相利共生とは？生態学の定義・種類・代表例をわかりやすく解説

相利共生（そうりきょうせい）とは、異なる種どうしの生物の間で、双方が利益を受ける関係を指します。相利共生は広い意味での共生（symbiosis）の一形態で、関わる当事者の双方の生存率や繁殖成功といった生物学的な適応度を向上させることが多いです。一般に、関係する二者は種レベルで異なり、しばしば異なる門や王国の間で成立します。なお、この用語は通常、同一の種の内で見られる協力行動（社会性行動など）には用いられません。

歴史的には19世紀に概念が整理され、1870年代にエドゥアール・ヴァン・ベネデンらの時代に生態学や進化学の文脈で取り上げられるようになりました。

相利共生の分類（代表的なタイプ）

必須的相利共生（Obligate mutualism）：一方または双方が互いなしでは生存や繁殖が難しい例。例：一部の菌類と藻類から成る地衣類。
任意的相利共生（Facultative mutualism）：互いに利益はあるが、単独でも生存可能な関係。例：多くの花と花粉媒介者（ハチなど）。
栄養的相利共生（Trophic）：栄養や代謝産物の交換を通じて利益がある関係。例：根粒菌とマメ科植物、菌根（マイコリザ）。
防御的相利共生（Defensive）：外敵や病原体から守ることで利益を得る関係。例：アリとアカシア（アリが植物を守る）。
移散的相利共生（Dispersive）：花粉や種子の移動を助け合う関係。例：花と花粉媒介者、果実と種子散布者（鳥や哺乳類）。

代表的な例とその仕組み

菌根（マイコリザ）：植物の根と土壌菌が結びつき、菌が水や無機栄養塩を植物に供給し、植物が光合成産物（糖）を菌に与える。
根粒菌とマメ科植物（窒素固定）：土壌細菌（例：Rhizobium）が大気中の窒素をアンモニアに固定し、植物に窒素を供給。植物は炭水化物を細菌に提供する。
花と花粉媒介者（受粉）：ハチやチョウ、鳥などが花から蜜や花粉を得る一方で、花粉を運んで受粉を助ける。
サンゴと褐虫藻（ゾオキサンテラ）：サンゴは光合成性の藻類を体内に持ち、藻類は光合成産物を提供。サンゴは安全な住処を与える。これによりサンゴ礁生態系が成立する。
地衣類（菌類＋藻類/シアノバクテリア）：菌が基盤と水分保持を、藻やシアノバクテリアが光合成による栄養供給を担う。
クリーナー魚とクライアント魚：クリーナー魚が寄生虫を除去して食べ、クライアントは衛生利益を得る。
ヒトの腸内細菌叢：消化やビタミン合成、病原菌の抑制などで宿主に利益を与え、細菌は栄養源と安定した生息環境を得る。

相利共生の進化的・生態学的意義

種間の相互作用を通じて新たな生態的地位や機能が生まれ、生物多様性や生態系の安定性に寄与します。
共進化（互いの形態や行動が影響し合って進化すること）を促し、特異な適応（花の形と花粉媒介者の吻の長さなど）が進むことがあります。
一方で「チーター（ずる）」の出現や環境変化により関係が崩れるリスクもあります。相利共生は常に安定とは限らず、進化的・環境的圧力で寄生的関係へと変化する場合もあります。

相利共生と他の生物間関係との違い

片利共生（commensalism）：一方が利益を得て、もう一方は影響をほとんど受けない関係。
寄生（parasitism）：一方が利益を得て、他方に害を与える関係。
「共生（symbiosis）」という語は文脈によって広義（相互有益を含む）と狭義（長期的な密接な共生）で使われます。相利共生はその中で利益が双方に及ぶタイプを指します。

まとめと観察のヒント

相利共生は生態系の基本的な結びつきの一つで、栄養交換、防御、移散といった多様な機能を通じて生物や生態系に重要な影響を与えます。身近な観察例としては、庭の花と訪花昆虫、木の根に絡む菌の存在、果実を食べる鳥などを観察すると、相利共生の仕組みを実感しやすいでしょう。