2017 Fiscal Year Research-status Report
個体の代替生活史意思決定が個体群に波及する効果の解析：データ駆動型モデリング
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17K15197
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| Research Institution | Kyushu University |
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Principal Investigator |
立木 佑弥 九州大学, 理学研究院, 共同研究員 (40741799)
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| Project Period (FY) |
2017-04-01 – 2020-03-31
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| Keywords | 代替生活史戦術 / 数理モデル / 進化生態フィードバック / 個体群動態 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
代替生活史戦術を説明するサイズ閾値モデルに関して、代替移住戦術を示すサケ科魚類をモデルとして解析を行った。河川に残留して性成熟する残留型と、索餌回遊を行う降海型への生活史の分岐はサイズに依存した生活史戦術選択が背景に存在する。稚魚のときにサイズが閾値を超えた個体は成熟し残留型になる一方、他の個体は降海型を示す。このとき、河川残留型制御は稚魚と生活空間をともにするため、摂餌場所や餌をめぐる競争が存在する。そのため、稚魚成長率は河川個体群密度に関して負の依存性が存在することが報告されていた。しかしながら、この負の密度依存性が代替生活史戦術に与える影響や、その個体群動態への波及効果については実証的な知見が乏しい。そこで、河川個体群密度に対する成長率の負の密度依存性を考慮した数理モデルを開発し、解析を行った。その結果、負の密度依存性の大きさに関して、個体群動態の安定性が変化することが予測された。具体的には、負の密度依存性が小さく、密度に関して、成長率がそれほど影響を受けないときには、個体群構造は安定であり、生活史戦術の選択割合も一定であったが、密度に関して負の頻度依存性が高まると、安定平衡点のホップ分岐により周期振動からカオス的な振動を示した。さらに、成熟閾値サイズの進化を取り入れた数理モデルを解析した結果、閾値進化は初期値依存性を示し、進化の最終状態に双安定性が存在することがわかった。更にその二つの進化的帰結では、生態学的な動態が異なり、一方では個体群動態は安定であるが、他方では不安定であることがわかった。この成果はJournal of Theoretical Biology 誌に投稿した。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
1: Research has progressed more than it was originally planned.
Reason
年次計画の一年目の計画は順調に終了し、二年目の計画を前倒して取り組むことができた。初年度の成果は学術論文の投稿および改稿にまでステージが進んでおり、次年度初頭には最初の研究成果の報告が期待できる。
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| Strategy for Future Research Activity |
順調に進めば、成果について国際学会で発表を行い、意見交換を行う。また、研究協力者と密に連絡を取り合い、研究計画にもとづいて成果の論文化をすすめる。昨年の進捗が良かったため、すでに取り掛かっている2年目の研究課題についても、できる限り早く論文化をすすめ、年度内の投稿を目指す。現状、予測される困難は無いが、研究のスピードアップを考えると、数値計算に時間を要する場合には、外部の計算機資源の活用や、ワークステーションのアップグレードを検討する。
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| Causes of Carryover |
国際学会に参加するために、当初の想定に比べて演算能力は低下するが、据え置き型のコンピュータの新規購入を見送った。そのため、交付内定時の計画に比べて物品費が減少し、旅費が高額になった。翌年度もまた、旅費に使用する部分が当初の予定に比較して大きくなるため、繰越し分を旅費に使用する予定である。その他は概ね予想通りの支出である。
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Research Products
(3 results)
