生物の階層的自由度が織りなす流体力学的同期現象の解明

• 研究課題/領域番号: 24K06895
• 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13010:数理物理および物性基礎関連
• 研究機関: 東北大学
• 研究代表者: 内田 就也 東北大学, 理学研究科, 准教授 (10344649)
• 研究期間 (年度): 2024-04-01 – 2028-03-31
• 研究課題ステータス: 交付 (2024年度)
• 配分額: 4,030千円 (直接経費: 3,100千円、間接経費: 930千円); 2027年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円); 2026年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円); 2025年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円); 2024年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
• キーワード: 同期現象 / 流体力学 / 生物物理

研究開始時の研究の概要

ゾウリムシなどの微生物や、鳥、魚のような大型生物は、繊毛や鞭毛、尾ヒレや翼などの運動器官を振動または回転させて推進する。これらの器官は流れを介して他の個体や器官に影響を与え、その運動が相互に同期することがある。本研究は、このような流体力学的同期現象において生物が持つ多様な自由度が果たす役割を理論的に解明するものである。微生物の繊毛や鞭毛のビーティング運動とそれがもたらす微生物個体の運動、および流体の慣性が支配的な環境における大型生物の運動について、同期現象の生物学的な起源とメリットを明らかにする。