2020 Fiscal Year Research-status Report
「模様を見ない」模様解析―モデルベース定量化から知る多様性認知バイアス
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20K21814
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| Research Institution | Osaka University |
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Principal Investigator |
宮澤 清太 大阪大学, 生命機能研究科, 招へい准教授 (10377905)
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| Project Period (FY) |
2020-07-30 – 2023-03-31
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| Keywords | 模様パターン |
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| Outline of Annual Research Achievements |
動物の体表模様など、生物に見られるパターンを観察するとき、我々は無意識のうちにそれらを識別し、分類している。パターンの違いは誰の目にも「見ればわかる」ように感じられるため、「他種とまったく異なる模様パターン」が観察された場合には、新種／別種であることを示す強い根拠であると考えられる傾向にあった。しかしながら、こうした直感的な「模様の見方」が妥当であるかどうかについて、これまで明示的な検証がなされているとは言い難い。本研究課題では、「模様を見ない」（＝主観・直感に頼らない）、数理モデルに依拠した模様パターン定量化の手法を確立するとともに、模様解析データと系統解析データとを照らし合わせることでパターンモチーフ間に存在する関係性を可視化し、我々の直感的なパターン識別・分類体系に潜む多様性認知バイアスを明らかにすることを目指している。本年度は、一般公開データベース等より入手した写真資料数万点を用いて主に魚類を対象とした体表模様の解析を進めた。直感的な模様パターン分類としてこれまでよく用いられている11のパターンモチーフ（斑点、縞模様、目玉模様等）に着目し、魚類系統の中でこれらのモチーフがそれぞれどのように分布しているかを可視化した。さらに、系統的な共起の傾向を解析することで、モチーフ間の関係性を数値化することを試みた。これらの解析から、我々の目には 「似ている」ように見えるパターンモチーフ同士が必ずしも近い関係性にあるわけではないこと、「ぜんぜん違う」ように見えるモチーフが意外にも近い関係性にある可能性があること、等を見出した。また、模様パターンの複雑度を指標とする定量化の手法を試み、一部の模様パターンについてはパターンの連続的な関係性を的確に捉えることに成功した。
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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
既知のパターンモチーフと系統情報とに着目した解析を行うことで、モチーフ間の関係性を可視化するという試みにはある程度成功していると言える。模様パターンの定量化については、模様の種類・性質によりうまくモデルが適用できるものとそうでないものがあることがわかった。引き続き検討を要するが、総じておおむね順調に進展しているものと考えている。
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| Strategy for Future Research Activity |
ゲノム情報を利用可能で多彩な模様パターンをもつ生物群を対象に系統・集団構造の解析を行い、模様パターン多様性の様態を明らかにするとともに、種々の模様に適用可能な模様パターン定量化手法の確立も目指していく予定である。同時に、模様の認識に関してもパターンモチーフの判別実験等により明らかにしていきたいと考えている。
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| Causes of Carryover |
当初予定していたサンプル収集、およびその後の解析を行えなかったため、当該分の旅費および試薬等消耗品として計上していた額に相当する次年度使用額が生じた。これらのサンプル収集および解析を次年度の当初研究計画であるパターン定量解析等と並行して進めるために未使用額を使用する予定である。
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[Book] Pigments, Pigment Cells and Pigment Patterns (Hashimoto, H., Goda, M., Futahashi, R., Kelsh, R., Akiyama, T. Eds.)2021
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