頭数の歴史を、答え合わせに。
Borregoほかの公開表から1974〜2012年の AdultPop を読みました。1974年は始まりの規模の参考、1975年からの38点を調整に使います。小数なのは、年平均の値だからです。
計算側は「24か月以上の群れのメス＋居住オス」の月末数の年平均。公開表との年齢・所属の完全な対応は、まだ確認途中です。セレンゲティ全域の全ライオン数ではありません。出典 1 ↗
SERENGETI / A LIFE AT A TIME
一頭の暮らしから、38年を考える。
食べる。育つ。群れを出る。子を育てる。
一頭ずつに小さな決まりを渡したとき、ライオンの頭数の歴史は、どこまで自然に現れるのでしょう。
01同じ世界でも、
CAST & ROLES
同じ世界でも、
一頭ずつとは限らない。
ライオンは個体、ハイエナはクラン、移動する草食動物は群れ、定住する草食動物は土地ごとの密度で表します。生き物を選ぶと、役割と与えた数字が見られます。
雨・土地・水草が育つ場所を変える
草食動物草を食べ、移動する
ライオン狩り、育ち、増減する
ハイエナ狩りと肉の奪い合い
病気・人の影響生き残りや流入を変える
この9種の草食動物がモデル内の狩りの対象です。ハイエナとは肉を奪い合い、殺す場合もありますが、ハイエナを通常の餌として食べる規則はありません。ゾウ、キリン、チーターなどは今回の計算には入りません。
02測った数字。借りた数字。
WHERE THE NUMBERS COME FROM
測った数字。借りた数字。
まだ仮説の数字。
現地で新しく調査したわけではありません。公開データと論文の表・本文を集め、単位や期間をそろえて使っています。資料にない部分は仮定として残します。
一頭の記録から、一生の決まりへ。
LionsDensityの1985〜2014年ラベルの個体記録には、性別・推定誕生日・群れ・段階・位置などがあります。過去のモデル作りでは、繁殖や移動の決まり、初期状態の材料に使いました。
見つからなかった個体もいる観測データです。行を足した数を完全な人口調査とは扱いません。現在の1974年の開始状態は、この個体記録の実測スナップショットではありません。出典 2 ↗
ライオン一頭に持たせるもの
個体ID、性別、月齢、母・父・子、所属する群れやオスの組、生存状態、体重、成長後の体格の目安、胃の中の肉、体のたくわえ、妊娠・育児の状態、出生・死亡・移動・乗っ取りの履歴。位置は主に所属集団の位置を共有します。個体ごとのGPS歩行を再現するモデルではありません。
性・年齢・所属などは観測に対応する項目。体重の成長曲線・エネルギー・遺伝の強さなどは文献値と仮定から計算する内部状態です。現在の初期個体の体格差も乱数で生成します。
草食動物・ハイエナに持たせるもの
移動する草食動物には種、群れの頭数、位置、食べられた割合、ヌーの子の数。定住種には2 kmのます目ごとの密度と増え方。各種の体重・得られる肉・群れやすさ・襲われる割合・捕獲率は、主にFryxellほか2022の表を使いました。インパラなど、表にない値は別資料や推定です。
ハイエナにはクランID、頭数、巣と採食場所、食事の状態、残った獲物。個体の年齢や親子は持たせず、食べた量と出生・死亡率からクランの規模を変えます。出典 3 ↗
風景も入力です。ただし、昔の風景そのものではありません。
雨と草
CHIRPSの月降水量を地図に補間。1981年より前は代わりの年の雨を使います。草の生長・枯れ方・雨への反応は仮説の式で計算します。
地形・水・木
標高タイル、ESA WorldCover 2021、OpenStreetMapから2 km格子を作成。近年の土地被覆を過去へ共通使用しており、1974年の植生復元ではありません。
月と狩り
月の明るさと出ている時間は天文計算。明るさや隠れ場所が捕獲率を変える強さは、文献と調整値を使います。
感染と人の影響
CDV侵入時期は歴史情報を入力。感染の伝わり方、干ばつ・水牛の採食と死亡の関係は仮説を含みます。人は個体ではなく、保護区外の不利さ・わな・オスの流入などの係数で表します。
1974年の「本当の全個体」を知っているわけではありません。
03過去に合うことと、
FIT IS NOT FORECAST
過去に合うことと、
未来が当たること。
いま進めているのは、答えを見ながら38年を説明する調整です。未来の予測力は、答えを隠した別の試験で確かめる必要があります。
現在 / 修正後のモデル
38年を、ひと続きに。
公開表の年平均調整中・3回の計算の平均
「年が増えるほど未来の精度が上がった」とは、まだ言えません。
修正後のモデルについて、使う過去年数だけを2年・5年・10年…と変え、同じ未来を当てる比較は未実施です。年を増やした当てはめの成績を、そのまま未来予測の成績として並べることはできません。
以前の、答えを隠した実験
1989・1994・1999・2004・2009年を始まりとして、直前の15年で調整し、その先の1〜5年を30回ずつ計算しました。右の図は、その5つの始まりをまとめた誤差です。
調整回数を13回から156回へ増やすと、旧v3の5年先は改善しました。一方、1年先は悪化。調整を頑張るほど未来もよくなる、という結果ではありませんでした。
これは旧モデルの別実験です。初期居住オスの配置とオスの感染処理は現在の修正前。将来の実測降雨・感染侵入時期を与えた条件付き再現で、未知の天候・感染まで含む実運用の予測ではありません。学習期間は各窓15年であり、「学習年数を増やす効果」の検証ではありません。
04一つの年に合っても、
TUNING & WHAT WE LEARNED
一つの年に合っても、
ほかの年が崩れたら戻す。
狩り、必要な食事量、繁殖、生存、流入、群れの分裂、感染など24項目を動かしています。年ごとに別の係数を当てたり、観測頭数へ強制的に戻したりせず、全年で共通の係数を探します。
① 仮説を選ぶ出どころと範囲を記録
② 一生を回す1974年から日ごとに
③ 全38年で比べる前の年も採点に残す
④ 良い候補を残す単独変更と組合せ探索
⑤ 別の乱数で確認最終8回の確認は未達
同じ修正後モデルでの改善
最大のずれ（頭）。小さいほどよい。これは調整の経過で、未来の予測精度ではありません。
各候補を3つの乱数で計算。採否は「最大誤差²＋RMSE²」。RMSEは大きな誤差を重く数える全38年の誤差の目安です。
現在の到達点
最も外れる年の差です。1975・1976年は1頭程度以内ですが、1987〜88年の高さや1994年の落ち込みなどを同時には説明しきれていません。
暫定目安は調整用3回の平均で全ての年±3頭、その後の別8回の平均で±5頭。観測自体の誤差範囲を表す数字ではありません。現在はどちらも未達です。
実際に、何をどう変えたか
左は修正後の初期試行、右は今回の保存時点の最良候補です。ほかの係数も同時に変わっているので、変化量から単独の因果効果や本物の生態値を断定できません。
始まりの若者も、翌年の大人になります。
1974年に若者を何頭、何か月齢で置くかで、1975〜76年の頭数が変わりました。若者を増やす案は一部の年をよくしても、全38年では悪化。初期状態の不確かさを無視できません。
群れの決まりは、長期の増え方を変えます。
新しい群れと残る群れにメス3頭・4頭を必要とする試作や、大きい群れで子の食事配分を減らす試作を比較しました。年による改善はあっても、現在の全体の採点では上回らず、未採用です。
最良の係数＝本物の生態、ではありません。
食事量、生存、繁殖、オスの流入は互いを補えてしまいます。年平均の頭数だけに合っても、狩りや子の生存の仕組みが正しいとは限りません。係数の境界に寄った候補も、強い証拠にはなりません。
1994年の減少の原因を、特定できたわけではありません。
感染と寄生虫の関係を組み込んでいますが、感染時の死亡係数には別地域の集団減少から借りた仮説が含まれます。その係数を強くしても全年の成績は改善しませんでした。出典 4 ↗
試したが採用しなかった案の数値
同じ実験内の基準と比較してください。試験ごとに固定した係数が違い、異なる基準の差を一つの順位に混ぜません。各案は3回の計算です。
ここまでの成果は、「完成した予言」より、確かめられる仮説です。
個体の一生から人口を積み上げる仕組み、出典をたどれる数字、再開できる調整、合わなかった仮説の記録ができました。次は頭数に加え、子の生存・群れの数・乗っ取りなど、別の観測でも同時に確かめることが必要です。
APPENDIX / OPEN THE NOTEBOOK
設定を、出どころまで。
このページを作った時点の有効な設定をすべて埋め込んであります。「調整対象」は今回の24項目に含むものです。欄にA/B/Cがあっても、値そのものに推定を含む場合は注記を優先してください。
A＝セレンゲティでの測定を基にした資料、B＝セレンゲティの値の引用・また聞き、C＝別地域や別モデルからの転用。これは元の設定台帳の区分であり、独立した品質審査ではありません。数字の出どころは各項目の説明を確認してください。
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主な資料と、何に使ったか
- Borrego et al. (2018), Lion population dynamics: do nomadic males matter? — Dryad公開データ。年平均の大人の頭数、群れ、オスの組など。公開表はCC0。Zenodoミラー4949865も参照。
- Conquet et al., LionsDensity — 個体の観測データと解析コード。年齢・性・所属・位置・繁殖の資料。観測されなかった個体もいるため、行数は完全な頭数ではありません。本ページと描画版には元の個体行を転載していません。
- Fryxell et al. (2022), Stabilizing effects of group formation by Serengeti herbivores on predator-prey dynamics。草食動物の体重・肉量・密度・遭遇と狩りの表。インパラの一部数値は推定。
- Munson et al. (2008), Climate Extremes Promote Fatal Co-Infections during Canine Distemper Epidemics in African Lions。干ばつ・水牛・CDV・バベシアの関係。別地域の24/61の集団減少を条件付き個体死亡確率へ移す部分は仮説であり、直接測った値ではありません。
- Packer et al. (2005), Ecological change, group territoriality, and population dynamics in Serengeti lions。群れ単位の成立と子の生存の局所規則を試す着想。今回の試作の係数を測定した論文ではありません。
- 雨：CHIRPS v2.0（パブリックドメイン）。土地被覆：ESA WorldCover 2021（CC BY 4.0）。地形：Terrain Tiles / SRTMほか。川・保護区：© OpenStreetMap contributors（ODbL）。年や精度が違う資料を共通格子に変換しています。