第1回 オリエンテーション...
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第1回 オリエンテーション
動物生態学
本講義の概要&
&進化と生物多様性
2013年前学期2013年4月15日版
1-1 4月15日 オリエンテーション：本講義の概要紹介
・生態学とはなにか・講義内容 と 方針（手短か）・石田 自己紹介（今年も省略）・成績評価（手短か）
1-2 4月15日 進化と生物多様性1
来週は、都合により9:00～10:23頃2 4月21日 生物多様性と社会
・生態学とはなにか かみくだくと・・・ 1960年代の小学校の「理科」
野菜を食べる
便所で排泄汲 み 取 り
畑の肥やし野菜が成長
八百屋で販売野菜収穫
カイチュウ孵化成長
卵
卵卵
卵
生態学の主要素が含まれていた。
練馬のキャベツ畑 ウェブから拝借
口→腸↓肝臓・血管
肛門 ↑口↑→肺→気管
動物生態学
生態学異なる生物の分布と数、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)
第4版の翻訳
(2005) 738ページ
副題は、「個体から生態系まで」
(2013) 987ページ
動物生態学
生態学は、生物の分布と数を決めている関係についての科学的研究である。
Elton の定義を引用
“Animal Ecology” Charles Elton (1927)
“Ecology” Charles Krebs
6版 (2008) 688ページ
動物生態学
生態学は、生物の集団、すなわち個体群と群集の生物学である
島田ら は、 Odum（初版） を採用
“Fundamentals of Ecology” 初版 Odum (1953)
「個体群」と「群集」も定義しなければならないDNA, 個体, 生態系, 景観 の生物学も含まれる
生態学とは
生物の分布と数の関係についての 生物科学である
なぜ、どうして（どのような しくみ で）そこに、その生物が、それだけの数いるのか？
生物 とはなにか ・・・
1H5W の WHY と HOW
生物とは
たくさんの人が、いろいろな視点を示している
福岡伸一『生物と無生物のあいだ』
おすすめ は、中村桂子『あなたのなかのDNA』
生物とは
・進化の産物である どの生き物も親から生まれた子 つまり、子には必ず親がいる という関係
『卵が先 か 鶏が先 か』・（地球の）生物はぜ～んぶ、親戚という関係
その意味でも、生物はみんな関係がある過去の関係
生態学では、今の関係BACK GROUND
進化
チャールズ・ダーウィン 進化論『種の起原』
原著のテキストはウェブで読める初版(1959)から第6版(1972)までそのほか、ダーウィンのノート・手紙など全文書オンライン
http://darwin-online.org.uk/
進化論
進化のしくみ の説明
自然選択説（自然淘汰説）
・生き物 には変異がある・生き物 の性質は遺伝する・次世代を残すのは 一部だけ
・残った者 から 残った者 へと性質が受け継がれときどき、性質が変化する ことによって
新しい生き物が誕生して来たのだ ! とガテンがいく
科学 としての 生態学
科学 science とは？
ダーウィンは 1809年生まれ種の起原 出版1859年
ガリレオ・ガリレイが初めて望遠鏡で天体を観たのは 1609年 だった。
分布
1H5W の WHY と HOW
複雑 動的
科学 の 疑問 と 答え
数
1H5W の WHY と HOW
複雑 動的
関係
1H5W の WHY と HOW
複雑 動的 こわれやすい
科学としての生態学による疑問と答えの一例
DVD 上映J．ダイアモンド『銃・病原菌・鉄』第一話 文明の始まり
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
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
ウシの動物学 遠藤 秀紀
日本野生動物医学会
獣医学と生態学
野生動物の家畜化
伴侶動物、育種、訓練
獣医師の野生生物保護管理への参加
・生態学とはなにか・講義内容 と 方針・成績評価
生態学の基本的な概念や知識を習得してもらう100個ぐらいの重要用語を覚え、適切に説明できるよう
なるべく、身近な日本の事例・研究例も紹介する石田の研究、鳥類や最近の生態・保全関連の話題も紹介
今日始まって、7月23日（火曜!）まで全13回とペーパーテスト、
基本的構成は昨年までを踏襲するが、内容は更新したいと考えている。
講義スケジュール（計画）1 4月15日 オリエンテーション：本講義の概要紹介 進化と生物多様性（事例、キツツキの形質）2 4月22日 生物多様性と社会（生態学概念、条約、国家戦略）3 5月13日 生態系のしくみ 群集と生物間相互作用4 5月20日 生態系のしくみ 共生と共存、システム思考5 5月27日 日本の自然 特徴・歴史・森林と人・海の多様性6 6月 3日 日本の自然 野生動物と人、ツキノワグマ、予測7 5月10日 東日本大震災・原発事故と野生動物、生態系8 6月17日 東日本大震災・大津波と野生動物、生態系9 6月24日 外来生物 生物多様性影響、本質、グローバル化10 7月 1日 外来生物 日本の課題、マングース、リスクマネジメント11 6月 8日 生態系管理 概念、原則と応用、システム思考12 7月22日 生態系管理・長期モニタリング 事例213 7月23日 これからの地球、人類、日本の社会 ★ 最後は２日連続（月・火）です！ ※授業内容、予定 → 毎週、ホームページ等で確認してください。
13 7月23日 これからの地球、人類、日本の社会
★
西欧文明が優越してきた理由 J. ダイアモンドすぐれた家畜の獲得・・・地理的利得
好適な気候帯沿いに移住可能・・・地理的利得
最期まで生き残る人類は誰？
気候変動戦争・・・
★
14 学期末試験
成績評価筆記試験を実施するたぶん、用語問題と文章問題
最初4年間試験問題を作って答えやすい問題は種切れ、昨年は、少し別の形を試行。文章問題は、必ず１題つく。
60点以上が及第
みなさんの、受講状況も見て、後で調整します。出席は「任意」。聴いてなくても、今日紹介した本を読んで理解していれば、単位はとれるような試験になるはず。講義ホームページに、昨年までの試験問題と回答例がある。
講義の予定、関係資料（授業で使ったプレゼンのPDFなど）、連絡事項を掲載するウェブページ
石田のメールアドレス
件名(subject)の初めに必ず 『日大生態学：』と付けてください。名前、学籍番号を忘れずに！
オフィスアワー：電子メールでの質疑応答、 日時を打ち合わせて面会。
http://forester.uf.a.u-tokyo.ac.jp/~ishiken/education/ecology_NU/
「石田 健のページ」でウェブ検索すると
たいてい 最初に出てきます。
など・・・・
国破れて 山河あり
山河ありて 人影なし
第１回-2 進化と生物多様
動物生態学
生物多様性 ・・・ ことばとしての Biodiversity
『生態学事典』共立出版(2003): 349-351.
1992年にリオデジャネイロで開催された地球環境サミットにおいて，気候変動枠組み条約と並んで生物多様性条約が採択された．生物多様性条約において生物多様性は「すべての生物の間の変異性を指すものとし，種内の多様性，種間の多様性，および生態系の多様性を含む」と定義されている．種によって形態や遺伝子が異なることは明らかであるが，１つの種でも生息する地域によって，同じ地域内の集団でも個体によって形態や遺伝的形質に違いがある．微生物から大型哺乳類に至る多様な種は，様々な環境に適応して生活していて，大気，水，土壌環境と相互に関係しながら生態系を形成する．そして生態系も森林，湖沼，河川，草原，干潟など多様であり，さらに，同じように見える森林生態系でも気候帯や水・土壌条件などによって様々に変化する．このような，遺伝子レベル，種レベル，生態系レベルの生物の変異性を総合して生物多様性とよぶ． 生物多様性条約は1993年に発効し，日本はその翌年にこれを締結した．この条約は，熱帯林の急速な減少，種の絶滅の進行への危機感，さらには人類存続に不可欠な生物資源消失への危機感が動機となり，生物全般の保全に関する包括的な国際枠組みを設けるために作成されたものである．条約の目的には「生物多様性の保全」も加えて，開発途上国の強い主張を背景に「生物多様性の持続可能な利用」と「遺伝子資源から得られる利益の公正かつ公平な分配」が掲げられている． ・・・・・・・・・・
キーワード：
将来の世代との公平 = 持続可能な資源利用
世界の地域間の公平についての合意はできていない
2010年10月、名古屋で生物多様性条約締約国会議 “COP10 “ 開催
“Ecology” Begon Tawnsend Harper (2006)Chap 21 Patterns in Species Richness, p.602 definition
生物多様性 と 種の多さ：
種の多さ = 一定の地域に生息する種数
生物多様性 と 種の多さ は 同義ではない
種の多さ は、生物多様性のなかで一番単純でわかりやすい
種内の遺伝的多様性、群集の多様性、環境（砂漠・湿地・森林・海洋など）ごとの多様性、など、
生物多様性 自体 に 多様な意味が含まれる
「生態学」 21章 種の豊富さとパターン 785頁
生物の 種数 ：
現在までに記載されている種数は、およそ150万種
昆虫75万種余り、原生動物３万種 その他の動物28万種余り高等植物25万種、菌類７万種など
菌類、細菌などは、ほんの一部に記載努力が向けられただけ
１千万 ～ １億種 いるという推定値がある本当のところは、不明
『生命の多様性(Ⅰ)』EOウィルソン(1995): 210.
数
分布
陸上では、ほとんどが地下2mていどの土壌から、地上50m程度までの樹冠にいる。地下500m～標高8000mていどの範囲に分布。深海は、8000m以上の深さで魚も見つかっている。
記載されている種の大多数（種数）は、地上にいる生物昆虫は、海水中にはいない （海上に浮くウミアメンボや気水にいるシオユスリカは例外的）
分類単位の 門 の数では、ほとんどが海中にいる
E.O.ウィルソンは『生命の多様性』の中で、地球の中心から地軸に沿って宇宙に向かって歩いたら見える風景として描写
素潜りで水深100m以上も「下」まで往復できる人が数人いる ・・・・ 50mを超えると暗黒の世界、海に溶け込むように感じるらしい
生物の分布と数の関係
陸上生態系では、低緯度（熱帯地方）ほど種数は多い
生物の分布と数の関係
大きな面積の島ほど種数は多い大陸に近い島ほど種数は多い
砂漠よりも草原、草原よりも森林に、種数は多い近縁種が多くの種に分化し、多様な形態をしている湖がある（タンガニーカ湖など）
R. Danovaro et allll. BMC Biology 2010, 8:30
海 人類にとっては未知の世界が多く残っている
多細胞の「中型底性動物」(数μm～1mm）が、地球上の多細胞（後生）生物量の６割
を占めると言われている。後世動物の２５門中２２門が、それ。内６門は体細胞
記載されている種の大多数を占める昆虫は、海中にはいない
分類単位の 門 の数では、ほとんどが海中にいる
abundance
生命の歴史
進 化
生命の歴史太陽の誕生 およそ50億年前地球の誕生 およそ45億年前生物の誕生 およそ38億年前
生物の消滅 およそ??億年後地球の消滅 およそ50億年後太陽の爆発 およそ50億年後
HOW
● RNA(DNA)の合成（裸のRNA, DNA)
● ヒト の 誕生
～
系統樹ナショナルジオグラフィック誌から
生態学生物の分布と数の関係についての 生物科学
種垂直進化、水平進化 種分化、適応放散系統樹
WHY と HOW
なんで、こんなに いろいろな生き物（種数）がそこらじゅうに(分布）うじゃうじゃ（数）といるのだろう？
生物は常に進化しており、別の種になっている垂直進化、水平進化
種分化、適応放散系統樹
種A 種B
種A”
種C’
種C
時間
今
昔
種A’ 垂直
水平
生命の歴史上，重大なできごと
● RNA(DNA)の合成（裸のRNA, DNA) 生命の情報が複製される， 伝達されるしくみ（物質的な基礎）ができた・・・約38億年以上前● 細胞(核なし) 生命の情報が薄まらない， 自己複製する基本単位ができた，生物の誕生・・・約38億年前△ 酸素を生産する生物（シアノバクテリア）が生まれ，エネルギー効率増大し，再生産が加速した．おなじ量の糖を分解して得るエネルギー量は，硫黄や硫化水素を利用する生物が得るエネルギーの約18倍． 情報複製が加速され，進化の速度も加速したはず・・・約30億年前★ 真核細胞の誕生，核の中にDNAが包みこまれた，遺伝子でないDNAが増大．突然変異の蓄積が急加速．「がらくた」DNA がたくさん，自然選択にかからないそのようなDNAは，後々，大きく異なる生物を生み出す 可能性を秘めていたのではないか・・・20億年余り前● 細胞共生（ミトコンドリア，葉緑素），異なる特長が合わさり， 生殖能力のより高い生物が出現したことになる・・・？億年前● 有性生殖の出現，遺伝子が混ぜ合わされることにより多様性が増す．一方で，有害な（細胞を死なせるような）遺伝子が発現するのを抑えたり，DNAの集合としてのまとまりを維持したりするのにも役立っていると言われる ・・・10億年余り前● 多細胞（群体）が生まれ，さらに細胞の分化が起こった． 細胞間の共生，分業が生まれた・・・約６億年前
進化の暦 38億年を１年365日に例えると・・・
● RNA(DNA)合成=生命の誕生● 細胞誕生(38億年前)△ シアノバクテリア誕生 (８億年目)★ 真核細胞の誕生 ( 18億年目)● 細胞共生開始 (？億年目)● 有性生殖出現 ( 28億年目)● 多細胞 (32億年目)
● 脊椎動物誕生/植物や動物の上陸● 哺乳類と爬虫類が分かれた● 恐竜誕生● ヒト誕生
1月１日０時0分3月17日20時12分38秒6月21日21時28分25秒
9月25日22時44分13秒11月3日8時50分32秒
11月30日6時18分57秒12月7日21時47分22秒12月31日20時32分31秒
WHY と HOW
究極要因 と 至近要因
適応、キツツキの特徴絶滅
ダーウィンは、『種の起原』第３章 生存闘争 の冒頭で、「キツツキとヤドリギに、もっともはっきりとした形で、この適応がみられる」と書いている。
キツツキを、「木を登り、樹皮下の昆虫をとらえることに適応しているという点で、これ以上の例はないが、主として果実を食べたり樹液をなめたりしているキツツキもいる」、と例証として示している。
WHY なぜそのように進化したのか？HOW どのように適応しているのか？
1. 対趾足と鋭い爪 2. 堅くて尖った尾 3. 長い舌と舌先の構造・アルカリ性の唾液 4. 嘴・骨格・皮膚
キツツキの舌
キツツキの舌先
キツツキのつつき行動と内部形態の特徴
キツツキの打撃の衝撃を緩衝する構造
来週は・・・なぜ、こんなにたくさんの
生き物がいるのか？進化のしくみ（How)DNAと環境 (も１つのHow)
いろいろな「多様性」
新年度のホームページの調整は、順次します。先の予習は、去年の情報などを参照してください。
http://forester.uf.a.u-tokyo.ac.jp/~ishiken/education/ecology_NU/
石田健のページ > 講義 > 日本大学生物資源科学部 生態学
来週は、都合により9:00～10:23頃というか、毎回、なるべく少し早めに終わる