カテゴリー: 生物の世界のつりあい

つりあいの破れ

生物の世界のつりあいは個体群の大きさがきちんと一定していてかわらない、というのではなく、たえず増えたり減ったりしながら成り立っています。

ですから、2、3年という短い年月のあいだには著しく増えたとか減ったとかいう例は、いくらもあります。

しかし、10年、20年という比較的長い年月のあいだをとってみると、ほぼ決まったところで上下しているようです。

ところが、ときには長い年月にわたってつりあいが破れる例もあります。
たとえば、キクイムシという甲虫が、森林を破壊した例があります。

キクイムシは針葉樹に穴をあけて生活していますが元気な木は少しくらいのキクイムシが侵入しても、そのために枯れるようなことはありません。

しかし、荒らしなどでたまたまたくさんの木が倒れるとキクイムシにはこのうえない住み家となります。

木が枯れかかっていて穴をあけやすいのと折り重なった下枝のためキクイムシを食べるキツツキなどが近よれないからです。
　
増えたキクイムシは、大群をつくってまわりの立ち木にまで侵入し元気な木をも枯らしてしまいます。

木が枯れると、強い光と乾燥のために下草も枯れ森林に頼っていたすべての動物・植物の生活が壊されてしまいます。

そんな地域には山火事なども起こりやすく、そうなれば、何百年にもわたって、もとの森林の姿は取り戻せません。

人間の影響

人類は、いまや地球上の陸地のほとんど大部分に入りこんでいます。
直接住めない海でさえ人類の影響が及んでいます。

山を切り崩し、森林を切り払い海岸を埋めたてる事業は土地そのものをかえるだけでなく、その土地やそのまわりに住んでいるあらゆる動物・植物に大きな影響をあたえ生物の世界のつりあいを乱しています。

しかも、これがかんたんには回復できないほどに激しく乱していることが多いようです。

土地開発とならんで、工場や都市の排水や排気によって河川や海・大気を汚したり農薬によっていろいろな動物が死んでしまう害も、近ごろ、頻繁に起こっています。

こうした水や大気の汚れは環境を悪くし生物の世界のつりあいを乱します。

また、多くの農薬は、害のあるバクテリアや虫たちだけでなく、それらの天敵をも滅ぼし場合によっては回復の遅い天敵よりも害虫個体群のほうが先に回復して、思わぬ被害が起こります。

文明の進歩にともなう自然の破壊は、ある程度は避けられないでしょう。

人類の力が小さかったころは人類の活動によるつりあいの乱れも小さく、自然はいつのまにか回復していました。

しかし、人類の力が強大となったいまでは私たちは自然がどのように破壊され生物の世界に将来どんな結果が生じ、それが人類にどのように跳ね返ってくるかということを考えたうえで活動を進めなければなりません。

地球は、現在の私たちだけのものではないのです。
したがって、地球や生物界を保つのは私たちの責任です。

それを果たすためには、生物のつりあいについて、もっともっと知識を豊かにすることが大切です。

競争と助け合い

食う食われるの関係にある個体群は同じ時期に同じ場所にむすびついて生活していますが食う食われるの関係にない個体群は、いっぱんには別々の場所か同じ場所でも別々の時期に生活しています。

たとえば、同じ土地には非常にたくさんの種の種や地下茎があるのですがそれらが生長し、花を咲かせ、実をむすぶ時期は種によって、早春・春・夏・秋と季節に違いがあります。

また、森林では、こずえ・中枝・下枝・地表・地中の各部分で異なった虫・鳥・獣の個体群が生活しています。

ところで、同じ時期に生活場所が重なることがあると同じような生活をしようとして2つの個体群のあいだに競争が起こることがあります。

これは、まえに述べた同じ個体群のなかの個体と個体の競争に似ています。
また、生活のしかたが違っていて2つの個体群が助け合うこともあります。

生物どうしの競争や助けあいは、むかしからいろいろな例が知られていますが、それが生物の世界のつりあいのなかで、どんな役割りを果たしているのか、という点については、まだ充分にはわかっていません。

植物どうしの競争

植物の競争は、光や水を奪いあうしかたでおこなわれるのがふつうです。

しかし、植物のなかには化学物質を出して競争相手がはえてこないような効果を上げているものもあります。

ヨーロッパのニガヨモギやアメリカのエンケリア（キク科）は葉に、ある物質がつくられ、雨で葉があらわれるか落ちた葉が雨水に浸されると、この物質が土の中に入り多くの植物の発芽をさまたげます。

地中には、驚くほどたくさんの種の種が埋もれています。

これらの種が同時に芽を出したら、非常に密度の高い群落ができあがるはずですが、土の中の種は必ずしも全部は発芽しません。

これは、種によって発芽期が異なっていることのほかに、ある種の種や根から発芽をさまたげる化学物質を出している例があるからです。

生物どうしの助けあい

助けあいにはいろいろの種類がありますが、なかでも共生が有名です。

共生とは、2種類の違った生物がいっしょに生活して、お互いが利益を得る暮らしかたを言います。

共生をしている2種類の生物を引き離すと生きていけなくなったり、生育が悪くなったりします。

シロアリとトリコニンフ

シロアリは木材を食べますが木材のセルロースはなかなか消化しにくいものです。

ところがシロアリの腸の中にはトリコニンフという原生動物の一種が住んでいて、これがセルロースを分解してくれます。

それで、シロアリはセルロースを消化することができます。
もし、腸の中にこのトリコニンフがいなければシロアリは生きていくことができないのです。

クマノミとイソギンチャク

クマノミという魚は、敵に襲われると大きなイソギンチャクの体の中に逃げこみます。

ふつうの魚はイソギンチャクに食べられてしまいますがクマノミだけは食べられません。

海には、イソギンチャクを食べるものはありませんからイソギンチャクの中のクマノミは安全というわけです。

いっぽうのイソギンチャクは、自由に動くことができないのでクマノミがえさを口もとまでおびき寄せてくれるのは、たいへん都合がよいわけです。

カツオノエボシとエボシダイ

カツオノエボシという、青いきれいな色をしたクラゲは長い触手を水中に垂れ下げて、あたたかい地方の海に浮いています。

触手には、剌胞という強い毒を出すとげがあり海に住むいろいろな動物は、このクラゲを恐れて、あまり近よりません。

ところがエボシダイという小さな魚は数匹でかたまって、このクラゲの下に群がっていることがあります。

エボシダイは、触手にふれても毒を感じないのでこの魚にとってカツオノエボシの下は安全な場所になるわけです。

コバンイタダキとサメ

コバンイタダキは、背びれが変形して吸盤になっている魚です。

この吸盤で、サメやカジキ・クジラ・ウミガメなどの体に吸いつき、その食べものの残りを食べています。
この場合は、コバンイタダキだけがとくをしているようです。

これらのほか、動物の共生の例としてアリとアブラムシ、ヤドカリとイソギンチャク、カクレウオとフジナマコなどの共生などがよく知られています。

マメ科植物と根りゅう菌

植物では、マメ科植物と根りゅう菌、地衣類などが有名です。

マメ科植物の根には小さなこぶがたくさんついており、その中には根りゅう菌とよばれるバクテリアが、いっぱい生活しています。

根りゅう菌は、土壌中の空気の窒素をアミノ酸につくりかえるはたらきをもっています。

マメ科植物は、光合成によってつくった炭水化物の一部を根りゅう菌にあたえ、根りゅう菌は合成したアミノ酸の一部をマメ科植物にあたえています。

ふつうの植物が生活できないようなやせ地にマメ科植物が生活できるのは根りゅう菌との共生のためとされています。

マメ科植物のほかにも根とバクテリアやカビが共生している例は、数多く知られています。

地衣類

地衣類は、共生が非常に進んだ植物です。

外側のカビ類と、内側のランソウ・緑藻というように、まったく縁の遠い2種の植物から成り立っています。

この場合、カビ・類と藻類は、きりはなされては生活できず決まった組み合わせでいっしょになって、はじめて地衣類として生活が成り立っています。

栄養段階

食物連鎖の源は、まえにも述べた通り、必ず植物になります。

それは、植物が、生物の生活に必要な栄養物質、つまり有機物をつくるはたらきをもっているからです。

そこで、植物を（有機物の）生産者と呼ぶことができます。

動物は植物を食べ、植物の体をつくる有機物の一部をつくりかえて自分の体とし一部を生活のためのエネルギー源に使います。

ブタやウシの肉も、もとは植物にふくまれているたんぱく質・アミノ酸や脂肪や炭水化物を自分の肉につくりかたもので植物のように無機物からつくったものではありません。

そこで、植物の生産者に対して、動物を（有機物の）消費者とよびます。

草食動物・肉食動物は、植物を直接に食べるものから順々に、一次消費者・二次消費者などと呼んで区別します。

そして、このようにわけることを栄養段階によってわけると言います。

また、動物・植物の死体や排出物にふくまれる有機物はカビ・バクテリアなどの微生物によって分解されて水・二酸化炭素・アンモニウム塩・硝酸塩などの無機物になって後に再び植物に利用されます。

そこで微生物は分解者ということになります。

生物の生活は、生物体の材料ともなり生物のエネルギー源ともなっている有機物があって、はじめて成り立つわけですから生物の世界を、生産者・消費者・分解者にわけてみることは生物の世界のつりあいの様子を物質やエネルギーの面から知るうえにたいへん役に立ちます。

生態ピラミッド

湖とか、森林とか、草原を頭に描いてみましょう。
そこでは動物・植物の個体群のあいだに、あるつりあいがあると仮定します。

つまり、そこにいるすべての生物に必要な有機物は、そこにはえている植物（生産者）がつくりだし植物から一次消費者へ、ついで二次消費者へと有機物がおくられている、ということです。

さらにまた、分解者が死体や排出物をどんどん分解して、そんなものが年々たまらないように掃除をするとともに植物の生産に必要な無機物を、まわりの無生物界にもどしています。

そして、環境から生産者へ、生産者から消費者へ生産者および消費者から分解者へ、分解者から環境へというように、いろいろな物質の流れがあるつりあいを持ちながら進んでいるのです。

こんな仮定にぴったりの自然はなかなか見当たりませんが、これに近い例はいくらか知られています。

そのような地域で、栄養段階の数量を調べてみると、どんな場合でも、生産者にくらべて一次消費者はぐっと少なく二次消費者はさらにずっと少ない、ということがわかります。

生産者の数量をいちばん下に、その上に一次消費者さらにその上に二次消費者、という具合に積み上げてみると上にいくにしたがって、急激に小さくなるピラミッド形になります。

これを生態ピラミッドと言います。

生態ピラミッドは、栄養段階の上の動物の生活を支えるためには段階を下にくだるほど、莫大な生物が必要であることをしめしています。

つまり、動物は無制限に食物の生物を食べているのではなく食物の生物がかなりの年月にわたって減らない程度にしか食べていないことをしめしています。

この生態ピラミッドが、いろいろな場所について明らかにされれば、つりあいを保つのに具合のよい動物や植物の数とか、つりあいのしくみなどが、もっとよくわかるでしょう。

その知識は、自然を保護するうえで、たいへん重要なのです。

密度の影響

これまでは、食べられさえしなければ個体群は増えるかのように述べてきました。

しかし、実際には、必ずしもそうはいきません。

なにかの原因で同じ植物の種が、ある面積の地面にたくさん芽を出したとしましょう。

この植物は、じきにこみあってきます。
同じ仲間の植物ですから生活のしかたも似ています。

このため、地上では隣り合う個体の葉や枝が互いに日かげをつくりあい、光合成に必要な光を奪いあいます。
地下では、根がからみあって、水や塩類を奪いあいます。

そのうちに、枯れる個体も出てきて、はじめに発芽した個体のすべてが、花を咲かせ、ふたたび種をつけるわけにはいきません。

植物によっては、イネ科やカヤツリグサ科の植物のように枯れる個体がでないかわりに全個体の生長が貧弱になり極端な例では、1本に1粒しか種をつけないというものもあります。

いずれにしても、こみあっている個体群からは個体と個体のあいだの競争のために、種は少ししかできません。

したがって、つぎの年には高い密度が保たれなかったり、ときには密度が下がったりします。

動物の場合にも、大発生に続く数年は、たまごや子を生む能力が低くなったり、病気が広がったりして仲間の増える力が低くなることもあります。

つまり、個体群がこみあうと密度を下げるようなはたらきがあらわれてくることがあるのです。

このはたらきは、個体と個体の競争を通してあらわれる場合が多く、それは個体群の増えすぎを抑えるという面で生物の世界のつりあいを保っていくのに役立っています。

気候の影響

動物や植物が成長し、増えていくためには適当な温度・水分・光などの気候条件が必要です。

例年にない大雪や強い霜をともなった冬や長期の日でり、あるいは長雨などがあると、ふ化や成長が悪くなったり病気になったり死んだりすることが多くなって個体群が増えることは、おさえられがちです。

また、気候の影響が、この個体群を食べるほうの動物に強くあらわれ食べるほうの動物が減ってしまい、かえって食べられるほうの個体群が増えるということもあります。

寄生

動物のうちには、ほかの動物の体を住みかとして、その動物の栄養を横取りして生きているものがいます。

また、植物にも、生きているほかの生物の体について、その生物から養分をもらって生活するものがあります。

このような生物の暮らしかたを寄生と言います。
そして、寄生する生物を寄生生物、寄生される生物を宿主と言います。

寄生生物としては動物ではキンギョやコイ・フナなどの皮膚に寄生するチョウやクジラの皮膚に寄生するクジラジラミ、カマキリの腸に寄生するハリガネムシ、ウシ・ブタなどの家畜の肝臓に寄生するカンテツなどがよく知られています。

植物では、畑のダイズに寄生するマメダオシ、木に寄生するツチトリモチやネナシカズラ、ススキの根に寄生するナンバンギセルなどがあります。

これらの寄生植物は、葉緑素をもたないので光合成ができず、すべての養分を宿主からもらっています。

また、エノキ・クリ・サクラなどの枝の上で生活しているヤドリギや芝地などにはえてほかの草の根に寄生するカナビキソウなどは宿主から養分を奪ういっぽう、自分でも葉緑素をもっていて光合成を営み、養分をつくっています。

このような植物を半寄生植物と言います。

さらに、カビやバクテリアのなかには、生きている生物に寄生して、
いろいろな病気を起こさせるものがあります。

人間の肺炎・結核・赤痢・腸チフスなどはバクテリアの寄生によって起こり、水虫やだむしなどはカビの寄生によって起こります。

植物の病気のほとんどは、カビと、動物の寄生によって起こります。

なお、たいていのキノコ・カビ・バクテリアは生物の排出物や死骸について、その中の有機物を栄養としていますが、このような暮らしは死物寄生と言い、せまい意味の寄生とは区別しています。

こうした寄生も、食う食われるの関係と同じです。

食べる動物が食べられる動物にくらべて大形なのにひきかえ寄生する動物は寄生される動物よりも、いっぱんに小形であるてんが違うくらいです。

したがって、食う食われるの関係で述べたことは寄生についてもあてはまります。

天敵

ある動物は、決まった動物を食べたり決まった動物に寄生したりします。
この場合、食べられたり寄生されたりする動物にとって、はじめの動物は自然の敵なので、天敵と言います。

フクロウとネズミ

フクロウが住む木の下などを見ると、たくさんのネズミの骨などが捨てられているのを見かけます。

ネズミは、植林したばかりの木の芽や根などを食い荒らしてしまい、その害は非常に大きなものですが、このネズミの天敵がフクロウなのです。

フクロウはカエルやヘビや昆虫なども食べますが、いちばんよく食べるのはネズミ類です。

マングースとハブ

天敵には、鳥や昆虫のほかに、獣もいます。
沖縄でハブという毒ヘビがたくさん増えたときに、これを退治するため、インドからコブラという毒ヘビを食べるマングースを移入したことがあります。

マングースは毒ヘビと戦うときは、かまれないようにうまく体をかわし、隙を見て毒ヘビの頭にくいついて殺します。

沖縄では、マングースのおかげで、ハブを退治することができました。
しかし、ハブがいなくなってえさがなくなると、こんどは、マングースがニワトリを襲うようになり困ったそうです。

このほか、昆虫を食べる野鳥類、アブラムシやカイガラムシを食べるある種のテントウムシ類などがあります。

こうした天敵も食う食われるの関係と同じで生物の世界のつりあいに一役かっています。

弱肉強食

よく、生物の世界は強いものが弱いものを食い殺す闘争に明け暮れる世界だ、という人があります。

そんなとき、決まって思い浮かべられるのは獰猛なトラやオオカミが、か弱い子ウサギや子ヒツジを襲う場面です。

しかし、トラやオオカミはウサギやヒツジの姿さえ見れば食い殺しているのでしょうか。

満腹している肉食動物は、食物を見ても知らん顔をしていると言います。
トラやオオカミが必要なのは、生きていくのに必要な食物であり草食動物を殺して滅ぼすことが、役目ではないのです。

また、肉食動物さえいなければ草食動物は平和に暮らせるものでしょうか。

アメリカのアリゾナ州に、カイバブ高原という所があります。
面積は、東京都のほぼ1.5倍です。

20世紀のはじめごろ、この高原には約4000頭のシカがいて、これを食べるものとしてオオカミとピューマがいました。

シカは狩猟のよい獲物なので、これを保護するため、その後20年ちかくのあいだ、オオカミとピューマが人間の手で殺されました。

その結果、シカは一時およそ10万頭にまで増えました。

ところが、このたいへんな数のシカのために食物となる植物は急激に減ってしまい、おまけにシカが踏み固めた土地は草もはえないように荒れ果ててしまいました。

そして、ある年の冬には、4万頭ものシカが植え死にし病気が流行り、10万頭はまたたくまに1万頭になってしまいました。

このころになって、人々は、このシカがカイバブ高原で植物とつりあって末長く安全に生活していくためにはシカの増えすぎをふせぐしくみが必要であることに気づきました。

肉食動物は、シカの増えすぎをふせぎ、そのことによって植物をまもり、シカを飢え死にから守るという、重要な役割りを果たしていたのでした。

その後、オオカミとピューマも保護されてカイバブ高原はむかしのつりあいを取戻しました。

生命を支える植物

生物は、生きていくために、常に栄養となる物質を取り入れています。
このことは、生物が無生物と違う特徴の1つとなっています。

緑色の植物は、光合成により、太陽光のエネルギーを使って水・二酸化炭素・塩類から、必要とするすべての栄養物質をつくります。

また、あるバクテリアは光や化合物のエネルギーを使って無機物から栄養物質をつくっています。

そのほかのすべての生物、とくに人間をはじめとする動物は食物という形で栄養物質を取り入れています。

その食物とは、植物と動物です。

植物を食べたり、植物の汁を吸う草食動物は植物が作った栄養物質を直接利用しています。

動物だけを食べる肉食動物は栄養のために植物を食べることは、あまりありません。

しかし、肉食動物の食物となる動物は多くの場合草食動物であり、たとえそうでなくても、食物となる肉食動物の、そのまた食物は何かと辿っていくと栄養物質の源は必ず植物に行きつきます。

こうして、栄養物質は植物を出発点として動物から動物へと伝わっていくわけです。

食物の鎖

人間とかトラ・ライオン・ワシのような大形の肉食動物は、ほかの動物の食物となることはありません。

しかし、いっぱんの動物の個体群は、なにかの動物や植物を食べるとともに別の動物の個体群によって食べられています。

このように、1つの個体群は食う食われるの関係によって他のいくつかの個体群と強くむすびついています。

このような生物間のつながりを、食物連鎖と呼びます。

食べるということは動物が生活していくうえで、ぜったいに欠かせない生活条件です。

ですから、たとえばサバ個体群を考えると食物のイワシ個体群をどれだけ食べカツオ個体群にどれだけ食べられるかによってサバ個体群が増えたり減ったりするわけです。

ところで、動物にはカイコのようにクワの葉だけしか食べないというものがありますが、いっぽうアメリカシロヒトリのようにおよそ広葉樹の葉であればなんでも食べるというものも少なくありません。

また、ある個体群は何種類もの動物の共通の食物になっているという面もあります。

このように、実際の食う食われるの関係は複雑で食物による鎖というよりは食物による網目といったほうが、ぴったりします。

いま、上の図のトビケラのように何種類かの個体群を食べる動物がいるとします。

なにかの原因で食物の1つの個体群が減るとトビケラはその個体群を見つけにくくなって、その分の栄養物質を、ほかの個体群を食べることによって補います。

すると減り欠けた個体群は見逃されて食い減らされずに、また増えるチャンスが与えられます。

反対に食物の一個体群がとくに増えると、それだけ目立ちやすくなり、より多く食べられるため、いちじるしく増えるということはありません。

こうした関係が生物の世界のつりあいと密接にむすびついているのです。

森への誘い

自然というものを思い浮かべるとき、そこには、必ず生活している生物が存在しています。

自然のもっとも大きな特徴の1つに、生物の世界のつりあいがあります。
そこで、実際の自然に例をとって、このつりあいを考えてみましょう。

ここは、中部地方の海抜2000メートルぐらいの山地でモミやツガなどがおもにはえている原生林です。

そそり立つ巨大な木、もともと丈の低い木や若くて小さい木、いちめんにはえる下草やコケ、緑のコケにおおわれて横たわる木、白骨のような枯れた木など、原生林は人工林と違って雑然としています。

そして、全体にうす暗く、ところどころに光がさしこんでいます。

空気は夏の昼でもひんやりしていて、いろいろな小鳥の声を運んできます。

一羽だけの声もあれば、ひと群れが鳴きかわしながら通り過ぎることもあります。
小さな獣が顔を出すこともあります。

またブーンと羽音を立てて、ブヨや力がよってきます。
こんな森の中に立ったら、まず、こんなことを考えてみてください。

「さっきの小鳥は何羽もいっしょだった。
見渡すと、同じような木や草があちこちにあり、この小さな花は森のずっとおくまで続いている。

虫は1匹しか見えないが、きっとほかに仲間がいるのだろう。

私たちが見ているのは動物も植物も、そんな仲間の一部なのだというようなことです。

仲間の集まり

私たちが森林の中で見かける木や草や小鳥や獣や虫たちは、それぞれが同じ仲間（分類上の種）の一員として生活しています。

これを、生物の生活を調べる場合には、個体群とよびます。
草1本、虫1匹が個体です。

生物の生活は、個体群をもとにして成り立っています。
森林だけでなく、草原でも、池や沼、川や海などでも生物は個体群というまとまりをもって生活しています。

生物の世界のつりあいというのは、いろいろの種が何百年、何千年という年月のあいだでは大まかに見て、どの種も極端に増えすぎることもなければ減り過ぎもしない、ということです。

そのようなつりあいは、どんなしくみで保たれているのでしょうか。