2015 Fiscal Year Annual Research Report
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26257405
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| Research Institution | Shizuoka University |
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Principal Investigator |
吉村 仁 静岡大学, 創造科学技術大学院, 教授 (10291957)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
曽田 貞滋 京都大学, 理学(系)研究科(研究院), 教授 (00192625)
柿嶋 聡 静岡大学, 創造科学技術大学院, 特別研究員(PD) (30648580)
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| Project Period (FY) |
2014-04-01 – 2019-03-31
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| Keywords | 周期ゼミ / 進化メカニズム / 米国 / 分子系統解析 / シミュレーション / 素数 / 大発生 / アリー効果 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本年度は、2007年より開始した周期ゼミの学術調査を実施した。本年は、大発生する17年ゼミのブルードⅣ（テキサス州・オクラホマ州・カンサス州・イリノイ州）と13年ゼミのブルードXXⅢ（ルイジアナ州・ミシシッピ州・テネシー州・ケンタッキー州・イリノイ州・インディアナ州）を分布調査および標本の採集を実施した。さらに、周期ゼミの体サイズや形態を7種間で比較して、周期ゼミの体長と成熟の関係を検討した論文をヨーロッパ進化生物学会の機関誌J. Evol. Biolに掲載した。周期ゼミの理論研究では、周期性の獲得についてのコンピュータ実験を実施し、氷河期による寒冷化が周期性の獲得を促す可能性を見出した論文をNature系のScientific Reportsに掲載した。またブルードⅡの分布調査をAmerican Entomologistに発表した。
さらに、これら進化理論の展開として以下の5つの論文を発表した。最初の２つは多ホスト－多パラサイト系の進化ダイナミクスを再現（Rabajante et al. 2015.ネイチャー系オンライン姉妹誌であるScientific Reports掲載 ）、さらに、変動環境では「赤の女王」と呼ばれる主なタイプの交代現象にフェーズ・ロック（phase rock）する稀なタイプが時々置き換わることを見出した（Rabajante et al. 2016.サイエンス誌の新しいオンライン姉妹誌であるScience Advances掲載 ）。さらに植物群落の多種共存を微細環境の空間的モザイクから再現し（Tubay et al. 2015.ネイチャー系オンライン姉妹誌Scientific Reports掲載）、熱帯雨林の樹木の多種共存とその進化をモデル化して再現した（Kakishima et al. 2015,英国王立協会のオンライン誌Royal Soc. Open Sci.掲載）。その他、ネイチャー系オンライン姉妹誌Scientific Reportsに５報と専門誌２報、合計１３報を掲載した。
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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
本課題の理論の中心的な目的である周期ゼミの周期性の獲得進化のモデルをネイチャー系オンライン姉妹誌Scientific Reportsに掲載、さらに、17年・13年のdecim, cassni, deculaの種群の体サイズと成熟の比較研究をヨーロッパ進化生物学会の機関誌J. Evol. Biolに掲載したことは大きな成果である。これら2通の主要な論文の発表に加えて、多種のホストーパラサイト系における赤の女王ダイナミクスの論文を上記ネイチャー姉妹誌Scientific Reportsとサイエンス誌の新しいオンライン姉妹誌Science Advancesに掲載、そのほか５報をネイチャー姉妹誌Scientific Reportsと２通を分野専門誌に、合計13報掲載（IF合計で40以上）できたことは当初の計画の数倍の成果である。
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| Strategy for Future Research Activity |
本年度の学術調査（17年ゼミ、ブルードⅤ）を現在準備中である。本年度は、ブルードVは、ウェスト・ヴァージニア州とその周辺の州（オハイオ州、ヴァージニア州、ペンシルバニア州）とロングアイランドで発生が予定されている。これらが学術調査に加えて、周期ゼミの数年前に発生したブルードの幼虫の採集（RNA分析）、祖先種の知見のための調査などを進める。さらに、6年周期植物のコダチスズムシソウやその近縁種の調査を沖縄・台湾・東南アジアなどですすめる。
理論研究は、周期ゼミのブルード境界の分離・競争排除の動態や、その他の生物での環境変化・変動に対する適応の問題を扱う。さらに、実証研究では、周期ゼミや周期植物の遺伝子解析の手法の開拓など、さまざまな発展を試みる。
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[Journal Article] Evolution of periodicity in periodical cicadas2015
Author(s)
Hiromu Ito, Satoshi Kakishima, Takashi Uehara, Satoru Morita, Takuya Koyama, Teiji Sota, John R. Cooley & Jin Yoshimura
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Journal Title
SCIENTIFIC REPORTS
Volume: 5：14094
Pages: 1-10
DOI
Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research / Acknowledgement Compliant
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[Journal Article] The contribution of seed dispersers to tree species diversity in tropical rainforests2015
Author(s)
Satoshi Kakishima, Satoru Morita, Katsuhiko Yoshida, Atsushi Ishida, Saki Hayashi, Takahiro Asami, Hiromu Ito, Donald G. Miller, Takashi Uehara, Shigeta Mori, Eisuke Hasegawa, Kenji Matsuura, Eiiti Kasuya, Jin Yoshimura
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Journal Title
Royal Society Open Science
Volume: 2：150330
Pages: 1-11
DOI
Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research / Acknowledgement Compliant
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[Journal Article] Microhabitat locality allows multi-species coexistence in terrestrial plant communities2015
Author(s)
Jerrold M. Tubay, Keisuke Suzuki, Takashi Uehara, Satoshi Kakishima, Hiromu Ito,Atsushi Ishida, Katsuhiko Yoshida, Shigeta Mori, Jomar F. Rabajante, Satoru Morita,Masayuki Yokozawa & Jin Yoshimura
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Journal Title
SCIENTIFIC REPORTS
Volume: 5：15376
Pages: 1-9
DOI
Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research / Acknowledgement Compliant
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[Journal Article] The Distribution of Periodical Cicada (Hemiptera: Cicadidae:Magicicada) Brood II in 2013: Disjunct Emergences Suggest Complex Brood Origins2015
Author(s)
John R. Cooley, Chris Simon, Chris T. Maier, David Marshall, Jin Yoshimura,Stephen M. Chiswell, Marten Edwards, Chuck Holliday, Richard Grantham, John Zyla, Robert L. Sanders, Michael Neckermann, Gerry Bunker
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Journal Title
American Entomologist
Volume: 61(4)
Pages: 245-251
DOI
Peer Reviewed / Int'l Joint Research
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