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2018 Fiscal Year Annual Research Report

Ecology of Adaptation Load: The Effect of Adaptation to Interspecific Competition to Multi-Species Coexistence

Research Project

Project/Area Number 16H04846
Research InstitutionTohoku University

Principal Investigator

近藤 倫生  東北大学, 生命科学研究科, 教授 (30388160)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 京極 大助  東北大学, 生命科学研究科, JSPS特別研究員(PD) (00771875)
辻 瑞樹  琉球大学, 農学部, 教授 (20222135)
川津 一隆  東北大学, 生命科学研究科, 助教 (20747547)
土畑 重人  京都大学, 農学研究科, 助教 (50714995)
山中 裕樹  龍谷大学, 理工学部, 講師 (60455227)
山道 真人  東京大学, 大学院総合文化研究科, 講師 (70734804)
Project Period (FY) 2016-04-01 – 2019-03-31
Keywords繁殖干渉 / 種間相互作用 / 多種共存機構 / 適応進化 / ムダの進化
Outline of Annual Research Achievements

「ムダの進化」の好例である繁殖干渉に関しては、実験進化を利用した繁殖干渉の進化が群集動態に及ぼす影響の評価、繁殖干渉によって生じる棲み分け・棲み場所の特殊化の生じやすさを論じた理論を提出するとともに、繁殖干渉のもとで生じると期待される eco-evolutionary dynamics についてのレビューを行なった。これらの成果は投稿中もしくは投稿準備中である。また、沖縄でグッピーがカダヤシを排除する仕組みとして、グッピーの雄によるカダヤシの雌に対する一方向的な繁殖干渉が関わることを明らかにした。
また、個体レベルの相互作用が個体群・群集レベルの現象に及ぼす影響に関する理論研究を実施することで「ムダの進化」の理論的側面を補強した。 捕食圧の変化に対して表現型を可塑的に変化させる誘導防御が捕食者―被食者動態に及ぼす影響(Ecology Lettersにて公表)。 繁殖干渉などに見られる群集動態の正の頻度依存性と環境変動が多種共存に与える影響、変動環境において休眠が進化速度に与える影響を明らかにした。個体レベルの相互作用がもたらす密度効果の種間多様性が群集の複雑性-安定性関係に与える影響を検証した。また、種内の性選択・性的対立などが駆動する適応進化が多種共存を促進する数理モデルを解析し、総説を執筆した。
種内の個体間相互作用とその進化が、種間関係、ひいては群集レベルの生態学的帰結に及ぼす影響についての理論研究と、「無駄の進化」というコンセプトの普及を目指すべく、国内3学会(日本進化学会・日本動物行動学会・日本生態学会)にて集会企画を行った。

Research Progress Status

平成30年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

平成30年度が最終年度であるため、記入しない。

  • Research Products

    (68 results)

All 2019 2018 Other

All Int'l Joint Research (6 results) Journal Article (18 results) (of which Int'l Joint Research: 7 results,  Peer Reviewed: 18 results,  Open Access: 9 results) Presentation (43 results) (of which Int'l Joint Research: 7 results,  Invited: 12 results) Book (1 results)

  • [Int'l Joint Research] チューリッヒ大学/ベルン大学(スイス)

    • Country Name
      SWITZERLAND
    • Counterpart Institution
      チューリッヒ大学/ベルン大学
  • [Int'l Joint Research] ウプサラ大学(スウェーデン)

    • Country Name
      SWEDEN
    • Counterpart Institution
      ウプサラ大学
  • [Int'l Joint Research] カリフォルニア大学デービス校/スタンフォード大学/コーネル大学(米国)

    • Country Name
      U.S.A.
    • Counterpart Institution
      カリフォルニア大学デービス校/スタンフォード大学/コーネル大学
    • # of Other Institutions
      3
  • [Int'l Joint Research] ポツダム大学(ドイツ)

    • Country Name
      GERMANY
    • Counterpart Institution
      ポツダム大学
  • [Int'l Joint Research] シェフィールド大学(英国)

    • Country Name
      UNITED KINGDOM
    • Counterpart Institution
      シェフィールド大学
  • [Int'l Joint Research]

    • # of Other Countries
      3
  • [Journal Article] Field transcriptome revealed a novel relationship between nitrate transport and flowering in Japanese beech2019

    • Author(s)
      Satake Akiko、Kawatsu Kazutaka、Teshima Kosuke、Kabeya Daisuke、Han Qingmin
    • Journal Title

      Scientific Reports

      Volume: 9 Pages: 4325

    • DOI

      10.1038/s41598-019-39608-1

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Reproductive interference in live-bearing fish: the male guppy is a potential biological agent for eradicating invasive mosquitofish2019

    • Author(s)
      Tsurui-Sato K.、Fujimoto S.、Deki O.、Suzuki T.、Tatsuta H.、Tsuji K.
    • Journal Title

      Scientific Reports

      Volume: 9 Pages: 5439

    • DOI

      10.1038/s41598-019-41858-y

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Evidence for frequency‐dependent selection maintaining polymorphism in the Batesian mimic Papilio polytes in multiple islands in the Ryukyus, Japan2019

    • Author(s)
      Tsurui‐Sato Kaori、Sato Yukuto、Kato Emi、Katoh Mitsuho、Kimura Ryosuke、Tatsuta Haruki、Tsuji Kazuki
    • Journal Title

      Ecology and Evolution

      Volume: 2019 Pages: 1-12

    • DOI

      10.1002/ece3.5182

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] When rarity has costs: coexistence under positive frequency-dependence and environmental stochasticity2019

    • Author(s)
      Schreiber Sebastian J.、Yamamichi Masato、Strauss Sharon Y.
    • Journal Title

      Ecology

      Volume: NA Pages: e02664~e02664

    • DOI

      10.1002/ecy.2664

    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Rapid evolution with generation overlap: the double-edged effect of dormancy2019

    • Author(s)
      Masato Yamamichi, Nelson G. Hairston Jr., Mark Rees, Stephen P. Ellner
    • Journal Title

      Theoretical Ecology

      Volume: NA Pages: NA

    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Regulatory mechanism predates the evolution of self-organizing capacity in simulated ant-like robots2019

    • Author(s)
      Fujisawa Ryusuke、Ichinose Genki、Dobata Shigeto
    • Journal Title

      Communications Biology

      Volume: 2 Pages: 25

    • DOI

      10.1038/s42003-018-0276-3

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Adaptive switch to sexually dimorphic movements by partner-seeking termites2019

    • Author(s)
      Mizumoto N, Dobata S
    • Journal Title

      Science Advances

      Volume: NA Pages: NA

    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Mating pattern of a distylous primrose in a natural population: unilateral outcrossing and asymmetric selfing between sexual morphs2018

    • Author(s)
      Arima Kurumi、Kyogoku Daisuke、Nakahama Naoyuki、Suetsugu Kenji、Ohtani Masato、Ishii Chiyo、Terauchi Hiroshi、Terauchi Yumiko、Isagi Yuji
    • Journal Title

      Evolutionary Ecology

      Volume: 33 Pages: 55~69

    • DOI

      10.1007/s10682-018-9965-0

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Density-dependent interspecific interactions and the complexity-stability relationship2018

    • Author(s)
      Kawatsu Kazutaka、Kondoh Michio
    • Journal Title

      Proceedings of the Royal Society B: Biological Sciences

      Volume: 285 Pages: 20180698

    • DOI

      10.1098/rspb.2018.0698

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Synchronized expression of FLOWERING LOCUS T between branches underlies mass flowering in Fagus crenata2018

    • Author(s)
      Satake Akiko、Kawatsu Kazutaka、Chiba Yukako、Kitamura Keiko、Han Qingmin
    • Journal Title

      Population Ecology

      Volume: 61 Pages: 5~13

    • DOI

      10.1002/1438-390X.1010

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Controlling invasive ant species: a theoretical strategy for efficient monitoring in the early stage of invasion2018

    • Author(s)
      Ujiyama Shumpei、Tsuji Kazuki
    • Journal Title

      Scientific Reports

      Volume: 8 Pages: 8033

    • DOI

      10.1038/s41598-018-26406-4

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Inbreeding tolerance as a pre‐adapted trait for invasion success in the invasive ant Brachyponera chinensis2018

    • Author(s)
      Eyer Pierre‐Andre、Matsuura Kenji、Vargo Edward L.、Kobayashi Kazuya、Yashiro Toshihisa、Suehiro Wataru、Himuro Chihiro、Yokoi Tomoyuki、Gu?nard Benoit、Dunn Robert R.、Tsuji Kazuki
    • Journal Title

      Molecular Ecology

      Volume: 27 Pages: 4711-4724

    • DOI

      10.1111/mec.14910

    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [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
    • Journal Title

      Nature Plants

      Volume: 4 Pages: 247~257

    • DOI

      10.1038/s41477-018-0139-4

    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] A shady phytoplankton paradox: when phytoplankton increases under low light2018

    • Author(s)
      Yamamichi Masato、Kazama Takehiro、Tokita Kotaro、Katano Izumi、Doi Hideyuki、Yoshida Takehito、Hairston Nelson G.、Urabe Jotaro
    • Journal Title

      Proceedings of the Royal Society B: Biological Sciences

      Volume: 285 Pages: 20181067

    • DOI

      10.1098/rspb.2018.1067

    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Modelling inducible defences in predator-prey interactions: assumptions and dynamical consequences of three distinct approaches2018

    • Author(s)
      Yamamichi Masato、Klauschies Toni、Miner Brooks E.、Velzen Ellen
    • Journal Title

      Ecology Letters

      Volume: 22 Pages: 390-404

    • DOI

      10.1111/ele.13183

    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Colony structure and life history of Lioponera daikoku (Formicidae: Dorylinae)2018

    • Author(s)
      Idogawa N, Dobata S
    • Journal Title

      Asian Myrmecology

      Volume: 10 Pages: e010006

    • DOI

      10.20362/am.010006

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Copy if dissatisfied, innovate if not: contrasting egg-laying decision making in an insect2018

    • Author(s)
      Otake Ryoga、Dobata Shigeto
    • Journal Title

      Animal Cognition

      Volume: 21 Pages: 805~812

    • DOI

      10.1007/s10071-018-1212-0

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Seasonal and temporal variations in colony-level foraging activity of a queenless ant, Diacamma sp., in Japan2018

    • Author(s)
      Win Aye T.、Machida Yuto、Miyamoto Yoshihiro、Dobata Shigeto、Tsuji Kazuki
    • Journal Title

      Journal of Ethology

      Volume: 36 Pages: 277~282

    • DOI

      10.1007/s10164-018-0558-8

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] アリ群集における採餌パフォーマンス間のトレードオフ仮説の検討2019

    • Author(s)
      野中春日, 下地博之, 辻 和希
    • Organizer
      日本生態学会第66回大会
  • [Presentation] アリ群集における種内および種間競争の定量2019

    • Author(s)
      植松 潤平, 辻 和希
    • Organizer
      日本生態学会第66回大会
  • [Presentation] シロオビアゲハにおけるモデル密度に依存したベイツ型擬態多型の進化2019

    • Author(s)
      鶴井 香織, 佐藤 行人, 加藤 絵美, 加藤 三歩, 木村 亮介, 立田 晴記, 辻 和希
    • Organizer
      日本生態学会第66回大会
  • [Presentation] 沖縄島における外来種間の関係:グッピーからカダヤシへの繁殖干渉2019

    • Author(s)
      Deki, O., Tsurui, K., Fujimoto, S., Tatsuta, H., Tsuji, K.
    • Organizer
      日本生態学会第66回大会
  • [Presentation] 種内の多様性が駆動する群集動態2019

    • Author(s)
      山道真人
    • Organizer
      ゲーム理論ワークショップ2019
    • Invited
  • [Presentation] Rapid evolution with generation overlap: the double-edged effect of dormancy2019

    • Author(s)
      Masato Yamamichi, Nelson G. Hairston Jr., Mark Rees, Stephen P. Ellner
    • Organizer
      日本生態学会第66回大会
  • [Presentation] カワラノギク・ヤマジノギク種群における開花株ロゼットを介した多回繁殖2019

    • Author(s)
      中川さやか・土畑重人・井鷺裕司・伊藤元己
    • Organizer
      日本生態学会第66回全国大会
  • [Presentation] Copy or innovate: chemical recognition underlies contrasting responses to conspecific cues in bean beetles2019

    • Author(s)
      Ryoga Otake, Shigeto Dobata
    • Organizer
      日本生態学会第66回全国大会
  • [Presentation] A society with queens but without males: genetic structure of the ant Monomorium triviale2019

    • Author(s)
      Naoto Idogawa, Shigeto Dobata
    • Organizer
      日本生態学会第66回全国大会
  • [Presentation] Patterns of nutritional manipulation during reproductive caste determination in social insects2019

    • Author(s)
      Shigeto Dobata
    • Organizer
      日本生態学会第66回全国大会
  • [Presentation] ワーカーが勝つか 幼虫が勝つか:カースト運命をめぐる社会コンフリクトのベイズ推定2019

    • Author(s)
      土畑重人
    • Organizer
      第63回日本応用動物昆虫学会大会
  • [Presentation] キーストーン種は時間変化するか?琵琶湖の植物プランクトン群集を例に2019

    • Author(s)
      Ryosuke Akaishi, Shohei Ikeda, Satoshi Ichise, Yutaka Osada, Kazutaka Kawatsu, Daisuke Kyogoku, Seiko Furuta, Michio Kondoh
    • Organizer
      日本生態学会第66回全国大会
  • [Presentation] Forecasting the dynamics of plankton community in Lake Biwa2019

    • Author(s)
      Kaho Ishikawa, Shohei Ikeda, Satoshi Ichise, Yutaka Osada, Kazutaka Kawatsu, Daisuke Kyogoku, Seiko Furuta, Michio Kondoh
    • Organizer
      日本生態学会第66回全国大会
  • [Presentation] Structure and Dynamics of Community Network: A Minimalist Approach2019

    • Author(s)
      Michio Kondoh
    • Organizer
      日本生態学会第66回全国大会
    • Invited
  • [Presentation] Joint evolution of species recognition and habitat preference driven by reinforcing selection2018

    • Author(s)
      D. Kyogoku, H. Kokko
    • Organizer
      2nd Joint Conference on Evolutionary Biology
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 「行動」と「動態」をつなぐ:長期昆虫群集動態の時系列解析2018

    • Author(s)
      川津一隆
    • Organizer
      第65回日本生態学会大会
  • [Presentation] Empirical Dynamic Modeling unraveling ecological interaction from time series data2018

    • Author(s)
      Kazutaka Kawatsu
    • Organizer
      Research meeting: Principles of Microbial Ecosystems 2018
    • Invited
  • [Presentation] 行動と生態をつなぐ紐:非線形な時系列の解析2018

    • Author(s)
      川津一隆
    • Organizer
      京都大学生態学研究センター公募研究集会「異なるマクロ生物学のインタープレイ」
    • Invited
  • [Presentation] Decision making of ants in heterogeneous environments in relation to monodomy and polydomy2018

    • Author(s)
      Tsuji, K., Win, A.T., Dobata, S.
    • Organizer
      XVIII th International Congress of IUSSI
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Globalization and invasive ants: polydomy as an enigmatic characteristics2018

    • Author(s)
      Tsuji, K. , Win, A.T.
    • Organizer
      The 3rd Asia Research Node Symposium on Humanosphere Science
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] アリ社会の裏にある「裏切り者の取り締まり」と自己組織化2018

    • Author(s)
      辻 和希
    • Organizer
      慶應義塾大学自然科学研究教育センター主催昆虫科学シンポジウム
    • Invited
  • [Presentation] アリは暗黒の中でいかに「社会の大きさ」を知るの?2018

    • Author(s)
      辻 和希
    • Organizer
      散逸構造・カオス・複雑系シンポジウム
    • Invited
  • [Presentation] 生態学と遺伝学の融合に向けた生態と進化のフィードバック研究2018

    • Author(s)
      山道真人
    • Organizer
      遺伝研研究会「マクロ生態学と遺伝学の融合」
  • [Presentation] Double-edged effect of dormancy on rapid evolution: Contemporary evolution meets storage effect2018

    • Author(s)
      Masato Yamamichi, Stephen P. Ellner, Nelson G. Hairston Jr.
    • Organizer
      103rd Ecological Society of America Annual Meeting
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 表現型可塑性の数理モデリング:適応と個体群動態の理解に向けて2018

    • Author(s)
      山道真人
    • Organizer
      日本進化学会20回大会
    • Invited
  • [Presentation] ムダの進化とは何か:群集生態学と行動生態学をつなぐ2018

    • Author(s)
      近藤倫生・山道真人・川津一隆・土畑重人・辻和希・京極大助
    • Organizer
      日本進化学会第20回大会
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Speciation genomics: 159 years since Darwin2018

    • Author(s)
      Masato Yamamichi
    • Organizer
      第14回日独先端科学(JGFoS)シンポジウム「Speciation genomics: How new species are formed」
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] 個体群動態と形質進化のフィードバック2018

    • Author(s)
      山道真人
    • Organizer
      第15回生物数学の理論とその応用「生態・進化理論で挑む生物システムと多様性パターンの理解」
    • Invited
  • [Presentation] 適応進化と個体群動態のフィードバック理論に関する新展開2018

    • Author(s)
      山道真人
    • Organizer
      京都大学生態学研究センター公募研究集会「異なるマクロ生物学のインタープレイ」
    • Invited
  • [Presentation] The fire ants: Integrating Basic and Applied Research2018

    • Author(s)
      Dobata, S
    • Organizer
      The 8th EAFES
  • [Presentation] Caste-biased movements by termites in isolation2018

    • Author(s)
      Shimoji H, Mizumoto N, Oguchi K, Dobata S
    • Organizer
      第62回システム制御情報学会研究発表講演会 (SCI’18)
  • [Presentation] 進化する群ロボットにおける「調節メカニズム」の役割2018

    • Author(s)
      藤澤隆介,一ノ瀬元喜,土畑重人
    • Organizer
      第62回システム制御情報学会研究発表講演会 (SCI’18)
  • [Presentation] Evolutionary branching of defectors and cooperators in fission reproducing groups: an infectious-disease approximation2018

    • Author(s)
      Ujiyama S, Dobata S, Ohtsuki H, Tsuji K
    • Organizer
      第20回日本進化学会大会
  • [Presentation] シンポジウム企画:種内関係の適応進化がもたらす多種共存の促進と阻害2018

    • Author(s)
      土畑重人・山道真人
    • Organizer
      第20回日本進化学会大会
  • [Presentation] 系統分岐と絶滅をつかさどる社会進化:系統淘汰からのアプローチ2018

    • Author(s)
      土畑重人
    • Organizer
      第20回日本進化学会大会
  • [Presentation] 集団的意思決定下の往来におけるアリ個体間の優先順位行動ルールの解明2018

    • Author(s)
      庄司一貴・藤澤隆介・土畑重人
    • Organizer
      日本動物行動学会第37回大会
  • [Presentation] シンポジウム企画:行動から群集へ:多種共存の促進と阻害に行動生態学的形質が及ぼす効果2018

    • Author(s)
      土畑重人
    • Organizer
      日本動物行動学会第37回大会
  • [Presentation] 二年生草本カワラノギク・ツツザキヤマジノギクの開花株ロゼット2018

    • Author(s)
      中川さやか・土畑重人・井鷺裕司・伊藤元己
    • Organizer
      第50回種生物学シンポジウム(種生物学会)
  • [Presentation] 二年生草本カワラノギク・ツツザキヤマジノギクにおける開花株ロゼットの適応的意義2018

    • Author(s)
      中川さやか・土畑重人・井鷺裕司・伊藤元己
    • Organizer
      日本植物分類学会第18回大会
  • [Presentation] 集会企画:生態学的階層を超えて:適応進化から群集動態への展望2018

    • Author(s)
      山尾僚・小林和也・土畑重人
    • Organizer
      日本生態学会第66回全国大会
  • [Presentation] A Data Driven Approach to Community Networks2018

    • Author(s)
      Michio Kondoh, Kazutaka Kawatsu, Yutaka Osada, Masayuki Ushio
    • Organizer
      6th Taiwan-Japan Ecology Workshop
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] Are keystone roles played by different species with turnover in a plankton community?2018

    • Author(s)
      Ryosuke Akaishi, Michio Kondoh
    • Organizer
      6th Taiwan-Japan Ecology Workshop
  • [Presentation] 群集理論をいかにしてテストするか:EDMを利用した時系列解析手法の可能性2018

    • Author(s)
      近藤倫生
    • Organizer
      第34回個体群生態学会大会
  • [Book] 遺伝子・多様性・循環の科学2019

    • Author(s)
      門脇 浩明、立木 佑弥
    • Total Pages
      446
    • Publisher
      京都大学学術出版会
    • ISBN
      978-4814001903

URL: 

Published: 2019-12-27  

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