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2019 年度 研究成果報告書

生物進化を表すマルコフ過程モデルの揺らぎの数理解析

研究課題

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研究課題/領域番号 16K05283
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
研究分野 数学基礎・応用数学
研究機関明治大学

研究代表者

若野 友一郎  明治大学, 総合数理学部, 専任教授 (10376551)

研究期間 (年度) 2016-04-01 – 2020-03-31
キーワードWright-Fisher process / 確率的な揺らぎ / 空間非一様 / 分散率の進化 / 進化ゲーム理論
研究成果の概要

生物進化をあらわすマルコフ過程として、島の大きさや繁殖率などが島ごとに異なる数理モデルを提案した。島サイズが有限であることから、確率的な揺らぎが生まれるが、島の数が十分たくさんあることによって、進化ダイナミクスがある意味で平均化され、最終的に進化がどのような方向に進むのかを数学的に解析できる。非一様な構造を持つ集団においては、低い分散率が進化したり、進化的分岐によって多様性が生まれるなど、一様構造を島モデルとは振る舞いが異なることを明らかとした。

自由記述の分野

数理生物学

研究成果の学術的意義や社会的意義

個体数の有限性に起因する確率的な揺らぎは、ときとして進化のダイナミクスに大きな影響を与える。従来研究では、個体ベースシミュレーションによってこれらの影響が研究されてきたが、本研究ではこのようなモデルの振る舞いを数学的に明らかとしたことにより、確率的な揺らぎが進化に与える影響について、より一般的な理解を得た。

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公開日: 2021-02-19  

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