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生物の進化と絶滅の数理的研究

研究課題

研究課題/領域番号 13831004
研究種目

基盤研究(C)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 環境影響評価・環境政策
研究機関静岡大学

研究代表者

泰中 啓一  静岡大学, 工学部, 教授 (30142227)

研究分担者 竹内 康博  静岡大学, 工学部, 教授 (20126783)
吉村 仁  静岡大学, 工学部, 教授 (10291957)
研究期間 (年度) 2001 – 2003
研究課題ステータス 完了 (2003年度)
配分額 *注記
2,800千円 (直接経費: 2,800千円)
2003年度: 700千円 (直接経費: 700千円)
2002年度: 800千円 (直接経費: 800千円)
2001年度: 1,300千円 (直接経費: 1,300千円)
キーワード生物進化 / 最適化問題 / 環境適応問題 / 格子モデル / 寿命 / 有性生殖 / 利他行動 / ロトカ・ボルテラ模型 / 環境変動と生物の応答 / 格子ミュレーション / ゲーム理論 / 囚人のジレンマゲーム / 共生と競争モデル / 最適化 / ロトカボルテラモデル / 黄金律
研究概要

本研究の目的は、数理的および解析的な手法を用いて生物進化および生態学の最適化問題や適応問題を研究するということであった。本研究課題では、数理的モデリングと格子上のシミュレーションによって進化と絶滅を研究してきた。具体的には、以下の問題にとりくんできた:
1)環境変動と生物の応答予測について
環境に対する生物の応答は食物連鎖の影響を強く受ける。生物の食物連鎖の実証的研究とモデリングを行ってきた。またそれを基礎にして、環境変動と生物の長期的応答をミュレーションなどの解析によって研究してきた。その結果生物の応答を予測することは極めて困難であることが分かった。この結果はEcological ModellingとJ.Phys.Soc.Japanの2つの雑誌に出版された。
2)生物進化の研究
格子ロトカ・ボルテラ模型を使って利他行動の進化や種分化の機構などの研究を行ってきた。
両方の課題で具体的な成果をあげた。この問題では、生態系のパターン形成や生物間相互作用を理論的に研究してきた。モデリングとシミュレーションによって動物や植物の進化の問題を研究してきた。また進化実験をコンピュータ上で実行し、生物間相互作用を理論的に研究を行った。とくに集団選択(これまで否定されてきた)の考えを個体選択の立場から説明してきた。またオスとメスの性比の研究も行ってきた。これは有性生殖の必然性(JTB1999),報復主義の無い利他行動の進化(Eco.Mod.2001)、寿命の有限性(Eco.Mod.2002)についての研究を発展させたものである。

報告書

(4件)
  • 2003 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 2002 実績報告書
  • 2001 実績報告書
  • 研究成果

    (22件)

すべて 2003 2002 2001 その他

すべて 雑誌論文 (12件) 文献書誌 (10件)

  • [雑誌論文] The effect of mutualism on community stability2003

    • 著者名/発表者名
      K.Tainaka, et al.
    • 雑誌名

      J.Phys.Soc.Japan 68

      ページ: 956-961

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2003 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Perturbation expansion and optimized death rate in a lattice ecosystem2003

    • 著者名/発表者名
      K.Tainaka
    • 雑誌名

      Ecological Modelling 163

      ページ: 73-85

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2003 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Perturbation expansion and optimized death rate in a lattice ecosystem.2003

    • 著者名/発表者名
      K.Tainaka
    • 雑誌名

      Ecological Modeling Vol.163

      ページ: 73-85

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2003 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] The effect of mutualism on community stability.2003

    • 著者名/発表者名
      K.Tainaka, N.Terazawa, N.Yoshida, N.Nakagiri Y.Takeuchi, J.Yoshimura
    • 雑誌名

      J.Phys.Soc.Japan Vol.68

      ページ: 956-961

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2003 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Patch dynamics based on Prisoner's Dilemma game : Superiority of Golden Rule2002

    • 著者名/発表者名
      K.Tainaka, Y.Itoh
    • 雑誌名

      Ecological Modelling 150

      ページ: 295-307

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2003 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Patch dynamics based on Prisoner's Dilemma game2002

    • 著者名/発表者名
      K.Tainaka, Y.Itoh
    • 雑誌名

      Superiority of Golden Rule, Ecological Modeling Vol.150

      ページ: 295-307

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2003 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Long-term forecast and parity law in interacting particle systems2001

    • 著者名/発表者名
      T.Sakata, K.Tainaka
    • 雑誌名

      System Analysis Modelling Simulation 41

      ページ: 719-733

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2003 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Physics and ecology of rock-paper-scissors game2001

    • 著者名/発表者名
      K.Tainaka
    • 雑誌名

      Lecture Notes in Computer Science 2063

      ページ: 384-384

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2003 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Spatial pattern formation in model ecosystem : exchange between symbiosis and competition2001

    • 著者名/発表者名
      K.Tainaka, et al.
    • 雑誌名

      Phys.Lett.A 282

      ページ: 373-379

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2003 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Long-term forecast and parity law in interacting particle systems2001

    • 著者名/発表者名
      T.Sakata, K.Tainaka
    • 雑誌名

      System Analysis Modeling Simulation Vol.41

      ページ: 719-733

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2003 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Physics and ecology of rock-paper-scissors game.2001

    • 著者名/発表者名
      K.Tainaka
    • 雑誌名

      Lecture Notes in Computer Science Vol.2063

      ページ: 384-395

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2003 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Spatial pattern formation in a model ecosystem : exchange between symbiosis and competition2001

    • 著者名/発表者名
      K.Tainaka, N.Terazawa N.Yoshida, N.Nakagiri, Y.Takeuchi
    • 雑誌名

      Phys.Lett.A Vol.282

      ページ: 373-379

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Y.Itoh, K.Tainaka: "Spatial Enhancement of Population Uncertainty near the Extinction Threshold."Ecological Modelling. (2004)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] Y.Itoh, K.Tainaka: "Spatial Enhancement of Population Uncertainty in model ecosystems."J.Phys.Soc.Japan. Vol.73. 53-59 (2004)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] N.Nakagiri, K.Tainaka: "Patch dynamics based on Prisoner's Dilemma game : Superiority of Golden Rule"Ecological Modelling. (2004)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] K.Tainaka: "Perturbation expansion and optimized death rate in a lattice ecosystem"Ecological Modelling. Vol.163. 73-85 (2003)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] K.Tainaka, 他5名: "The Effect of Mutualism on Community Stability"J.Phys.Soc.Japan. Vol.72 No.4. 956-961 (2003)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] K.Tainaka, Y.Itoh: "Patch dynamics based on Prisoner's Dilemma game : superiority of golden rule"Ecological Modelling. Vol.150. 295-307 (2002)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] 中桐斉之, 泰中啓一: "格子確率モデルの数理と応用:複雑性を有する確率モデルの数理的研究[v]"電気情報通信学会誌. Vol.85 No12. 932-935 (2002)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] Nakagiri, Tainaka, Tao: "Indirect relation between species extinction and habitat destruction"Ecological Modelling. 137. 109-118 (2001)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] Tainaka: "Physics and ecology of Rock-Paper-Scissors game"Lecture Notes in Computer Science. 2063. 384-395 (2001)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] Tainaka, et al.: "Spatial Pattern Formation in a model ecosystem"Physics Letters A. 282. 373-379 (2001)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書

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公開日: 2001-04-01   更新日: 2016-04-21  

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