フグが「ミステリーサークル」を建設するロジックを解明する－３Ｄシミュレーション
Publicly Offered Research
| Project Area | Discovery of the logic that establishes the 3D structure of organisms |
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| Project/Area Number |
18H04770
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research on Innovative Areas (Research in a proposed research area)
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| Allocation Type | Single-year Grants |
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| Research Institution | Natural History Museum and Institute, Chiba |
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Principal Investigator |
川瀬 裕司 千葉県立中央博物館, 分館海の博物館, 主任上席研究員 (10270620)
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| Project Period (FY) |
2018-04-01 – 2020-03-31
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| Project Status |
Completed (Fiscal Year 2019)
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| Budget Amount *help |
¥10,010,000 (Direct Cost: ¥7,700,000、Indirect Cost: ¥2,310,000)
Fiscal Year 2019: ¥5,070,000 (Direct Cost: ¥3,900,000、Indirect Cost: ¥1,170,000)
Fiscal Year 2018: ¥4,940,000 (Direct Cost: ¥3,800,000、Indirect Cost: ¥1,140,000)
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| Keywords | 3D / アルゴリズム / シミュレーション / フグ科魚類 / 繁殖行動 / 潜水観察 / 奄美大島 / 立体構造 / バイオミメティクス / フグ目魚類 / 配偶者選択 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
アマミホシゾラフグは体長10 cm足らずのフグ科魚類で，オスは海底に直径約２ｍの円形幾何学模様の産卵床「ミステリーサークル」をつくる。本研究は，オスが体長の20倍もある精巧な「ミステリーサークル」をどのようなロジックでつくっているのか解明することが目的である。コンピュータを使用した2Dシミュレーションによると， 2つの単純なルールにより「ミステリーサークル」に類似した放射状模様の形成されることが明らかとなった。
そこで外円放射状構造形成の３Dシミュレーションを行うため，円の動径方向と角度方向を直交座標系でシステムを表現して，次の４つのルールでモデルを作成した。（1）放射状方向のパターンはローカルな凹凸構造に応じたフグの砂運びによって起こる，（2）フグは動径方向に移動し，その際移動した場所に沿って砂を「掘り起こし」，その砂を角度方向の両側に「撒き散らす」，（3）「撒き散らし」は「掘り起こし」によって流体内に浮かんだ砂が，フグのヒレによって動く流体によって輸送されると考え，輸送のルールは風や水によって運ばれる砂の輸送モデルの中で最も簡単なセルモデルを用いる，（4） 角度方向の「撒き散らし」における角度方向への砂の移動の移動係数(砂面に沿った拡散係数と流体効果による移動度パラメータ)は，動径方向座標に依存して連続的に変化するものとみなす（放射状の構造を計算の簡単のため、直交座標に直したための補正）。このモデルによると，動径方向のある地点で，凹凸の大きい構造から凹凸の小さい構造への鋭い切り替わりが表現できることがわかった（Nishimori et al. in prep.）。すなわち，「ミステリーサークル」の中央にできる平坦なエリア（産卵直前に別の行動パターンにより迷路状の模様が刻まれるエリア）では，フグが掘削行動を行ったとしても連続した放射状構造にはならないことが明らかとなった。
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| Research Progress Status |
令和元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 |
令和元年度が最終年度であるため、記入しない。
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Report
(2 results)
Research Products
(5 results)
