森林の孤立斑は不均質な熱帯山頂地形における昆虫メタコミュニティをより時間的に安定させる

山頂の暮らし

熱帯の高山地帯には、栄養循環から植物の花粉媒介に至るまで、静かに生態系を支える驚くべき多様な昆虫が生息している。本研究は、ブラジルの山頂に隣り合う二つの生息地でこれらの昆虫群集が時間とともにどのように変化するかを調べ、気候や土地利用が変化する中でどの場所がより安定した避難地となりうるかを理解する手がかりを提供する。

二つのまったく異なる山の世界

研究者たちは南部エスピニャソ山脈で作業を行った。ここは、campo rupestre と呼ばれる裸岩の開放的な草地が森林の斑（森林の孤立斑）を取り囲む高地領域である。これらの生息地は同じような標高に位置するにもかかわらず、印象は大きく異なる。campo rupestre は日当たりが良く風が強く乾燥し、浅く貧しい土壌と低い植生が特徴だ。一方、森林の孤立斑は涼しく湿度が高く日陰になりやすく、樹木が高く土壌も深い。こうした対照は昆虫にとって異なる生息環境を生み、どの種がどこで繁栄できるかを形作る。

顕微鏡下の昆虫たち

2013 年から 2020 年にかけて数年間、研究チームは環境変化の指標としてよく用いられる三群の昆虫――アリ、糞虫、果実食性のチョウを繰り返しサンプリングした。合計で 326 種が記録された。種の総数は草地と森林の孤立斑で大きくは違わなかったが、多くの種はどちらか一方の生息地に特有であり、各生息地が地域全体の生物多様性に固有の寄与をしていることを意味する。両方の環境を利用できる種はごく一部にとどまり、開放的な草地と森林斑との間に強い環境的な断絶があることを反映している。

時間を通じた変化と安定性

次に科学者たちは、各生息地の昆虫群集が一つの採集期間から次の採集期間へどのように変化したかを問いた。彼らは新しい種の出現（増加）と以前の種の消失（減少）を追跡し、地域内の局所群集が時間とともに互いにより似通っていくのか、あるいはより異なっていくのかも調べた。開放的な campo rupestre では昆虫群集はより不安定だった。糞虫とチョウは種数の変動幅が大きく、アリとチョウは出現する種の構成により強い変化を示した。これらの変化の多くは、一般的な種が複数の地点に広がったことによって引き起こされ、草地群集同士がより似通っていく結果をもたらした。

落ち着いた避難地としての森林の孤立斑

森林の孤立斑では、状況はより穏やかだった。アリ、糞虫、チョウはいずれも時間とともに変化したが、群集全体の変動はより小さかった。糞虫については、種の増減が概ね釣り合っており、種組成は比較的安定していた。森林のアリは新規出現より局所的消失が多く、チョウはその逆の傾向を示したが、いずれの群も草地の対応群ほど劇的には変化しなかった。森林内部の遮蔽されたより高い湿度条件は、開けた場所で見られるような急激な温度変動やその他のストレスから昆虫をいくらか緩衝しているように見える。

移動能力と生息地が重要な理由

昆虫群ごとの差異もパターンの説明に役立った。長距離を飛翔でき、植生に依存して食物や隠れ場を得るチョウは、特に露出した草地で最も動的な群だった。地面に近くしばしば土壌や巣穴に守られるアリや糞虫は移動性が低く、短期的な景観変化に対する感受性も小さかった。これらの知見は、生息地の過酷さと種が斑間を移動できる能力の双方が、群集が時間経過でどれだけ速く変化するかを支配していることを示唆する。

保全への示唆

一般の観察者にとっての主要なメッセージは、山頂の全域が昆虫にとって同じように安定しているわけではないということだ。森林の孤立斑はより安定した避難地として機能し、一方で開放的な草地は特にチョウのような可動性の高い昆虫に対してより急速に群集が変動する場所である。各生息地が多くの固有種を抱えているため、これら両方を保全することが、脅威にさらされた熱帯山頂での生態系サービスと生物の網を維持するうえで極めて重要である。

引用: da Silva, P.G., Camarota, F., Beirão, M.d.V. et al. Forest islands sustain more temporally stable insect metacommunities in a heterogeneous tropical mountaintop landscape. npj biodivers 5, 16 (2026). https://doi.org/10.1038/s44185-026-00130-z

キーワード: 熱帯の山地, 昆虫群集, 森林の孤立斑, 草地生態学, 生物多様性の変化