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アリにおける集団運動モードと集団機能の自律的発生機構の解明

研究課題

研究課題/領域番号 26610117
研究種目

挑戦的萌芽研究

配分区分基金
研究分野 数理物理・物性基礎
研究機関広島大学

研究代表者

西森 拓  広島大学, 理学研究科, 教授 (50237749)

研究分担者 秋野 順治  京都工芸繊維大学, 昆虫先端研究推進センター生物資源フィールド科学研究部門, 教授 (40414875)
研究期間 (年度) 2014-04-01 – 2017-03-31
研究課題ステータス 完了 (2016年度)
配分額 *注記
3,770千円 (直接経費: 2,900千円、間接経費: 870千円)
2016年度: 780千円 (直接経費: 600千円、間接経費: 180千円)
2015年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
2014年度: 1,950千円 (直接経費: 1,500千円、間接経費: 450千円)
キーワード自己組織化 / 社会性昆虫 / 群れ / 非線形動力学 / self organization / collective dynamics / social insects / ants / 自動分業システム / 群れのダイナミクス / 集団運動
研究成果の概要

個々が単純な情報処理しか出来ず、全体を統括するリーダーもいないアリ集団が、なぜ、状況に応じて複雑な協調運動や可変的役割分担を行い、高度な機能を持ちうるのかを、採餌に関する定量的実験と数理モデリングによって検証した。その結果、次のことが判明した:
1.同一コロニー内のアリに採餌頻度に関する階層が存在する。2.コロニーから採餌頻度の高いアリの集団を取り除いた場合、コロニー内に残ったアリが採餌活動を補填する。3.採餌頻度の順位付けは、短期間では大きく変化しないが、長期間では大きく変動する。このことは、従来広く信じられてきた反応閾値モデルの見直しを要請する。

報告書

(4件)
  • 2016 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2015 実施状況報告書
  • 2014 実施状況報告書
  • 研究成果

    (24件)

すべて 2017 2016 2015 2014

すべて 雑誌論文 (10件) (うち査読あり 8件、 オープンアクセス 5件、 謝辞記載あり 4件) 学会発表 (13件) (うち国際学会 3件、 招待講演 8件) 図書 (1件)

  • [雑誌論文] The Flux of Euglena gracilis Cells Depends on the Gradient of Light Intensity2016

    • 著者名/発表者名
      T. Ogawa, E. Shoji, N. J. Suematsu, H. Nishimori, S. Izumi, A. Awazu and M. Iima
    • 雑誌名

      PLoS ONE

      巻: 11 号: 12 ページ: e0168114-e0168114

    • DOI

      10.1371/journal.pone.0168114

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Excluded volume effect enhances the homology pairing of model chromosomes2016

    • 著者名/発表者名
      Kazunori Takamiya, Keisuke Yamamoto, Shuhei Isami, Hiraku Nishimori, and Akinori Awazu
    • 雑誌名

      Nonlinear Theory and Its Applications, IEICE

      巻: 7 号: 2 ページ: 66-75

    • DOI

      10.1587/nolta.7.66

    • NAID

      130005142592

    • ISSN
      2185-4106
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書 2015 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] アリのフェロモン感受性のエラー活用モデル2016

    • 著者名/発表者名
      白石允梓 西森拓
    • 雑誌名

      昆虫と自然

      巻: 51 ページ: 39-41

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] トビイロケアリ帰巣行動における視覚情報の検証2016

    • 著者名/発表者名
      山中治 鹿田晃一 荻原悠佑 西森拓
    • 雑誌名

      昆虫と自然

      巻: 51 ページ: 36-38

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Dynamics of Sand Ripples and Dunes2015

    • 著者名/発表者名
      Hiraku Nishimori
    • 雑誌名

      Forma

      巻: 30

    • DOI

      10.5047/forma.2015.s016

    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Simple Elastic Network Models for Exhaustive Analysis of Long Double-Stranded DNA Dynamics with Sequence Geometry Dependence2015

    • 著者名/発表者名
      Shuhei Isami, Naoaki Sakamoto, Hiraku Nishimori, and Akinori Awazu
    • 雑誌名

      PLoS One

      巻: 10 号: 12 ページ: 143760-143760

    • DOI

      10.1371/journal.pone.0143760

    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Synchronized intermittent motion induced by the interaction between camphor disks2015

    • 著者名/発表者名
      N. J. Suematsu, K. Tateno, S. Nakata, H. Nishimori
    • 雑誌名

      Journal of the Physical Society of Japan

      巻: 84 号: 3 ページ: 034802-034802

    • DOI

      10.7566/jpsj.84.034802

    • NAID

      40020395008

    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Localized Bioconvection Patterns and Their Initial State Dependency in Euglena gracilis Suspensions in an Annular Container2014

    • 著者名/発表者名
      E. Shoji, H. Nishimori, A. Awazu, S. Izumi and M. Iima
    • 雑誌名

      J. Phys. Soc. Jpn.

      巻: 83 号: 4 ページ: 43301-43301

    • DOI

      10.7566/jpsj.83.043001

    • NAID

      210000133019

    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] アリの集団採餌とエラー戦略2014

    • 著者名/発表者名
      西森拓 西村信一郎
    • 雑誌名

      応用数理

      巻: 24 ページ: 11-17

    • NAID

      110009829202

    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] “Double-Trick” Visual and Chemical Mimicry by the Juvenile Orchid Mantis Hymenopus coronatus used in Predation of the Oriental Honeybee Apis cerana2014

    • 著者名/発表者名
      Takafumi Mizuno, Susumu Yamaguchi, Ichiro Yamamoto, Ryohei Yamaoka Toshiharu Akino
    • 雑誌名

      Zoological Science

      巻: 31 号: 12 ページ: 795-801

    • DOI

      10.2108/zs140126

    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] トビイロシワアリが獲物の捕獲成功を確実にするために伝達する情報は何か2017

    • 著者名/発表者名
      中村哲朗・秋野順治
    • 学会等名
      日本応用動物昆虫学会
    • 発表場所
      東京農工大学
    • 年月日
      2017-03-28
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] 小さなアリたちが築く賢い社会 -アリの行動実験と数理科学的アプローチ-2016

    • 著者名/発表者名
      西森拓
    • 学会等名
      2016武蔵野大学数理工学シンポジウム
    • 発表場所
      武蔵野大学 有明キャンパス
    • 年月日
      2016-11-12
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 採餌対象の移動可能性により変化するトビイロシワアリの動員行動”2016

    • 著者名/発表者名
      中村哲朗・秋野順治
    • 学会等名
      日本動物行動学会
    • 発表場所
      新潟大学
    • 年月日
      2016-11-12
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] ntelligent Group Behavior by Unintelligent Individuals: Autonomous Task Allocation Dynamics of Foraging Ants2016

    • 著者名/発表者名
      Hiraku Nishimori
    • 学会等名
      INTERDISCIPLINARY APPLICATIONS OF NONLINEAR SCIENCE
    • 発表場所
      鹿児島大学 郡元キャンパス
    • 年月日
      2016-11-03
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Intelligenet Group by Innocent Individuals: Autonomous Task Allocation Dynamics of Foraging Ant2016

    • 著者名/発表者名
      Hiraku Nishimori
    • 学会等名
      The 1st Workshop on Self-Organization and Robustness of Evolving Many-Body Systems
    • 発表場所
      Hotel Umehara, Kashima, Ibaraki, Japan
    • 年月日
      2016-08-28
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Intelligent Group Behavior by Innocent Individuals: Autonomous Task Allocation Dynamics of Foraging Ants2016

    • 著者名/発表者名
      西森拓
    • 学会等名
      科研費補助金新学術領域「ゆらぎと構造の協奏」第3回領域研究会
    • 発表場所
      九州大学 伊都キャンパス
    • 年月日
      2016-06-17
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] アリ集団採餌-自発的制御による分業ダイナミクス2016

    • 著者名/発表者名
      西森拓
    • 学会等名
      生命動態の分子メカニズムと数理 生命動態システム科学四拠点・CREST・PRESTO・QBiC 合同シンポジウム
    • 発表場所
      シェラトンホテル広島
    • 年月日
      2016-03-25
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [学会発表] アリの集団採餌ーー単純要素の集団による精妙なダイナミク ス2016

    • 著者名/発表者名
      西森拓, 山中治, 泉俊輔, 粟津暁紀
    • 学会等名
      アクティブマター研究会2016
    • 発表場所
      九州大学, 箱崎キャンパス
    • 年月日
      2016-01-22
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] ariation on Error Strategy of Foraging Ants2015

    • 著者名/発表者名
      Hiraku Nishimori , Rito Takeuchi Shin I Nishimura and Akinori Awazu
    • 学会等名
      Swarm2015 THE FIRST INTERNATIONAL SYMPOSIUM ON SWARM BEHAVIOR AND BIO-INSPIRED ROBOTICS
    • 発表場所
      Kyoto, Japan
    • 年月日
      2015-10-29
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Variations on Error Strategy of Foraging Ants2015

    • 著者名/発表者名
      Hiraku Nishimori, Rito Takeuchi, Shin I Nishimura
    • 学会等名
      AROB20
    • 発表場所
      B-Con PLAZA, Beppu, Japan
    • 年月日
      2015-01-21
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
  • [学会発表] Variations on Error Strategy of Foraging Ants"2015

    • 著者名/発表者名
      Hiraku Nishimori
    • 学会等名
      ICMMA 2014 'Crowd Dynamics'
    • 発表場所
      明治大学中野キャンパス
    • 年月日
      2015-01-10
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] アリの採餌行動における意思決定とゆらぎ ---数理モデルと行動実験による複合的アプローチ---2014

    • 著者名/発表者名
      西森拓
    • 学会等名
      九大応力研共同利用研究集会 非線形 波動研究の現状―課題と展望を探る―
    • 発表場所
      九州大学筑紫キャンパス
    • 年月日
      2014-10-31
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] アリにおける意思決定と失敗戦略2014

    • 著者名/発表者名
      西森拓
    • 学会等名
      文部科学省委託事業「数学協働プログラム」「データサイエンティスト育成ネットワークの形成」報告会 及び 第42回横幹技術フォーラム
    • 発表場所
      統計数理研究所
    • 年月日
      2014-06-12
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [図書] Mathematical Approaches to Biological Systems Networks, Oscillations, and Collective Motions2015

    • 著者名/発表者名
      Yusuke Ogihara, Osamu Yamanaka, Toshiaki Akino, Shunsuke Izumi, Akinori Awazu and Hiraku Nishimori(分担執筆)
    • 総ページ数
      166
    • 出版者
      Springer
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書

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公開日: 2014-04-04   更新日: 2018-03-22  

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