研究課題
(1)前年度に引き続き、地理的区分(熱帯、温帯、寒帯、および標高)や景観区分(森林、草原、湿地、湖沼、海洋)による生態系の特徴抽出を文献調査により行い、モデルで扱うべき生態系の分類と特徴整理を行った。これを踏まえて、物質循環の式と進化の式を含んだコンパートメントモデルのダイナミクスを走らせながらパラメーターの調整を行った。この数理モデルの数値計算によって、環境パラメーターの違いが、進化と個体群動態を通じてどのような異なる生態系を創出するかのメカニズムを明らかにできた。(2)生態系全体のモデルの構築と同時に、主要な相互作用に注目した部分系の進化と個体群動態のモデルも提出し、その解析も行った。(a)多くの植物が肉食性のダニを住まわせる構造を作ることが知られていたが、植食性のダニに住居を造る場合が発見された。これは、肉食性ダニに安定した食物を提供し、より強力な植食者を制御するためであると考えられた。このような植物の形が進化する条件を数理モデルによって検討した(論文投稿中)。(b)多くの湖において植物プランクトンを食べる2種類の動物プランクトン(ダフニアとコペポーダ)が共存している。この共存のメカニズムを動物プランクトンの摂食様式の違いで説明することができ、それらの様式の進化について考察した。(論文準備中)(c)1捕食者多数餌種のシステムにおいて、共存種数が決まるメカニズムをトップダウン効果である巻き添え競争とボトムアップ効果である餌種の直接競争の両方によって説明できた。捕食圧が大きいと競争の激化は種数を減らし、捕食圧が小さいと逆になることを示した。(論文準備中)
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