| 研究課題/領域番号 |
16H04035
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| 研究種目 |
基盤研究(B)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 研究分野 |
生物物理・化学物理・ソフトマターの物理
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| 研究機関 | 広島大学 |
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研究代表者 |
西森 拓 広島大学, 統合生命科学研究科(理), 教授 (50237749)
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| 研究分担者 |
粟津 暁紀 広島大学, 統合生命科学研究科(理), 准教授 (00448234)
秋野 順治 京都工芸繊維大学, 応用生物学系, 教授 (40414875)
中田 聡 広島大学, 統合生命科学研究科(理), 教授 (50217741)
末松 信彦 明治大学, 総合数理学部, 専任准教授 (80542274)
泉 俊輔 広島大学, 統合生命科学研究科(理), 教授 (90203116)
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| 研究期間 (年度) |
2016-04-01 – 2020-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2019年度)
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| 配分額 *注記 |
17,550千円 (直接経費: 13,500千円、間接経費: 4,050千円)
2019年度: 3,250千円 (直接経費: 2,500千円、間接経費: 750千円)
2018年度: 4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円)
2017年度: 4,810千円 (直接経費: 3,700千円、間接経費: 1,110千円)
2016年度: 5,330千円 (直接経費: 4,100千円、間接経費: 1,230千円)
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| キーワード | 自己組織化 / 社会性昆虫 / 自己駆動系 / ダイナミクス / 数理モデル / 群のダイナミクス / 集団行動 / 化学走性 / 非線形ダイナミクス / アリ集団 / 分業 / 群知能 / 集団運動 / 生物物理 / 統計力学 / 生体生命情報学 / 計算物理 |
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| 研究成果の概要 |
本研究の目標は、アリのコロニーにおける高度で複雑な組織的行動について、実験と理論手法を組み合わせて、その発生機構を明らかにすることであった。初段階として、微細RFIDタグをコロニー内のアリ全てに装着し、個々の採餌行動を数ヶ月にわたってPCに自動記録し続ける新計測システムの構築に成功した。その後、当システムを用い、大規模な採餌行動データを取得し、次のことを明らかにした。i)コロニー内では一部の「勤勉グループ」に労働負荷が集中する階層構造が築かれていること。 ii) 階層構造は一ヶ月ほど持続し、その後労働順位が大きく入れ替わること。iii)入れ替えは、多数の個体の協調行動と見られること。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
様々な昆虫の中でも脳が小さく，限定的な情報処理しかできないアリの個体たちが、コロニー全体の大域的状況(食料不足など)に応じて適切に行動し、群れ全体の維持と繁栄に必要な機能を生み出すための機構の追求は、人間社会におけるしなやかな組織形成や維持機構の理解にもつながる。本研究を通じて我々は、これまでのアリの行動研究の最大のネックとなってきた、大量の個体の長時間行動データ取得を可能にする測定システムの開発に成功し、組織的採餌行動の特徴を定量的に明らかにした。本研究の成果は今後、国内外の同様の研究を加速させるものと考えられる。
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