国家公務員総合職（化学・生物・薬学）H28年 問102解説

　問 題　　　　　

生物の個体群サイズの動態に関する次の記述の㋐、㋑、㋒に当てはまるものの組合せとして最も妥当なのはどれか。

「ある地域での、ある種の生物の個体群サイズは、死亡、出生、移入、移出により増減する。個体群密度が高まると、資源をめぐる個体間の競争が厳しくなり、増殖速度は低下する。その様子を表現したロジスティック方程式においては、個体群密度の上限は ㋐ で決まる。

一方、個体群密度が極端に低くなると生存率や出生率が低下することがある。この現象を提唱したのは ㋑ である。2 種の生物が共通の資源を必要としている場合、それらの間で競争が生じる。競争関係にある2種の個体群サイズの動態を微分方程式を使って定式化したのが以下に示すロトカ・ボルテラの競争式である。

ここで N₁、N₂ は種1 、種2 の個体群密度、r₁、r₂ は種1 、種2 の内的自然増加率、K₁、K₂ は種1 、種2 の環境収容力、a₁、a₂ は競争係数である。この方程式から、 2 種が長期的に安定して共存するには、種内競争よりも種間競争が弱いという条件が要請される。K₁ と K₂ が等しい場合、この条件は ㋒ で表される。」

 

 

 

 

 

　解 説　　　　　

㋐ ですが
個体密度群の上限を決定するのは「環境収容力」です。内的自然増加率ではありません。ちなみに、内的自然増加率とは「個体群生態学において、その生物が潜在的にもっている最大の繁殖増加率」のことです。正解は 3 ~ 5 です。

㋑ ですが
個体群の密度がかなり低いときに，生残率や再生産率が減少する現象は「アリー効果」です。提唱はアリーです。正解は 3 or 4 です。

㋒ ですが
もしも α₁α₂ < 1 が正解だとすると、例えば α₁ = 10000、α₂ = 0.00001 で、2 種が長期的に安定して共存する、という状況が成立します。これはいくらなんでも種 2 の競争力が低すぎて生き残らないだろうと判断できるのではないでしょうか。

以上より、正解は 4 です。