群集集合を駆動するプロセスを理解することは、生態学における中心的課題の一つである。特に、その過程を最も単純に分解する枠組みとして、決定論的プロセスと確率論的プロセスの二分は、理論・実証の両面で広く用いられてきた。しかし、森林や湖沼などのマクロな生態系では、十分な反復系の構築や長期的な時系列観察が物理的・実践的に困難であり、両プロセスを定量的に切り分けることには限界がある。

世代時間が短く、省スペースで高い反復性を確保できる微生物群集を用いた実験系は、この問題に取り組むための有力なモデル系である。発表者はこれまで、微生物の大量反復群集実験を通じて、群集集合の再現性や多様な遷移パターンを調べてきた。これらの実験系に、微生物群集を想定して発展してきた決定論・確率論的過程を定量化する手法を適用することで、両者の相対的な強さを評価するシンプルなアプローチの有効性と同時に、その限界も浮かび上がってきた。特に、決定論的過程と確率論的過程の相互作用によって、単純な二分の相対的影響力の定量では捉えきれない群集遷移パターンが創発されうることが示唆された。

本発表ではまず、微生物群集を想定することで発展してきた決定論・確率論的過程の定量手法を概観する。次に、それらを自身の実験系に適用することで見えてきた限界と、その先に広がる群集集合理解の新たな可能性について議論し、微生物研究からマクロな生態系理解へとつながる展開を模索する。