20] [21]}

ミヒャエル・ローゼンツヴァイクの和解生態学の考え方は、アレクサンダー・フォン・フンボルトが最初に提唱した、土地の面積が大きいほど種の多様性が増すという原理に基づいて行われた既存の研究に基づいて発展した。この研究は、種と面積の関係（SPAR）と、サンプル面積から州間SPARまで、それらが存在するさまざまなスケールに焦点を当てた。多様性の定常状態ダイナミクスがこれらのSPARを生み出し、現在では地球上の種の多様性の減少を測定するために使用されている。この多様性の減少に応じて、ローゼンツヴァイクの和解生態学が生まれた。^[22]

進化生態学は、生物間の共生関係を用いて、そのような関係を発展させる進化の力を決定するために研究されてきた。共生関係では、共生者は進化的に存続し続けるために、宿主に何らかの利点を与えなければならない。アブラムシと共進化する共生細菌を用いて研究が行われてきた。これらの細菌は世代から世代へと最も頻繁に保存され、高いレベルの垂直伝播を示す。結果は、これらの共生細菌が最終的に宿主アブラムシに寄生虫に対するある程度の抵抗力を与え、それがアブラムシの適応度を高め、種間の共生細菌を介した共進化につながることを示した。^[23]

進化生態学の影響とその結果は、アフリカのシクリッド魚の色の変異に見ることができます。2,000種を超えるシクリッド魚は、非常に種の豊富さを誇り、複雑な社会的相互作用が可能です。^[24]多色性、つまり個体群内の色のパターンの変異は、環境への適応と有性生殖の機会を増やすためにシクリッド魚に発生します。^[25]

• 進化生態学（ジャーナル）

• ウィキメディア・コモンズの進化生態学に関連するメディア
• 進化生態学研究 – この分野のジャーナル。
• Methods in Ecology and Evolution – この分野のジャーナル。
• 生態学と進化 – ワイリー
• 進化生態学 – シュプリンガー