生物多様性のパターンと測定
遺伝子、種、生態系にわたる生物多様性がどのように定義され、定量化され、マッピングされるか、そしてなぜそれが地球上でこれほど不均一に分布しているのか。
Definition
生物多様性とは、あらゆる組織レベルにおける生命の多様性であり、慣習的には種内の遺伝的多様性、群集内の種多様性、景観全体の生態系（または群集）多様性に分けられます。その測定は、分類群の数（豊富さ）、それらの個体数の均一性、そしてますますそれらの系統発生的および機能的区別を組み合わせたものです。
Scope
この分野は、生物多様性科学の概念的および定量的基盤を扱います。多様性の3つの古典的なレベル（遺伝子、種、生態系）、それらを測定するために使用される指標、およびそれらが形成する大規模な地理的パターンが含まれます。これには、種数推定と多様性指数、アルファ/ベータ/ガンマ多様性の分割、緯度多様性勾配およびその他の空間パターン、ホットスポットと固有種の中心地の特定、および時間の経過に伴う生物多様性の変化を追跡するために使用される指標とモニタリングフレームワークが含まれます。群集構造を生成する根底にある生態学的プロセス（生態学で扱われる）と生物多様性損失の要因（生物多様性への脅威で扱われる）は除外されます。
Sub-topics
Core questions
- どれくらいの種が存在し、どれくらいが未記載のまま残っているのか？
- 遺伝子、種、生態系のレベルで多様性を最もよく捉える指標は何か？
- なぜ種数は熱帯でピークに達し、極に向かって減少するのか？
- 最も種が豊富で最も脅威にさらされている地域はどこに集中しているのか？
- 生物多様性の変化を時間の経過とともに確実に検出し、監視するにはどうすればよいか？
Key concepts
- 種数と種の均等度
- 多様性指数（シャノン、シンプソン）
- アルファ、ベータ、ガンマ多様性
- 固有種と分布域が限定された種
- 系統発生的多様性と機能的多様性
- 種数面積関係
- 生物多様性指標と必須生物多様性変数
Key theories
- 生物多様性のレベル
- 生物多様性は、遺伝子、種、生態系の多様性に階層的に組織化されており、保全には生物学的変異の補完的な側面を捉えるため、これら3つすべてに注意を払う必要があります。
- アルファ、ベータ、ガンマ多様性
- ウィテカーの分割は、局所的な（アルファ）多様性、サイト間の（ベータ）多様性の変化、および地域全体の（ガンマ）多様性を区別し、群集を比較するためのスケールを明示するフレームワークを提供します。
- 生物多様性ホットスポット
- 少数の地域が、例外的な固有性と深刻な生息地喪失を併せ持っています。これらのホットスポットに保全努力を集中させることで、単位面積あたりに不釣り合いに多くの種を保護することができます。
Clinical relevance
測定は、すべての保全意思決定の基礎となります。存在する種の数とそれらが集中している場所の推定は、保護が優先される場所、保護区がどのように設計されるか、そして国際目標が達成されているかどうかを決定します。ホットスポット分析は、世界の資金配分に直接影響を与え、標準化された指標は、生物多様性条約などの合意に対する報告の基礎となっています。
History
生物多様性の現代的な概念は1980年代に具体化し、1986年の「National Forum on BioDiversity」とその後のE. O. Wilsonの著作によってこの用語が普及しました。定量的な基礎はより古く、20世紀半ばの情報理論から借用された多様性指数、島嶼生物地理学からの種数面積関係、そして1980年代後半から1990年代にかけてのMyersの研究からの地球規模のホットスポットマッピングなどがあります。
Debates
- 地球上にはどれくらいの種が存在するのか？
- 地球上の種数の推定値は桁違いに異なり、これはほとんどの分類群、特に昆虫、微生物、深海生物が未記載のままであり、外挿法や発見率に関する仮定が大きく異なるためです。
- 保全を導くべき多様性の指標は何か？
- 種数、固有性、系統発生的区別、または機能的多様性による優先順位付けは異なる地域を指し示す可能性があり、単一の最良の指標についてはコンセンサスがありません。
Key figures
- Robert H. Whittaker
- Edward O. Wilson
- Norman Myers
- Stuart Pimm
Related topics
Seminal works
- myers2000
- pimm2014
- primack2014
Frequently asked questions
- 生物多様性の3つのレベルとは何ですか？
- 遺伝的多様性（種の個体群内および個体群間の変異）、種多様性（群集または地域における種の多様性）、および生態系多様性（生息地、群集、生態学的プロセスの多様性）です。
- 種数と多様性の違いは何ですか？
- 種数は単に存在する種の数です。シャノン指数やシンプソン指数などの多様性指数は、種数と均等度（種の個体数がどれだけ均等であるか）を組み合わせるため、同じ種数を持つ2つの群集でも多様性が異なることがあります。
- 生物多様性ホットスポットとは何ですか？
- 固有種の例外的な集中と、元の生息地の大部分を失った地域のことです。ホットスポットは、限られた保全資源を、最もリスクの高い多くの種を保護できる場所に集中させるために利用されます。