| 研究領域 | 進化の制約と方向性 ～微生物から多細胞生物までを貫く表現型進化原理の解明～ |
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| 研究課題/領域番号 |
17H06386
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| 研究種目 |
新学術領域研究(研究領域提案型)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 審査区分 |
生物系
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| 研究機関 | 東京大学 |
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研究代表者 |
金子 邦彦 東京大学, 大学院総合文化研究科, 名誉教授 (30177513)
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| 研究分担者 |
藤本 仰一 大阪大学, 大学院理学研究科, 准教授 (60334306)
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| 研究期間 (年度) |
2017-06-30 – 2022-03-31
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| キーワード | 頑健性 / 可塑性 / 学習 / 進化 / 次元圧縮 |
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| 研究成果の概要 |
(1)表現型進化の低次元拘束：シミュレーションにより、進化後の細胞において表現型が変動できる領域が低次元に拘束されることを示し、その普遍性を理論的に説明した。
(2)階層進化理論：分子－細胞－個体－生態系の階層をまたがる進化の解析を進め、特に階層間で異なる方向に選択圧がかかると、情報を担う要素と機能を担う要素の対称性の破れが生じ、これが遺伝子の起源につながることを示した。
(3)進化発生対応の理論：発生過程の進化シミュレーションを行い、遅い時間スケールを持つモードが進化発生対応を生み出すことを示した。器官形状に存在する種を超えた普遍性、それをもたらす発生拘束を同定した。
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| 自由記述の分野 |
理論生物物理
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
表現型がどの方向に進化しやすく、また進化に制約がかかっていることが理論的に明らかになり、しかもその制約や方向が進化の起こる以前の状態の揺らぎと相関していることが示された。これは遺伝子の変異がでたらめに起きても表現型の進化は予測できることを含意している。また表現型の少数自由度への制約や階層進化理論で見られた役割分業は従来の揺らぎ応答進化理論を超える枠組みであり、生物進化のみならず人間社会の進化の考え方でも大きな意義を持つ。これらの結果により、今後の進化学に大きな影響を与える包括的な進化理論の道が開かれた。
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