2015 Fiscal Year Annual Research Report
メタ個体群における協力関係の進化・維持機構の実験的解析
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26840147
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| Research Institution | Kyoto University |
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Principal Investigator |
門脇 浩明 京都大学, 人間・環境学研究科(研究院), 研究員 (30643548)
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| Project Period (FY) |
2014-04-01 – 2016-03-31
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| Keywords | 協力関係 / 個体群動態 / 進化 / 細菌 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
昨年度まで進めていたPseudomonas fluorescens CHAOをモデル系として予備実験を行ってきた。しかし、必要最低限のアルブミン添加培地において十分に成長していたCHAOであるが、ある時点より生育が著しく減少するという結果が得られた。その原因究明のため、細菌の系統の確認、培地を全て作成しなおし、マイクロプレート各種を用いる培養試験を複数回繰り返した。3か月間にわたって原因究明を続けたものの、現在の細菌と培地の組み合わせのうち、何が突然の成長停止の原因であるのかを特定することには至らなかった。そこで、限られた時間のなかでは、システムを変更することで同様の実験計画を遂行するこが適切であると考え、Pseudomonas aeruginosa PAO1系統とそれが利用する鉄を公共財とするモデルシステムを新しい研究系として確立し、分泌するシデロフォア(鉄分補給物質)を協力関係のモデル関数とする実験を行った。予備実験の結果、当初の実験が想定する協力者と非協力者の動態とは幾分異なる傾向が含まれていた。今後は、数理モデルを新しいシステムの特徴に合わせて調整を行う、もしくは、実験設定のより詳細な調整を行うことで、協力の維持機構を実証することができると考えている。本研究は、想定外の課題により、実証面においては当初の計画通りに進めることはできなかったが、協力者の非協力者の相互作用は変異性や条件依存性に富むことを示すことができた(意義)。理論モデルを用いて協力関係の維持機構として空間的な移入と絶滅の動態が重要な役割を果たしうることを示したことも重要な成果であった。今後の課題は, PAO1を活用することで、理論と実験のフィードバックを加速させることで、中程度の分散率のもとで協力関係が最も維持されやすいという仮説を検証することである。
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