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生物リズムの多様性と生物多様性をつなぐ新群集理論

Research Project

Project/Area Number 20K06826
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (C)

Allocation TypeMulti-year Fund
Section一般
Review Section Basic Section 45040:Ecology and environment-related
Research InstitutionShimane University

Principal Investigator

舞木 昭彦  島根大学, 学術研究院農生命科学系, 准教授 (00626343)

Project Period (FY) 2020-04-01 – 2025-03-31
Project Status Granted (Fiscal Year 2023)
Budget Amount *help
¥4,550,000 (Direct Cost: ¥3,500,000、Indirect Cost: ¥1,050,000)
Fiscal Year 2024: ¥910,000 (Direct Cost: ¥700,000、Indirect Cost: ¥210,000)
Fiscal Year 2023: ¥910,000 (Direct Cost: ¥700,000、Indirect Cost: ¥210,000)
Fiscal Year 2022: ¥910,000 (Direct Cost: ¥700,000、Indirect Cost: ¥210,000)
Fiscal Year 2021: ¥910,000 (Direct Cost: ¥700,000、Indirect Cost: ¥210,000)
Fiscal Year 2020: ¥910,000 (Direct Cost: ¥700,000、Indirect Cost: ¥210,000)
Keywords生物リズム / 共存 / 安定性 / 食物網 / 生物リズムの多様性 / 生物多様性 / 数理モデル / 生物群集
Outline of Research at the Start

生物の活動リズムの多様性によって生じる生物相互作用ネットワークの時間変化と生物群集の動態およびその安定性の関係を、数理モデルを用いて分析する。従来の理論では考慮されてこなかった、多様な生物リズムによるネットワーク構造の変動が、多種の共存を促進するのかどうかが焦点である。主に3つの課題に取り組み、本理論の頑健性を示す。(1-2年目):「活動リズムの多様性と生物群集動態の関係」、(3-4年目):「活動リズムの適応的変化」、(4-5年目):「時空リズムへの拡張」。

Outline of Annual Research Achievements

生物の活動リズムの多様性によって生じる生物相互作用ネットワークの時間変化と生物群集の動態およびその安定性の関係を、数理モデルを用いて分析することが申請の主課題であった。従来の理論では考慮されてこなかった、多様な生物リズムによるネットワーク構造の変動が、多種の共存を促進するのかどうかが焦点である。昨年までに「活動リズムの多様性と生物群集動態の関係」について、2種競争種の系や多種食物網において活動リズムの多様性が系の安定性に大きく貢献していることを明らかにしてきた。さらに、活動リズムの適応的変化が捕食被食系の個体群動態の安定性を高めることも明らかにしてきた。本年度では、そのことを空間モデルに拡張しようとしている最中である。一方で、サブテーマとして微生物系において自身の周りの環境を変えることで自身や他の生物の活動パタンを変えてしまうことがよく知られており、そのような微生物系に特化した活動パタンの自己改変に対する適応が他の微生物との共存に大きく影響することを示した。また、相互作用は時と場合により、一方的な関係ではなくなる可能性があることから、そのような相互作用の非一意性が群集の安定性に重要であることを明らかにした。これらのサブテーマは「活動のリズム」というよりは「活動の変動」に着目した点で少し異なるが補完的なテーマとして位置付けられる。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

最終課題の「時空リズム」への拡張は一番技術的に難しい部分があり、一年では完成しないことは予想してきたことであり、最終年度にまたがって完結できると考える。

Strategy for Future Research Activity

最終課題の「時空リズム」への拡張は一番技術的に難しい部分があり、一年では完成しないことは予想してきたことであり、最終年度にまたがって完結できると考える。一方で、関連したサブテーマも行なっていき、テーマを補完しつつ実績に穴がないようにしていく。

Report

(4 results)
  • 2023 Research-status Report
  • 2022 Research-status Report
  • 2021 Research-status Report
  • 2020 Research-status Report
  • Research Products

    (11 results)

All 2024 2023 2022 2021 2020

All Journal Article (9 results) (of which Peer Reviewed: 9 results,  Open Access: 9 results) Presentation (1 results) Book (1 results)

  • [Journal Article] Dual species interaction and ecological community stability2024

    • Author(s)
      Akihiko Mougi
    • Journal Title

      Ecology

      Volume: 105 Issue: 3

    • DOI

      10.1002/ecy.4251

    • Related Report
      2023 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Eco-evolutionary dynamics in microbial interactions2023

    • Author(s)
      Akihiko Mougi
    • Journal Title

      Scientific Reports

      Volume: 13 Issue: 1 Pages: 9042-9042

    • DOI

      10.1038/s41598-023-36221-1

    • Related Report
      2023 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Adaptive plasticity in activity modes and food web stability2022

    • Author(s)
      Akihiko Mougi
    • Journal Title

      PLOS ONE

      Volume: 17

    • Related Report
      2022 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Infected food web and ecological stability2022

    • Author(s)
      Akihiko Mougi
    • Journal Title

      Scientific Reports

      Volume: 12 Pages: 8139-8139

    • Related Report
      2022 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Phenological coadaptation can stabilize predator-prey dynamics2022

    • Author(s)
      Akihiko Mougi
    • Journal Title

      Frontiers in Ecology and Evolution

      Volume: 10 Pages: 817339-817339

    • Related Report
      2022 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Predator interference and complexity-stability in food webs2022

    • Author(s)
      Akihiko Mougi
    • Journal Title

      Scientific Reports

      Volume: 12 Issue: 1 Pages: 2464-2464

    • DOI

      10.1038/s41598-022-06524-w

    • Related Report
      2021 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Diversity of biological rhythm and food web stability2021

    • Author(s)
      Akihiko Mougi
    • Journal Title

      Biology Letters

      Volume: 17 Pages: 20200673-20200673

    • NAID

      120007161479

    • Related Report
      2020 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Coupling of green and brown food webs and ecosystem stability2020

    • Author(s)
      Akihiko Mougi
    • Journal Title

      Ecology and Evolution

      Volume: 10 Pages: 9192-9199

    • Related Report
      2020 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Polyrhythmic foraging and competitive coexistence2020

    • Author(s)
      Akihiko Mougi
    • Journal Title

      Scientific Reports

      Volume: 10 Pages: 20282-20282

    • Related Report
      2020 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Presentation] 種子散布者が駆動する大型種子の進化2022

    • Author(s)
      大室宏平, 舞木昭彦
    • Organizer
      日本生態学会
    • Related Report
      2021 Research-status Report
  • [Book] Diversity of Functional Traits and Interactions-Perspectives on Community Dynamics2020

    • Author(s)
      Akihiko Mougi
    • Total Pages
      213
    • Publisher
      Springer
    • Related Report
      2020 Research-status Report

URL: 

Published: 2020-04-28   Modified: 2024-12-25  

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