第7章生物群集と生態系 第4節生物群集

　1　　生物群集

・ある一定地域に生息し，さまざまな関係を及ぼしあっている生物の個体群をひとまとめにして〔1　生物群集　〕という。

・生物群集は，大きくは動物個体群の集まりである〔2　動物群集　〕と，植物個体群の集まりである〔3　植物群集　〕から成立している。

・生物群集の構成は，環境の変動によっても大きく変化する。

　2　　食物連鎖

・〔4　食物連鎖　〕…食う食われるの関係の一連の鎖のようなつながり。

・実際の生態系における食う食われるの関係は直線的な関係ではなく複雑な網状になっており，これを〔5　食物網　〕という。

　3　　多種共存のしくみ

A　捕食者の存在

・ある海岸の岩礁潮間帯では，右図のような食物網が成立していた。

●ヒトデの除去実験

・調査区から捕食者であるヒトデを継続的に除去する。

→フジツボが岩礁の大部分を占める。

イガイが岩礁のほとんどをおおいつくす。

フジツボとイボニシはところどころに見られるだけになる。

岩礁に生えていた藻類は激減する。

藻類を食物としていたヒザラガイやカサガイも見られなくなる。

⇒種間競争に強いフジツボやイガイをヒトデが〔6　捕食　〕することによって，藻類やカメノテ・カサガイなどの多くの種が〔7　共存　〕できるようになっていた。

・この実験において，ヒトデの存在は，直接の捕食の対象ではなかった藻類の生存にも影響しており，これを〔8　間接効果　〕という。

・〔9　キーストーン種　　　〕…食物網における上位の捕食者で，生態系のバランスを保つのに重要な役割を果たす生物種。

B　かく乱

・噴火や台風，山火事，河川の氾濫，土砂崩れなど，生物群集に大きな影響を与える現象を〔10　かく乱　〕という。

・大きなかく乱が頻繁に起こる。

→〔11　かく乱　〕に強い種にかたよった生物群集となる。

・かく乱がほとんど起こらない。

→〔12　種間競争　〕に強い種にかたよった生物群集となる。

・中規模のかく乱がある一定の頻度で起こる。

→かく乱に強い種や種間競争に強い種も含めて多くの種が〔13　共存　〕できる。

・〔14　中規模かく乱説　　　〕…中規模のかく乱が生物群集内に多数の種を共存させるという考え。

●サンゴの種数と波浪

・強い波浪の影響を受け，生きたサンゴの被度が低い場所では，種数が〔16　少ない　〕。

・波浪の影響をほとんど受けず，生きたサンゴの被度が高い場所でも，種数が〔17　少ない　〕。

・適度なかく乱を受け，生きたサンゴの被度が20～30％の場所で，種数が最も〔18　多い　〕。

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第7章生物群集と生態系 第4節生物群集

　1　　生物群集

・ある一定地域に生息し，さまざまな関係を及ぼしあっている生物の個体群をひとまとめにして〔1　生物群集　〕という。

・生物群集は，大きくは動物個体群の集まりである〔2　動物群集　〕と，植物個体群の集まりである〔3　植物群集　〕から成立している。

・生物群集の構成は，環境の変動によっても大きく変化する。

　2　　食物連鎖

・〔4　食物連鎖　〕…食う食われるの関係の一連の鎖のようなつながり。

・実際の生態系における食う食われるの関係は直線的な関係ではなく複雑な網状になっており，これを〔5　食物網　〕という。

　3　　多種共存のしくみ

A　捕食者の存在

・ある海岸の岩礁潮間帯では，右図のような食物網が成立していた。

●ヒトデの除去実験

・調査区から捕食者であるヒトデを継続的に除去する。

→フジツボが岩礁の大部分を占める。

イガイが岩礁のほとんどをおおいつくす。

フジツボとイボニシはところどころに見られるだけになる。

岩礁に生えていた藻類は激減する。

藻類を食物としていたヒザラガイやカサガイも見られなくなる。

⇒種間競争に強いフジツボやイガイをヒトデが〔6　捕食　〕することによって，藻類やカメノテ・カサガイなどの多くの種が〔7　共存　〕できるようになっていた。

・この実験において，ヒトデの存在は，直接の捕食の対象ではなかった藻類の生存にも影響しており，これを〔8　間接効果　〕という。

・〔9　キーストーン種　　　〕…食物網における上位の捕食者で，生態系のバランスを保つのに重要な役割を果たす生物種。

B　かく乱

・噴火や台風，山火事，河川の氾濫，土砂崩れなど，生物群集に大きな影響を与える現象を〔10　かく乱　〕という。

・大きなかく乱が頻繁に起こる。

→〔11　かく乱　〕に強い種にかたよった生物群集となる。

・かく乱がほとんど起こらない。

→〔12　種間競争　〕に強い種にかたよった生物群集となる。

・中規模のかく乱がある一定の頻度で起こる。

→かく乱に強い種や種間競争に強い種も含めて多くの種が〔13　共存　〕できる。

・〔14　中規模かく乱説　　　〕…中規模のかく乱が生物群集内に多数の種を共存させるという考え。

●サンゴの種数と波浪

・強い波浪の影響を受け，生きたサンゴの被度が低い場所では，種数が〔16　少ない　〕。

・波浪の影響をほとんど受けず，生きたサンゴの被度が高い場所でも，種数が〔17　少ない　〕。

・適度なかく乱を受け，生きたサンゴの被度が20～30％の場所で，種数が最も〔18　多い　〕。

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第2章代謝第3節光合成③第3節窒素同化

　4　　細菌の炭素同化

A　細菌の光合成

〔1　光合成細菌　　〕…〔2　葉緑体　〕をもたないが，光合成を行う細菌。

例 緑色硫黄細菌，紅色硫黄細菌，シアノバクテリア

●緑色硫黄細菌，紅色硫黄細菌

・電子伝達系の出発物質として水（H2O）のかわりに〔3　硫化水素　〕（H2S）などを使う。

⇒酸素（O2）ではなく〔4　硫黄　〕（S）を生成する。

・光合成色素として〔5　バクテリオクロロフィル　　　　　〕を利用する。

●シアノバクテリア（ネンジュモなど）

・植物とよく似た光合成を行う。

・光合成色素としてクロロフィルaをもつ。

B　細菌の化学合成

・〔6　化学合成　　　　〕…化学エネルギーを利用して炭素同化を行うはたらき。

・〔7　化学合成細菌　　〕…無機物を酸化したときに放出されるエネルギーを用いて炭素同化を行う細菌。

例 亜硝酸菌，硝酸菌，硫黄細菌，鉄細菌

・亜硝酸菌と硝酸菌（あわせて〔8  硝化菌　〕という）は，植物が利用するNO3－の生成に重要な役割を果たしている。

・熱水噴出孔付近などに生息する〔9　硫黄細菌　〕は，H2SをO2によって酸化するときに生じるエネルギーを使って化学合成を行う。

　1　　植物の窒素同化

体内に取り入れた窒素化合物から有機窒素化合物（タンパク質，核酸，ATP，クロロフィルなど）を合成するはたらきを〔9　窒素同化　〕という。

A　植物の窒素同化

・根から土壌中の硝酸イオン（NO3－）やアンモニウムイオン（NH4＋）を吸収する（①）。

→NO3－は葉の細胞で亜硝酸イオン（NO2－）を経てNH4＋にまで還元される（②）。

→有機酸にNH4＋が転移されてアミノ酸となり，有機窒素化合物の合成に用いられる（③）。

B　窒素固定

・〔10　窒素固定細菌　　〕…〔11　窒素固定　〕（空気中の窒素を取りこんでNH4＋に還元して利用するはたらき）を行う細菌。

例 シアノバクテリア，根粒菌，アゾトバクター，クロストリジウム

・根粒菌は〔12　マメ　〕科植物の根に根粒をつくって〔13　（相利）共生　〕している。

　2　　動物の窒素同化

動物は，有機窒素化合物を食物として取りこんで〔14　アミノ酸　〕に消化し，これを利用して自身に必要な有機窒素化合物を合成している。

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