2017 Fiscal Year Annual Research Report
ムダの生態学：種内競争による形質進化が多種共存に及ぼす影響の解明
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16H04846
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| Research Institution | Ryukoku University |
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Principal Investigator |
近藤 倫生 龍谷大学, 理工学部, 教授 (30388160)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
京極 大助 龍谷大学, 公私立大学の部局等, 研究員 (00771875)
辻 瑞樹 琉球大学, 農学部, 教授 (20222135)
川津 一隆 龍谷大学, 公私立大学の部局等, 研究員 (20747547)
土畑 重人 京都大学, 農学研究科, 助教 (50714995)
山道 真人 東京大学, 大学院総合文化研究科, 講師 (70734804)
山中 裕樹 龍谷大学, 理工学部, 講師 (60455227)
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| Project Period (FY) |
2016-04-01 – 2019-03-31
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| Keywords | 種間競争 / 多種共存 / 時系列解析 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
繁殖や社会性・協力行動などに代表される種内関係に関わる形質は、時間やエネルギーのアロケーション、あるいは種間関係の変更を通じて、種間相互作用や個体群動態に影響する可能性がある。このような同種内の適応進化の帰結として説明されてきた行動やその進化の影響が生物群集にまでおよぼす可能性を理論、実証の両面から明らかにすることをこの研究では目指している。今年度は、過去の研究のレビューに加えて、種内競争に関わる進化形質が種間競争にも影響する場合の進化動態、さらにはそれが競争種共存に及ぼす影響を評価するための数理モデルを構築し、解析した。また、種間相互作用の有り様を実証的に評価する手法として、Empirical Dynamic Modelingを発展させた。その結果として、多種個体群密度変動データのみから種間相互作用やその時間変動、群集胴体の特性をトラックする手法を確立し、いくつかの実証研究を行なった。なかでも、アズキゾウムシとヨツモンマメゾウムシ競争実験系から得られた時系列データをもとに、個体群動態を駆動する相互作用の種類が実験条件毎に変化することを突き止めた研究は、今後の発展が期待される。これらの研究は、複数の学術論文として発表した。
これ以外にも、本研究から派生的な新しいテーマが立ち上がりつつある。EDMに基づく個体数変動データの解析を進めるうちに、このモデリングを適切に利用することで生物個体数の変動を制御できる可能性に気が付いた。より具体的には、多種相互作用系の安定／不安定平衡点を発見し、適切な外的摂動を加えることで、システムをそれらの状態に近づけることができる可能性である。アズキゾウムシーマメゾウムシ実験系のデータ蓄積をこのテーマにも援用し、派生的テーマとして推進できる環境が整っている。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
研究課題によって、進捗状況は異なっている。レビューについては当初計画よりも進行が遅れていたが、初稿が完成し現在、投稿論文として完成を急いでいる。他方時系列データ解析手法については大きな研究進展があり、ハイインパクトな学術論文として結実した。他方、マメゾウムシを利用した室内実験については順調に進捗しており、新しく開発した時系列解析手法を利用しながらどのような形での報告を優先するか検討している。
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| Strategy for Future Research Activity |
レビュー論文の第一稿が完成した。これをもとに共同研究者間で議論をさらに深めて、平成30年度中には学術論文として発表したい。マメゾウムシ実験系と時系列解析手法を適切に組み合わせることで、種内競争と種間競争の強さをを適切に変化させて、個体群動態を制御できる可能性に気づいた。これは本研究無くしては得られなかった知見であり、また応用面でも非常に重要な示唆に富んでいる。この可能性についてもサブテーマとして進めつつ、本来の「ムダ形質」の進化理論をより深めるため、理論、実証の両側面から研究を推進する。
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Research Products
(65 results)
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[Journal Article] Core microbiomes for sustainable agroecosystems2018
Author(s)
Toju Hirokazu、Peay Kabir G.、Yamamichi Masato、Narisawa Kazuhiko、Hiruma Kei、Naito Ken、Fukuda Shinji、Ushio Masayuki、Nakaoka Shinji、Onoda Yusuke、Yoshida Kentaro、Schlaeppi Klaus、Bai Yang、Sugiura Ryo、Ichihashi Yasunori、Minamisawa Kiwamu、Kiers E. Toby
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Journal Title
Nature Plants
Volume: 4
Pages: 247～257
DOI
Peer Reviewed / Int'l Joint Research
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[Journal Article] Radiocarbon analysis reveals expanded diet breadth associates with the invasion of a predatory ant2017
Author(s)
Suehiro W, Hyodo F, Tanaka HO, Himuro C, Yokoi T, Dobata S, Gunard B, Dunn RR, Vargo EL, Tsuji K, Matsuura K
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Journal Title
Scientific Reports
Volume: 7
Pages: 15016
Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
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[Journal Article] Transcriptome profiling of the spermatheca identifies genes potentially involved in the long-term sperm storage of ant queens2017
Author(s)
Gotoh, A., Shigenobu, S., Yamaguchi, K., Kobayashi, S., Ito, F., Tsuji, K.
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Journal Title
Scientific Reports
Volume: 7
Pages: 5972
Peer Reviewed / Open Access
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[Presentation] Parental analysis of seeds from the wild population suggests overdominance rather than disassortative mating as the evolutionary maintenance mechanism of distyly in Primula kisoana2018
Author(s)
Arima, K., Kyogoku, D., Nakahama, N., Suetsugu, K., Ohtani, M., Ishii, C., Terauchi, H., Terauchi, Y., Isagi, Y.
Organizer
65回日本生態学会
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