2018 Fiscal Year Research-status Report
島の鳥の適応放散はなぜ起きるか―数理モデルと幾何学的形態測定学によるアプローチ
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18K06397
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| Research Institution | Yamashina Institute for Ornithology |
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Principal Investigator |
山崎 剛史 公益財団法人山階鳥類研究所, 自然誌研究室, 室長 (70390755)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
島田 将喜 帝京科学大学, 生命環境学部, 准教授 (10447922)
荻原 直道 慶應義塾大学, 理工学部(矢上), 教授 (70324605)
小林 豊 高知工科大学, 経済・マネジメント学群, 准教授 (70517169)
土岐田 昌和 東邦大学, 理学部, 講師 (80422921)
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| Project Period (FY) |
2018-04-01 – 2021-03-31
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| Keywords | 海洋島 / 鳥類 / 適応放散 / シミュレーション / 幾何学的形態測定学 / 分散力 / 進化的制約 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
孤立した海洋島に偶然たどりついた生物は、しばしばそこで爆発的に種数を増やし、生態学的にも多様化する。この現象は適応放散とよばれる。「ある系統は適応放散を起こすのに、ある系統は起こさない。その理由は何か？」これはまだ答えの与えられていない問いである。本研究ではとくに鳥類をターゲットにすえ、(1)「そもそもなぜ強い海上分散力を持つ鳥類が狭い群島内で適応放散を起こすことができるのか？」、(2)「島で適応放散を起こす鳥と起こさない鳥はどう違うのか？」を問う。
(1)については、強い海上分散力を持つ飛翔性鳥類に特化した数理モデルを構築し、島の適応放散の初期過程に関するシミュレーションを行った。群島が何個の島からなるか、島間の環境は一様か・多様か、個体間に競争があるかないかなど、さまざまな初期値についてシミュレーションを実施した。その結果、島間の環境が異なり、個体間の競争が激しい場合には、海上分散力が急速に失われることがわかってきた。
(2)については、「鳥類においては一般にくちばしの形状に対する進化的制約が非常に強く、それが例外的に弱まったグループでのみ、島の鳥の適応放散が起こる」との説が出されている(進化的制約の解除説)。この説を検証するため、カラス類の頭骨を対象に幾何学的形態測定学の調査を実施した。その結果は、この仮説に対してネガティブなものであった。この結果はEcology & Evolution誌上に発表された。また、同じく同仮説の検証のため、スミソニアン博物館からクイナ科鳥類の頭骨標本を借り受け、CTスキャンを実施した。
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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
「研究の概要」欄の課題(2)について、進化的制約の解除説に強く疑問を投げかける結果を得ることができたのは大きな成果であった。また、多数の鳥類頭骨標本を有するスミソニアン博物館の協力を得ることもできた。クイナ科鳥類の頭骨標本を借り受けた結果として、各地の博物館を訪問する必要がなくなり、同科頭骨CTデータセットを前倒しで構築し終わった。
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| Strategy for Future Research Activity |
データセット構築のさらなるスピードアップのため、ハト科についても、クイナ科同様、スミソニアン博物館に頭骨標本の借用を打診する。
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| Causes of Carryover |
頭骨標本をスミソニアン博物館から借り受けることができたため、各地の博物館を訪れるための旅費が節約された。これは次年度において不足していた英文校閲費に用いる予定である。
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