| 研究課題/領域番号 |
19K06851
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| 研究種目 |
基盤研究(C)
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| 配分区分 | 基金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 審査区分 |
小区分45040:生態学および環境学関連
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| 研究機関 | 京都大学 |
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研究代表者 |
山内 淳 京都大学, 生態学研究センター, 教授 (40270904)
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| 研究期間 (年度) |
2019-04-01 – 2024-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2023年度)
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| 配分額 *注記 |
4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円)
2021年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2020年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
2019年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
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| キーワード | 理論 / 形質の多様性 / コロニー形成モデル / 階層的な競争 / 競争と繁殖力のトレードオフ / 数理モデル / 階層的競争 / 移住モデル / 多種共存 / ランク-アバンダンス曲線 / 競争力-繁殖力トレードオフ / コロニー移住モデル / 準競争排除 / プログラム細胞死 / 進化 / 群集構造 / コロニー定着モデル / 競争-繁殖力トレードオフ / 単細胞生物 / ゲーム理論 / 血縁淘汰 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
単細胞生物において、特定の条件下で自ら死亡するプログラム細胞死（PCD: Programmed Cell Death）という現象が知られている。特に、高密度条件で誘導される細胞死に注目して、その進化をもたらすメカニズムを理論的に明らかにすることを目指す。中でも「栄養ストレスの改善」と「パラサイトの増殖抑制」に注目したメカニズムについて、単細胞生物の個体群動態やパラサイトの疫学動態にも注目しながらその進化過程を解明する。
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| 研究成果の概要 |
当研究課題を遂行する中で、プログラム細胞死の進化過程に関する定式が、階層的な競争関係を伴うコロニー形成モデルの定式とほぼ同一となることが分かった。このモデルに関してはいくつかの先行研究があるが、その特性が十分に解明されているとは言えない状況であった。このモデルの基本特性を明らかにしなければ、プログラム細胞死のモデルの解析に進めないと判断し、主としてコロニー形成モデルの解析に取り組むことになった。この間、コロニー形成モデルに基づく多種共存に関する論文を３報発表し、さらに２報を準備中である。本研究期間中にプログラム細胞死の進化に関する研究成果を挙げることはできなかったが、今後の研究につなげたい。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
プログラム細胞死の研究から導かれた定式は、コロニー形成モデルと相同であった。このモデルは、競争関係にある多種の共存を説明する理論であるが、生物群集における多種共存のメカニズムとしては必ずしも注目されてこなかった。それに対し、本研究課題を遂行する中で、その特性が実際の生物群集のいくつかの特性をよく説明しうることが示された。また、生物とコロニー形成のためのサイトとの出会いのプロセスが変わることで、群集動態の特性が大きく変化することが明らかとなった。これらの成果は、多種共存のメカニズムに対する新たな理解を提供するものである。また同時に、今後プログラム細胞死の研究を進める上での基礎となる知見である。
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