生物内輸送ネットワークの自発的形成の数理

2018 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 15K17589
• 研究種目: 若手研究(B)
• 配分区分: 基金
• 研究分野: 数学基礎・応用数学
• 研究機関: 法政大学 (2017-2018); 広島大学 (2015-2016)
• 研究代表者: 伊藤 賢太郎 法政大学, 生命科学部, 講師 (20528351)
• 研究期間 (年度): 2015-04-01 – 2019-03-31
• キーワード: 数理モデル / ネットワーク / 粘菌

研究成果の概要

粘菌の輸送ネットワーク網はどのように形成されるのかを調べるため，粘菌の広がっていく様子を再現する数理モデルを構築した．同じ環境下であっても粘菌の量といった条件を変更すると，粘菌の広がり方が大きく変化するということが実験と数理モデルによるシミュレーションの両面から明らかになった．また，管が成長しない数理モデルであっても，粘菌の広がり方のバリエーションがある程度再現できるということが明らかになった．

自由記述の分野

応用数学

研究成果の学術的意義や社会的意義

生物は血管網，神経網といった様々なネットワークを進化的に獲得しており，このネットワークは成長とともにより適応的に機能的なものへと変化していくことが知られている．真正粘菌変形体は単細胞であるが，原形質を輸送する管のネットワークをもっており，時間とともに体を広げながらこのネットワーク自体もより適応的なものへと変化していく．この比較的単純な生物のネットワーク形成を理解することができれば，他の生体内のネットワークがどのように体の成長とともに変化していくかをシンプルに説明するための糸口になることが期待される．