2019 Fiscal Year Annual Research Report
Integrated Study from Experiment, Theory and Data Analysis on Emerging Mechanism of Collective Functions by Social Insects
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16H04035
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| Research Institution | Hiroshima University |
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Principal Investigator |
西森 拓 広島大学, 統合生命科学研究科(理), 教授 (50237749)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
粟津 暁紀 広島大学, 統合生命科学研究科(理), 准教授 (00448234)
秋野 順治 京都工芸繊維大学, 応用生物学系, 教授 (40414875)
中田 聡 広島大学, 統合生命科学研究科(理), 教授 (50217741)
末松 信彦 明治大学, 総合数理学部, 専任准教授 (80542274)
泉 俊輔 広島大学, 統合生命科学研究科(理), 教授 (90203116)
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| Project Period (FY) |
2016-04-01 – 2020-03-31
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| Keywords | 自己駆動系 / 社会性昆虫 / ダイナミクス / 数理モデル / 自己組織化 / 群のダイナミクス |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究の目標は、アリの自律的分業編成や複雑なタスク遂行の様態としくみを、1)個体認識可能な新しい長時間集団行動自動計測システムの構築、2) 1)を運用した従来にない大規模行動データの解析,3)数理モデリングを運用した群れの行動原則の推定、4)付随する種々の行動実験 5)自己駆動系のダイナミクスと生き物の群れ運動の比較検討，であった。
2019年度は，前年度までに上記1)が達成されたことを受け，2)の大規模データに基づくアリのコロニーの採餌動態を解析した，その結果，i)コロニー内で採餌するアリは一部に偏っており，コロニー内での採餌頻度分布は一般化ガンマ分布で表されること，ii)コロニー内の採餌頻度順位は二ヶ月ほどかけて徐々に変動していくこと，が明らかになった。これはコロニー内の採餌動態に関して，従来の定性的な議論を十分なデータ量に基づく定量的な議論に発展させるものである。
また，上記4)に関して，一匹もしくは複数のアリの全暗環境下での概日リズムについて，自動計測系で取得した時系列データに基づき解析を行った。その結果，i)単独内勤もしくは単独外勤ワーカーからなる実験系では，全サンプルの半分以下しか明瞭な概日リズムが示されないこと，ii)二匹の外勤ワーカーからなる実験系では，全サンプルの半分以下しか明瞭な概日リズムが示されないこと。iii)二匹の内勤ワーカーからなる実験系では，全サンプルの3/4近くが明瞭な概日リズムを示すこと，が明らかになった。すなわち，複数のアリの協調が，概日リズムの発生因子となることを示した。さらに，自己駆動系の研究において，化学反応とカップリングして運動様相を変える自己駆動体を開発した。
これらは全て当初の研究目標に合致する成果であり，その詳細は2019年度の業績欄に示した論文および講演において発表された。
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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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