ポーランド北部のジストロフィー湖に定着するミジンコ群集ネットワークの地域差

Jul 12, 2023

Scientific Reports volume 13、記事番号: 12699 (2023) この記事を引用

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メトリクスの詳細

小さなジストロフィー湖でネットワークを形成する種間の関係は、依然としてよくわかっていない。 さまざまな生態系における甲虫群集の機能を調査し、より深く理解するために、私たちは 3 つのネットワーク モデルを作成し、グラフ ネットワーク分析を実施しました。 このアプローチでは、ネットワーク全体の特徴と、中心性メトリックによって表現される役割のコンテキストでノードとエッジの属性を評価することにより、オブジェクト (ノード) 間の接続 (エッジ) の相関ベースのネットワークが表示されます。 私たちはこの方法を使用して、ネットワークにおける特定の種の重要性と種間の関係を判断しました。 私たちの分析は、ポーランド北部の 3 つの地域にある 25 のジストロフィー湖から収集された動物資料に基づいています。 私たちは、さまざまな生態学的要素と機能的栄養群を表す合計 104 種を発見しました。 我々は、種の生物量間の関係のネットワークが 3 つの研究地域で大きく異なることを示しました。 カシュビアン湖水域の凝集性と密度が最も高かったのに対し、スヴァウキ湖水域のネットワークは最も薄く、最も不均一であり、これは研究対象となった湖のフラクタル構造と発達の程度に関連している可能性があります。 同様の生態学的選好を持つ種と異なるクラスターに集まる小さな体の捕食者が、すべてのネットワークを支配していました。 マズリアン湖水地方で最も高い相関関係が見つかり、そこではネットワークの集中化が最も高かった。 通常、小型のチロフィル菌がネットワークの中心を占め、ネットワークの周辺部は大型の捕食者を含む、異なる生息環境の好みを持つクラスターで構成されていました。 ネットワークの凝集性と密度にとって最も重要な種は、主に Anacaena lutescens、Hygrotusdecoratus、Enochrus melanocepalus、Hydroporusglegregus などのチロフィラス種でした。 群集ネットワークにおける種の役割を決定する属性の値は、生物的要因と環境的要因の両方の影響を受けました。

水生物学に関する広範な文献は、バイオセノーシスの構造と、生物群集と特定の環境条件との関係に多くの注意が払われている出版物によって占められています1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11。 。 対照的に、生物群集は、バイオマスが流れる広義の捕食者と被食者システムにおける相互作用の複雑なネットワークとして、機能的な観点から研究されることは比較的まれです12,13。 淡水における異なる種間のネットワークの構造と機能は、まだほとんど研究されていません13。 甲虫を含む無脊椎動物が水生生態系の栄養ネットワークの主要な構成要素であることは明らかです 13,14。 これらは種と生態の点で非常に多様な生物のグループであり、環境中に広く分布しており、通常は非常に異なる生息地に多数発生します15。 文献によると、ほとんどの甲虫は捕食性であるにもかかわらず、甲虫がさまざまな栄養段階からの栄養素のプールを使用していることが示されており、このことは他の生物の数の調節者として栄養ネットワークにおける甲虫の重要な役割を強調しています13、14、16、17。 甲虫を特定の機能グループに分類することは、消費される食物の種類だけでなく食物の入手方法も示し、栄養ネットワークのより包括的な分析にとって非常に重要です12、18、19。

グラフ理論に基づくネットワーク解析の応用は、特に収集されたデータに基づいてモデリングを行う場合、生物共生構造、形成、栄養機能、環境条件の変化に対する応答についてのより大きな洞察を提供するため、水生生態系生態学の研究ツールとしてますます人気が高まっています。フィールドで12、13、20、21、22、23。 このような研究は、ネットワークの単なる別の要素ではなく、生態系全体のインタラクティブな多次元性の代表でもある種に対する異なるアプローチも提供します24。