生物学における鍵種と同様、化学の世界でも微量の分子が生態系に大きな影響を与えることがある。エリカ・C・フリーマン博士が『Trends in Ecology & Evolution』に発表した論文は、これらの「鍵石分子」がコミュニティをどのように形成するかを説明している。

フリーマンは、海のカタツムリが分泌する防衛化合物アルデレンや、セロトニンなどの神経伝達物質が、周囲のコミュニティ構造をどのように変えるかを例示している。これらの分子は微量ながら、コミュニティを再編成する力を持つ。

論文では、鍵石分子を特定するための4つの実用的なテストが提案されている。分子が稀であること、コミュニティへの影響が大きいこと、その影響が単一の標的に限定されないこと、他の分子で代替できないこと。フリーマンは、これらの分子を探すためのツールとして、高解像度質量分析データのネットワーク分析、簡素化された合成コミュニティを用いた実験、機械学習などを紹介している。

フリーマンは「長い間、最も多く存在する分子が最も重要な役割を果たすと考えられてきた。しかし、この研究は、極めて稀な分子がコミュニティを形成できることを示している。これらの稀だが強力な分子を探し始めると、自然界を見る目が少し変わってくる」と話す。