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2020 年度 実績報告書

湖沼年稿堆積物を利用したプランクトン相互作用系の共進化-生態ダイナミクスの解明

研究課題

研究課題/領域番号 17H03730
研究機関東京大学

研究代表者

吉田 丈人  東京大学, 大学院総合文化研究科, 准教授 (40447321)

研究期間 (年度) 2017-04-01 – 2021-03-31
キーワード生態ダイナミクス / 進化ダイナミクス / プランクトン / 年縞堆積物
研究実績の概要

敵対的な相互作用に見られる共進化のダイナミクスや、進化動態と個体群動態が相互に関係する生態-進化ダイナミクスの研究は、少数種の実験個体群や数理モデルによる理論的研究が中心であり、実際の野外生物群集における共進化-生態ダイナミクスの理解はほとんど進んでいない。本研究では、特定の湖沼にのみ形成される年稿(ねんこう)堆積物の利点と、既存情報が豊富なモデル生物の利点を活かして、野外プランクトン群集における共進化-生態ダイナミクスの実態を解明する。具体的には、長野県深見池の年稿堆積物を用いて、ミジンコ・ウィルス・藻類などのプランクトン相互作用系において、近過去から現在までの個体数(生態)ダイナミクスと共進化ダイナミクスを解明し、これまでにない野外条件かつ長期での共進化―生態ダイナミクスの詳細な解析を行う。
本年度は、前年度から開始したミジンコの異なる2系統の共存機構について理解するための実験を進めた。その結果、水中での競争能力と休眠卵産生能力の間にトレードオフがあることがわかった。また、このトレードオフと2系統共存の関係を数理モデルにより調べた結果、トレードオフがあることで共存しやすくなっているものの、共存が成立するためには別の変動環境の存在が必要であることが判明した。一方、休眠卵産生は日長条件に大きく影響をうけており、季節的なニッチ分割が共存を可能としたことで、深見池で観測されたミジンコ個体群の進化ダイナミクスに一定の理解を得ることができた。
また、枝角類プランクトンおよびベントスの生態ダイナミクスについての投稿論文が受理された。ミジンコの適応的な形態変化に関する投稿論文を作成し投稿した。

現在までの達成度 (段落)

令和2年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

令和2年度が最終年度であるため、記入しない。

  • 研究成果

    (7件)

すべて 2021 2020

すべて 雑誌論文 (3件) (うち査読あり 3件、 オープンアクセス 3件) 学会発表 (4件)

  • [雑誌論文] Long‐term dynamics of a cladoceran community from an early stage of lake formation in Lake Fukami‐ike, Japan2020

    • 著者名/発表者名
      Otake Yurie、Ohtsuki Hajime、Urabe Jotaro、Kimura Shigeko、Yamada Kazuyoshi、Yoshida Takehito
    • 雑誌名

      Ecology and Evolution

      巻: 11 ページ: 1240~1253

    • DOI

      10.1002/ece3.7112

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] The timescale of environmental fluctuations determines the competitive advantages of phenotypic plasticity and rapid evolution2020

    • 著者名/発表者名
      Kasada Minoru、Yoshida Takehito
    • 雑誌名

      Population Ecology

      巻: 62 ページ: 385~394

    • DOI

      10.1002/1438-390X.12059

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Size‐selective predation accounts for intra‐ and inter‐specific variation of inducible morphological defense of Daphnia2020

    • 著者名/発表者名
      Nagano Mariko、Yoshida Takehito
    • 雑誌名

      Ecosphere

      巻: 11 ページ: e03192

    • DOI

      10.1002/ecs2.3192

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] Changes of genetic structure and traits of a Daphnia pulex population during the establishment process: analysis of past dormant eggs.2021

    • 著者名/発表者名
      Otake Y., Ohtsuki H., Urabe J., Suyama Y., Matsuo A., Hirota S., Innan H., Kimura S., Yamada K., Yoshida T.
    • 学会等名
      日本生態学会第68回大会
  • [学会発表] Does the difference of photoperiod response promote the maintenance of genetic variation? A test with Daphnia pulex living in Lake Fukami-ike.2020

    • 著者名/発表者名
      Yurie Otake, Masato Yamamichi, Yuka Hirata, Haruka Odagiri, Takehito Yoshida.
    • 学会等名
      環境DNA学会第3回大会・第36回個体群生態学会大会合同大会
  • [学会発表] ミジンコ個体群の新生息地移入に伴う環境適応機構:湖沼堆積物と休眠卵を用いた遺伝構造と形質の時系列変動分析から2020

    • 著者名/発表者名
      大竹裕里恵, 大槻朝, 占部城太郎, 陶山佳久, 松尾歩, 廣田峻, 印南秀樹, 木村成子, 山田和芳, 吉田丈人
    • 学会等名
      日本プランクトン学会・日本ベントス学会合同大会
  • [学会発表] How does a biological population adapt to a new colonized habitat?: case study of a Daphnia pulex population colonized in Lake Fukami-ike, Nagano analyzed by dormant eggs preserved in lake sediments.2020

    • 著者名/発表者名
      大竹裕里恵, 大槻朝, 占部城太郎, 陶山佳久, 松尾歩, 廣田峻, 印南秀樹, 木村成子, 山田和芳, 吉田丈人
    • 学会等名
      日本進化学会第22回大会

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公開日: 2021-12-27  

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