多系統対多系統の相利共生系においては、相性の良いパートナー系統のペアにはたらく正のフィードバック効果のために、系内の多様性が失われやすいと予測される。しかしながら、植物-菌根菌などの系においては、系内に大きな多様性が存在する。そのような多様性が維持される要因について、いくつかの理論的研究では、空間構造の効果を示唆している。すなわち、相利共生系が複数の局所的な群集からなり、局所群集間の個体の移動が制限されているとき、各々の局所群集内では正のフィードバックによって特定の系統のペアが優占するが、局所群集間で優占するペアが異なることにより、群集全体としては系の多様性が安定に維持されると考えられる。この場合、パートナー選択が強いほどこの安定化効果は強くはたらくだろうと予想される。
本研究では、昨年の生態学会で発表した2宿主系統ー2共生者系統の相利共生系に関する数理モデルを拡張し、空間構造が系の動態に及ぼす効果を調べた。このモデルでは、宿主が共生する共生者数を最適に調節できると仮定している。他の局所群集がすべて同一の宿主系統-共生者系統のペアに占められている状況において、別のペアによって占められている単独の局所群集が安定に維持される条件を計算した。その結果、宿主が共生する共生者数を最適に調節できない場合は、パートナー選択が強いほど多様性が安定に維持されやすいのに対し、宿主が共生する共生者数を最適に調節できる場合は、むしろパートナー選択が弱いほど多様性が維持されやすいという、上の予想とは逆の結果が得られた。この場合、強いパートナー選択は、より強い相利関係で結ばれた系統のペアが局所個体群に侵入するのを促進することにより、異なる系統の異所的な安定共存を妨げる効果をもつ。