栗原 康 (1975) 有限の生態学

  • 栗原 康, 1975: 有限の生態学 — 安定と共存のシステム (岩波新書 青版 949)。岩波書店, 187 pp.

水谷広さんからご指摘いただいて、この本のことを思い出した。わたしは高校生のときに読んで強く印象に残った本だ。ただし、家で見つかったのは印刷年次から見てわたしが大学生のときに買ったものだ。その前に初版を高校の図書館で読んだのだと思う。あるいは、この本になる前に第1章と同様な話が雑誌記事か何かで出たものを読んだのかもしれない。

なお、わたしにとっては、この本の話題と、森山茂さんが1990年代にした実験のことが切り離せないのだが、森山さんが書かれたもの(たとえば森山・高原 2003)を読んでもその理屈を追いかけきれていないので、ここではそれを論じることは見送る。

印象に残っていた第1章の話は、フラスコにはいった水の中に複数の小さな生物からなる安定な生態系ができていた、というものだった。著者はこれを「ミクロコズム(microcosm)」と呼ぶ。

その後気象学を勉強したわたしにとっては、空気の出入りがあったかどうかが気になる。ミクロコズムが形成された段階では水面の上の空気は外に続いていた。(だから胞子などがはいってくることができたのだ。) しかし、ほぼ定常状態になったあと、透明なカプセルで覆って密閉しても、定常状態は継続したそうだ。ただし(第4章の話題だが)フラスコにふたをしてしまうような形ではだめで、水面の上に、ある程度まとまった量の空気、つまり気体の形での物質のたまりが必要だったそうだ。(なお、森山さんの実験は、空気の出入りがない。)

また、いま読み返して気づくのだが、著者は、ミクロコズムにできあがった生物どうしの相互作用を含むシステムを観察するだけでなく、そこに毒物(農薬)を入れたり、栄養物を大量に入れたり、(あとの章の話題だが)放射線を照射したりして、強制的に衝撃を与え、どんな場合にシステムがこわれるかを検討している。またシステムを構成する5種類の生物やそれぞれの排泄物を取り出して2つずつ組み合わせ、食う・食われる、抑制する(有毒である)、競争するなどの個別の関係を確認し、その組み合わせによってシステム全体のふるまいが説明できるかを検討している。

ミクロコズムの安定した状態は森林の極相と似たところがあるが、ミクロコズムの物質生産量は形成中に比べて安定期にはだいぶ小さくなる(「共存共貧」である)が、森林の生産性は成長期に比べて極相期であまり減らない。この違いは、第4章の議論を参照すると、森林のほうが複雑だから、あるいは森林のほうが物質の(流れに対して)蓄積が大きいからだろうか。

わたしはこのごろ、地球環境がシステムであるというとき、物質・エネルギー循環系であることともにフィードバック制御系であることが重要だ、と言うようになったが、そう明確に認識したのは2000年以後だったと思う。しかし、いま見なおしてみると、本書には、生態系の食物連鎖に伴う物質とエネルギーの流れの議論とともに、生態系はサイバネティック・システムであるという考えが明記されている。わたしの認識には本書の考えが意識的にではなく無意識に取りこまれていたようだ。

第2章はウシのルーメン(第1胃)の中の微生物の生態系の話。これは明らかに閉じた系ではなく、ウシが食べる草などがはいり、微生物群集の一部が出ていく(第4胃でウシに消化される)という物質の出入りのある系だ。

第3章は、宇宙船あるいは宇宙基地で人が生き続けられるように、ヒトを含めて物質の流れが閉じるような生態系を設計する話。そこで生きる人は、何をどれだけ食べるかも、どれだけ運動するかも、決められたようにしなければいけないという非常に窮屈なことになる。わたしはこれを読んで、人が宇宙に出ていくことは、宇宙工学の人がいうよりもずっとむずかしいのだと思った。【わたしは、人工衛星の利用には積極的だが有人宇宙飛行には関心がないのだが、そういう意識にはこの本の影響があったかもしれない。】 しかし、いま見なおしてみると、この章の議論では、生物体以外に物質のたまりなしに流れがつながることを想定していたのだ。宇宙船や宇宙基地の設計で蓄積を考えないのは現実的とは言えないと思う。本書の「宇宙基地型」というものは理念型として提起されていると見るべきだろう。

第4章では、これまでの話を有限の資源で成り立つ生態系という観点で整理する。物質の出入りのある系とない系がある。出入りのある場合は物質の流量が有限だ。

そして地球全体も物質の出入りのない系としてとりあげられる。物質循環の例として、窒素とリンの循環をそれぞれとりあげる。(わたしが地球の窒素とリンの循環の概念図を最初に見たのは本書だったかもしれない。) どこに大きな蓄積があるかは違っているが、どちらにしても生きた生物に比べて大きな蓄積が環境中にあるところがミクロコズムと違う。

人間社会は物質資源を取りこみ廃物を出す開いた系として発達してきた。(「カウボーイ型」と表現しているところがあるがこれはKenneth Bouldingの表現を引き継いだものだろうか。) しかし人間活動の規模が地球の資源と空間に比べて大きくなってきた。そこで著者は「共同体(=地球の人間社会)はミクロコズム型か宇宙基地型を選択せざるを得なくなるであろう。」と述べている。ただし本書の宇宙基地型が理念型であること、人類は地球環境の物質の流れすべてを管理する能力をもてそうもないことを考えると、選択というよりも、2つの理念型の組み合わせによって持続可能なありかたを設計しなければならない、ということなのだと思う。

文献

  • 森山 茂, 高原 光子, 2003: 自律的閉鎖生態系の動態と地球環境生成研究。天気 (日本気象学会), 50, 483 – 489. (この雑誌はPDF版が http://www.metsoc.jp/tenki/ から無料公開されている。)

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