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2012 Fiscal Year Annual Research Report

生態系理論の総合的研究

Research Project

Project/Area Number 24370011
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (B)

Research InstitutionKyushu University

Principal Investigator

巌佐 庸  九州大学, 理学研究院, 教授 (70176535)

Project Period (FY) 2012-04-01 – 2015-03-31
Keywords一斉開花結実 / 富栄養化 / 種多様性の中立理論 / 累進的処罰 / 鳥類種数減少予測 / 生態系管理 / 環境教育 / 生態系理論
Research Abstract

生物は野外において競争者や餌、捕食者などさまざまな他種と相互作用をし、進化・表現型可塑性・行動選択によって適応し、環境を自らに適応的なものへと改変させる。互いに深く関連した生物群とそれらの物理環境を含めたシステムを生態系もしくは生物圏という。
生態系の構造と動態の理解をすすめるために、次の3つの視点に立った研究を集中的に行うことが目的であった。
(1)生態系を構成する種の生活史適応とその生態系インパクトの研究
樹木の一斉開花結実の進化について有限集団の効果がもたらす確率性の取り扱いについて大きな成果があがった。また、一般的な有限集団のゲームにおいて進化的分岐が有限集団では遅れることはタイミングに確率性が出現する可能性を解析した。そのほか、溜池の富栄養ダイナミックス、海洋生物の倭雄進化など多数の理論的成果を挙げられた。これらの論文はTPB, Genetics, JTBなどに掲載された。
(2)種多様性の生成と喪失の数理的研究
限られた生息地における種数の減少公式を我々が導いたがそれにもとづいて、中立理論の保全生態学での有効性やブラジル森林について行われた鳥類種数減少予測の問題点指摘を行った。これらはTREE, Science等に掲載された。
(3)ヒトの選択動態と生態系動態の結合ダイナミックスの研究
自然資源管理についてルールを決めて違反者を処罰するとき、処罰の強さが違反の害とともに増大する累進的処罰の理論的研究をすすめた。これは国際誌に投稿審査中である。また保全区域を管理するに亜たらい、社会の関心を惹き付け高めるための活動(環境教育など)にどれだけの人的、経済的な資源を投入すべきかという動的最適化理論を展開し、TPBに掲載した。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

1: Research has progressed more than it was originally planned.

Reason

一斉開花結実の進化のモデル解析から有限集団での連続形質の進化における確率性の取り扱いに注目したが、その後進化的分岐の確率性の影響を考慮した新理論として結晶させることができた。これは大きな業績である。UC Santa Barbaraに2月滞在したが、複数の進化生物学者からこの研究内容について高い評価を受けた。また累進的処罰については、昨年度は人の行動ルールそのものを変更するとしていたが、今回は集団のヘテロジェネイティーによる生じることを発見できて、遥かに自然な理論になった。これは実験社会科学の専門家の間でも評価を得ている。

Strategy for Future Research Activity

研究は順調に進んでおり当初の研究計画にそって進める予定である。とくに海洋生物の生活史と性表現進化についてはこれから進展が見込めそうである。これは予定していなかった部分だが是非すすめたい。

Expenditure Plans for the Next FY Research Funding

当初の研究計画に沿って進める予定である。ただ海外への長期出張や国際会議も予定しており、そのための旅費を本科研費から支出する予定である。

  • Research Products

    (25 results)

All 2013 2012 Other

All Journal Article (13 results) (of which Peer Reviewed: 13 results) Presentation (8 results) Book (3 results) Remarks (1 results)

  • [Journal Article] Dvarf males, hermaphrodites, and large females in marine species : a dynamic optimization model of sex allocation and growth2013

    • Author(s)
      Yamaguchi, S., K. Sawada, Y. Yusa, and Y. Iwasa
    • Journal Title

      Theoretical Population Biology

      Volume: 85 Pages: 49-57

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] COmment on 'Extinction debt and windows of conservation opportunity in the Brazilian Amazon'2013

    • Author(s)
      Halley, J. M., D. Vokou, and Y. Iwasa
    • Journal Title

      Science

      Volume: 339 Pages: 271

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Evolutionary branching in a finite population : deterministic branching versus stochastic branching2013

    • Author(s)
      Wakano, I., and Y. Iwasa
    • Journal Title

      Genetics

      Volume: 193 Pages: 122-133

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Individual and combined suppressive effects of submerged and floating-leaved macrophytes on algal blooms2013

    • Author(s)
      Seto, M., N. Takamura, and Y. Iwasa
    • Journal Title

      Journal of Theoretical Bilogy

      Volume: 319 Pages: 122-133

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Mathematical study of the role of Delta/Notch inhibition during primary branching of Drosophila Trachea development2012

    • Author(s)
      Koizumi. Y., Y. Iwasa, and T. Hirashim
    • Journal Title

      Biophysical Journal

      Volume: 103 Pages: 2549-2559

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Neutrality without incoherence : a response to Clark2012

    • Author(s)
      Halley, J. M. and Y. Iwasa
    • Journal Title

      Trends in Ecology and Evolution

      Volume: 27 Pages: 363

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Optimal investment in enhancing social concern on biodiversity conservation : a dynamic approach2012

    • Author(s)
      Lee, J-H. and Y. Iwasa
    • Journal Title

      Theoretical Population Biology

      Volume: 82 Pages: 177-186

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Cultural evoluation of a belief controlling human mate choice : dynamic modeling of the hinoeuma superstition in Japan2012

    • Author(s)
      Tanaka, C. M. and Y. Iwasa
    • Journal Title

      Journal of Theoretical Bilogy

      Volume: 309 Pages: 20-28

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] radox of marine protected area : suppression of fishery may cause species 12012

    • Author(s)
      Takashina, N. A. Mougi, and Y. Iwasa
    • Journal Title

      Population Ecology

      Volume: 54 Pages: 475-485

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Variability in the evolutionarily stable seasonal timing of germination and naturation and the mode of comperirion2012

    • Author(s)
      Bessho, K. and Y. Iwasa
    • Journal Title

      Journal of Theoretical Bilogy

      Volume: 304 Pages: 66-80

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] A stochastic model of chromatin modification : cell population coding winter memory in plants2012

    • Author(s)
      Satake, A. and Y. Iwasa
    • Journal Title

      Journal of Theoretical Bilogy

      Volume: 302 Pages: 6-17

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Multiple feedback loops achieve robust localization of wingless expression in Drosophila notum development2012

    • Author(s)
      Hironaka. K., Y. Iwasa, and Y. Morishita
    • Journal Title

      Journal of Theoretical Bilogy

      Volume: 292 Pages: 18-29

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Evolutionary jumping and breakthrough in the trees' masting evolution2012

    • Author(s)
      Tachiki, Y. and Y. Iwasa
    • Journal Title

      Theoretical Population Biology

      Volume: 81 Pages: 20-31

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] Evolution of stalk/spore ratio in a social amoeba : cell-to-cell interaction via a signaling chemical shaped by cheating risk2013

    • Author(s)
      Iwasa, Y.
    • Organizer
      Conference "Cooperation and major evolutionary transitions.″
    • Place of Presentation
      Kavli Institute for Theoretical Physics, UC Santa Barbara(org. D. Bensimon, P. Durand, C Extavour, G. Huber)
    • Year and Date
      2013-02-08
  • [Presentation] 生物の適応戦略をもとめて2012

    • Author(s)
      巌佐 庸
    • Organizer
      計測自動制御学会システムインテグレーション分科会
    • Place of Presentation
      福岡国際会議場(特別講演) )
    • Year and Date
      2012-12-19
  • [Presentation] 評判をつかって人々を協力に導く:進化生物学からみた社会規範2012

    • Author(s)
      Iwasa, Y.
    • Organizer
      第6回日本行動経済学会大会・第16回実験社会科学カンファレンス合同大会
    • Place of Presentation
      青山学院大学(特別講演) )
    • Year and Date
      2012-12-08
  • [Presentation] Cancer as a mini-evolution : Chronic myeloid leukemia and druf resistance2012

    • Author(s)
      Iwasa, Y.
    • Organizer
      The 25th International Symposium, Foundation for Promotopm pf Cancer Research. "Radiation and Cancer"
    • Place of Presentation
      National Cancer Center, Tokyo
    • Year and Date
      2012-12-06
  • [Presentation] 生態学の数理モデル:これまでとこれから2012

    • Author(s)
      巌佐 庸
    • Organizer
      日本数理生物学会大会
    • Place of Presentation
      岡山大学(総合講演)
    • Year and Date
      2012-09-12
  • [Presentation] Modeling morphogenesis in development2012

    • Author(s)
      Iwasa, Y.
    • Organizer
      Turing symposium on morphogenesis -- sixty years after Alan Turing
    • Place of Presentation
      Sentai International Center(org. Izuni Takagi)
    • Year and Date
      2012-08-28
  • [Presentation] 生物の適応戦略をもとめて2012

    • Author(s)
      巌佐 庸
    • Organizer
      サイエンスカフェ
    • Place of Presentation
      高知工科大学
    • Year and Date
      2012-06-27
  • [Presentation] Evolution of masting : synchronized and intermittent reproduction of trees2012

    • Author(s)
      Iwasa, Y.
    • Organizer
      Keynote speech. BIOCOMP2012
    • Place of Presentation
      Vietri sul Mare, Italy
    • Year and Date
      2012-06-08
  • [Book] 岩波生物学辞典(第5版)2013

    • Author(s)
      巌佐 庸, ほか4名の共編
    • Total Pages
      2171
    • Publisher
      岩波書店
  • [Book] 細胞性粘菌(研究の新展開)2012

    • Author(s)
      阿部知顕・前田靖男, 共編
    • Total Pages
      455-483
    • Publisher
      アイピーシー出版(第9章)
  • [Book] 進化学事典2012

    • Author(s)
      齊藤成也, ほか編(巌佐も編者)
    • Total Pages
      975
    • Publisher
      共立出版
  • [Remarks]

    • URL

      http://bio-math10.biology.kyushu-u.ac.jp/~iwasa/

URL: 

Published: 2014-07-16  

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