生物の交流

生物的交流とは、ある生物群の種が別の生物群に侵入するプロセスであり、通常は以前は通過できなかった障壁の消失によって起こります。^[1] これらの分散障壁は、物理的、気候的、または生物学的なものであり、水域や氷、山などの地形、気候帯、種間の競争などが含まれます。^{[2] [1]}生物的交流は、海洋、淡水、陸上の環境で発生することが記録されています。^[3]

生物の交流の一般的な原因は、2つの異なる生物相からの種の分散を妨げていた障壁の消失です。障壁の消失は、海が閉じて、以前はつながっていなかった2つの大陸がつながることで発生する可能性があります。^[1]氷河が溶けて、氷で覆われていた新たに露出した領域を渡る移動が可能になります。^{[4] [5]}海面の変化により、陸橋が覆われると海洋交流が可能になり、陸橋が現れると陸上交流が可能になります。また、海流の変化により、幼生が新しい領域に分散できるようになることも、障壁の消失の原因となります。^[1]

人間もまた生物の交流の媒介者となっている。人間はいくつかの地域での交流を阻止することで種の生息地を断片化してきた。しかし、人間は意図的または無意識的に多くの外来種を世界中に拡散させてきた。気候変動も自然の拡散障壁の有効性に影響を与えている可能性がある。^[2]

時には、種間の交流が一部の種の絶滅につながることもあります。これらの種は、適応していない捕食者の導入や、侵入種による競争の成功により絶滅する可能性があります。しかし、侵入種は侵入後数百万年にわたって在来種と共存することができます。また、侵入種は遺伝的多様性を増加させることで生物多様性を向上させることもあります。^{[1] [6]}

生物の交流によるもう一つの影響は均質化である。これは、両方の生物群から多くの侵入種が定着し、1つの類似した生物群が形成されるときに起こる。^{[3] [2]}

研究された生物の交流の多くは、2つの生物群の間での種の共有に非対称性があることを示している。典型的には、ドナー生物群とレシピエント生物群があり、ドナー生物群はレシピエント生物群よりも多くの種を共有している。^{[1] [3] [7]}たとえば、スエズ運河が紅海と地中海を結んだとき、地中海の新しい種のほとんどは紅海で発生した（軟体動物91種、カニ15種、魚41種）。地中海から紅海に移動した種は少なかった（軟体動物3種、カニ0種、魚6種）。^{[1] [8]}

ドナー生物群から侵入する種は、その生物群内の潜在的な侵入者のほんの一部に過ぎないことが多い。つまり、他の生物群に侵入する可能性のある種がすべて侵入するわけではない。例えば、紅海の魚類の種のうち、実際に地中海に侵入したのはわずか4.3%である。^[1]

生物の交流に関わる非対称性と一般的なプロセスを説明しようとする仮説は数多くあります。

• 帰無仮説は、受容生物群に侵入する種の数は、提供生物群に存在する種の数に比例するはずであると示唆している。しかし、多くの生物の交流を比較すると、これは真実ではないことが明らかになっている。^[1]
• 生態学的機会の仮説は、受容生物群に侵入する種の数は受容生物群で絶滅する種の数に比例するはずであることを示唆している。^[1]
• 生物地理学的優位性仮説は、ある地域の種が時間の経過とともに他の地域の種に対して優位性を進化させ、その結果、侵入に優れていることを示唆している。^[4]
• 普遍的トレードオフ仮説は、地質学的に長い期間にわたって分離されていた類似の生活習慣を持つ種は、過去の環境への適応に影響を与えた類似の進化圧力の存在により、再び一緒になった場合にも共存できる可能性があることを示唆している。 ^[4]

北極横断交流（350万年前、鮮新世初期）の間に海面が上昇し、ベーリング海峡が水没し、北太平洋と北大西洋/北極海の海洋生物が互いに接触するようになりました。^[3]

アメリカ大陸大交流（300万年前、鮮新世）の時代、地殻変動により南北アメリカ大陸が接近し、2つの大陸を結ぶパナマ陸橋が形成されました。この出来事は広範囲に研究されてきました。^[6]

インド亜大陸とアジア大陸の交流（始新世）は、インドプレートがアジア大陸に衝突した時期であり、主にアジア大陸からインド亜大陸への生物の交流を可能にした。^[9]

ベーリング陸橋交流（新生代後期）は、ベーリング陸橋を越えたアジアと北アメリカの陸上生物の交流であった。^[3]

アフリカ・ユーラシア交流（1800万年前、中新世初期）は、テチス海が閉鎖された後、中東を経由してアフリカとユーラシアの間で起こった。^{[10] [1]}

トランス・スエズ運河は、スエズ運河の建設により地中海と紅海の間で人為的に生じた生物の交流である。^[1]

もう一つの人為的生物交流である日本・北米交流は、日本と北米の沿岸の海洋生物種の間で起こる。これらの種は船のバラストに幼生として混じって運ばれる。^[1]

パナマ運河は東太平洋と西大西洋を繋ぐパナマ運河である。この運河には淡水が含まれているため、この交流は比較的少ない。^[1]