LESSON 01

生態系への一つの変化の連鎖

時間差のある個体数データから変化の順序と根拠を読もう

「生態系への一つの変化の連鎖」第4段階。時系列データの変化率と時間差から因果仮説を評価します。

時間差のある個体数データから変化の順序と根拠を読もう

このレッスンの役割

前のレッスンでは、捕食者の変化が草食動物や植物へ届く栄養段階の連鎖を学びました。ここでは、5年間のデータを使い、変化率と時間差から、予測した連鎖が実際の観察結果と合うかを確かめます。

目標は、同じ年の最大値だけを比べるのではなく、「何が先に変わり、何が後から変わったか」を読み、データが支持する結論と、まだ断定できないことを分けることです。

知る・理解する

ある島で、捕食者、草食動物、植物量を毎年同じ季節・同じ方法で調べた架空の結果です。数値は調査開始年を100とした指数です。

捕食者 草食動物 植物量
1年目 100 100 100
2年目 70 115 96
3年目 45 150 82
4年目 40 175 61
5年目 55 160 58

捕食者は1年目から3年目に先に減っています。草食動物はその間に増え、植物量は少し遅れて大きく減っています。「捕食者減少→草食動物増加→植物量減少」という予測と、変化の順序が合います。

捕食者・草食動物・植物量の5年間の変化 捕食者が先に減り、草食動物が増え、植物量が遅れて減る時系列折れ線グラフ 4080120160 1年2年3年4年5年 捕食者草食動物植物量 変化の順序と時間差を見る

時系列では、調査方法と季節が同じかも重要です。冬と夏、昼と夜で数が変わる生物を、違う条件で比べると、生態系の変化ではなく調査条件の差を読んでしまいます。

具体例で使う

捕食者は1年目の100から3年目の45へ減りました。減少率は、(100−45)÷100×100=55%です。草食動物は100から150へ増えたので、増加率は(150−100)÷100×100=50%です。

4年目から5年目には捕食者が40から55へ回復し、草食動物は175から160へ減っています。しかし植物量は61から58へさらに少し減りました。植物の成長には時間が必要なため、捕食者が増え始めても、植物が同じ年にすぐ回復するとは限りません。

誤答を直して次の学びへつなげる

三つの値が同時に動かないから関係がない、とはいえません。繁殖、成長、餌不足の影響には時間差があります。反対に、順序が合うだけで捕食者減少が唯一の原因だと証明されたわけでもありません。気候、病気、人間による採取など、共通して影響した条件がないかを調べます。

時系列データは因果仮説を支持する証拠ですが、比較地域、食べた跡、胃の内容物など別の証拠も組み合わせると説明が強くなります。次は、「必ず元に戻る」「一つの原因ですべて決まる」という誤解を直します。

自分で確かめよう

確認1:1年目から3年目までの捕食者の減少率は?(100−45)÷100×100=55%です。
確認2:5年目に捕食者が増えても植物量がすぐ回復しない理由は?草食動物の数がまだ多く、植物の成長や繁殖にも時間がかかるためです。
確認3:変化の順序が予測と合うだけで原因を証明できないのはなぜ?気候、病気、人間活動など、複数の生物へ同時に影響する別の条件がある可能性も残るからです。

クイズと理解チェックは、アプリで挑戦できます。