種分化における近緑種の共存問題

2003 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 15570016
• 研究機関: 静岡大学
• 研究代表者: 吉村 仁 静岡大学, 工学部, 教授 (10291957)
• 研究分担者: 浅見 崇比呂 信州大学, 理学部, 助教授 (10222598)
• キーワード: 近縁種 / 種分化 / 種多様性 / 陸棲貝類 / 個体ベースモデル / シミュレーション / 数値解析 / 共存

研究概要

本研究では、基本となる共存モデルとして、以下の3つのモデルを構築した。
(1)巻貝の巻き方の左右性の進化モデル
右巻きと左巻きの貝の進化を検証するために、今回、individual-based model(IBM)法を利用した巻貝の右巻きと左巻きの間の進化シミュレーションを構築した。シミュレーションは、優性右巻き、または、劣性左巻きのホモ遺伝子型の個体群に、同じ巻型をしたヘテロ遺伝子型の突然変異個体を導入し、突然変異の遺伝子が集団において固定するか、その頻度を測る。その結果は、巻型の変わる進化が起こり得る事を示した。そして、個体群における突然変異個体の割合や、条件によって変化する。突然変異個体の割合が低い時、右巻きから左巻きに固定する率は、その逆よりも高くなる。しかし、突然変異個体の割合が高い時、その反対の結果を示す。私たちの結果は、左巻きの種が少ない事を、巻型の固定の頻度で、説明できるものではない。しかし、突然変異による別の巻型への固定は非常に低い頻度で起こり、各パラメータは、巻貝の鏡像進化において重要な役割を果たす事が分かる。
(2)格子生態系による草原モデル
格子生態系における2種の空間競争モデルを構築した。ここで草原の競争を想定して、競争により1種が他種を駆逐・置換していく過程を組み入れた。置換確率を変異させて共存可能な領域があることを確認した。現在パラメータによる感度分析などをしている。
(3)プランクトンの多種共存モデル
10種のプランクトンの空間競争モデルを構築した。この場合、10種は成長率の微妙な違いがあるが、栄養条件により、それが変化するように仮定した。ここで、生態学的時間として1万から数万世代の時間をとり、その間の共存種数が栄養条件でどのように変化するか検証している。
以上3つの基本モデル構築して、現在、その詳細なシミュレーション結果をまとめている。

研究成果

• [文献書誌] J.Yoshimura, T.Fujiki, T.Kawai, H.Amagai: "How supplemental food may induce abnormality in wild Japanese macaque populations"Evolutionary Ecology Research. 5. 1103-1109 (2003)
• [文献書誌] K.Tainaka.N.Yoshida, N.Terazawa, N.Nakagiri, T Hashimoto, Y.Takeuchi, J.Yoshimura: "The effect of mutualism on community stability"Journal of the Physical Society of Japan. 72. 956-961 (2003)
• [文献書誌] Rei Ueshima, Takahiro Asami: "Single-gene speciation by left-right reversal"Nature. 425. 679-679 (2003)
• [文献書誌] T.Sakata, K.Tainaka, Y.Ito, J.Yoshimura: "Stability of specialists feeding on a generalist"Proceedings of MODSIM 2003. 2. 725-729 (2003)
• [文献書誌] J.Yoshimura, H.Amagai, T.Suzuki, T.Togashi, T.Miyazaki: "Population dynamics of some mutualistic relationships"Proceedings of MODSIM 2003. 2. 730-735 (2003)
• [文献書誌] T.Miyazaki, K.Takeya, T.Togashi, N.Nakagiri T.Suzuki, J.Yoshimura: "Effects of ammonium concentration and dilution on the competition between the cyanobacterium Microcystis novacekii and the green alga Scenedesmus quadricauda"Proceedings of MODSIM 2003. 4. 742-746 (2003)