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生物リズムの多様性と生物多様性をつなぐ新群集理論

研究課題

研究課題/領域番号 20K06826
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
審査区分 小区分45040:生態学および環境学関連
研究機関島根大学

研究代表者

舞木 昭彦  島根大学, 学術研究院農生命科学系, 准教授 (00626343)

研究期間 (年度) 2020-04-01 – 2025-03-31
研究課題ステータス 交付 (2023年度)
配分額 *注記
4,550千円 (直接経費: 3,500千円、間接経費: 1,050千円)
2024年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円)
2023年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円)
2022年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円)
2021年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円)
2020年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円)
キーワード生物リズム / 共存 / 安定性 / 食物網 / 生物リズムの多様性 / 生物多様性 / 数理モデル / 生物群集
研究開始時の研究の概要

生物の活動リズムの多様性によって生じる生物相互作用ネットワークの時間変化と生物群集の動態およびその安定性の関係を、数理モデルを用いて分析する。従来の理論では考慮されてこなかった、多様な生物リズムによるネットワーク構造の変動が、多種の共存を促進するのかどうかが焦点である。主に3つの課題に取り組み、本理論の頑健性を示す。(1-2年目):「活動リズムの多様性と生物群集動態の関係」、(3-4年目):「活動リズムの適応的変化」、(4-5年目):「時空リズムへの拡張」。

研究実績の概要

生物の活動リズムの多様性によって生じる生物相互作用ネットワークの時間変化と生物群集の動態およびその安定性の関係を、数理モデルを用いて分析することが申請の主課題であった。従来の理論では考慮されてこなかった、多様な生物リズムによるネットワーク構造の変動が、多種の共存を促進するのかどうかが焦点である。昨年までに「活動リズムの多様性と生物群集動態の関係」について、2種競争種の系や多種食物網において活動リズムの多様性が系の安定性に大きく貢献していることを明らかにしてきた。さらに、活動リズムの適応的変化が捕食被食系の個体群動態の安定性を高めることも明らかにしてきた。本年度では、そのことを空間モデルに拡張しようとしている最中である。一方で、サブテーマとして微生物系において自身の周りの環境を変えることで自身や他の生物の活動パタンを変えてしまうことがよく知られており、そのような微生物系に特化した活動パタンの自己改変に対する適応が他の微生物との共存に大きく影響することを示した。また、相互作用は時と場合により、一方的な関係ではなくなる可能性があることから、そのような相互作用の非一意性が群集の安定性に重要であることを明らかにした。これらのサブテーマは「活動のリズム」というよりは「活動の変動」に着目した点で少し異なるが補完的なテーマとして位置付けられる。

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

2: おおむね順調に進展している

理由

最終課題の「時空リズム」への拡張は一番技術的に難しい部分があり、一年では完成しないことは予想してきたことであり、最終年度にまたがって完結できると考える。

今後の研究の推進方策

最終課題の「時空リズム」への拡張は一番技術的に難しい部分があり、一年では完成しないことは予想してきたことであり、最終年度にまたがって完結できると考える。一方で、関連したサブテーマも行なっていき、テーマを補完しつつ実績に穴がないようにしていく。

報告書

(4件)
  • 2023 実施状況報告書
  • 2022 実施状況報告書
  • 2021 実施状況報告書
  • 2020 実施状況報告書
  • 研究成果

    (11件)

すべて 2024 2023 2022 2021 2020

すべて 雑誌論文 (9件) (うち査読あり 9件、 オープンアクセス 9件) 学会発表 (1件) 図書 (1件)

  • [雑誌論文] Dual species interaction and ecological community stability2024

    • 著者名/発表者名
      Akihiko Mougi
    • 雑誌名

      Ecology

      巻: 105 号: 3

    • DOI

      10.1002/ecy.4251

    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Eco-evolutionary dynamics in microbial interactions2023

    • 著者名/発表者名
      Akihiko Mougi
    • 雑誌名

      Scientific Reports

      巻: 13 号: 1 ページ: 9042-9042

    • DOI

      10.1038/s41598-023-36221-1

    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Adaptive plasticity in activity modes and food web stability2022

    • 著者名/発表者名
      Akihiko Mougi
    • 雑誌名

      PLOS ONE

      巻: 17

    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Infected food web and ecological stability2022

    • 著者名/発表者名
      Akihiko Mougi
    • 雑誌名

      Scientific Reports

      巻: 12 ページ: 8139-8139

    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Phenological coadaptation can stabilize predator-prey dynamics2022

    • 著者名/発表者名
      Akihiko Mougi
    • 雑誌名

      Frontiers in Ecology and Evolution

      巻: 10 ページ: 817339-817339

    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Predator interference and complexity-stability in food webs2022

    • 著者名/発表者名
      Akihiko Mougi
    • 雑誌名

      Scientific Reports

      巻: 12 号: 1 ページ: 2464-2464

    • DOI

      10.1038/s41598-022-06524-w

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Diversity of biological rhythm and food web stability2021

    • 著者名/発表者名
      Akihiko Mougi
    • 雑誌名

      Biology Letters

      巻: 17 ページ: 20200673-20200673

    • NAID

      120007161479

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Coupling of green and brown food webs and ecosystem stability2020

    • 著者名/発表者名
      Akihiko Mougi
    • 雑誌名

      Ecology and Evolution

      巻: 10 ページ: 9192-9199

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Polyrhythmic foraging and competitive coexistence2020

    • 著者名/発表者名
      Akihiko Mougi
    • 雑誌名

      Scientific Reports

      巻: 10 ページ: 20282-20282

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] 種子散布者が駆動する大型種子の進化2022

    • 著者名/発表者名
      大室宏平, 舞木昭彦
    • 学会等名
      日本生態学会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [図書] Diversity of Functional Traits and Interactions-Perspectives on Community Dynamics2020

    • 著者名/発表者名
      Akihiko Mougi
    • 総ページ数
      213
    • 出版者
      Springer
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書

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公開日: 2020-04-28   更新日: 2024-12-25  

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