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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

研究課題

研究課題/領域番号 13J00914
研究種目

特別研究員奨励費

配分区分補助金
応募区分国内
研究分野 生態・環境
研究機関九州大学

研究代表者

入谷 亮介  九州大学, システム生命科学府, 特別研究員(DC1)

研究期間 (年度) 2013-04-01 – 2016-03-31
研究課題ステータス 完了 (2015年度)
配分額 *注記
3,600千円 (直接経費: 3,600千円)
2015年度: 1,200千円 (直接経費: 1,200千円)
2014年度: 1,200千円 (直接経費: 1,200千円)
2013年度: 1,200千円 (直接経費: 1,200千円)
キーワード移動分散 / 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
研究実績の概要

(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。

現在までの達成度 (段落)

27年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

27年度が最終年度であるため、記入しない。

報告書

(3件)
  • 2015 実績報告書
  • 2014 実績報告書
  • 2013 実績報告書
  • 研究成果

    (20件)

すべて 2016 2015 2014 2013 その他

すべて 国際共同研究 (2件) 雑誌論文 (2件) (うち査読あり 2件、 謝辞記載あり 1件) 学会発表 (15件) (うち国際学会 2件、 招待講演 2件) 備考 (1件)

  • [国際共同研究] CEFE/CNRS(フランス)

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [国際共同研究] Department of Ecology and Evolution/University of Lausanne(スイス)

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [雑誌論文] How parasite-mediated costs drive the evolution of disease state-dependent dispersal2015

    • 著者名/発表者名
      Ryosuke, Iritani
    • 雑誌名

      Ecological Complexity

      巻: 21 ページ: 1-13

    • DOI

      10.1016/j.ecocom.2014.10.008

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Parasite infection drives the evolution of state-dependent dispersal of the host2014

    • 著者名/発表者名
      Iritani, R. & Iwasa, Y.
    • 雑誌名

      Theoretical Population Biology

      巻: 92 ページ: 1-13

    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] Evolution of dispersal and the avoidance of transmission among kin2016

    • 著者名/発表者名
      入谷亮介
    • 学会等名
      日本生態学会
    • 発表場所
      仙台国際会議場
    • 年月日
      2016-03-20
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] 寄生者の水平感染から 宿主の移動分散を理解する2015

    • 著者名/発表者名
      入谷亮介
    • 学会等名
      個体群生態学会
    • 発表場所
      滋賀県立大学
    • 年月日
      2015-10-10
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] 包括適応度理論:その現状と歴史2015

    • 著者名/発表者名
      入谷亮介
    • 学会等名
      個体群生態学会
    • 発表場所
      滋賀県立大学
    • 年月日
      2015-10-10
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] Evolution of Informed dispersal: the effect of information transmission2015

    • 著者名/発表者名
      Ryosuke Iritani
    • 学会等名
      European Society of Evolutionary Biology 2015
    • 発表場所
      ローザンヌ大学
    • 年月日
      2015-08-10
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Evolution of informed dispersal: the effect of information transmission2015

    • 著者名/発表者名
      Ryosuke, Iritani & Laurent, Lehmann
    • 学会等名
      ESEB 2015
    • 発表場所
      University of Lausanne
    • 年月日
      2015-08-09 – 2015-08-14
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] Near-and-far dispersal revisited: evolutionary limits to mating system can explain differential dispersal.2015

    • 著者名/発表者名
      Ryosuke Iritani
    • 学会等名
      Mathematical Modeling in Ecology and Evolution
    • 発表場所
      Collège de France
    • 年月日
      2015-07-08
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Evolution of differential seed dispersal rates and mating system: interplay among spatially heterogeneous pollinator availability, local adaptation, and environment-dependent inbreeding depression2014

    • 著者名/発表者名
      Ryosuke, Iritani & Pierre-Olivier, Cheptou
    • 学会等名
      Evolutionary Community Ecology
    • 発表場所
      京都大学
    • 年月日
      2014-09-02
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Evolution of differentiated dispersal for inbred/outbred seeds in plants2014

    • 著者名/発表者名
      Ryosuke, Iritani & Pierre-Olivier, Cheptou
    • 学会等名
      JSMB/SMB
    • 発表場所
      大阪国際コンベンションセンター
    • 年月日
      2014-07-28 – 2014-08-01
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] 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

    • 著者名/発表者名
      入谷亮介
    • 学会等名
      日本生態学会
    • 発表場所
      広島国際会議場、広島
    • 年月日
      2014-03-18
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] 「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

    • 著者名/発表者名
      入谷亮介
    • 学会等名
      種生物学会シンポジウム
    • 発表場所
      別府、大分(口頭発表)
    • 年月日
      2013-11-30
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] 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

    • 著者名/発表者名
      入谷亮介
    • 学会等名
      数理生物学会
    • 発表場所
      静岡大学、静岡
    • 年月日
      2013-09-11
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] 生物の移住行動の進化 : 包括適応度理論による解析2013

    • 著者名/発表者名
      入谷亮介
    • 学会等名
      Intersection of Pure Mathematics and Applied Mathematics II
    • 発表場所
      九州大学、福岡
    • 年月日
      2013-08-29
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Parasite virulence, horizontal transmission, and the evolution of host's dispersal : direct fitness approach.2013

    • 著者名/発表者名
      Ryosuke Iritani
    • 学会等名
      INTECOL 2013
    • 発表場所
      London, UK
    • 年月日
      2013-08-25
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] Parasite virulence, horizontal transmission, and the evolution of host's dispersal : direct fitness approach.2013

    • 著者名/発表者名
      Ryosuke Iritani
    • 学会等名
      Mathematical modelling in Ecology and Evolution
    • 発表場所
      York, UK
    • 年月日
      2013-08-13
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] 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

    • 著者名/発表者名
      入谷亮介
    • 学会等名
      EvoDevo青年の会
    • 発表場所
      三崎臨海実験所、神奈川
    • 年月日
      2013-07-13
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [備考]

    • URL

      http://lambtani.wix.com/lifeisbeautiful

    • 関連する報告書
      2013 実績報告書

URL: 

公開日: 2014-01-29   更新日: 2024-03-26  

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