侵略的外来種は必ずしも悪者なのでしょうか?

制作：中国科学普及協会

著者: 陳俊賢

プロデューサー: 中国科学博覧会

人間が住むこの地球には、数百万の生き物が共存しており、それぞれが素晴らしい人生の旅に出ています。私たちは幼い頃、外の世界から情報を受け取るとき、物事を「良い」か「悪い」かという単純な言葉で分類することが多かった。その中で、外来種は「悪い」というレッテルを貼られることが多く、人々にもよく知られています。

では、侵入種とは何でしょうか?なぜ皆が警戒するのでしょうか?今日は一緒にその謎のベールを解き明かしましょう！

生物の侵入に注意してください（画像提供：Conservation Corridor）

1. 生物学的侵入はなぜ起こるのでしょうか?

侵入種とは一般に、本来の生息地の外で生き残り、繁殖し、自立した個体群を確立し、地元の生物学、生態系、経済、安全保障に脅威を与える外来種を指します。

しかし、すべての外来種が侵略的というわけではありません。生物種が原産地から「新世界」へ「漂流」する理由はさまざまですが、主に次の 3 つの状況が考えられます。(1) 自然導入。それらのいくつかは、空気や水流によって着陸したり、魚、昆虫、鳥、動物の動きによって運ばれたりする。 （２）意図しない導入それは人間の活動や交通の軌跡に沿って広がります。 （３）意図的な導入当初は地元の生態学的装飾価値や経済的利益を向上させる目的で人間によって地元に導入されました。

2. 生物学的侵入に対する適応戦略は何ですか?

人間が新しい環境に初めて到着したときに調整と適応を必要とするのと同様に、外来種もその地域での生存の課題を受け入れる必要があります。この期間中、外来種の侵入が成功するには、導入、定着、潜伏、拡散、発生という 5 つの段階を経る必要があります。侵入の過程で、生息環境に対処するために、主に以下の点において適応戦略が徐々に向上し、変化しました。

生態学的適応。生物の生活史戦略は、進化の過程における環境との相互作用の重要な現れです。外来種は侵入地域に到着すると、自然環境の選択に直面し、個体から集団まで最大限の適応最適化を行うことになります。適応進化の過程で、侵入種の生活史は変化し、それが体の大きさ、成長、行動、繁殖、寿命、資源利用に反映されることがあります。侵入種と在来種の生活史の違いは、生物学的適応戦略の利点と欠点も明らかにします。

急速な進化。外来種が新しい生態系環境システムに侵入すると、天敵の不足、適切な気候、競争の少なさなどの要因により、本来の生息地よりも優れた適応性を示すことがよくあります。そのため、急速に成長することができ、生殖器官を含む生殖器官の発達周期が短縮され、環境への適応性が高くなり、侵入個体数が大幅に増加することができ、一定の個体群安定性が維持されます。

種間相互作用。侵入された地域の豊かな生物多様性は、侵入種の侵入が成功することを保証します。種間の相互作用は、侵入種が新しい環境に適応し、資源の変換率と利用率を向上させるのに役立ちます。

北米で大混乱を引き起こし、アジアやヨーロッパの多くの国に広がったマツノザイセンチュウ（Bursaphelenchus xylophilus）は、非常に洗練された侵入戦略を持っています。私の国では、マツノザイセンチュウは、マツノマダラカミキリ（マツノマダラカミキリ）を「最良のパートナー」、つまり媒介昆虫として見出しています。松に寄生するマツノザイセンチュウがカミキリムシの呼吸器系に侵入すると、カミキリムシの気管内細菌叢が変化し、線虫とカミキリムシの適応性が高まります。その後、線虫は、新しい宿主に入る前に、甲虫が他の松の木に飛んで餌を食べたり卵を産んだりするのを待ちます。同時に、松の木自身のテルペン防御物質に抵抗するための酵素を分泌し、新たな侵入を防ぎます。

マツノマダラカミキリの幼虫（写真提供：veer Gallery）

マツノザイセンチュウのアニメーション（出典：動画「マツ枯れの『殺人者』を捕まえようとして、誤って重傷を負ってしまったカミキリムシ」）

これには、動物、植物、微生物間の相互作用が含まれ、侵入種の成長、発達、繁殖がより効率的になり、侵入地域における侵入種の可塑性が高まります。

遺伝子構造。侵入種は侵入地域に侵入した後、適応と進化の過程で保有する遺伝情報をより多様化し、遺伝子変異を引き起こして遺伝物質の量を大幅に増加させます。侵入された地域で自然淘汰が行われた後、生き残った親は突然変異後に獲得した高品質の形質を子孫に安定的に伝え、侵入種の遺伝子構造が元の集団とは異なるようになります。

表現型の可塑性。侵入種が侵入された地域で進化するにつれて、ゲノム（その種が含む遺伝情報の総量）が増加する。侵入種の同じ遺伝子型は、異なる環境では形態や生理学において異なる表現型を生み出し、一定の独立した遺伝的基礎を持つ場合があります。外来種が潜在的な環境資源を活用する可能性が高まると同時に、新たな環境で外来種が直面する選択圧も緩和され、外来生物の生態範囲が広がり、侵入力が強化されるという面もある。

そのため、数多くの試験を経て、侵入生物の生存適応性は大幅に向上し、生態適応性が強く、表現型の可塑性が強く、繁殖・拡散能力が強く、機能的な微生物群集の利用能力が顕著で、種内または種間の交雑能力が強いという特徴を備えています。侵入生物は、さまざまな適応進化戦略を通じて侵入地域の生態学的ニッチ資源を徐々に獲得し、それによって個体数を拡大して侵入を成功させます。

3. 侵入種を予防し、制御するにはどうすればよいでしょうか?

「天敵を導入する」という防除戦略はよく耳にするかもしれません。これは比較的効果的な生物学的防除手段であることに疑いの余地はないが、その前に、導入された天敵が新たな侵入の嵐を引き起こすのを防ぐために、導入された生物に対して予備的なリスク特定と潜在的リスク評価を行う必要があることに留意すべきである。導入過程においては、我が国が確認し実施している「導入天敵及び生物防除資材の管理ガイドライン」を厳守し実施します。

現在、我が国では外来種を駆除するために天敵を導入する成功例が数多くあります。当初はオーストラリアテントウムシ Rodolia cardinalis を導入してワタムシ Icerya purchasi を駆除し、その後はココナツハムシ Tetrastichus brontispae とココナツハムシ Asecodes hispinarum を導入してココナツハムシ Brontispa longissima を駆除するなど、天敵の導入によって外来種の感染をある程度抑制できるようになりました。

しかし、生物の侵入を防止および制御するための唯一の手段として生物学的防除に頼っていては、侵入生物を発生源で制御または削減することはできません。したがって、侵入生物の予防と制御には、侵入の阻止、抑制、再侵入の防止の観点から体系的な予防と制御が必要です。これらには、港湾検疫、地域的撲滅、継続的な予防と制御、動的な流行監視が含まれます。

我が国の生物、生態、食糧の安全を考慮し、2022年8月1日に我が国初の外来種の予防と制御のための管理方法である「外来侵入種管理措置」が正式に施行されました。また、国民に対する関連教育や科学普及を強化し、全国民が法律に従って予防・抑制活動に参加するよう指導する必要性も明確に提言している。このことから、侵入種を識別し、発見したら地元の農業、林業、検疫部門に速やかに報告することを学ぶことが非常に重要であることがわかります。これにより、専門家に正確な情報源を提供できるだけでなく、タイムリーかつ効果的かつ一元的に問題に対処するための適切な対策を講じることも容易になります。

4. 生物侵入の危険を回避するにはどうすればよいでしょうか?

長年にわたり、生物の侵入による悪影響は広く報告されており、主に在来地域の生物多様性を脅かしたり破壊したり、在来生態系の劣化や崩壊を引き起こしたり、直接的または間接的に環境的損失や経済的損失を引き起こしたりしています。しかし、これは人間の利益の観点から導き出された結論に過ぎません。種は継続的な進化の過程でコミュニティを形成し、徐々に他のコミュニティと共進化し、最終的に多様な生態系を形成します。

画像出典: veer gallery

したがって、生態系の形成過程には必然的に自然淘汰の圧力が伴うことになります。この生態系の確立中に排除された種は、他の生態系で保持され、利用される可能性があります。より極端な捕食的侵入とは別に、元の生態系における資源の分配の不均衡も、生態系の劣化や崩壊を引き起こす可能性があります。システムのアップグレードには抜け穴を塞ぐためのパッチが必要であるのと同様に、侵入種も生態系機能の改善と生物多様性の保護にプラスの影響を与えます。それは主に以下の側面に反映されます。

経済的価値を提供できる食品、飼料、その他の商品として。例えば、かつて我が国では「アルテルナンテラ・フィロキセロイデス」が猛威を振るっていましたが、現在では魚や馬、牛などの動物の飼料として開発され、薬としても利用されています。ザリガニ（Procambarus clarkii）は、侵略的外来種から中国の食文化における重要な珍味へと変化した。侵入種は、適切な予防、管理、利用を行えば、新たな経済源となり、価値を生み出すこともあります。

「深夜のおやつ魂」ザリガニ写真提供: Veer Gallery

生態環境システムを修復または安定化する。ハワイのアフ島では、小さなくちばしを持つ外来種の鳥が、絶滅した在来種の鳥に取って代わり、島中に小さな種子を撒き散らした可能性がある。厄介なカナダのアキノキリンソウ（Solidago canadensis L.）は、根系がよく発達し、水分や栄養分を吸収する能力が強いため、特定の地域で風や砂を防ぎ、土壌浸食を遅らせる重要な保護植物として使用できます。

カナダの花の写真出典: veer gallery

環境を調整して最適化します。侵入種が在来生物多様性に影響を及ぼすメカニズムは複雑かつ多様です。在来種との競合に加え、新たな微小環境を導入する可能性もあります。ミカニア・ミクランサの侵入は周囲の微生物のバイオマスの増加につながり、微生物の呼吸と炭素源の利用を促進し、CO2の排出量を削減し、ミカニア・ミクランサ自身の成長にも有益です。外来種の侵入後、形成された新たな生物多様性パターンは、気候、塵埃のろ過、その他の環境面の調節に重要な役割を果たします。

ミカニア・ミクランサの白い花の画像出典: veer gallery

レジャーサービス価値を持つ文化産業チェーンを形成する。ルピナス・ミクランサスはもともとアイスランドの脆弱​​な植生と土壌を保護するための緑化植物としてアイスランドに導入されました。しかし、その強い生命力と繁殖力により、その後アイスランドで急速に増殖し、蔓延し、外来種となってしまった。幸いなことに、ルピナスは主にアイスランド北部の自然保護区に集中しているため、全体的な影響は大きくありません。現在、ルピナスは優れた観賞価値により、夏のアイスランドの重要な観光産業となっており、多くの観光客が訪れています。

野生に生えるルピナス。画像出典: veer photo gallery

人間の観点から見ると、侵入種は確かに大きな生態学的リスクをもたらしますが、生物界全体に関する限り、侵入種は中立的です。外来種と在来種の相互作用を明らかにするために、種の共存に関する理論とモデルを研究する必要がある。生態学的フィードバックは動的であり、侵入種と在来種間の競争または共存には長期的な監視と評価が必要です。

複雑な生物学的背景の中で、生態系の持続可能な発展を実現するためには、生物学的侵入によってもたらされる一連の問題に積極的に対応し、経済発展と生物学的侵入の関係を調整する必要があります。