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寄生蜂Pimplaの記憶と学習に基づく宿主探索行動解析とモデル-迅速な適応性

Research Project

Project/Area Number 11J10448
Research Category

Grant-in-Aid for JSPS Fellows

Allocation TypeSingle-year Grants
Section国内
Research Field Ecology/Environment
Research InstitutionThe University of Tokyo
Research Fellow 阿部 真人  東京大学, 大学院総合文化研究科, 特別研究員(DC1)
Project Period (FY) 2011 – 2013
Project Status Completed (Fiscal Year 2013)
Budget Amount *help
¥1,900,000 (Direct Cost: ¥1,900,000)
Fiscal Year 2013: ¥600,000 (Direct Cost: ¥600,000)
Fiscal Year 2012: ¥600,000 (Direct Cost: ¥600,000)
Fiscal Year 2011: ¥700,000 (Direct Cost: ¥700,000)
KeywordsLévy walk / movement ecology / 適応行動 / スケールフリー性 / 自己組織化 / 動物行動 / Levy walk / 進化 / 探索行動 / 行動生態学 / 非線形時系列解析 / 歩行軌跡 / 寄生蜂
Research Abstract

・捕食者存在下における探索行動の理論構築
動物の探索行動の研究において、動物は探索効率のよいLévy walkという振る舞いをするという予測がある。しかし、野外データの解析ではLévy walkだけでなく探索効率の悪いBrownian walkも観察されることが報告されている。本研究の実施者はこの問題に対し、捕食者の密度や探索者の生活史といった生態学的な要素を導入し一般化を目指した。そのため探索戦略であるLévy walkまたはBrownian walkの適応度をシミュレーションによって計算した。その結果、捕食者密度が高い場合にBrownianwalkが適応的な戦略であることが示された。さらに数理解析によって寄生蜂型または餌獲得型という生活史の違いも影響することが明らかになった。
・捕食者回避行動の理論構築と実験
動物行動の予測のできなさを定量的に評価し、進化的な意義を問う研究はこれまでなされていない。そこで本研究の実施者は動物行動の予測不可能性を適応の観点から論じるフレームワークをつくり、理論構築した。捕食者回避行動においてLévy walk的な運動をすることが適応的であることを数理モデルとシミュレーションによって示した。さらに人間に対してランダムな振る舞いをするエージェントを示し、認知実験を行った。その結果、Lévy walkが有効な戦略であることがわかった。
・アリ個体のinactivityにおけるスケールフリー性
アリの集団は個体間の単純な相互作用から適応的な性質を創発する自己組織化システムである。各個体の自発的な意志決定と全体の性質の関係は重要であるにも関わらず、定量化した研究例は少ない。ここではトラッキングシステムを構築し、各個体が動き始めるまでの時間(inactivity)の分布を調べ、スケールフリー性を持つことが明らかとなった。

Strategy for Future Research Activity

(抄録なし)

Report

(3 results)
  • 2013 Annual Research Report
  • 2012 Annual Research Report
  • 2011 Annual Research Report

Research Products

(10 results)

All 2014 2013 2012 2011

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

  • [Journal Article] 階層のあるゲーム理論の研究2011

    • Author(s)
      笠田実・阿部真人・池上高志
    • Journal Title

      シミュレーション&ゲーミング

      Volume: 21 Pages: 52-59

    • Related Report
      2011 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Presentation] 天敵回避にLévy walkは最適か?2014

    • Author(s)
      阿部真人、笠田実、嶋田正和
    • Organizer
      日本生態学会
    • Place of Presentation
      広島国際会議場(広島県広島市)
    • Year and Date
      2014-03-17
    • Related Report
      2013 Annual Research Report
  • [Presentation] 捕食者存在下における適応的ランダム探索戦略2013

    • Author(s)
      阿部真人,嶋田正和
    • Organizer
      日本生態学会
    • Place of Presentation
      静岡コンベンションセンター(静岡)
    • Year and Date
      2013-03-09
    • Related Report
      2012 Annual Research Report
  • [Presentation] 捕食者存在下におはる最適ランダム探索戦略2012

    • Author(s)
      阿部真人,嶋田正和
    • Organizer
      日本動物行動学会
    • Place of Presentation
      奈良女子大学(奈良)
    • Year and Date
      2012-11-24
    • Related Report
      2012 Annual Research Report
  • [Presentation] 捕食者存在下における最適ランダム探索戦略2012

    • Author(s)
      阿部真人,嶋田正和
    • Organizer
      日本数理生物学会
    • Place of Presentation
      岡山大学(岡山)
    • Year and Date
      2012-09-11
    • Related Report
      2012 Annual Research Report
  • [Presentation] 寄生蜂Heterospilus prosopidisにおける探索行動の非線形時系列解析2012

    • Author(s)
      阿部真人・嶋田正和
    • Organizer
      日本応用動物昆虫学会
    • Place of Presentation
      近畿大学
    • Year and Date
      2012-03-29
    • Related Report
      2011 Annual Research Report
  • [Presentation] Nonlinear time-series analysis on searching behavior of parasitoid wasp and neural network model2012

    • Author(s)
      Abe, M., Horibe, N., Shimada, M.
    • Organizer
      日本生態学会
    • Place of Presentation
      龍谷大学瀬田キャンパス
    • Year and Date
      2012-03-18
    • Related Report
      2011 Annual Research Report
  • [Presentation] 二重のジレンマゲームからのアプローチ2011

    • Author(s)
      笠田実・阿部真人・池上高志
    • Organizer
      個体群生態学会
    • Place of Presentation
      岡山大学津島キャンパス
    • Year and Date
      2011-10-16
    • Related Report
      2011 Annual Research Report
  • [Presentation] 寄生蜂コマユバチにおける適応的な探索行動切り替えの実験とモデル解析2011

    • Author(s)
      阿部真人・堀部直人・嶋田正和
    • Organizer
      日本動物行動学会
    • Place of Presentation
      慶応大学三田キャンパス
    • Year and Date
      2011-09-10
    • Related Report
      2011 Annual Research Report
  • [Book] 行動生物学辞典2013

    • Author(s)
      阿部真人(編集 : 上田恵介、岡ノ谷一夫、菊水健史、坂上貴之、辻和希、友永雅巳、中島定彦、長谷川寿一、松島俊也)
    • Total Pages
      637
    • Publisher
      東京化学同人
    • Related Report
      2013 Annual Research Report

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Published: 2011-12-11   Modified: 2016-04-21  

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