色の進化の地域差

質問

もし、既出だったら申し訳ありません。

なんで、熱帯のほうが温帯より、
動植物ともに色彩が一般に鮮やかなのでしょうか？
進化論的な説明をお願いします。

回答No.1

noname#29428 · ベストアンサー

「熱帯のほうが温帯より、動植物ともに色彩が一般に鮮やかなのでしょうか？」この原因を「進化論的な説明」をお望みのようですが，無理と思います。
「熱帯では，なぜ色彩が鮮やかなのか？」という質問でしたら説はありますが…

まず，熱帯の樹木は虫媒花や鳥媒花等ですが，温帯や寒帯に生息している樹木は，ほとんどが風媒花です。照葉樹林帯のドングリの仲間も夏緑樹林帯のブナも針葉樹林帯の針葉樹も風媒花です。ですから色を派手にする必然性がありません。むろんかなりの草は違いますが…

これらの地域は，寒暖の差が激しく，花粉を運んでもらう相手となる動物が一年中活動できないためと考えられています。当てに出来ないから風にお任せということです。

では熱帯雨林はなぜ多様性に富むのかですが，一つの説をご紹介します。
『熱帯地域は地史的に氷河におおわれたことがないので、巨視的にみれば環境は安定していて、種が絶滅しにくかったといわれている。しかし、氷河期には気候が乾燥し、熱帯雨林が縮小して、いくつかの島状の地域に分断され、間氷期になると再び熱帯雨林が拡大し、つながるという現象が繰り返し起った。この過程で、多くの個体群が地理的隔離をうけて種分化していったと考えられている。また、熱帯雨林の特徴は、50mを超える超高木層、複数層の樹冠部、豊富な着生植物、籐などのつる植物、ヤシなどにある。このような森林内の構造の複雑さが、動物の多様性を生んだ。』という説です。

もう一つの説は，熱帯雨林は生物種は多いのですが，個々の種の密度は低いのです。一般に北に行くほど多様性が無くなり，個体群密度は大きくなります。
そこで『個体群密度が低いと，生殖での個体間の競争が激しくなり，より一層目立つように派手になった。』という説です。むろん同種の生殖だけでなく，花と虫・鳥の関係でも同じです。虫媒花や鳥媒花は特定の虫や鳥に花粉を媒介してもらいますから，特定の媒介者に目立つことでメッセージを送る必要があります。

おそらくは，この２つの説は両方が無関係ではないと思います。それらが複雑に絡み合った結果と思います。

前の説が記載されているURLあげておきます。後ろの説は見つかりませんでした。参考になりましたなら…

参考URL：

http://www-cger.nies.go.jp/cger-j/c-news/vol9-10/vol9-10-2.html

お礼

大変丁寧な回答ありがとうございます。

「まず，熱帯の樹木は虫媒花や鳥媒花等ですが，温帯や寒帯に生息している樹木は，ほとんどが風媒花です。照葉樹林帯のドングリの仲間も夏緑樹林帯のブナも針葉樹林帯の針葉樹も風媒花です。ですから色を派手にする必然性がありません。むろんかなりの草は違いますが…」
が、かなり私の質問に対する答えになっていると思います。

ただ、温帯でも、鮮やかではなくても、美しく、かつ昆虫をひきつける花は多いですよね。温帯でもミツバチなども多いですし。
さらに、熱帯においても、木については、それほど鮮やかな美しい花を咲かせているというイメージはないのですが、いかがですか？

次に、多様性の議論ですが、
一つ目のほうは確かに多様性の議論です。参考になります。熱帯の海はさんご礁から外れるとカロリーが少なく、生存困難なので、さんご礁にも同様の議論が適用できそうです。
二つ目は多様性ではなくて、鮮やかさを特徴付ける議論ですね。キリンの首ではないですが、多様ではなくて、性淘汰によって、一様に鮮やかになることもありえます。温帯でも、かわせみとか、カナブンなどがそうでしょう。

回答No.3

noname#29428

まずお断りしますが，私は学者でもないですし，当然自分自身の学説を持っているわけではありません。

熱帯多雨林の多様性を聞きかじりの知識で複数の観点から説明している人がいるということをご紹介しただけです。

熱帯雨林の研究は，林冠が重要ということで京大の生態学研究センターの井上民二教授がツリータワーと樹上回廊で始めたばかりです。詳しくはほとんどわかっていないと思います。井上先生の話に「名を付けることから始めた」とありますから，ほとんど新種ではと思います。共進化に関してはURLを挙げておきます。

はじめに述べましたように「隔離」と「密度」が複雑に融合して現在の生態系を作り上げたのだと思います。総じて科学論文は自分が強調したいことしかいわないものですし…しかし，隔離は昔から言われていたことですし新味がありませんが，共進化は700万年も続くと多様化につながると思いますから私は興味があります。

熱帯雨林の樹木ですが，フタバガキ科（ラワン等），イチジク，マメ科等です。イチジクはあれが花でから地味ですが，マメ科は独特の変わった花をつけますよね。ネムノキの花はご存じでしょうか。

普段はそれらが時期を違えて開花します。個体数が少ないことも相まってあまり目立たないようです。しかし，５年に一度の一斉開花の写真を見ましたが結構鮮やかでした。日本の極相林の林冠ではあり得ない光景です。お花畑に比べたらとてもですが…鮮やかと言ってもあくまでも比較の問題です。

参考URL：

http://science.shinshu-u.ac.jp/~bios/Evo/itino/itinotakao.html

お礼

また、詳しいレスポンスありがとうございます。
おっしゃるとおり、個々の論文は自分の強調したい点だけフォーカスするので、後は学者なり、読者が全体像を自分でつむぐことになりますね。共進化については、本もたくさんありそうですしね。
そして、わたしは、ご紹介の二つの説の解釈を述べ、あなたにその解釈の妥当性に関する意見を求めたわけです。

熱帯雨林の花については参考になりました。私自身がそんなに鮮やかな熱帯雨林の木の花を見たことがあまりないのは、単に経験不足なのでしょう。

すでに、かなり満足していますが、
ほかにも面白い学説をご紹介いただけるか、
しばらく様子を見てみます。

回答No.2

noname#29428

二点の疑問にお答えします。

「二つ目は多様性ではなくて、鮮やかさを特徴付ける議論ですね」
熱帯の多くはハチドリが媒介者です。当然大きく鮮やかになります。また，媒介者の鳥や虫が限定されているものが多いのが特徴です。１つの花には１つの虫や鳥という具合になりますと，その虫や鳥に合わせた形や色にしないといけません。なぜその必要があったのかは，やはり個体群密度が小さく同種の植物が離れているためと思われています。限定しますと浮気をせずに隣の同種の花にいってもらえますから…

以上説明しましたように多様性につながります。また，熱帯雨林が極めて弱い生態系である理由の１つがそこにあります。どちらかが絶滅すると他方も絶滅してしまいます。

一方温帯の花は，「ミツバチさん，チョウさん寄ってよ」というように万人向けです。ですから特殊な形にはできませんし，色も昆虫相手ですと紫外線領域を強く出しさえすればよいわけでして，やはり熱帯の花とは違います。ただ温帯以北の花は，昆虫の活動に合わせてすべての種類の花が一斉に咲きます。ですから印象は強くなると思いますが…

「木については、それほど鮮やかな美しい花を咲かせているというイメージはないのですが…」
先ほどの説明と同じですが，個体群密度が少ないですので鮮やかな花をつけ，数百ｍから１km以上離れた樹木に鳥に運んでもらいます。鳥相手ですので，樹冠に花をつけますから，50ｍ下からでは観察できません。上空からでないと無理ではないでしょうか。

お礼

早速のリアクションありがとうございます。

「１つの花には１つの虫や鳥という具合になりますと，その虫や鳥に合わせた形や色にしないといけません。なぜその必要があったのかは，やはり個体群密度が小さく同種の植物が離れているためと思われています。限定しますと浮気をせずに隣の同種の花にいってもらえますから…」

は、共生の進化論だと思いますが、
もし一つ目の隔離要因がなかったら、
単に草木、昆虫、鳥ともに勝ち組の鮮やかな色のものだけ生き残り、多様になる理由が見当たりません。

つまり、一つ目の
「熱帯雨林の環境がかなり隔離されている」というのが色彩に限らず、一般に多様性に寄与し、
色の鮮やかさという点で多様性の競争がなされるのが、
「熱帯雨林における低密度」
ってことになりませんか？

温帯の花の説明は、ますます納得がいきます。ありがとうございます。

あと、熱帯雨林の花ですが、
航空写真でも緑ばかりという印象があります。
マハレ国立公園（タンザニア西部）に行ったときも、タンガニーカ湖から遠景の森を眺めたときも、
すごくきれいな花というのはほとんど気になりませんでした。もっとも、亜熱帯雨林ですが。
また、バオバブやマンゴーの木なんかも、そんなに花の美しさは印象にありません。

ランとか、普通の草につく花がとりわけ鮮やかというイメージがあります。