2018 Fiscal Year Annual Research Report
Evolutionary rescue with interspecific interactions: Theory and experiments
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16K18618
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| Research Institution | The University of Tokyo |
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Principal Investigator |
山道 真人 東京大学, 大学院総合文化研究科, 講師 (70734804)
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| Project Period (FY) |
2016-04-01 – 2019-03-31
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| Keywords | 絶滅 / 適応 / 進化的救助 / ヒドラ効果 / 個体群動態 / 種間相互作用 / 繁殖干渉 / 捕食 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
短い時間スケールで集団中の遺伝子型頻度が適応的に変化する「迅速な進化」が、形質・環境変動・種間相互作用と複雑に絡み合いながら、個体群動態・群集動態にどのような影響を与えるのか、数理モデルを用いて調べた。
まず、被食者の適応が捕食者の絶滅を阻止する「間接進化的救助」についての理論研究をさらに発展させた。捕食者と被食者の共進化によって、死亡率の増加が密度の増加をもたらすという逆説的な「ヒドラ効果」が起こりうること、共進化が捕食者の絶滅を妨げも促進もすることがわかった。そのため、生態と進化の複雑なフィードバックを考慮することで、プランクトンを用いた培養実験における絶滅を予測することができるかもしれない。
さらに、環境変動と世代重複がある場合に、迅速な進化の起こる条件を数理モデルで調べた。ランダムな環境変動のもとでは、世代重複が大きいほど、進化の必要条件である遺伝的変異が集団中に蓄積される。一方、方向性のある環境変動のもとでは、世代重複が大きいほど進化は遅くなる。結果として、ランダムにばらつきながらある方向に変化していく環境では、中程度の世代重複が進化速度を最大化しうることが明らかになった。
また、繁殖干渉と環境変動が多種共存にもたらす影響について理論的な解析を行った結果、繁殖干渉による正の頻度依存性と環境変動が、絶滅確率と侵入増殖速度に反対の影響をもたらすことを示すことができた。
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