空間構造の下での利他行動と資源競争の進化に関する理論的研究

• 研究課題/領域番号: 15K07219
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 配分区分: 基金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 生態・環境
• 研究機関: 京都大学
• 研究代表者: 山内 淳 京都大学, 生態学研究センター, 教授 (40270904)
• 研究期間 (年度): 2015-04-01 – 2018-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2017年度)
• 配分額: 5,070千円 (直接経費: 3,900千円、間接経費: 1,170千円); 2017年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円); 2016年度: 1,950千円 (直接経費: 1,500千円、間接経費: 450千円); 2015年度: 1,950千円 (直接経費: 1,500千円、間接経費: 450千円)
• キーワード: 利他行動の進化 / 資源競争 / 空間構造 / 個体群動態 / シミュレーション / 利他行動 / 進化 / 生態-進化フィードバック / 理論

研究成果の概要

同種の個体間の利他行動がどのように進化してきたのかという問題は、進化生態学の大きな問題の一つである。その進化には、空間上での個体の分布の仕方が大きく関わっていると考えられている。本研究では、２次元空間上で利他行動のレベルとともに資源をめぐる収奪能力のレベルが同時に進化する場合を想定し、それらの進化動態をコンピュータシミュレーションにより解析した。その結果、資源収奪のレベルが高まる方向へと進化が起きることで、個体がまとまって分布するクラスター構造を作って規則的に分布する特徴的な空間パターンが現れ、それを通じて利他行動の進化ががより強化されうることが明らかになった。

研究成果

• [国際共同研究] PSL Research University/Institut des Hautes Etudes Scientifiques(フランス)
• [国際共同研究] University of Amsterdam(オランダ)
• [国際共同研究] 国立台湾大学(台湾)
• [国際共同研究] ブリストル大学/エクセター大学(英国)
• [国際共同研究] パリ第6大学(フランス)
• [国際共同研究] アムステルダム大学(オランダ)
• [国際共同研究]
• [国際共同研究] CNRS/Ecole Normale Superieure(フランス)
• [国際共同研究] University of Amsterdam(オランダ)
• [雑誌論文] Spatial patterns generated by simultaneous cooperation and exploitation favour the evolution of altruism (2018)
  • 著者名/発表者名: Yamauchi Atsushi、van Baalen Minus、Sabelis Maurice W.
  • 雑誌名: Journal of Theoretical Biology 巻: 441 ページ: 58-67
  • DOI: 10.1016/j.jtbi.2017.12.027
  • 査読あり / 国際共著
• [雑誌論文] Joint evolution of interspecific mutualism and regulation of variation of interaction under directional selection in trait space (2017)
  • 著者名/発表者名: Yamauchi Atsushi
  • 雑誌名: Theoretical Ecology 巻: 10 号: 4 ページ: 477-491
  • DOI: 10.1007/s12080-017-0343-2
  • 査読あり
• [雑誌論文] The evolution of cooperation by negotiation in a noisy world (2017)
  • 著者名/発表者名: to, K., J. M. Mcnamara, A. Yamauchi and A. D. Higginson
  • 雑誌名: Journal of Evolutionary Biology 巻: 30 号: 3 ページ: 603-615
  • DOI: 10.1111/jeb.13030
  • 査読あり / 国際共著 / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Measuring epistasis in fitness landscapes: The correlation of fitness effects of mutations (2016)
  • 著者名/発表者名: Ferretti. L., B. Schmiegelt, D. Weinreich, A. Yamauchi, Y. Kobayashi, F. Tajima and G. Achaz
  • 雑誌名: Journal of Theoretical Biology 巻: 396 ページ: 132-143
  • DOI: 10.1016/j.jtbi.2016.01.037
  • 査読あり / 国際共著
• [雑誌論文] Life history traits and exploitation affect the spatial mean-variance relationship in fish abundance (2016)
  • 著者名/発表者名: Kuo, T.-C., S. Mandal, A. Yamauchi and C.-H. Hsieh
  • 雑誌名: Ecology 巻: 97 号: 5 ページ: 1251-1259
  • DOI: 10.1890/15-1270.1
  • 査読あり / 国際共著 / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Relationship between aggregation of rewards and the possibility of polymorphism in continuous snowdrift games (2015)
  • 著者名/発表者名: Koichi Ito, Hisashi Ohtsuki, Atsushi Yamauchi
  • 雑誌名: Journal of Theoretical Biology 巻: 372 ページ: 47-53
  • DOI: 10.1016/j.jtbi.2015.02.015
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Environmental variation does not always promote plasticity: Evolutionarily realized reaction norm for costly plasticity. (2015)
  • 著者名/発表者名: A. Yamauchi, D. Takahashi.
  • 雑誌名: Evolutionary Ecology Research 巻: 16 ページ: 631-647
  • 査読あり
• [雑誌論文] Cry-wolf signals emerging from coevolutionary feedbacks in a tritrophic system. (2015)
  • 著者名/発表者名: A. Yamauchi, M. van Baalen, Y. Kobayashi, J. Takabayashi, K. Shiojiri, M. W. Sabelis
  • 雑誌名: Proceedings of the Royal Society series B 巻: 282 号: 1818 ページ: 20152169-20152169
  • DOI: 10.1098/rspb.2015.2169
  • 査読あり / 国際共著
• [学会発表] 植物における細胞質雄性不稔、雄性回復、自殖の共進化 (2018)
  • 著者名/発表者名: 山内淳
  • 学会等名: 第65回日本生態学会
• [学会発表] 形質マッチングに基づく互恵関係と発生的安定性のJoint Evolution (2017)
  • 著者名/発表者名: 山内淳
  • 学会等名: 日本生態学会第64回全国大会
  • 発表場所: 東京
  • 年月日: 2017-03-14
• [学会発表] 雌性両全性異株と自家受粉の共進化に関する理論モデル (2017)
  • 著者名/発表者名: 山岸栄大, Ross Booton, 山内淳
  • 学会等名: 日本生態学会第64回全国大会
  • 発表場所: 東京
  • 年月日: 2017-03-14
• [学会発表] 分布を考慮した捕食者-被食者系個体群動態への連合防衛の影響 (2017)
  • 著者名/発表者名: 永田隼平, 山内淳
  • 学会等名: 日本生態学会第64回全国大会
  • 発表場所: 東京
  • 年月日: 2017-03-14
• [学会発表] The influence of the error types on the cooperation with negotiation (2017)
  • 著者名/発表者名: K. Ito, J.M. McNamara, A.D. Higginson, A. Yamauchi
  • 学会等名: The International Society for Ecological Modelling Global Conference 2017
  • 国際学会
• [学会発表] 捕食者と被食者の空間分布様式と相互作用スケールの違いが２種の個体群動態に与える影響 (2017)
  • 著者名/発表者名: 永田隼平，山内淳
  • 学会等名: 第27回日本数理生物学会年会
• [学会発表] Joint evolution of cytoplasmic male sterility and selfing rate in plant (2016)
  • 著者名/発表者名: 山岸栄大, Ross Booton, 山内淳
  • 学会等名: 日本数理生物学会大会
  • 発表場所: 福岡
  • 年月日: 2016-09-07
• [学会発表] Joint evolution of interspecific mutualism and developmental stability under directional selection in trait space (2016)
  • 著者名/発表者名: 山内淳
  • 学会等名: 日本数理生物学会大会
  • 発表場所: 福岡
  • 年月日: 2016-09-07
• [学会発表] Evolution of interspecific trait-matching mutualism under directional selection in trait space (2016)
  • 著者名/発表者名: A. Yamauchi
  • 学会等名: 10th European Conference on Mathematical & Theoretical Biology and SMB Annual Meeting
  • 発表場所: Nottingham, UK
  • 年月日: 2016-07-11
  • 国際学会
• [学会発表] Spatial patterns generated by simultaneous cooperation and exploitation favor the evolution of altruism. (2016)
  • 著者名/発表者名: A. Yamauchi
  • 学会等名: International Workshop on Advanced Future Studies
  • 発表場所: 京都
  • 年月日: 2016-03-14
  • 国際学会
• [学会発表] Spatial patterns generated by simultaneous cooperation and exploitation favour the evolution of altruism. (2015)
  • 著者名/発表者名: A. Yamauchi, M. van Baalen, W. Sabelis
  • 学会等名: 2015 Joint Meeting of JSMB and CJK Colloquium on Mathematical Biology
  • 発表場所: 京都
  • 年月日: 2015-08-26
  • 国際学会
• [学会発表] The joint evolution of gynodioecy and selfing. (2015)
  • 著者名/発表者名: T. Yamagishi, R. Booton, A. Yamauchi
  • 学会等名: 2015 Joint Meeting of JSMB and CJK Colloquium on Mathematical Biology
  • 発表場所: 京都
  • 年月日: 2015-08-26
  • 国際学会