メソコズム

メソコズム（メソまたは「媒体」と-コスム「世界」）は、制御された条件下で自然環境を調査する屋外実験システムです。このように、メソコズム研究は、フィールド調査と高度に制御された実験室実験を結び付けます。^[1]

メソコズムは、中規模から大規模（例：水生メソコズムの範囲：1 リットル（34 米液量オンス）から 10,000 リットル（2,600 米ガロン）以上）になる傾向があり、相互作用する複数の栄養段階の生物が含まれます。

実験室での実験とは対照的に、メソコズム研究は通常、自然変動（日周など）を組み込むために屋外で実施されます。メソコズム研究は、主要な変数を制御できるほど小さい囲いの中で実施することも、さらなる実験のために自然環境の主要な構成要素を現場で収集して実施することもできます。

温度上昇、二酸化炭素濃度上昇、pHレベル上昇などの環境変数を意図的に操作することで、生物や生物群集が環境変化にどのように反応するかを評価するために、広範囲にわたるメソコズム研究が行われてきました。^[2]

メソコズム研究の利点は、関心のある環境勾配 (例: 温暖化温度) を制御または組み合わせて、関心のある種、個体群、またはコミュニティの成長または生存に影響を与える根本的なメカニズムを分離して理解できることです。勾配 (例: 気候変数) を操作することで、メソコズム研究は利用可能なデータを超えて拡張され、さまざまなシナリオの影響のより優れたモデルを構築するのに役立ちます。メソコズム実験には、さまざまな処理レベルの複製も含まれる傾向があります。

何かを操作することで、その生態系や環境で何かが起こった場合に何を期待できるかについてのアイデアを得ることができます。^[2]屋内のメソコズムでは、栽培チャンバーを使用すると実験をより細かく制御できます。^[2]植物を栽培チャンバーに入れると、空気、温度、熱、光の分布を操作でき、各要因に異なる量さらされた場合の影響を観察できます。^[2]

温室はメソコズム研究にも貢献しているが、時には気候変動を引き起こし、実験を妨げ、非効率的なデータをもたらすこともある。^{[3] [4]}

実験室での実験に成長室を使用することは、スペースが限られているため、不利になる場合があります。 ^[5] メソコズムを使用するもう1つの欠点は、環境を適切に模倣していないため、生物が元の環境での自然な行動とは異なる特定の反応を示さなくなることです。

[A] マッツェオらは、異なる量の植物プランクトン、動物プランクトン、競合相手にさらされたときのホプリアス・マラバリクス^{の食習慣を調べた。 [6]}実験を行う3か月前に、彼らは平均的な降水量、気温、および全体的な亜熱帯環境を維持した。^[6] 12のユニットを使用して、それらを帯水層の水、砂、植物で満たし、環境が植物プランクトンの発生に適したものになるまで隔離しておいた。[6]慎重な準備の後、マッツェオらは、異なる量の植物プランクトン、動物プランクトン、競合相手にさらされたときのホプリアス・マラバリクスの食習慣を調べた。^[6]実験では、これらのユニットをコントロール（動物プランクトンと植物プランクトン）と3つの実験（動物プランクトンと植物プランクトンを含むJenynsia multidentata ）、動物プランクトンと植物プランクトンを含むHoplias malabaricusの幼生、大型のHoplias malabaricus、Jenynsia multidentata、動物プランクトン、植物プランクトン）のカテゴリーに分けて実験を開始し、異なる条件下でのバイオマスの違いを観察しました。^[6]

[B] フラナガンとマコーリーは、8つの円筒形の原位置メソコズムを作成し、浅い池の二酸化炭素濃度に対する気候変動の影響をテストしました。^[7] 彼らは、カルガリー大学のキャンパスの池で、それを4つのコントロールと4つの実験に分けました。^[7]これらのメソコズムは、下部に開口部があり、池と同じ深さに沈められました。^[7]堆積物と温度を注意深く変化から維持することで、動物プランクトンと藻類の生産に成功しました。^[7]操作（水中に熱を注入）後、彼らは池の底の堆積物の二酸化炭素濃度を測定しました。データを収集して分析した後、フラナガンとマコーリーは、池の環境が温暖化したため、池からの二酸化炭素が周囲に増加し、その結果、堆積物内の二酸化炭素の量が減少し、間接的にその生態系の炭素循環が変化すると結論付けました。 ^[7]

[C] メソコズムは海洋環境における汚染物質の運命を研究するのに有用であるだけでなく、自然の海洋環境では実施できない制御された操作実験を行う能力も提供します。1976年以来、ロードアイランド大学の海洋生態系研究所（MERL）は、近くのナラガンセット湾から水を汲み上げたメソコズムタンクを使用して、汚染研究と実験的な海洋生態学的研究を行っています。^{[8] [9] [10] [11] [12] [13] [14]}

[D] メソコズムは、イトヨの多様化が栄養群集やその他の生態系プロセスにどのような影響を与えるかを研究するためにも使用されています。^{[15] [16] [17]}