過去 30 年間、生物学者は、島の種の大きさの変化に焦点を当てた論文で、フォスターの短い論文をしばしば引用してきました。引用の目的は、それについてコメントすること、より正確にすること、または自分の論文の出発点として役立つことに他なりません。
フォスターの法則は、生物学や進化生物学のほとんどの法則と同様に、単純すぎて一部の専門家を満足させることができません。この法則は革命前夜の誠実さを表し、破局前のオルタナティブに属する。1967 年にマッカーサーとウィルソンの「島の生物地理学の原則」が出版されたとき、環境全体が劇的に変化しました。
新世代の生物学者と生物地理学者は、マッカーサーとウィルソンの足跡をたどった. これらの新参者は若い大学院生か助教授のいずれかであった. 彼らはやる気があり、伝統的な生物学における自然史の物語的研究に不満を持っていた.これらの若者は洗練された数学が大好きで、過去の定性的な記述を定量化に置き換えたいと熱望しており、生物学の理論的基礎を新しいレベルの厳密な統計と複雑で繊細な公式に到達させたいと熱望しています。フォスターがかつて尋ねた質問に対して、なぜげっ歯類は島で大きくなり、ゾウは小さくなるのですか?それを、5 つのパラメーター微分方程式からなる数学モデルと Apple コンピューターに置き換えます。この状況はまさにアインシュタインの世代の物理学者たちの状況と同じであり、彼らは数学を通じて相対性理論を探求し、続いて量子力学と統一場理論を探求しました。
したがって、新しいトレンドの影響下にある理論生態学者は、あいまいな数学で定量的な観測データを分析することで、自然条件下での種や群集に含まれる真実を理解できると確信しています。マッカーサーはこの分野を研究した最初の人物であり、最大の支持者でもあります。
短命のマッカーサー
小さいが非常に衝撃的な研究を完成させ、理論生態学の分野の先駆者となった後、マッカーサーは 1972 年に最盛期に亡くなりました。彼がどれほど偉大であったか、そして彼の後継者たちの想像力の幅がどれほど広かったかを理解できる人は誰もいないと思います。
マッカーサーの短命の科学的キャリアの中で、彼は堅実で広範囲にわたる成果を残しました。数学を生態学の分野に持ち込むことに加えて、生物地理学を数学的生態学に統合しました。彼の死の前に急いで完成した最後の本は、完璧ではないにしても、努力の集大成でした。地理的生態学と題されたこの本は、種の分布におけるより平凡なサブタイトルのパターンであり、彼の賛辞です.ウォレスやダーウィンなどの他の理論的自然主義者と同様に、マッカーサーは事実データを重要なものにするパターンを知っていました。
この本の序文で彼は次のように述べています。そして、地球生態学の研究に取り組むためには、地球上の動植物の生活に適合できるパターンを見つける必要があります。
この新しい研究方法の主要な実践者は、マッカーサーの元学生、彼の良き同僚や仕事のパートナー、または彼のパートナーの協力者のいずれかでした.つまり、今日の現場では、マッカーサーと関係がある限り、それが直接的であろうと間接的であろうと、それは権威ある証拠となっています。それは、チューリッヒで、短気なソ連亡命者レーニンとコーヒーを飲んだと誰かに言うようなものだ。
ただ、マッカーサーはレーニンのようではなく、人々の記憶の中で、彼は親切で畏敬の念を起こさせます。彼の個人的な魅力だけで、人々は数学を生態学に導入する彼の知恵を過大評価するかもしれません.過大評価を差し引いた後、マッカーサーは天才と見なされるべきではありませんが、生態学の分野への数学的方法の彼の導入の影響を損なうものではありません.結局のところ、彼のおかげで、生態学者の考え方や、質問の仕方や答え方が変わったのです。
マッカーサーの死後 20 年以上経った今でも、マッカーサーの学者たちは、生態学、進化生態学、および生物地理学における興味深い問題に取り組んでいます。革命後の学者のこのグループの中で、テッド。ケース（テッド・J・ケース）がナンバーワンです。
ケーススタディされたカリフォルニア湾の島々のオオトカゲ。しかし、誤解しないでください。実際、彼はまだ全世界を彼の本当の研究範囲と考えています。
キースは 1970 年代後半にキャリアをスタートさせたとき、島の動物の体の大きさの変化に関するわかりやすい記事をエコロジー誌に掲載しました。この記事では、フォスター自身が説明したように、フォスターの法則の改善を提案しています。ケースは彼の記事「陸生脊椎動物における島体サイズの傾向に関する一般的な説明」（陸生脊椎動物における島体サイズの傾向に関する一般的な説明）というタイトルを付けており、タイトルに含まれる一般性は特定のケースの質的な拡張です。
記事全体は全部で 18 ページあり、非常に長くしっかりとした内容です。これには、実験データの取得、数学的モデルにおける体の大きさを決定する要因のさまざまな概念と表現の議論、これらのモデルが大陸と島の状態の違いをどのように区別するか、これらのモデルの予測の検証、およびケース自身が言及し、「Further Inferences」というサブタイトルのディスカッションがあり、3 ページの参考文献の後でも、熱狂的な数学の付録を共有することができます。これは、革命後の時代の理論的エコロジー エッセイのモデルです。
フォスターの短いエッセイでは、彼は (表 1) を一般の人が理解できる方法で提示しています。
小さくなる、変わらない、大きくなる
有袋類 013
食虫類 441
ウサギ目 611
げっ歯類 6360
食肉目 1311
一方、Case は次のように動作しました (表 2)。
モデル 1:
1A) dR/dt = rR (i︱R/K)︱WRC/(M+R)
1B) dC/dt =︱dC +WRC/(M+R)
モデル 3:
3A) dR/dt = F︱WRC/(M+R)
3B) dC/dt = sC (i︱C/JR)
その中で、R は島の食料源を表し、C は消費される食料の種類の数を表し、dR/dt はあなたと私がいつも人生が短すぎて理解できないと感じている計算を表します。
キース博士もこの点を考えていたので、英語で丁寧にわかりやすく説明してくださったので助かりました。彼が彼の記事で明らかにしたことから, 人は島の生物のサイズに影響を与えるパターンを見ることができます, また、パターンの背後にある生物学的理由を理解することもできます. フォスターが推測したように, 小さな動物は巨大になり、大きな動物はお互いに矮小化します.クリーチャーを操作して中型に近づける魔法のメカニズムではなく、さまざまな理由があります。
確かに、特定の特別な状況を除いて、多くの種の生物が島で大きくなります。しかし、特別な環境では、動物が大きくなったり小さくなったりする特別な要因がまだあります。ケイシーの法則とフォスターの法則の違いは、それほど単純ではないということです。Keyes は、影響を与える多くの要因の中で最も重要なのは、特定の種の個体が一定期間内に利用できる正味のエネルギーであると主張しました。
この重要なパラメーターの測定は、いくつかの質問をすることから始まります。食べ物はどれくらいありますか?動物が食べようとしているときに、何人の捕食者と競争相手が干渉しますか?動物はどのくらい効率的に食物を集め、栄養素を消費しますか?島では、捕食者や競争相手がほとんどいないため、動物 1 匹あたりの正味のエネルギー獲得量は非常に高くなければなりません。上記が当てはまる場合、種は巨大な道に向かって進化する傾向があります。キース氏によると、競争相手や捕食者がいない場合、一部の種の個体数が非常に多く、1 単位あたりの正味エネルギーが大陸生物のエネルギーよりも少なくならない限り、種は徐々に矮小化する可能性があるという。
この状況には例外があります。縄張り意識を持つ一部の陸生動物の場合、それぞれの動物は、生活の必要を満たすためにスペースのブロックを制御し、その縄張りに侵入する同じ種類の動物を追い出します。この場合、各動物のエネルギー収穫は依然として高いレベルで維持できるため、サイズも大きくなります。もちろん、これは遺伝学によって物理的に制限されているいくつかの種を除外します.例えば、大きすぎる鳥は飛べない、大きすぎるヤモリは足の吸盤がつかないので垂直の壁を這うことができない、穴を掘る齧歯類は大きすぎると穴を掘れない、やっぱり頼もしい。 、大きな穴は比較的崩れやすいです。
別の状況では、本土に住んでいるとき、捕食者は大きな男を攻撃することを好みます.動物が島に移動すると、上記の制限要因がなくなり、他の理由がない限り、孤立した個体群は巨大になりました.
例外の中には必ず例外があります。Angel de la Guarda のガラガラヘビがその例です。
グアルダ島は、バハ半島の東海岸に沿って南下 3 分の 1 に位置するカリフォルニア湾の島です。この島には、メキシコ本土でも見られる 2 種のガラガラヘビが生息しています。本土では、Crotalus ruber は Crotalus mitchelli の 2 倍の大きさでした。しかし、島では状況が逆転し、もともと小さい種のサイズが元の大きい種の 2 倍になっています。
その間に何が起こったのですか？ケースは、本土の小さい方 (C. mitchelli) がより早くグアルダに移動したという仮説を立てました。この時系列の不一致は単なる事故かもしれませんが、それでも事故には結果があります。早く到着したので、巨人化に有利なポジションを奪いました。後発者（C.ruber）に関しては、彼は逆の道を選択し、矮小化に向かって成長しなければなりませんでした。つまり、島の大きなガラガラヘビの領域は最初のものによって占められており、後のものは小さなガラガラヘビの空席を素直に埋めることしかできません.
Case の「Isolation」記事は、まさに科学の産物です。これを読んだ人なら誰でも、著者がまじめで、几帳面で、非常に知的な天才だとわかるでしょう。この印象はおおむね正しいですが、いくつかの例外があります。