• Search Research Projects
  • Search Researchers
  • How to Use
  1. Back to project page

2023 Fiscal Year Annual Research Report

Rapid evolution and species coexistence under environmental fluctuations

Research Project

Project/Area Number 19K16223
Research InstitutionNational Institute of Genetics

Principal Investigator

山道 真人  国立遺伝学研究所, 新分野創造センター, 准教授 (70734804)

Project Period (FY) 2019-04-01 – 2024-03-31
Keywords迅速な進化 / 多種共存 / ストレージ効果 / 相対的非線形性 / 環境変動 / 絶滅 / 適応 / 表現型可塑性
Outline of Annual Research Achievements

生物集団中の遺伝子頻度が適応的に変化し、生態学的プロセスに影響する「迅速な進化」は、野外で普遍的に見られることが明らかになってきた。迅速な進化は形質の変化を通じて、個体群動態・群集構造・生態系機能に影響し、生態学的プロセスは適応度を変えて進化に影響するため、生態と進化の間にはフィードバックが起こりうる。しかし、「資源をめぐって競争する種がどのようにして安定的に共存しているのか」という群集生態学の中心的な問いにおいて、迅速な進化が果たす役割については未解明の点が多い。 そこで本研究では、時間的・空間的な環境変動のもとで、遺伝的多様性と種多様性が相互作用する生態-進化動態を、数理モデル解析・数値計算・文献調査を通じて明らかにすることを目的とする。特に、Chessonの現代共存理論の枠組みにおいて調べられてきた、時空間的な環境変動のもとでストレージ効果・相対的非線形性などの共存メカニズムが競争排除・多種共存に与える影響を、迅速な進化を通じて捉え直すことを主眼としている。 最終年度である2023年度は、2種の消費者密度と2種類の資源量の動態がどのように2種の競争者の頻度動態に変換され、さらに性的相互作用がどのように頻度依存性とニッチの差を変化させるかを明らかにした論文を発表した。また、時間的に変動する環境における遺伝的多様性と種多様性の維持についての集団遺伝学・群集生態学的数理モデルを比較し、迅速な進化がどのようにストレージ効果を促進しうるか、という点についての理論研究を加えた総説を発表した。さらに、被食者の迅速な進化が相対的非線形性を介して捕食者の共存を促進する数理モデル解析を行い、侵入増殖率に基づいてニッチの差と競争能力の差を定量し、被食者の迅速な進化が捕食者のニッチの差を大きくすることを明らかにした。

  • Research Products

    (23 results)

All 2024 2023 Other

All Int'l Joint Research (6 results) Journal Article (9 results) (of which Int'l Joint Research: 7 results,  Peer Reviewed: 9 results,  Open Access: 9 results) Presentation (6 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results,  Invited: 4 results) Remarks (2 results)

  • [Int'l Joint Research] コーネル大学/カリフォルニア大学デービス校/プリンストン大学(米国)

    • Country Name
      U.S.A.
    • Counterpart Institution
      コーネル大学/カリフォルニア大学デービス校/プリンストン大学
    • # of Other Institutions
      3
  • [Int'l Joint Research] クイーンズランド大学(オーストラリア)

    • Country Name
      AUSTRALIA
    • Counterpart Institution
      クイーンズランド大学
  • [Int'l Joint Research] コンスタンツ大学(ドイツ)

    • Country Name
      GERMANY
    • Counterpart Institution
      コンスタンツ大学
  • [Int'l Joint Research] ルンド大学/カールスタード大学(スウェーデン)

    • Country Name
      SWEDEN
    • Counterpart Institution
      ルンド大学/カールスタード大学
  • [Int'l Joint Research] ブリティッシュコロンビア大学/ゲルフ大学(カナダ)

    • Country Name
      CANADA
    • Counterpart Institution
      ブリティッシュコロンビア大学/ゲルフ大学
  • [Int'l Joint Research]

    • # of Other Countries
      2
  • [Journal Article] Different photoperiodic responses in diapause induction can promote the maintenance of genetic diversity via the storage effect in Daphnia pulex2024

    • Author(s)
      Otake Yurie、Yamamichi Masato、Hirata Yuka、Odagiri Haruka、Yoshida Takehito
    • Journal Title

      Proceedings of the Royal Society B: Biological Sciences

      Volume: 291 Pages: 20231860

    • DOI

      10.1098/rspb.2023.1860

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Academic publishing requires linguistically inclusive policies2024

    • Author(s)
      Henry Arenas-Castro、(33名省略)、Masato Yamamichi、Tatsuya Amano
    • Journal Title

      Proceedings of the Royal Society B: Biological Sciences

      Volume: 291 Pages: 20232840

    • DOI

      10.1098/rspb.2023.2840

    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Facilitative interaction networks in experimental microbial community dynamics2023

    • Author(s)
      Fujita Hiroaki、Ushio Masayuki、Suzuki Kenta、Abe Masato S.、Yamamichi Masato、Okazaki Yusuke、Canarini Alberto、Hayashi Ibuki、Fukushima Keitaro、Fukuda Shinji、Kiers E. Toby、Toju Hirokazu
    • Journal Title

      Frontiers in Microbiology

      Volume: 14 Pages: 1153952

    • DOI

      10.3389/fmicb.2023.1153952

    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] When to help juveniles, adults, or both: analyzing the evolutionary models of stage-structured mutualism2023

    • Author(s)
      Nakazawa Takefumi、Katayama Noboru、Utsumi Shunsuke、Yamawo Akira、Yamamichi Masato
    • Journal Title

      Frontiers in Ecology and Evolution

      Volume: 11 Pages: 1138138

    • DOI

      10.3389/fevo.2023.1138138

    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Frequency‐dependent community dynamics driven by sexual interactions2023

    • Author(s)
      Yamamichi Masato、Tsuji Kaoru、Sakai Shoko、Svensson Erik I.
    • Journal Title

      Population Ecology

      Volume: 65 Pages: 204~219

    • DOI

      10.1002/1438-390X.12165

    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] How does the magnitude of genetic variation affect ecological and reproductive character displacement?2023

    • Author(s)
      Morita Keiichi、Yamamichi Masato
    • Journal Title

      Population Ecology

      Volume: 65 Pages: 220~230

    • DOI

      10.1002/1438-390X.12097

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Beyond simple adaptation: Incorporating other evolutionary processes and concepts into eco‐evolutionary dynamics2023

    • Author(s)
      Yamamichi Masato、Ellner Stephen P.、Hairston Nelson G.
    • Journal Title

      Ecology Letters

      Volume: 26 Pages: S16~S21

    • DOI

      10.1111/ele.14197

    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Eco‐evolutionary maintenance of diversity in fluctuating environments2023

    • Author(s)
      Yamamichi Masato、Letten Andrew D.、Schreiber Sebastian J.
    • Journal Title

      Ecology Letters

      Volume: 26 Pages: S152~S167

    • DOI

      10.1111/ele.14286

    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Metagenomic analysis of ecological niche overlap and community collapse in microbiome dynamics2023

    • Author(s)
      Fujita Hiroaki、Ushio Masayuki、Suzuki Kenta、Abe Masato S.、Yamamichi Masato、Okazaki Yusuke、Canarini Alberto、Hayashi Ibuki、Fukushima Keitaro、Fukuda Shinji、Kiers E. Toby、Toju Hirokazu
    • Journal Title

      Frontiers in Microbiology

      Volume: 14 Pages: 1261137

    • DOI

      10.3389/fmicb.2023.1261137

    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Presentation] 多種共存の数理モデル2024

    • Author(s)
      山道真人
    • Organizer
      第71回日本生態学会大会
    • Invited
  • [Presentation] Evolutionary rescue with interspecific interactions2023

    • Author(s)
      Masato Yamamichi
    • Organizer
      Mathematical models of evolutionary rescue
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] 迅速な進化と共存理論2023

    • Author(s)
      山道真人
    • Organizer
      第3回数理生物学夏の学校
    • Invited
  • [Presentation] アリ群集における種内適応荷重理論のテスト(Testing the intraspecific adaptation load hypothesis in an ant community)2023

    • Author(s)
      辻和希・山道真人・植松潤平
    • Organizer
      第25回日本進化学会大会
  • [Presentation] 有性生殖が複合ストレス下の個体群増殖率に与える影響:ミカヅキモを用いた培養実験2023

    • Author(s)
      川口也和子・山道真人
    • Organizer
      第39回個体群生態学会大会
  • [Presentation] Eco-evolutionary dynamics of plankton communities2023

    • Author(s)
      Masato Yamamichi
    • Organizer
      総合学術高等研究院生物圏研究ユニット特別セミナー
    • Invited
  • [Remarks] 休眠しやすさの違いが維持する遺伝的多様性 ―異なる日長応答によるミジンコ2遺伝子型の共存―

    • URL

      https://www.nig.ac.jp/nig/ja/2024/02/research-highlights_ja/pr20240214.html

  • [Remarks] 学術出版には言語障壁を克服する取り組みが必要

    • URL

      https://www.nig.ac.jp/nig/ja/2024/03/research-highlights_ja/pr20240313.html

URL: 

Published: 2024-12-25  

Information User Guide FAQ News Terms of Use Attribution of KAKENHI

Powered by NII kakenhi