一致/不一致

マッチ/ミスマッチ仮説 (MMH) は、デイビッド・クッシングによって初めて説明されました。^[1]^[2] MMH は、「個体群の加入変動を、その季節的活動 (開花や繁殖などの季節的活動の時期) と、その直下の種の季節的活動との関係によって説明しようとするものです。」^{[3]本質的には、獲物の季節的活動が}捕食者の需要の重要な時期とどの程度重なるかによって、繁殖成功度を測るものです。生態学的研究では、鳥類の繁殖の時期と主な獲物の年間季節的活動との重なり具合、^[4]^[5]ニシンの繁殖とカイアシ類の産卵の相互作用、^[2]冬蛾の卵の孵化とオークの芽吹きの時期との関係、 ^[6]草食動物の繁殖季節と植物の栄養素の変動との関係などが例として挙げられます。^[7]^[8]

マッチ

北極の生息地は、夏の間、繁殖を目指す渡り鳥にとって特別な場所を提供します。多くの地域では、季節的な節足動物が豊富で、24時間の光周期が長く、捕食動物が一般的に少ないです。^[9]シギ・チドリ類とスズメ目の鳥は、最も種の異なる2つのグループであり、水面に群がる節足動物の存在に大きく依存しています。シギ・チドリ類は非常に早熟な動物のグループで、孵化したその日にすべて動き回り、自分で餌を食べることができます。^[10]対照的に、スズメ目の鳥のほとんどは晩成性で、捕獲された節足動物は成熟して独立するまで親から餌を与えられます。^[10]

この地域の昆虫は、目立った活動期間が非常に短いことも特徴です。その多くは、雪が溶けて池の氷が解けるのを待ちながら、堆積物に潜った幼虫として冬を越します。[ 11 ]一旦^雪が解けると、動物は成長を続けることができますが、これには7年もかかることがあります。^{[12]成長の最終年にある動物は、短い摂食期間の後に蛹になり、交尾が行われる}一時的な大規模な交尾群れを形成します。その後すぐに産卵が行われ、成虫は死にます。

多くの北極で繁殖する渉禽類は、豊富なカロリー豊富な甲殻類が成長や脂肪の蓄積の制限要因とならない地域から渡り鳥としてやって来ます。^{[13]これらの前述の}節足動物の出現時期は、渡り鳥の巣作りと高い相関関係にあるに違いありません。そうしないと、子孫の最適な成長が妨げられます。渉禽類は渡りによって極度の生理的ストレスを受けており、準備として胸筋を膨らませ、消化器系を縮小する必要があります。^{[14]これらは収入繁殖戦略を使用する鳥であるため、到着時には}排卵を開始するのに十分な脂肪を蓄えていません。北極に到着すると、消化器系を再構築し、過酷な条件に対応できるように生理的に準備する必要があります。そのためには、卵を産む前に、豊富な獲物源を見つけてそれを利用する必要があります。^[14]

鳥が、消費した資源を回復するのに十分な時間を持って到着し、獲物の密度が最高になる時期に孵化するのに十分な時間を持って卵を産めば、子孫が北極から追い出される前に十分な成長時間を与えられる可能性が大幅に高まります。^{[14]そうでなければ、巣が荒らされる可能性が高くなり、雛が成長する時間が十分になく、より}温暖な気候の地域に自力で飛んで帰ることができない可能性が高くなります。

ミスマッチ

気候変動やその他の人間活動などの地球規模の変化の複雑さは、完全に理解されているにはほど遠い。私たちは今や、自分たちの行動が地球に何をもたらしているのかを理解しているが、自分たちの行動が生態系を混乱させている無数の方法については、まだ詳細を解明しているところだ。公表されている栄養段階の不一致の例は、ほぼすべて気候変動に関連している^[15]。しかし、人間の活動は地球規模の生態系に影響を及ぼしており、それらの活動のいくつかは栄養段階の不一致を引き起こす可能性がある。地球規模で関連のある人間が媒介する栄養段階の不一致の重要な例は、火災による資源の変動と草食動物の生殖需要との間の変動である^[7]。人間は火災の季節を変え、それが植生の資源の変動を変え、もはや草食動物の生殖需要と一致しなくなった^[7]。重要なことは、人間が媒介する栄養段階の不一致は一般的である可能性が高いが、それがいつ、なぜ起こるのかを特定するさらなる研究が必要であるということである。

緯度60度線より上では、21世紀半ばまでに気温が2.5℃上昇すると予想されています。^[16]また、年間平均気温は2020年までに1℃、2050年までに2～3℃、2080年までに4～5℃上昇すると予測されています。 ^[17]現在の科学的理解では、これらの予測の意味を真に理解するにはまだ長い道のりがあります。

頂点捕食者は、栄養交換において、すぐ下の獲物と活動を調整しなければならない。不一致が生じる良い例は、環境に高度に調和したかなり変わったライフサイクルを持つ冬蛾である。成虫は、耐寒性の11月に目覚め、交尾し、変態中だったオークの木に再び登って卵を産み、その卵はその後休眠状態に入る。^[6]これらの卵は2月に発育を開始し、孵化を望む重要な時点に達するまで数か月間続く。この孵化の日付は非常に重要で、孵化がわずか5日でも早すぎると、餓死してしまう。^[6]また、孵化が2週間遅すぎると、動物が必死に頼っているオークの葉はタンニン濃度が高くなりすぎて、動物に適切な栄養を与えられなくなる。^[6]これは些細な違いのように思えるかもしれませんが、動物が餌を食べなければならない期間を長くし、さらなる捕食や寄生のリスクにさらされることになります。近年、まさにこれが観察されており、それぞれの生物のそれぞれの問題の季節学に頼るメカニズムは、気象パターンの変化とそれぞれが反応する側面によって変化しています。^[6]

例外

もともと、MMH は単一の餌に依存する専門食動物にのみ適用されると考えられていましたが、さまざまな餌の栄養価によっても左右されることがあります。たとえば、一致または不一致の例のほとんどは、単一の資源に依存する捕食者の適応度に依存しています。 ^[4]^[6]^[2]しかし、より汎用的な種であっても、主な食料源の季節性が強かったり、繁殖などの年間サイクルの重要な期間を通じて品質が変動したりすると、季節的および/または栄養上の不一致に悩まされる可能性があります。 ^[18]たとえば、ヨーロッパヒメヒラタキは、幼虫が少ない時期に子孫に飛翔昆虫をより多く与えますが、これは子孫の状態に悪影響を及ぼします。^[19]対照的に、アメリカムシクイPhylloscopus sibilatrixの汎用的な食事は、幼虫のピーク時のバイオマスと繁殖成功率の不一致に影響が見られなかった理由でもあると考えられています。^[20]また、捕食者と獲物は異なる非生物的手がかりに頼っているに違いありません。^[3] 典型的な例では、捕食者は毎年固定された非生物的手がかりに頼り、獲物は年ごとに変化する手がかりを使用する傾向があります（上記の引用を参照）。

参照

水路封じ込め

参考文献

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さらに読む

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