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2016 Fiscal Year Annual Research Report

Mathematical modelling and analysis of cultural and behavioral changes through dispersal and settlement of human populations

Planned Research

Project AreaCultural history of PaleoAsia -Integrative research on the formative processes of modern human cultures in Asia
Project/Area Number 16H06412
Research InstitutionMeiji University

Principal Investigator

若野 友一郎  明治大学, 総合数理学部, 専任准教授 (10376551)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 小林 豊  高知工科大学, 経済・マネジメント学群, 准教授 (70517169)
高畑 尚之  総合研究大学院大学, 先導科学研究科, 名誉教授 (30124217)
Project Period (FY) 2016-06-30 – 2021-03-31
Keywords数理モデル / 文化進化 / 反応拡散系 / 集団遺伝学
Outline of Annual Research Achievements

若野・青木はテーマ1「個体数変化と文化変化の複合的影響」に取り組み、個体数仮説に基づく文化・個体密度変動を、空間構造を陽に記述した反応拡散方程式系でモデル化し、そのシミュレーションと数理解析を行った。その結果、高文化高密度状態にある人類集団が、低文化低密度状態にある集団と接触する場合、必ずしも前者が後者を駆逐するとは限らないことや、生態学的な種間競争係数が高いときには、生物種として後者は絶滅においやられること(交替シナリオ)、種間競争係数があまり高くないときには、生物種としての共存が起きること(同化吸収シナリオ)を解明した。このことは、仮に新人のアジアへの進出とそれにともなう旧人の絶滅の過程において、新人のアジアへの進出が、ただちに人類の密度増加と文化の発展(たとえば中期後期旧石器)を伴ったのではなく、文化的には同程度のレベルにある新人集団と旧人集団が一時的に共存したあと、新人の密度増加と文化の発展によって旧人が絶滅した可能性を示唆している。この理論研究は現在論文投稿中である。
高畑はテーマ4「欧米を中心とするゲノム生物学の最新動向調査」を精力的に行い、新人旧人間の混血や系統樹、過去の有効集団推定などに関連して2016年に発表された複数の重大な論文を精読し、プロジェクト全体にむけて紹介した。
小林・若野はテーマ2「文化の多様性の創出維持機構」に取り組み、とくに多次元ベクトルモデルにおいて2個体以上の個体から社会学習を行うときの、文化のダイナミクスについて数理解析を行った。一つの重要な結論は、文化の古さの推定である。パレオアジア文化史学では、アジアの人類集団の文化的起源が、遺伝的起源と同一か異なるかが重要なテーマとなる。遺伝的起源については、テーマ4での調査からある程度具体的な数字が分かっているので、文化的起源の古さを、現在見られる文化の頻度分布から推定する手法を開発した。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

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

Reason

テーマ1,2,4については、モデル構築、シミュレーション、数理解析が計画通り進展している。また、テーマ1においた開発したモデルに、種間の文化伝達パラメタを取り入れることで、テーマ3「集団接触による文化交流説と独自進化説」を研究するためのモデルの枠組みも作られつつある。テーマ5「文化伝達実験」は、この分野で先行する欧州から Mesoudi 博士を招聘し、高知工科大の施設を見学しながら、実験のセットアップについて具体的な意見交換が進んでいる。以上のことから、おおむね順調に進展しているといえる。

Strategy for Future Research Activity

テーマ1で若野・青木が開発した反応拡散系モデルは、新人のアジアへの進出とそれにともなう旧人の絶滅の過程において、単に優れた石器文化をもつ新人が、劣った文化しか持たない旧人を駆逐した、という仮説では説明しきれない複雑な遺伝子と文化のダイナミクスを予測する。このシナリオはレバントのデデリエ洞窟などにおいて見られる新人と旧人の共存や複数回の交替、共存期における新人と旧人の石器文化の質的な類似性などをうまく説明する可能性がある。そこで、数理モデルと考古学的知見およびデータを組み合わせた共同研究を、A02班の門脇らと遂行する。
2017年度は、新たに2名の研究協力者を雇用する。4月からの雇用1名は統計解析に精通した者で、B01班の提供する民族学データをテーマ2および3の立場から解釈し、B01-B02班間共同研究を推進する。10月からの雇用1名は数理解析に精通した者で、テーマ1,2,3におけるモデル構築およびその数理解析を担当する予定である。

  • Research Products

    (14 results)

All 2017 2016 Other

All Int'l Joint Research (4 results) Journal Article (2 results) (of which Int'l Joint Research: 2 results,  Peer Reviewed: 2 results,  Acknowledgement Compliant: 2 results,  Open Access: 1 results) Presentation (6 results) (of which Int'l Joint Research: 2 results,  Invited: 1 results) Book (1 results) Remarks (1 results)

  • [Int'l Joint Research] スタンフォード大学/ハーバード大学(米国)

    • Country Name
      U.S.A.
    • Counterpart Institution
      スタンフォード大学/ハーバード大学
  • [Int'l Joint Research] ローザンヌ大学(スイス)

    • Country Name
      SWITZERLAND
    • Counterpart Institution
      ローザンヌ大学
  • [Int'l Joint Research] ストックホルム大学(スウェーデン)

    • Country Name
      SWEDEN
    • Counterpart Institution
      ストックホルム大学
  • [Int'l Joint Research] エクセター大学(英国)

    • Country Name
      UNITED KINGDOM
    • Counterpart Institution
      エクセター大学
  • [Journal Article] The driving forces of cultural complexity: Neanderthals, Modern Humans, and the question of population size.2017

    • Author(s)
      Fogarty, L., J.Y. Wakano, M.W. Feldman, and K. Aoki
    • Journal Title

      Human Nature

      Volume: 28 Pages: 39-52

    • DOI

      10.1007/s12110-016-9275-6

    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] Population size vs. social connectedness ― A gene-culture coevolutionary approach to cumulative cultural evolution.2016

    • Author(s)
      Kobayashi, Y., H. Ohtsuki, and J.Y. Wakano
    • Journal Title

      Theoretical Population Biology

      Volume: 111 Pages: 87-95

    • DOI

      10.1016/j.tpb.2016.07.001

    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research / Acknowledgement Compliant
  • [Presentation] “Risk conversion” hypothesis in human evolution2016

    • Author(s)
      Fujito, N., T. Hayakawa, N. Takahata, and Y. Satta
    • Organizer
      International symposium on Evolutionary Genomics and Bioinformatics
    • Place of Presentation
      高雄(台湾)
    • Year and Date
      2016-11-24 – 2016-11-25
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 自然と人との共生(その2)―人類の誕生から農業革命まで2016

    • Author(s)
      高畑尚之
    • Organizer
      教育自然学研究会第5回研究集会
    • Place of Presentation
      鎌倉婦人子供会館(神奈川県鎌倉市)
    • Year and Date
      2016-10-30
  • [Presentation] 出アフリカと精神疾患:シアル酸転移酵素STXの低活性化による適応2016

    • Author(s)
      藤戸尚子・颯田葉子・羽根正弥・松井 淳・八島健太・北島 健・佐藤ちひろ・高畑尚之・早川敏之
    • Organizer
      第88回日本遺伝学会
    • Place of Presentation
      日本大学(静岡県三島市)
    • Year and Date
      2016-09-07 – 2016-09-09
  • [Presentation] 現生人類の世界拡散に伴う特異的な環境適応と疾病へのリスク転換2016

    • Author(s)
      颯田葉子・藤戸尚子・高畑尚之・早川敏之
    • Organizer
      第88回日本遺伝学会シンポジウム『遺伝学から眺める将来の医学・医療』
    • Place of Presentation
      日本大学(静岡県三島市)
    • Year and Date
      2016-09-07 – 2016-09-09
    • Invited
  • [Presentation] Traveling waves of cultural invasion2016

    • Author(s)
      Wakano, J.Y.
    • Organizer
      Japanese Society for Mathematical Biology
    • Place of Presentation
      九州大学(福岡県福岡市)
    • Year and Date
      2016-09-07 – 2016-09-09
  • [Presentation] Cognitive equivalence and bistability2016

    • Author(s)
      Aoki, K
    • Organizer
      New Perspectives in Cultural Evolution Workshop
    • Place of Presentation
      Palo Alto, CA, USA
    • Year and Date
      2016-07-21 – 2016-07-22
    • Int'l Joint Research
  • [Book] Gene-culture models for the evolution of altruistic teaching: On Human Nature: Biology, Psychology, Ethics, Politics, and Religion, edited by M. Tibayrenc and F.J. Ayala, pp. 279-2962016

    • Author(s)
      Aoki, K., J. Y. Wakano, and M. W. Feldman
    • Total Pages
      814
    • Publisher
      Elsevier
  • [Remarks] パレオアジアプロジェクトB02班ホームページ

    • URL

      http://paleoasia.jp/research_projects/b02/

URL: 

Published: 2018-01-16  

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