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宿主・寄生者の共進化の数理的研究:移動分散と宿主操作から,多様化へ

Research Project

Project/Area Number 13J00914
Research Category

Grant-in-Aid for JSPS Fellows

Allocation TypeSingle-year Grants
Section国内
Research Field Ecology/Environment
Research InstitutionKyushu University

Principal Investigator

入谷 亮介  九州大学, システム生命科学府, 特別研究員(DC1)

Project Period (FY) 2013-04-01 – 2016-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2015)
Budget Amount *help
¥3,600,000 (Direct Cost: ¥3,600,000)
Fiscal Year 2015: ¥1,200,000 (Direct Cost: ¥1,200,000)
Fiscal Year 2014: ¥1,200,000 (Direct Cost: ¥1,200,000)
Fiscal Year 2013: ¥1,200,000 (Direct Cost: ¥1,200,000)
Keywords移動分散 / 血縁淘汰 / メタ個体群 / 宿主・寄生者動態 / 宿主・寄生者系 / 宿主の移動分散の進化 / 宿主・寄生者共進化 / 血縁選択 / 協力行動の進化 / 宿主操作
Outline of Annual Research Achievements

(1)宿主の移動分散は、寄生者の存続可能性に影響をあたえることを示した。従来研究されてきた数理モデルにおいては、感染個体と健康個体の移動分散率は同じであると仮定されていた。このもとでは、寄生者の存続可能性の指標『基本再生産数』$R_0$は、移動分散率によらない値をとった。しかし、本研究で取り組んだ「感染個体と健康個体間における異なる移動分散率」という現象のもとでは、寄生者の存続可能性は、感染個体の移動分散にともなって低下するが、健康個体の移動分散にともなって向上することが示された。これは、移動分散にはコストがかかるため、感染個体が移動すればするほど、移動中に感染個体が死亡する確率も(線形に)高まり、感染が広がるチャンスが低下するためであると理解される。
(2)上で示されたような寄生者の存続可能性を所与としたうえでの解析に取り組んだ。その結果、感染個体が移動するか、健康個体が移動するか、というダイナミクスには双安定性が生じることが示された。特に、感染個体が移動する状態が達成されるか、健康個体が移動する状態が達成されるか、は集団の初期状態、あるいは突然変異のおこりかたに依存して決定されることが解明された。これは前年度にも示されていた結果と対応するものであるが、さらなる解析を進めたところ、そのように感染個体ばかりが出て行くというダイナミクスが選択されると、常に感染症フリーの状態が達成される、すなわち寄生者の絶滅が誘発されることが示された。これは、「血縁者に病気を移さない」という選択圧が、集団全体からの寄生者の駆逐に繋がるということである。いっぽうで、健康個体が移動するという状態が達成されると、寄生者の密度は非常に高く維持されることが示された。これは、「感染個体が移動しないことで増強された血縁者間の競争を避ける」という原理に主として起因していることも示された。

Research Progress Status

27年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

27年度が最終年度であるため、記入しない。

Report

(3 results)
  • 2015 Annual Research Report
  • 2014 Annual Research Report
  • 2013 Annual Research Report
  • Research Products

    (20 results)

All 2016 2015 2014 2013 Other

All Int'l Joint Research (2 results) Journal Article (2 results) (of which Peer Reviewed: 2 results,  Acknowledgement Compliant: 1 results) Presentation (15 results) (of which Int'l Joint Research: 2 results,  Invited: 2 results) Remarks (1 results)

  • [Int'l Joint Research] CEFE/CNRS(フランス)

    • Related Report
      2015 Annual Research Report
  • [Int'l Joint Research] Department of Ecology and Evolution/University of Lausanne(スイス)

    • Related Report
      2015 Annual Research Report
  • [Journal Article] How parasite-mediated costs drive the evolution of disease state-dependent dispersal2015

    • Author(s)
      Ryosuke, Iritani
    • Journal Title

      Ecological Complexity

      Volume: 21 Pages: 1-13

    • DOI

      10.1016/j.ecocom.2014.10.008

    • Related Report
      2014 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] Parasite infection drives the evolution of state-dependent dispersal of the host2014

    • Author(s)
      Iritani, R. & Iwasa, Y.
    • Journal Title

      Theoretical Population Biology

      Volume: 92 Pages: 1-13

    • Related Report
      2013 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Presentation] Evolution of dispersal and the avoidance of transmission among kin2016

    • Author(s)
      入谷亮介
    • Organizer
      日本生態学会
    • Place of Presentation
      仙台国際会議場
    • Year and Date
      2016-03-20
    • Related Report
      2015 Annual Research Report
  • [Presentation] 寄生者の水平感染から 宿主の移動分散を理解する2015

    • Author(s)
      入谷亮介
    • Organizer
      個体群生態学会
    • Place of Presentation
      滋賀県立大学
    • Year and Date
      2015-10-10
    • Related Report
      2015 Annual Research Report
  • [Presentation] 包括適応度理論:その現状と歴史2015

    • Author(s)
      入谷亮介
    • Organizer
      個体群生態学会
    • Place of Presentation
      滋賀県立大学
    • Year and Date
      2015-10-10
    • Related Report
      2015 Annual Research Report
  • [Presentation] Evolution of Informed dispersal: the effect of information transmission2015

    • Author(s)
      Ryosuke Iritani
    • Organizer
      European Society of Evolutionary Biology 2015
    • Place of Presentation
      ローザンヌ大学
    • Year and Date
      2015-08-10
    • Related Report
      2015 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Evolution of informed dispersal: the effect of information transmission2015

    • Author(s)
      Ryosuke, Iritani & Laurent, Lehmann
    • Organizer
      ESEB 2015
    • Place of Presentation
      University of Lausanne
    • Year and Date
      2015-08-09 – 2015-08-14
    • Related Report
      2014 Annual Research Report
  • [Presentation] Near-and-far dispersal revisited: evolutionary limits to mating system can explain differential dispersal.2015

    • Author(s)
      Ryosuke Iritani
    • Organizer
      Mathematical Modeling in Ecology and Evolution
    • Place of Presentation
      Collège de France
    • Year and Date
      2015-07-08
    • Related Report
      2015 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Evolution of differential seed dispersal rates and mating system: interplay among spatially heterogeneous pollinator availability, local adaptation, and environment-dependent inbreeding depression2014

    • Author(s)
      Ryosuke, Iritani & Pierre-Olivier, Cheptou
    • Organizer
      Evolutionary Community Ecology
    • Place of Presentation
      京都大学
    • Year and Date
      2014-09-02
    • Related Report
      2014 Annual Research Report
    • Invited
  • [Presentation] Evolution of differentiated dispersal for inbred/outbred seeds in plants2014

    • Author(s)
      Ryosuke, Iritani & Pierre-Olivier, Cheptou
    • Organizer
      JSMB/SMB
    • Place of Presentation
      大阪国際コンベンションセンター
    • Year and Date
      2014-07-28 – 2014-08-01
    • Related Report
      2014 Annual Research Report
  • [Presentation] 寄生者感染から見えてくる離合集散の進化 : 血縁選択モデルによる解明2014

    • Author(s)
      入谷亮介
    • Organizer
      日本生態学会
    • Place of Presentation
      広島国際会議場、広島
    • Year and Date
      2014-03-18
    • Related Report
      2013 Annual Research Report
  • [Presentation] 「進化生態学理論の最前線 : 数理モデルの構築, 応用と展望」(シンポ企画)「寄生者の水平感染が形成する, 社会行動と移住行動」2013

    • Author(s)
      入谷亮介
    • Organizer
      種生物学会シンポジウム
    • Place of Presentation
      別府、大分(口頭発表)
    • Year and Date
      2013-11-30
    • Related Report
      2013 Annual Research Report
  • [Presentation] 寄生者の水平感染と毒性が宿主の移住行動に及ぼす効果2013

    • Author(s)
      入谷亮介
    • Organizer
      数理生物学会
    • Place of Presentation
      静岡大学、静岡
    • Year and Date
      2013-09-11
    • Related Report
      2013 Annual Research Report
  • [Presentation] 生物の移住行動の進化 : 包括適応度理論による解析2013

    • Author(s)
      入谷亮介
    • Organizer
      Intersection of Pure Mathematics and Applied Mathematics II
    • Place of Presentation
      九州大学、福岡
    • Year and Date
      2013-08-29
    • Related Report
      2013 Annual Research Report
    • Invited
  • [Presentation] Parasite virulence, horizontal transmission, and the evolution of host's dispersal : direct fitness approach.2013

    • Author(s)
      Ryosuke Iritani
    • Organizer
      INTECOL 2013
    • Place of Presentation
      London, UK
    • Year and Date
      2013-08-25
    • Related Report
      2013 Annual Research Report
  • [Presentation] Parasite virulence, horizontal transmission, and the evolution of host's dispersal : direct fitness approach.2013

    • Author(s)
      Ryosuke Iritani
    • Organizer
      Mathematical modelling in Ecology and Evolution
    • Place of Presentation
      York, UK
    • Year and Date
      2013-08-13
    • Related Report
      2013 Annual Research Report
  • [Presentation] 寄生者の毒性・水平伝播と、宿主の移動分散の進化の理論的解析2013

    • Author(s)
      入谷亮介
    • Organizer
      EvoDevo青年の会
    • Place of Presentation
      三崎臨海実験所、神奈川
    • Year and Date
      2013-07-13
    • Related Report
      2013 Annual Research Report
  • [Remarks]

    • URL

      http://lambtani.wix.com/lifeisbeautiful

    • Related Report
      2013 Annual Research Report

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Published: 2014-01-29   Modified: 2024-03-26  

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