生理学的機構を考慮した代替生活史意思決定モデル構築とその個体群への波及効果の解析
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19J21686
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| Research Category |
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
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| Allocation Type | Single-year Grants |
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| Section | 国内 |
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| Review Section |
Basic Section 45040:Ecology and environment-related
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| Research Institution | Kyushu University |
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Principal Investigator |
堀田 淳之介 九州大学, システム生命科学府, 特別研究員(DC1)
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| Project Period (FY) |
2019-04-25 – 2022-03-31
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| Project Status |
Completed (Fiscal Year 2021)
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| Budget Amount *help |
¥3,400,000 (Direct Cost: ¥3,400,000)
Fiscal Year 2021: ¥1,100,000 (Direct Cost: ¥1,100,000)
Fiscal Year 2020: ¥1,100,000 (Direct Cost: ¥1,100,000)
Fiscal Year 2019: ¥1,200,000 (Direct Cost: ¥1,200,000)
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| Keywords | 動物生活史 / ホルモン / 意思決定 / 生理動態モデル / 順位制 / 個体間相互作用 / winner-loser effect / 生活史意思決定 / 代替生活史戦術 |
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| Outline of Research at the Start |
本研究では、ホルモンと行動がフィードバックすることで生活史選択がどのように方向付けられるかを明らかにする。研究対象であるサクラマスは河川で成熟する残留型と海に下る降海型の二つの生活史を持つ。成熟による形態・行動の変化にはホルモンが関与しており、残留型の成熟にはテストステロンなどの成熟因子群が大きく関わっている。１年目は個体間の闘争による勝敗の経験がホルモンの産生量を変化させ、稚魚が降海、残留の意思決定を行うことをモデル化する。ホルモン応答の強度によって、意思決定がどのように変化するのかを解析する。２年目以降はホルモンの合成経路を考慮し、より精緻なモデルを構築することで定量的な解析を進める。
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究課題では、ホルモン産生と闘争間のフィードバックループによって動物の生活史選択がどのように決定されるのかを明らかにすることを目標としている。生物の中には同種にも関わらず優位な個体と劣位な個体で行動の違いが観察される。この現象は順位制と呼ばれ多くの分類群で確認されている。この行動の違いは雄性ホルモンの濃度によって現れる。ホルモンの濃度が個体間相互作用によって変動することに着目し理論研究を行った。昨年度に引き続き、個体の生理学的機構と、個体間の相互作用を組み合わせた生理動態モデルの解析を行った。個体間の闘争による勝敗の経験が雄性ホルモンの産生量を調節する様子をモデル化した。具体的には資源をめぐる闘争の結果、勝者は雄性ホルモンがより産生されやすく、より行動が攻撃的になることをモデルに組み込んだ。また、雄性ホルモンが高い個体ほど闘争頻度が大きくなるとした。その結果、ホルモン産生と闘争間の正のフィードバックがはたらく時に個体群内で順位制が構築されることが分かった。また、齢構成を考慮した個体群モデルに関する研究も行なった。具体的にはサケ科魚類を用いて齢構造を考慮した進化動態モデルの構築を行なった。サケ科魚類のモデル研究ではオスの生活史について注目されることが多いが、個体群動態を考える際にはメスの生活史に着目することが重要である。メスの適応度を算出するためのモデルを考案し、コンピュータシミュレーションによって個体群が存続するために必要な環境条件を調べた。その結果、海洋・河川での生存率が著しく低い場合には個体群が絶滅することが明らかとなった。また、個体群が存続している状況では、常に個体群は安定していることも明らかとなった。本研究の結果も現在論文として執筆中である。
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| Research Progress Status |
令和3年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
令和3年度が最終年度であるため、記入しない。
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Report
(3 results)
Research Products
(10 results)
