• 研究課題をさがす
  • 研究者をさがす
  • KAKENの使い方
  1. 課題ページに戻る

2011 年度 実績報告書

急速な進化と表現型可塑性の個体群動態・進化モデルと培養実験による検証

研究課題

研究課題/領域番号 09J07611
研究機関総合研究大学院大学

研究代表者

山道 真人  総合研究大学院大学, 先導科学研究科, 特別研究員(DC1)

キーワード迅速な進化 / 表現型可塑性 / 誘導防御 / 個体群動態 / 安定性 / 環境変動 / ワムシ / イカダモ
研究概要

生物は環境の変化に適応して、形質をさまざまに変化させる。これまでの進化生態学では、形質変化の適応的な意義について調べられることが多かったが、形質の変化が個体群動態・群集構造・生態系機能に及ぼす影響はほとんどわかっていなかった。このような形質変化がもたらす生態的影響は、近年、活発な研究トピックになってきたが、実際に形質の変化をもたらすメカニズムの違いを比較した研究はほとんどなかった。そこで、集団中の遺伝子型頻度が変化する「迅速な進化」と、遺伝的な変化なしに個体の形質が可塑的に変化する「表現型可塑性」という2つのメカニズムを明示的に記述した数理モデルを用いて、個体群動態に及ぼす影響を比較した。連続培養装置(ケモスタット)中のワムシ(捕食者)・イカダモ(被食者)のプランクトン群集をもとにモデルを構築し、先行研究に基づいてパラメータを設定した。イカダモは、捕食者の存在下で食べられにくい群体を形成するという「誘導防御」を行うことが知られている。解析の結果、群体の防御が有効である場合には可塑性の方がより系の振動を抑え安定化するが、防御がそれほど有効でない場合には可塑性が系を不安定化しうるということがわかった。これはつまり、形質変化のメカニズムによって個体群動態が受ける影響は変化しうるということである。また、可塑性のある遺伝子型とない遺伝子型の双方を含むモデルで、より長期的な進化的安定性を調べたところ、変動環境で可塑性が有利になることが示された。以上の結果から、可塑性は振動を抑える傾向を持つものの、振動がないと可塑性が不利になるというジレンマが存在し、その結果として可塑性が迅速に進化して間欠的な振動をもたらす動態が起こりうることが明らかになった。今後は、ケモスタット実験とメタ解析による理論的な予測の検証が必要になってくると考えられる。

  • 研究成果

    (11件)

すべて 2012 2011 その他

すべて 雑誌論文 (7件) (うち査読あり 4件) 学会発表 (3件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] An autosomal analysis gives no genetic evidence for complex speciation of humans and chimpanzees2012

    • 著者名/発表者名
      山道真人、五條堀淳、印南秀樹
    • 雑誌名

      Molecular Biology and Evolution

      巻: 29巻 ページ: 145-156

    • DOI

      10.1093/molbev/msr172

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Estimating the migration rate from genetic variation data2012

    • 著者名/発表者名
      山道真人、印南秀樹
    • 雑誌名

      Heredity

      巻: 108巻 ページ: 362-363

    • DOI

      10.1038/hdy.2011.83

    • 査読あり
  • [雑誌論文] 始めよう!エコゲノミクス(7)今後のエコゲノミクス研究の展望2012

    • 著者名/発表者名
      山道真人、印南秀樹
    • 雑誌名

      日本生態学会誌

      巻: 62巻 ページ: 95-109

  • [雑誌論文] Toward an integration of evolutionary biology and ecosystem science2011

    • 著者名/発表者名
      Blake Matthews, Anita Narwani, Stephen Hausch, Etsuko Nonaka, Hannes Peter, 山道真人, Karen E.Sullam, Kali C.Bird, Mridul K.Thomas, Torrance C.Hanley, Caroline B.Turner
    • 雑誌名

      Ecology Letters

      巻: 14巻 ページ: 690-701

    • DOI

      10.1111/j.1461-0248.2011.01627.x

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Comparing the effects of rapid evolution and phenotypic plasticity on predator-prey dynamics2011

    • 著者名/発表者名
      山道真人、吉田丈人、佐々木顕
    • 雑誌名

      The American Naturalist

      巻: 178巻 ページ: 287-304

    • DOI

      10.1086/661241

    • 査読あり
  • [雑誌論文] 迅速な進化と表現型可塑性が個体群動態に及ぼす影響2011

    • 著者名/発表者名
      山道真人
    • 雑誌名

      京都大学数理解析研究所講究録

      巻: 1751巻 ページ: 140-147

  • [雑誌論文] 始めよう!エコゲノミクス(6)自然選択の検出(その2)2011

    • 著者名/発表者名
      山道真人、印南秀樹
    • 雑誌名

      日本生態学会誌

      巻: 61巻 ページ: 237-249

  • [学会発表] Ecological speciation via pleiotropy : fixation probability of the speciation gene2012

    • 著者名/発表者名
      山道真人、佐々木顕
    • 学会等名
      Joint Meeting of the 59th Annual Meeting of ESJ and the 5th EAFES International Congress
    • 発表場所
      龍谷大学(滋賀県)
    • 年月日
      2012-03-19
  • [学会発表] Invasion timing determines settlement success in an endogenously oscillating system2011

    • 著者名/発表者名
      山道真人、吉田丈人、佐々木顕
    • 学会等名
      96th ESA (Ecological Society of America) Annual Meeting
    • 発表場所
      米国テキサス州オースティンAustin Convention Center
    • 年月日
      2011-08-10
  • [学会発表] Single-gene speciation revisited : Allele dominance and pleiotropy2011

    • 著者名/発表者名
      山道真人、佐々木顕
    • 学会等名
      SMBE (Society for Molecular Biology and Evolution) 2011
    • 発表場所
      京都大学(京都府)
    • 年月日
      2011-07-28
  • [備考]

    • URL

      http://sites.google.com/site/mstyamamichi/

URL: 

公開日: 2013-06-26  

サービス概要 検索マニュアル よくある質問 お知らせ 利用規程 科研費による研究の帰属

Powered by NII kakenhi