生物多様性とは？ 3つのレベル
生物多様性とは、命のあらゆるレベルでの生き物の多様さのことです。この言葉は、科学者のエドワード・ウィルソンが広めました。
- 遺伝的多様性：1つの種の中にある遺伝子の違い。インドには5万種類以上のイネと約1,000種類のマンゴーがあります。薬用植物の Rauwolfia vomitoria（ラウォルフィア）は、場所によって薬レセルピンの強さが違います。
- 種の多様性：種の数の多さ。西ガーツ山脈には、東ガーツ山脈より多くの両生類がいます。
- 生態系の多様性：砂漠、熱帯雨林、マングローブ、サンゴ礁、湿地、河口、高山の草原など、生態系の種類の多さ。インドには、ノルウェーのような国よりずっと多くの種類があります。
種はどれくらいいる？
これまでに名前がついた種は約150万ですが、全部で約700万種いると考えられています。記録された種の70%以上は動物で、昆虫が最大のグループです。インドは世界の陸地の約2.4%しかありませんが、世界の種の約8%を持ち、12のmegadiversity（超多様性）国の1つです。
生物多様性のパターン
緯度による勾配
赤道から極へ向かうほど、多様性は下がります。赤道に近いコロンビアには約1,400種の鳥がいますが、はるか北のグリーンランドには約56種しかいません。アマゾンの熱帯雨林は、地球でいちばん命が豊かな場所です。
熱帯が豊かな理由：(1) 何百万年も氷河期の影響を受けず、種が生まれる時間が長かった。(2) 気候が安定していて予想しやすく、種が専門化できる。(3) 1年中日光が多く、生産量が多い。
種数と面積の関係
探検家アレクサンダー・フォン・フンボルトは、調べる面積が増えると種の数も増えるが、それはある程度までだと気づきました。両対数のグラフにすると、直線になります。
log S = log C + Z log A
S = 種の豊かさ、A = 面積、Z = 傾き（回帰係数）、C = Y切片です。狭い地域では、生物のグループや場所に関係なく、Zは約0.1〜0.2です。大陸全体のような非常に広い面積では、Zは急になり、約0.6〜1.2です。
生物多様性の大切さ
安定と生産性
長期の野外実験（デイビッド・ティルマン）で、種が多い区画ほど、年ごとの総バイオマスの変動が小さく、生産性も高いことが分かりました。豊かな生態系は安定しています。
リベット・ポッパー仮説
ポール・エーリックは、生態系を飛行機に、種をそのリベットにたとえました。数個のリベットを失っても問題ないかもしれませんが、たくさん失ったり、「翼」にある大事なリベット（キーストーン種）を1つ失ったりすると、システム全体が崩れます。
なぜ気にするの？
- 直接の利益（狭い意味の功利）：食べ物、繊維、薪、薬（薬の25%以上は植物由来）、染料、樹脂など。自然の中から役に立つ物質を探すことをバイオプロスペクティングといいます。
- 間接の利益（広い意味の功利）：森が出す酸素、ミツバチや鳥による受粉、きれいな水、豊かな土、そして美しさや楽しさなどの生態系サービス。
- 倫理：どの種にも生きる権利があり、私たちは地球を分け合っているので、よい状態で次の世代に渡すべきです。
生物多様性の損失：悪の四重奏
IUCNは、過去500年でおよそ784の絶滅を記録しました。ドードー（モーリシャス）、クアッガ（アフリカ）、フクロオオカミ（オーストラリア）、ステラーカイギュウ（ロシア）などです。いまの絶滅の速さは、自然な速さの100倍から1,000倍と考えられていて、その大部分は人間のせいです。これを第6の大量絶滅といいます。
種が失われると、植物の生産が減り、干ばつや害虫への強さが下がり、水の利用や病気の循環といった働きも不安定になります。
4つの原因（悪の四重奏）
- 生息地の消失と分断：最大の原因。熱帯雨林はかつて陸地の約14%を覆っていましたが、いまは約6%です。大きな生息地が小さく切り分けられると、広い場所が必要な動物（大型のネコ科、渡り鳥）が減ります。
- 乱獲：採りすぎること。ステラーカイギュウやリョコウバトは狩り尽くされました。多くの海の魚も獲りすぎです。
- 外来種の侵入：ビクトリア湖に放されたナイルパーチは、200種以上のシクリッドを絶滅させました。ニシキオオハギ（Parthenium、ブタクサモドキ）、Lantana（ランタナ）、ホテイアオイはインドの生態系に害を与えています。アフリカナマズ Clarias gariepinus は在来のナマズを脅かしています。
- 共絶滅：ある種が絶滅すると、それに頼る種も一緒に死にます。たとえば、宿主に寄生する生き物や、ある植物とその唯一の花粉の運び手などです。
絶滅危惧種とレッドデータブック
国際自然保護連合（IUCN）はレッドリストを作っています。これは最初、レッドデータブックとして印刷されました。それぞれの種がどれだけ絶滅に近いかを記録しています。
| 区分 | やさしい言葉での意味 |
|---|---|
| 軽度懸念（LC） | ふつうに見られ、いまは危険がない |
| 準絶滅危惧（NT） | もうすぐ絶滅の危機になるかもしれない |
| 危急（VU） | 野生での危険が高い |
| 絶滅危惧（EN） | 危険がとても高い |
| 深刻な危機（CR） | 危険が極めて高い |
| 野生絶滅（EW） | 動物園や農場でしか生きていない |
| 絶滅（EX） | 世界のどこにも1頭・1本も残っていない |
VU、EN、CRをまとめて絶滅の危機にある種（threatened）といいます。インドの例：トラとガンジスカワイルカは絶滅危惧（EN）、インドオオノガンとガビアルは深刻な危機（CR）です。レッドデータブックは、保護の計画を立てたり、みんなに知らせたり、急いで助けが必要な種を見つけたりするのに役立ちます。
保全：生息域内保全と生息域外保全
生息域内（in situ、現地）保全は、種を自然の家の中で、生態系ごと守ります。種が自然なつながりを保てるので、いちばんよい方法です。例：ホットスポット、保護区、聖なる森。
生息域外（ex situ、現地の外）保全は、種を元の家の外で守ります。種がとても危ない状態で、特別な世話が必要なときに使います。
- 動物園、植物園、野生動物サファリパーク。
- 飼育下での繁殖と野生への返還（インドのハゲワシやガビアルなど）。
- 凍結保存（クライオプリザベーション）：絶滅の危機にある種の配偶子を、非常に低い温度（液体窒素の−196 °C）で保存し、長い間生かしておくこと。
- 作物や野生植物の種子バンク、植物の組織培養、体外受精。
国どうしの協力もあります。地球サミット（リオデジャネイロ、1992年）は生物多様性条約をつくり、持続可能な開発に関する世界首脳会議（ヨハネスブルグ、2002年）は、損失の速さを減らす目標を決めました。
生物多様性ホットスポット
ホットスポットとは、(1) 種の数がとても多く、(2) その土地にしかいない固有種（endemic）が多く、(3) もとの植生の多くを失って脅威が大きい地域です。この考えを出したのはノーマン・マイヤーズです。
最初は25か所が選ばれ、のちに増えて34か所（いまは約36か所）になりました。合わせても地球の陸地の2%未満ですが、全種のとても大きな割合がここにいます。ここを強く守れば、いまの絶滅の速さを最大30%減らせる可能性があります。
インドにかかるホットスポット：西ガーツ山脈とスリランカ、インド・ビルマ、ヒマラヤ（ニコバル諸島はスンダランドのホットスポットに入ります）。
保護区：国立公園・サンクチュアリ・生物圏保存地域・ラムサール条約湿地
- 国立公園：野生生物のためだけに取っておく場所。私有の権利、放牧、農業、木の伐採は認められません。例：ジム・コーベット（ウッタラーカンド州、1936年で最初）、カジランガ（アッサム州）、ギル（グジャラート州）。
- 野生生物サンクチュアリ：動物を守る場所ですが、野生生物に害がなければ、薪や森の産物の採集など一部の人間の活動が認められることがあります。例：バラトプル（ケオラデオ）は国立公園になる前は鳥のサンクチュアリでした。ペリヤール（ケララ州）。
- 生物圏保存地域：生態系全体を守り、地元の人々を支える広い地域。3つのゾーンがあります。核心地域（人の活動なし）、緩衝地域（研究、教育、限られた利用）、移行地域（村、農業、観光）。例：ニルギリ、スンダルバンス、ナンダ・デヴィ、マンナール湾。インドには18か所あります。
- ラムサール条約湿地：ラムサール条約（イラン、1971年）で、国際的に重要とされた湿地。湿地は水をきれいにし、洪水を抑え、渡り鳥の宿になります。インドの例：チリカ湖（オディシャ州）、ケオラデオ（ラージャスターン州）、ロクタク湖（マニプール州）、ウラール湖（ジャンムー・カシミール）、サンバル湖（ラージャスターン州）。インドには85以上のラムサール湿地があり、数は増え続けています。
インドには100以上の国立公園と550以上の野生生物サンクチュアリがあります。
聖なる森
聖なる森とは、宗教や文化の信仰のために、地域の人々が守っている森の一角です。そこでは誰も木を切らず、狩りもしないので、多くの珍しい植物や固有の動植物の安全な家になっています。
例：メガーラヤ州のカシ丘陵とジャインティア丘陵、ラージャスターンのアラバリ丘陵、カルナータカ州とマハーラーシュトラ州の西ガーツ山脈、マディヤ・プラデーシュ州とチャッティースガル州のサルグジャ、チャンダ、バスタール。メガーラヤでは、聖なる森が多くの珍しい植物の最後の避難所になっているところもあります。地域の伝統が、強力な保全の道具になることを示しています。
試験でよく出る問題
よく出る問題：種数と面積の関係を説明して式を書く。熱帯で多様性が高い理由を答える。リベット・ポッパー仮説を説明する。悪の四重奏を挙げて例とともに説明する。ホットスポットを定義し、インドにあるものを挙げる。生息域内保全と生息域外保全、国立公園とサンクチュアリと生物圏保存地域の違いを答える。聖なる森とは何か。レッドデータブックとは何か。短い事例問題では、外来種や花粉の運び手を失った例が出て、その原因の名前を答えさせることがよくあります。
重要な公式と用語
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例題
1. ある植物のグループで C = 20、Z = 0.2 です。面積100,000 m²では何種いると予想されますか（log 100,000 = 5）？
log S = log 20 + 0.2 × 5 = 1.301 + 1 = 2.301。S = 10^2.301 ≈ 200種。
2. Z = 0.2 のとき、面積が32倍になると、種の数は何倍になりますか？
S ∝ A^Z なので、種数は 32^0.2 = 2倍になります（2⁵ = 32 だから）。面積が32倍でも、種は2倍にしかなりません。
3. 10 km²の島にトカゲが40種います。Z = 0.3 として、1,000 km²の島の種数を見積もりなさい。
面積の比 = 100。S₂ = 40 × 100^0.3 = 40 × 10^0.6 ≈ 40 × 3.98 ≈ 159種、約160種。
4. 次のそれぞれで、損失の原因を答えなさい：(a) ビクトリア湖のナイルパーチ、(b) 宿主の魚が絶滅して寄生虫も死ぬ、(c) リョコウバトが狩り尽くされた、(d) 高速道路のために森が切られた。
(a) 外来種の侵入、(b) 共絶滅、(c) 乱獲、(d) 生息地の消失と分断。
5. ある種の野生の数が大きく減り、動物園にしか残っていません。レッドリストのどの区分ですか？ 「絶滅の危機にある」に入りますか？
野生絶滅（EW）です。絶滅の危機にある3区分（VU、EN、CR）よりさらに先で、生息域外の個体群だけが残っています。
6. 次をそれぞれ生息域内と生息域外に分けなさい：カジランガ国立公園、種子バンク、メガーラヤの聖なる森、珍しいシカの凍結保存した精子、チリカのラムサール湿地。
生息域内：カジランガ、聖なる森、チリカ。生息域外：種子バンク、凍結保存した精子。
7. 村人が、保護された森の近くで牛に草を食べさせ、薪を集めたいと思っています。国立公園の核心、サンクチュアリ、生物圏保存地域の移行地域のうち、それぞれどこでできますか？
国立公園：どちらもできません。サンクチュアリ：野生生物に害がなければ薪の採集は認められることがあります。放牧は通常、制限されます。生物圏保存地域の移行地域：できます。人が住み、持続可能なやり方で土地を使う場所です。
よくある間違い
- 「ホットスポット」は種が多いだけの場所だと言ってしまう。高い固有性と高い脅威も必要です。
- 国立公園とサンクチュアリを取り違える。国立公園は人の利用を認めず、サンクチュアリは一部を認めることがあります。
- Zが狭い地域でも大陸でも同じだと考える。狭い地域では約0.1〜0.2、大陸全体では約0.6〜1.2です。
- 動物園や種子バンクを生息域内保全と呼ぶ。種を自然の家の外に置くので、生息域外保全です。