基礎種

生態学において、基礎種とは、コミュニティーの構築に重要な役割を果たす種のことである。基礎種は、食物網のどの栄養段階にも属することができる（すなわち、一次生産者、草食動物、または捕食者である）。この用語は、1972年にポール・K・デイトン^{[2]によって造られ、海洋}無脊椎動物および藻類コミュニティーの特定のメンバーに適用された。いくつかの場所での研究から、その活動が海洋コミュニティーの残りの部分に不均衡な影響を及ぼし、したがってコミュニティーの回復力の鍵となる少数の種が存在することは明らかであった。デイトンの見解は、基礎種に焦点を当てることで、コミュニティーのメンバー全員の反応を同時に追跡するという極めて困難な作業を試みるのではなく、コミュニティー全体が汚染などの撹乱にどのように反応するかをより迅速に理解するための単純化されたアプローチが可能になるというものである。この用語はそれ以来、世界中の水生環境と陸生環境の両方で、生態系のさまざまな生物に適用されてきた。アーロン・エリソン らは、関連する生物への影響や生態系プロセスの調整を通じて特定の森林生態系を定義・構築する樹木種に基礎種という用語を適用し、この用語を陸生生態学に導入した。^[3]

ニューメキシコ州セビリェタ国立野生生物保護区のマッケンジー平原で行われた半乾燥バイオーム遷移地帯での研究では、優占および共優占のさまざまな基底植物種の喪失が他の種の成長に及ぼす影響が観察された。この遷移地帯は、チワワ砂漠に生息する2種のブラックグラマ ( Bouteloua eriopoda )とクレオソートブッシュ ( Larrea tridentata )、および短草ステップ種であるブルーグラマ ( Bouteloua gracillis )で構成されている。それぞれの種は、特定の土壌環境の地域を優占している。ブラックグラマは砂質土を優占し、ブルーグラマは粘土含有量の多い土壌を優占し、クレオソートブッシュは表層の砂利のあるきめの細かい土を優占している。この研究では、基礎種の喪失に対する反応は、種の回復能力から生態系の気候条件、優勢性のパターンまで、さまざまな要因に依存していることを指摘し、研究結果の考えられる理由を探りました。結果は、優勢な基礎種が 1 種しかない地域では、その種の喪失により優勢性が混合優勢コミュニティに移行したことを示しました。たとえば、クレオソートブッシュが優勢な低木地帯では、クレオソートブッシュの除去後、他の低木が 32%、多年生草本が 26%、多年生草本が 22% に優勢に移行しました。もう 1 つの発見は、コミュニティの種類や除去された種に関係なく、基礎種の喪失により、ブラックグラマが全体的に増加したことです。これは、結果が除去または失われた種の回復能力に大きく影響されるという考えを裏付けています。^[4]

別の研究では、森林生態系における基礎となるトウヒガシ（Tsuga canadensis ^{）の減少の影響を観察しました。 [5]}トウヒガシは北米東部の森林の基礎種ですが、ウーリーアデルジッドの偶発的な導入によって脅かされています。この研究では、環境変化の指標として知られているアリ、カブトムシ、クモなどの節足動物の個体数にトウヒガシの減少が及ぼす影響を観察しました。結果、ツガが除去された地域では、節足動物の種が全体的に増加し流入していることがわかりました。研究者らは、これはツガの減少によって開けた生息地が増えたためだと示唆しました。このツガの研究結果は、基礎種の減少が影響を受けた地域での種の多様性の増殖につながったという、以前のマッケンジーフラッツの研究で議論された結果と裏付けられました。これらの結果は、基礎種が生物の生息地を作り出すことでコミュニティや生態系において重要な役割を果たしているという長年の信念と矛盾しているように思われ、状況によっては基礎種が種の多様性のボトルネックになっていることを示唆している。^[6]

基礎種はコミュニティーの構築に重要な役割を果たしますが、その役割は多種多様です。基礎種の存在は、特定の生態系におけるその種の役割に応じて、種の多様性を減少させたり増加させたりする可能性があります。議論された研究では、基礎種が類似の分類群と異なる分類群の種の多様性を制限した例が強調されました（それぞれマッケンジーフラッツと東部ツガの研究）。^{[4] [5]}

2018 年の Borstら による研究では、基盤種 (空間的に優勢な生息地構造生物^{[8] [9] [10]} ) が、生態系の種類に関係なく、種の促進を介して、種数で示されるサイズとリンク密度で示される複雑さを高めることで食物網を変更するという一般的な仮説が検証されました (図を参照)。^{[7]さらに、基盤種によって引き起こされる食物網の特性の変化は、食物網全体にわたる種のランダムな促進、または特定の}栄養段階または機能グループに属する特定の種のターゲットを絞った促進によって発生することを検証しました。食物網の底辺にある種はランダムな促進に基づいて予測されるよりも強く促進されず、肉食動物は基盤種の食物網でより強く促進され、その結果、平均栄養段階が高くなり、平均チェーン長が長くなることがわかりました。これは、基盤種が栄養段階ネットワーク全体で種の非栄養的促進を通じて食物網の複雑さを強く高めることを示しています。^[7]

基礎種は、新たな生息地を作り出し、物理的ストレスを軽減することで、関連するコミュニティを強力に促進します。^{[11] [12] [13] [14] [15] [16]}基礎種によるこの形態の非栄養的促進は、広範囲の生態系と環境条件で発生することがわかっています。^{[17] [18]}厳しい沿岸地域では、サンゴ、ケルプ、ムール貝、カキ、海草、マングローブ、塩性湿地植物が、流れと波を弱め、避難所と付着のための地上構造を提供し、栄養素を濃縮し、および/または干潮時の乾燥ストレスを軽減することで、生物を促進します。^{[8] [18]より無害なシステムでは、森林の樹木、サバンナの低木と草、淡水系の}大型水草などの基礎種も、主要な生息地構造の役割を果たしていることがわかっています。 [ ^{17] [18] [19] [20]}最終的には、すべての基礎種が生息地の複雑さと利用可能性を高め、それによって他の種が利用できるニッチ空間を分割して強化します。^{[17] [21] [7]}

• キーストーン種
• 指標種
• 代表的な種
• 生態学的促進