植物における対被食防衛の集団内多様性の進化機構に関する理論的研究

• 研究課題/領域番号: 23570023
• 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): 2011 – 2013
• 研究課題ステータス: 完了 (2013年度)
• 配分額: 5,200千円 (直接経費: 4,000千円、間接経費: 1,200千円); 2013年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円); 2012年度: 1,820千円 (直接経費: 1,400千円、間接経費: 420千円); 2011年度: 2,080千円 (直接経費: 1,600千円、間接経費: 480千円)
• キーワード: 進化 / 植物防衛 / 協力ゲーム / 多型 / 理論 / 防衛形質 / 協力 / 国際情報交換 / アメリカ / イギリス / ドイツ / 台湾 / 防衛

研究概要

植物の対被食防衛に見られる遺伝的多型現象を出発点としつつ、対象を生物の相互作用の下で見られる多型現象全般に広げながら、それらの進化ダイナミクスを協力ゲームの観点から理論的に研究した。協力ゲームにおいては、個体が協力のために提供した投資に基づいて利益が決まる。本研究の結果、投資に対する利益や損失の関数の形によって、戦略の多型の発生条件が大きく変わることが明らかになった。例えば、「投資の総和が利益を決める場合」と「個々の投資が結果をもたらし、その総和が利益となる場合」を比較すると、前者では進化的分岐に伴う多型が生じうるのに対して、後者ではそれが決して起きないことなどが示された。

研究成果

• [雑誌論文] Dynamics of predator and modular prey : Effects of module consumption on stability of prey-predator system (2014)
  • 著者名/発表者名: Yamauchi, A. and T. Namba
  • 雑誌名: Oikos 巻: 123 ページ: 161-172
• [雑誌論文] Dynamics of predator and modular prey: Effects of module consumption on stability of prey-predator system. (2014)
  • 著者名/発表者名: Yamauchi, A., Namba, T.
  • 雑誌名: Oikos 巻: 123 号: 2 ページ: 161-172
  • DOI: 10.1111/j.1600-0706.2013.00438.x
  • 査読あり
• [雑誌論文] Abrupt community transitions and cyclic 1 evolutionary dynamics in complex food webs (2013)
  • 著者名/発表者名: Takahashi, D., Å. Brännström, R. Mazzucco, A. Yamauchi and U. Dieckmann
  • 雑誌名: Journal of Theoretical Biology 巻: 337 ページ: 181-189
• [雑誌論文] Evolution of masting with intermittence and synchronization under the enhancements of fertility and survival (2013)
  • 著者名/発表者名: Yamauchi, A., Y. Shirahama and Y. Kobayashi
  • 雑誌名: Theoretical Ecology 巻: 6 ページ: 505-518
• [雑誌論文] Evolution of masting with intermittence and synchronization under the enhancements of fertility and survival. (2013)
  • 著者名/発表者名: Yamauchi, A., Shirahama, Y., Kobayashi, Y.
  • 雑誌名: Theoretical Ecology 巻: 6 号: 4 ページ: 505-518
  • DOI: 10.1007/s12080-013-0184-6
  • 査読あり
• [雑誌論文] Abrupt community transitions and cyclic evolutionary dynamics in complex food webs. (2013)
  • 著者名/発表者名: Takahashi, D., Brannstrom, A., Mazzucco, R., Yamauchi, A., Dieckmann, U.
  • 雑誌名: Journal of Theoretical Biology 巻: 337 ページ: 181-189
  • DOI: 10.1016/j.jtbi.2013.08.003
  • NAID: 120005348998
  • 査読あり
• [雑誌論文] Bistability of endosymbiont evolution of genome size and host sex control (2012)
  • 著者名/発表者名: Yamauchi, A. and A. Telschow
  • 雑誌名: Journal of Theoretical Biology 巻: 309 ページ: 58-66
• [雑誌論文] Mathematical model of colonization process of mycorrhizal plants : Effect of interaction between plants with fungi (2011)
  • 著者名/発表者名: Yamauchi, A., T. Nishida and T. Ohgushi
  • 雑誌名: Journal of Plant Interactions 巻: 6 ページ: 129-132
• [雑誌論文] Joint evolution of sex ratio and reproductive group size under local mate competition with inbreeding depression (2011)
  • 著者名/発表者名: Yamauchi, A. and Y. Kobayashi
  • 雑誌名: Journal of Theoretical Biology 巻: 270 ページ: 127-133
• [雑誌論文] Joint evolution of sex ratio and reproductive... (2011)
  • 著者名/発表者名: Yamauchi A., Kobayashi Y.
  • 雑誌名: Journal of Theoretical Biology 巻: 270 号: 1 ページ: 127-133
  • DOI: 10.1016/j.jtbi.2010.11.008
  • 査読あり
• [雑誌論文] Mathematical model of colonization process... (2011)
  • 著者名/発表者名: Yamauchi, A., Nishida T., Ohgushi T.
  • 雑誌名: Journal of Plant Interactions 巻: 6 号: 2-3 ページ: 129-132
  • DOI: 10.1080/17429145.2010.544773
  • 査読あり
• [雑誌論文] Evolution of situation-dependent mutualism (2011)
  • 著者名/発表者名: Fukuia, S., Yamauchi, A.
  • 雑誌名: Journal of Plant Interactions 巻: 6 号: 2-3 ページ: 179-180
  • DOI: 10.1080/17429145.2010.544774
• [雑誌論文] Cyclic transitions in simulated food-web evolution (2011)
  • 著者名/発表者名: Takahashi D, Brannstrom A, Mazzucco R, Yamauchi A, Dieckmann U
  • 雑誌名: Journal of Plant Interaction 巻: 6 号: 2-3 ページ: 181-182
  • DOI: 10.1080/17429145.2011.552794
  • 査読あり
• [雑誌論文] Theoretical study of evolution of polymorphism... (2011)
  • 著者名/発表者名: Ito, K., Yamauchi, A.
  • 雑誌名: Journal of Plant Interactions 巻: 6 号: 2-3 ページ: 183-184
  • DOI: 10.1080/17429145.2010.544771
• [学会発表] 行動的な反応を基盤とする協力ゲームにおける意思決定様式の進化 (2014)
  • 著者名/発表者名: 伊藤公一, J. McNamara,山内淳, B. Fellenstein, A. Higginson
  • 学会等名: 日本生態学会
  • 発表場所: 広島
• [学会発表] 植物-植食者-捕食者の共進化に基づく信号システムの進化に関する理論モデル (2014)
  • 著者名/発表者名: 山内淳, M. Sabelis, M. van Baalen,小林豊,高林純示,塩尻かおり
  • 学会等名: 日本生態学会
  • 発表場所: 広島
• [学会発表] Dynamics of predator and modular prey : Effects of module consumption on stability of prey-predator system (2013)
  • 著者名/発表者名: Yamauchi, A. and T. Namba
  • 学会等名: Society for Mathematical Biology Annual Meeting and Conference
  • 発表場所: Tempe, USA
• [学会発表] 遺伝的基盤が協力の進化動態に与える影響 (2013)
  • 著者名/発表者名: 伊藤公一, 山内淳
  • 学会等名: 日本生態学会
  • 発表場所: 静岡
• [学会発表] 最適リアクションノルム:環境変動は必ずしも表現型可塑性を促進しない (2013)
  • 著者名/発表者名: 山内淳, 高橋大輔
  • 学会等名: 日本生態学会
  • 発表場所: 静岡
• [学会発表] 血縁度が協力レベルの多型進化に与える影響 (2013)
  • 著者名/発表者名: 伊藤公一, 山内淳
  • 学会等名: 個体群生態学会
  • 発表場所: 大阪府立大学、堺
• [学会発表] Theoretical model of evolution of optimal phenotypic plasticity (2013)
  • 著者名/発表者名: Atsushi Yamauchi
  • 学会等名: Bristol-Kyoto University Symposium
  • 発表場所: Bristol, イギリス
• [学会発表] 最適リアクションノルム： 環 境変動は必ずしも表現型可塑性を促進しない (2013)
  • 著者名/発表者名: 山内淳, 高橋大輔
  • 学会等名: 日本生態学会大会
  • 発表場所: 静岡
• [学会発表] 遺伝的基盤が協力の進化動態に与える影響 (2013)
  • 著者名/発表者名: 伊藤 公一, 山内淳
  • 学会等名: 日本生態学会大会
  • 発表場所: 静岡
• [学会発表] 協力ゲームにおける利得関数と協力レベルの多型の関係性に関する研究 (2013)
  • 著者名/発表者名: 伊藤公一, 山内淳
  • 学会等名: ゲーム理論ワークショップ2013
  • 発表場所: 立川
• [学会発表] Evolutionary process of "Cry Wolf" signal : Can a constitutive signal be an honest signal? (2012)
  • 著者名/発表者名: Yamauchi, A., M. W. Sabelis, M. van Baalen, Y. Kobayashi
  • 学会等名: Studies on ecological interaction networks that promote biodiversity -From gene to ecosystem-
  • 発表場所: Jena, Germany
• [学会発表] 相互作用における関数型が協力の進化に及ぼす影響 (2012)
  • 著者名/発表者名: 伊藤公一, 山内淳.
  • 学会等名: 日本数理生物学会
  • 発表場所: 岡山
• [学会発表] Effect of functional form of interaction on evolution of cooperation (2012)
  • 著者名/発表者名: Ito, K., A. Yamauchi
  • 学会等名: The Society for Mathematical Biology Annual Meeting and Conference
  • 発表場所: Knoxville, USA
• [学会発表] Optimal reaction norm for varying environmental states (2012)
  • 著者名/発表者名: Yamauchi, A
  • 学会等名: The Society for Mathematical Biology Annual Meeting and Conference
  • 発表場所: Knoxville, USA
• [学会発表] Dynamics of predator and modular prey : Effects of module consumption on stability of prey-predator system (2012)
  • 著者名/発表者名: Yamauchi, A. and T. Namba
  • 学会等名: China-Japan-Korea International Conference of Mathematical Biology
  • 発表場所: Pusan, Korea
• [学会発表] Cooperative game and polymorphism in investment on antiherbivore defense in plant (2012)
  • 著者名/発表者名: 伊藤公一, 山内淳
  • 学会等名: 日本生態学会・EAFES合同大会
  • 発表場所: 大津
• [学会発表] Dynamics of predator and modular prey: effects of module consumption on stability of prey-predator system (2012)
  • 著者名/発表者名: Atsushi Yamauchi, Toshiyuki Namba
  • 学会等名: 2012 China-Japan-Korea International Conference of Mathematical Biology
  • 発表場所: 釜山, 韓国
• [学会発表] The effect of meta-community structure on the evolutionary formed food web (2012)
  • 著者名/発表者名: Daisuke Takahashi, Atsushi Yamauchi
  • 学会等名: Advances in Theory of Species Interactions:Linking Individual Behavior, Population Processes and Community Danyamics
  • 発表場所: 京都
• [学会発表] Evolution of polymorphic anti-herbivore defense level under cooperative interaction (2012)
  • 著者名/発表者名: Koichi Ito, Atsushi Yamauchi
  • 学会等名: Advances in Theory of Species Interactions:Linking Individual Behavior, Population Processes and Community Danyamics
  • 発表場所: 京都
• [学会発表] Evolution of mutualism with interaction trade-off (2012)
  • 著者名/発表者名: Shin Fukui, Atsushi Yamauchi
  • 学会等名: Advances in Theory of Species Interactions:Linking Individual Behavior, Population Processes and Community Danyamics
  • 発表場所: 京都
• [学会発表] Optimal reaction norm for varying environmental states (2012)
  • 著者名/発表者名: Atsushi Yamauchi
  • 学会等名: The Society for Mathematical Biology Annual Meeting and Conference
  • 発表場所: Knoxville, アメリカ合衆国
• [学会発表] Intermittent transitions between rich and poor communities in evolutionary constructed food webs (2012)
  • 著者名/発表者名: Daisuke Takahashi, Ake Brannstrom, Rupert Mazzucco, Atsushi Yamauchi, Ulf Dieckmann
  • 学会等名: The Society for Mathematical Biology Annual Meeting and Conference
  • 発表場所: Knoxville, アメリカ合衆国
• [学会発表] Effect of functional form of interaction on evolution of cooperation (2012)
  • 著者名/発表者名: Koichi Ito, Atsushi Yamauchi
  • 学会等名: The Society for Mathematical Biology Annual Meeting and Conference
  • 発表場所: Knoxville, アメリカ合衆国
• [学会発表] 相互作用における関数型が協力の進化に及ぼ す影響 (2012)
  • 著者名/発表者名: 伊藤公一, 山内淳
  • 学会等名: 日本数理生物学会大会
  • 発表場所: 岡山
• [学会発表] カワウと川魚の個体ベースモデル (2012)
  • 著者名/発表者名: 小森谷均, 胡勝治, 山内淳, 高橋大輔
  • 学会等名: 日本数理生物学会大会
  • 発表場所: 岡山
• [学会発表] Evolutionary process of "Cry Wolf" signal: Can a constitutive signal be an honest signal? (2012)
  • 著者名/発表者名: Atsushi Yamauchi, Maurice W. Sabelis, Minus van Baalen, Yutaka Kobayashi
  • 学会等名: Studies on ecological interaction networks that promote biodiversity -From gene to ecosystem-
  • 発表場所: Jena, ドイツ
• [学会発表] Evolution of anti-correlated diversity in a two-community food-web model (2012)
  • 著者名/発表者名: Daisuke Takahashi, Ake Brannstrom, Rupert Mazzucco, Atsushi Yamauchi, Ulf Dieckmann
  • 学会等名: Studies on ecological interaction networks that promote biodiversity -From gene to ecosystem-
  • 発表場所: Jena, ドイツ
• [学会発表] The evolutionary dynamics of anti-herbivore defense level under the associational resistance (2012)
  • 著者名/発表者名: Koichi Ito, Atsushi Yamauchi
  • 学会等名: Studies on ecological interaction networks that promote biodiversity -From gene to ecosystem-
  • 発表場所: Jena, ドイツ
• [学会発表] Relationship between payoff function and evolutionary dynamics in evolutionary cooperative game (2012)
  • 著者名/発表者名: Atsushi Yamauchi
  • 学会等名: Santa Fe /Kyoto Symposium on “Integrated Complex System Sciences
  • 発表場所: 京都
  • 招待講演
• [学会発表] 個体間の相互作用の形が協力レベルの多型の進化と維持に及ぼす影響 (2012)
  • 著者名/発表者名: 伊藤公一, 山内淳
  • 学会等名: 個体群生態学会大会
  • 発表場所: 船橋
• [学会発表] Functional forms of interaction change the evolution of cooperation level (2012)
  • 著者名/発表者名: Koichi Ito, Atsushi Yamauchi
  • 学会等名: Workshop on Evolutionary Dynamics
  • 発表場所: 神奈川
• [学会発表] Basics in theoretical models in population and community (2012)
  • 著者名/発表者名: Atsushi Yamauchi
  • 学会等名: Program for promoting participation in the ecological research network between Japan and Taiwan: toward better projection of ecological responses to climate changes
  • 発表場所: 札幌
• [学会発表] Cooperative game and polymorphism in investment... (2012)
  • 著者名/発表者名: 伊藤公一、山内淳
  • 学会等名: 日本生態学会・EAFES合同大会
  • 発表場所: 龍谷大学・大津
• [学会発表] Mechanism and process of the phase transition... (2012)
  • 著者名/発表者名: 高橋大輔、山内淳ほか３名
  • 学会等名: 日本生態学会・EAFES合同大会
  • 発表場所: 龍谷大学・大津
• [学会発表] 植物の被食防衛レベルにおける種内多型の進化 (2011)
  • 著者名/発表者名: 伊藤公一, 山内淳
  • 学会等名: 日本数理生物学会
  • 発表場所: 東京
• [学会発表] Joint evolution of sex ratio and reproductive group size under local mate competition with inbreeding depression (2011)
  • 著者名/発表者名: Yamauchi, A. and Y. Kobayashi
  • 学会等名: European Conference on Mathematical and Theoretical Biology
  • 発表場所: Krakow, Poland
• [学会発表] 植物の被食防衛レベルにおける種内多 型の進化 (2011)
  • 著者名/発表者名: 伊藤公一、山内淳
  • 学会等名: 日本数理生物学会
  • 発表場所: 明治大学・東京
• [学会発表] 進化的に構築された食物網構造の 発生と崩壊サイクル (2011)
  • 著者名/発表者名: 高橋大輔、山内淳ほか３名
  • 学会等名: 日本数理生物学会
  • 発表場所: 明治大学・東京
• [学会発表] Joint evolution of sex ratio and reproductivep... (2011)
  • 著者名/発表者名: Yamauchi A., Kobayashi Y.
  • 学会等名: ECMTB, SMB合同大会
  • 発表場所: Krakow (ポーランド)
• [学会発表] Meta-stable states and macro-evolutionary... (2011)
  • 著者名/発表者名: Takahashi, D., Yamauchi, A., et al.
  • 学会等名: ECMTB, SMB合同大会
  • 発表場所: Krakow (ポーランド)
• [学会発表] Evolution of polymorphism in level of anti-... (2011)
  • 著者名/発表者名: Ito, K., Yamauchi, A.
  • 学会等名: Core-to-Core シンポジウム
  • 発表場所: Neuchatel (スイス)
• [学会発表] Cyclic dynamics and its mechanism of the... (2011)
  • 著者名/発表者名: Takahashi, D., Yamauchi, A., et al.
  • 学会等名: Core-to-Core シンポジウム
  • 発表場所: Neuchatel(スイス)
• [学会発表] Dynamics of predator and modular prey: Effects of module consumption on stability of prey-predator system.
  • 著者名/発表者名: Yamauchi, A., Namba, T.
  • 学会等名: Society for Mathematical Biology
  • 発表場所: Tempe, Arizona
• [学会発表] 分割可能な被食者に関する捕食-被食ダイナミクス: 分割可能性と安定性
  • 著者名/発表者名: 山内淳, 難波利幸
  • 学会等名: 日本数理生物学会
  • 発表場所: 静岡大学、浜松
• [学会発表] 植物-植食者-捕食者の共進化に基づく信号システムの進化に関する理論モデル
  • 著者名/発表者名: 山内淳, Maurice Sabelis, Minus van Baalen, 小林豊, 高林純示, 塩尻かおり
  • 学会等名: 日本生態学会
  • 発表場所: 広島国際会議場、広島
• [学会発表] 行動的な反応を基盤とする協力ゲームにおける意思決定様式の進化
  • 著者名/発表者名: 伊藤公一, McNamara, J., 山内淳, Fellenstein, B., Higginson, A.
  • 学会等名: 日本生態学会
  • 発表場所: 広島国際会議場、広島
• [図書] 進化生態学入門-数式で見る生物進化 (2013)
  • 著者名/発表者名: 山内淳
  • 総ページ数: 196
  • 出版者: 共立出版
• [図書] 進化生態学入門 ―数式で見る生物進化 (2012)
  • 著者名/発表者名: 山内 淳
  • 総ページ数: 196
  • 出版者: 共立出版