魚の巣 Topics ミステリーサークル これからも海からの新発見は続出する 奄美大島と加計呂麻島の間 大島海峡 いつも波静か 白砂と珊瑚礁 島 入江 1995年に25 30mの改訂で丸い構造物が 発見された 間もなく シッポウフグの仲間が造ってい ることもわかった メスを呼ぶ 2013年に論文報告

第6回 生命の多様性

生物学 1

生物の数と分布

2015年前学期

2015年5月25日版

個体群、コゲラの生態

∼

Topics ∼

魚の巣？ ミステリーサークル 

∼ これからも海からの新発見は続出する

奄美大島と加計呂麻島の間、大島海峡

いつも波静か、白砂と珊瑚礁、島、入江

1995年に25 30mの改訂で丸い構造物が

発見された。

間もなく、シッポウフグの仲間が造ってい

ることもわかった。メスを呼ぶ。

2013年に論文報告、今年、国立科学博物

館の研究者が新種、アマミホシゾラフグ

を記載。

https://www.youtube.com/watch?v=f4P9qOdxXps

http://www.marinestation.jp/mysterycircle.html

21日の報道は、ニューヨーク州立大国際生物種探査研究 所が選ぶ２０１５年の「世界の新種トップ１０」に選ん だというもの。

第11回 奄美御大島の自然もお楽しみに

∼

Topics ∼

ベランダの巣箱で、シジュカラが７個の卵を抱卵中（たぶん、二回目の営巣）

最初覗いたら、卵が７つ

すぐにカメラをとってきて再び開けたら、母？鳥が抱卵中、怒られた。

生物季節

この後、講義の中で、ワイタム森 のシジュウカラの産卵日など参照 横瀬、東大界隈では雛の声が にぎやかなので、 たぶん、１度巣立たせた後の ２回目の営巣

∼

Topics ∼

生物音響

オオアオシャク？幼虫（芋虫）がコブシを齧る音がよく聞こえた

動物音声モニタリング

Acoustic Data for Animal Monitoring

コブシの新葉を食べるオオアオシャク？の幼虫・・・噛む音した！

その後、警戒（擬態）姿勢、シジュウカラにかまっている間に隠れて

しまった・・・意外と素早い

http://biodb.i.hosei.ac.jp/nagaike/mPhoto/11/07/110711203547.jpg

音を流して    

お聞かせしました。

∼

Topics ∼

我が家に、インコ４兄弟きました。性別不明、にぎやかです。

伴侶生物？

インコは自然（オーストラリアなど）では、群れで行動しています。 セキセイインコ等は、家畜（飼育して繁殖もさせている）になって  いますが、多くの大型オウムなどは生息地で捕獲されていて、自然  破壊になっています。（営巣木を切り倒してしまうなど）

講義スケジュール（計画）

1  

4月13日  オリエンテーション：本講義の概要紹介

  

自然科学としての生物学の基本1（進化と進化論、生物の多様性）

2  

4月20日 生物学の基本2（DNA，遺伝学、生態学）

3

  

4月27日 生命の多様性1（形態、行動、生態の多様性）

4

  5月11日 生命の多様性2（形態、行動、生態の多様性）

5

  

5月18日 生命の多様性3（形態、行動、生態の多様性）

6

  

5月25日 生物の数と分布（個体群、コゲラの生態）

7  

6月 1日 生態系のしくみ（群集と生物間相互作用）

8  

6月 8日 生態系のしくみ（共生）

9  

6月15日 日本の自然（環境の多様性、日本の特徴）

10 

6月22日 日本の自然（森林、ツキノワグマとドングリ）

11 

6月29日 日本の自然（奄美大島の自然、ルリカケスとドングリ）

12 

7月 6日 日本の自然（阿武隈山地の自然、大震災と自然）

13 

7月13日 生態系の管理（生物多様性と固有性）

14  7月20日 生態系の管理（外来種と課題）

7月27日期末試験期間休講

15 

８月 3日 

これからの地球、人類、日本の社会（J. ダイアモンドDVD他）

  

※授業内容、予定 → 毎週、ホームページ等で確認してください。

個体から生態系まで

個体

個体群

群集

生態系

景観

分子

DNA

細胞

器官

個体

個体群

群集

生態系

景観

地域

地球

宇宙

生態学

生物学

獣医学

狭

義

広

義

エ

コ

人間社会

スケールの考え方、階層性

生態学

生理学

行動学

遺伝学

進化学

C. Krebs “Ecology” p.2 から再描画

この講義の範疇

+社会学

保全生態学、生態系管理、合意形成、リスク管理

来週この辺りも簡単に説明

生態学

生物の

分布

と

数

、

生物の

分布

と

数

を決める物理的、化学的、

なにより生物学的な特徴と

関係

について書いた本

(ベゴンら『生態学』第４版)

(2005) 738ページ

第4版翻訳

2013年3月刊行

Elton

の定義を引用

“Ecology” Charles Krebs

“Ecology” Begon, Townsend & Harper

生態学

今日は、主に 分布 と 数 について

思い出そう ・・・ 科学 としての生物学 生態学

２つのなぜ Why と How

生態学用語 生態的地位 ニッチ 

niche

distribution

アブラナ科の植物は、だいたい畑や草地にある。

産卵や交尾相手探しのために飛んでいるのも、その辺り。

の、空間的、時間的な位置 は 分布

例えば、モンシロチョウは、自然にはユーラシア大陸と北アフリカ

の温帯∼亜寒帯にいた。人（作物）とともに移住し

（「外来種」）

、

今は、北アメリカ、オーストラリア、NZなどにも分布している。

本州ではだいたい蛹で越冬する？この辺りだと３月頃から成蝶が現れ、10月頃まで

4回前後産卵季節がある。幼虫はアブラナ科の葉を食べる（だいたいアブラナ科の

植物の葉についている）。

分布 どこに いるか

数 どれだけ いるか

生態学用語 個体群サイズ 集団を構成する個体数

 

_{population size}

例えば、日本の人口は約1億2000万人。いちばん、正確に判ってい

る動物（生物）の数。産まれたり、死んだり、日本から出て行った

り、入って来たり、記録漏れもあって、いつも変化している。

野生生物の数を正確に知ることは、無理。

だいたいの数、といってもそれでも「正確」といってよい数もある。

長期間の傾向として、増えている、減っている、変動しているなど。

例えば、日本の人口は約1億2000万人。いちばん、正確に判ってい

る動物（生物）の数。産まれたり、死んだり、日本から出て行った

り、入って来たり、記録漏れもあって、いつも変化している。

日本の人口は、長期的（100年位）には減る傾向に変わったところ。

Wytham Tit Study ‏@WythamTits 2015/05/06

We expect very few new nests. Great tit numbers (N=322 nests) are up on last year & blue tits ( N=284 nests) are down

オックスフォード大学ワイタム森（研究林）の巣箱でのシジュウカラの研究 2種で1000以上の巣を毎年観察し ている、 70年間ぐ らい研究が続い ている！ ワ イ タ ム森の研究紹介 https://www .youtube.com/watch?v=akqPnqQF7ro シジュウカラの産卵した営巣数、雛が孵化した腹数、巣立った腹数（最近10年）

生息密度

density

ワイタムのシジュウカラは、なわばりを持っている 390haの研究林に、300 400羽程度 つまり1ha に１つのなわばりがある 巣箱をかけているので、自然の密度よりは「相当」高い と思われる。 自然の中では、樹洞、庭なら巣箱やひっくり返した底（上）に穴のある植木鉢など に営巣している。 アオガラはシジュウカラより小さく、弱い。 日本のシジュウカラもだいたい同じぐらいなわばりをもつが、それほど高密度で 観られる場所は、石田は知らない。東大本郷・弥生キャンパスに５∼６なわばり？

350 なわばり / ha

多く用いられるのは、個体巣密度 700羽 / ha の繁殖（親鳥雌雄）個体 ・・・ など アホウドリのように、コロニー（集団）で営巣すると数えやすい（目の前にみないる 森林の鳥では、なかなか全個体は見えない。 なわばりを持っていない個体も、すくなからずいる（こっそり？） 通過、訪問、通過個体もいる → 移出、移入個体などとも言える（把握できた場合） 繁殖していない個体、なわばりももっていない（あぶれ）個体 つがい以外の前年のこどもなどがいっしょにいることもある

http://www.zoo.ox.ac.uk/egi/research-at-the-egi/study-sites/

オックスフォード大ワイタムの森のシジュウカラの研究説明

Wytham Tit Study ‏@WythamTits 2015/05/20

We now have>5000 tit eggs!Laying is v. synchronisd-90% of clutches started within 2 wks.Now we await 5000 nestlings..

Wytham Tit Studyさんがリツイート

Ella Cole ‏@EllaFCole2015/05/21

Building tits out of caterpillars:1g->20g in 14 days. Human equivalent=7lb newborn growing into 10 stone teen in 2wks!

Wytham Tit Studyさんがリツイート

Ella Cole ‏@EllaFCole 2015/05/24

Lots of happy nestlings in Great Wood today.This little fatty weighd in at 21.3g (in 98th percentile for Wytham GTs)!

シジュウカラ巣立ち雛の体重 平均18.43g

サンプル数90,671羽 !!! この仔は、特別大きい

Johan Nilsson ‏@_Jni_ 2015/05/20

They grow up so fast... Hope to se you soon again :)

番号の入った金属の足環（長持ちする）と 双眼鏡で「個体識別」できるプラスチック のカラーリングをつける。

イングランドとウェールズのアオサギの個体数の変化

日本全国で「近年」、アオサギは「増えている」

夏だけ

冬だけ

M Begon, JL Harper & CR Townsend, “Ecology” p.323

関東地方のカワウの個体数の変化

（日本野鳥の会／NPO バードリサーチ）

環境省自然環境基礎調査（第３回／第５回）

カワウは漁業、森林被害も課題に

スズメ が 減っている ？

九州で捕獲（狩猟）されたスズメ類の数、飯田繁 (2004)

0

375,000

750,000

1,125,000

1,500,000

1965

1975

1985

1995

九州

ヨーロッパのイエスズメも激減している

「子連れスズメが少なくなっている」 三上修 (2008)

ブリテン島のコアカゲラは10分の1に減った

野生動物（生物）の 数や分布は変動する

どのような 関係（原因）で変動するのか

個体群（集団）全体としては

元の数 + 出生数 - 死亡数

 一地域（集団の部分だけ）を観察すると

    + 移入 - 移出

で変化後（次の時）の数になる

dN/dt = r N = (b-d)N

数を決める関係 捕食者は食べてその相手の数を減らす  

 

 

 

食う食われる関係

http://en.wikipedia.org/wiki/Functional_response

食べられた数 被食者（食べられる生物）の生息密度

数を決める関係 被食者は捕食の数に影響を与える  

 

 

 

3つ位の、基本的なパターン（様式）が観察される

飽和、食べきれない

資源が増えると、その資源を利用する生物も増える？ 短期には、必ずしもそうとは言えない。

M Begon, JL Harper & CR Townsend, “Ecology” p.298

ヤマネコとウサギの個体数の変化

ワムシとクロレラ

次回、群集・生態系のしくみでもうちょっと前後の説明をします。

と    が競争者の場合

種１の

個体数

種2の

個体数

おなじ場所に居られる数は、他の種にも影響される 例）ワイタム森のアオガラ（シジュウカラより小さい）

dN/dt = r N

K は環境収容力

dN/dt = r N

( )

N

K-N

M Begon, JL Harper & CR Townsend, “Ecology” p.81

ビスマルク諸島（ニューギニア）における、近縁の

ハト２種の分布

(J. Diamond 1975)

d N

1

/dt = r N

1

(   )

α, 種２の種1への影響の強さ

N

1

dN

2

/dt = r N

2

(   )

K-N

2

- βN

1

N

2

数を決める関係 競争者は相手に負荷 

 

 

 

 

を与える関係

K-N

1

- αN

2

β, 種1の種2への影響の強さ

第10回 日本の野生動物で、人との軋轢とも関連して説明します。

？

Japanese pygmy woodpecker

Dendrocopos kizuki amamii :

Amami-oshima, Tokuno Is.

D. k. nigrescens : Okinawa Is.

D. k. orii : Iriomote Is.

伊豆大島にはいなくて

三宅島・御蔵島にいる

佐渡島にいない

どちらも森はある

対岸には居る

台湾の森のは、「別種」がいる

コゲラの分布

ちなみに、加計呂麻島では

オーストンオオアカゲラは

ふだんはいない（数零）が

たまに観察、食痕がみつかる

分布は直接個体を

観察できなくても

糞、足跡などの生活

痕跡から確認できる

場合もある

石田 健『飛ばない翼の進化』BIRDER 1999(9) から

コゲラは，佐渡島や伊豆大島などの比較的「本土」に近く

あるていどの面積もあり森林もあるいくつかの島に生息して

いない．遠くて小さい小笠原諸島や南西諸島の先島列島な

どにいないのは納得できるとしても，近くの島にいないこと

は謎めいて．私は，このことと，コゲラが1980年代になっ

てから突然のように東京などの都市緑地で繁殖し始めたこ

ととは，コゲラの性質と関連した似た現象なのではないか

という仮説をたてた．都市緑地は，小さな緑の島に例える

ことのできる特質を備えている．1980年代は，その緑の島

がそれ以前よりも緑の本土である山地帯から遠くなった時

代でもあったと言えるだろう．このようなコゲラを研究する

ことは，島の鳥の翼の進化のことを知るよい道しるべにな

るのではないかと期待できる．

レジュームシフトがあった時代      （石油文明、都市化）

身近に分布を広げたコゲラ

1980年代になってから東京などの都市緑地で繁殖するようになった。

その原因ははっきりと説明できないが、巣穴や就穴が掘れる一定の太さ

と硬さの枯枝が安定して供給されるなど、コゲラの棲める環境が都市の

緑地にできてきたことは必要条件であった。日本の森林は木材を多くは

使わなくなって、急速に回復している。

全国の鳥の調査、ウグイス等と同様に 出現頻度 が 高い 種

これも、数 や 分布 のひとつの基準とみなせる

行って居ないことを確認

佐渡島や伊豆大島に

コゲラの住める森はある

のにコゲラの食痕はない

形質の異なるものが個体群内で少しずつ異なる生態

的地位をもつことによって、少しずつ異なる選択を

受けることから適応的であると説明・・・するの

に・・・変異がもっとも大きく、進化と行動の研究

に適した鳥が、ダーウィンフィンチだった。

競争相手がいないことによって制約がなくなり、形

態や生態が変わる形質放免（仮訳:character

release）・・・を実証するのに・・・ダーウィン

フィンチの２種が、最適だった．

Peter R. Grant : 1986. Ecology and Evolution of Darwin's Finches

前書きから

 歴史の解釈 歴史は再現させることができない。事

実のすべてを記録することも、証拠として得ることも

できない。現在得られる情報から、推測する。

歴史があったこと自体は、多くの場合信じられる。

       ＝事実としての進化

それが、どのようなものであったかを知るための、方

法、理論が必要。   =進化論、進化学

情報・事実・時間・確率

生物の由来 進化の歴史を推定する

現在得られる事実（証拠）から進化の歴史を解釈する

事実 = 化石、現生生物の形質（表現、DNA）

 『虚数の情緒』（副題：中学生からの全方位独学法）から(p.201-202)

 科学的に、考える、洞察する、ということの例。

紀元前３世紀のエジプト・アレクサンドリアの国立図書館長エラトステネス と

いう人は、地球の外周を推計した。

 アレクサンドリアの真南、ナイル川上流のシエネという町の深井井戸の底を夏

至の正午に太陽が照らす（真上に太陽が来る）ことをヒントに、町のあらゆる物

の影がなくなり、太陽光線が平行光線であることを洞察し、また、同じ時に、ア

レクサンドリアでは物の影ができていたことから、アレクサンドリアの地上に垂

直に立てた棒と影を二辺とする直角三角形の頂角が、シエネとアレクサンドリア

の間の地上線と地球の半径が作る直角三角形の頂角と等しい、相似三角形の関係

から、推計した。

 ２つの町の間は凡そ925km、直角三角形の頂角は７度20分、つまり360度の

約５０分の１だった。925kmx50=46250kmが地球の外周と推計した。現在の

技術・知識では、約４万キロと計測されている。（真円ではない）

 また、この時代から、人類の叡智は「地球が球である」ことを知っていたこと

もわかる。

推測する とはどういうことか？

http://www.livingworld.net/works/galaxy-mini/lang-pref/ja/

リビングワールド 銀河系の外の解説

宇宙の場合

石田 健『飛ばない翼の進化』BIRDER 1999(9) から

コゲラの右の翼の初列風切羽の長さを，外から２番目から始

めて内側に向かって１枚ずつ７枚測定した値を，本州で捕獲

した個体と奄美大島で捕獲した個体とで比較した．奄美大島

のコゲラの翼はやや短く，先端が丸い傾向がある．同じ体重

の鳥であれば，翼が小さいほど飛ぶのに不利であり，近縁種

どうしや種内では長距離の渡りをする集団の方が，短距離し

か季節移動をしない集団の鳥よりも翼が尖っている傾向があ

ることが報告されている．沖縄島のコゲラの翼はもうわずか

に本州のコゲラの翼に近いものの短く，三宅島のコゲラは本

州のものにもっと近いという結果になっている．まだ多くの

計測値を得て比較しなければダーウィンフィンチにおいて観

察されたような進化の様子をかいま見ることはできない．

こんなにぎやかなところでも給餌中（馬事公苑）

枯れ木、枯れ枝に穴を掘って、巣やねぐらにする

（山中湖）

巣内の雛（巣立ち近い）にカミキリムシ類？

の幼虫を給餌する親鳥

雌雄交代

つがいの仲がよく、いつもいっ しょ、ギーと静かに声をかけあ っているので見つけやすい 人にも少しなつく 雛の糞は、親鳥が運び出す 小さいうちは食べてしまう。 巣立つときは、残している。

行動圏の面積おおよそ20ha程度

1980年代の山中湖で観察した

個体群でも巣間が300m程度

シジュウカラとそれほど体の大

きさは変わらないが、広い。

コゲラの生息密度

不明

キリンやゾウ 、シロナガスクジラは少ない 大きな動物は数が少ない 巨大な樹木は け っこ うたくさん生え ている なぜ？ （How)

生物では、メス（卵をつくる性）のほうが大きいのが ふつう

鳥はオスが大きい場合も多い、哺乳類は多数、なぜ？

コゲラのつがいは、メスのほうが大きい

0

2

4

6

8

80

84

88

92

オス

メス

翼 の 長 さ

計

測

し

た

個

体

数

mm

76

78

80

82

84

86

88

90

92

18

20

22

24

mm

体 重

g

つがいで捕獲した場合（一部）