| 研究課題/領域番号 |
19J21533
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| 研究機関 | 東京大学 |
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研究代表者 |
加藤 颯人 東京大学, 農学生命科学研究科, 特別研究員(DC1)
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| 研究期間 (年度) |
2019-04-25 – 2022-03-31
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| キーワード | ベイツ型擬態 / 地理的変異 / 種内多型 / 季節性 / 生活史戦略 / 数理モデル |
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| 研究実績の概要 |
ベイツ型擬態は、毒を持たない種（擬態種）が毒を持つ種や味のまずい種（モデル種）に姿を似せることで、捕食を回避する戦略のことである。本研究ではベイツ型擬態の進化・共存メカニズムの解明を目的として、ベイツ型擬態の地理的変異や季節変動に関連するパターンに着目し、数理モデルを用いた理論的予測と野外実証データによる予測の検証を行う。
本年度は、最初に、先行研究で用いられていた複数の理論的アプローチを組み合わせ、擬態種とモデル種に遭遇する捕食者の行動を記述する数理モデルを構築した。これまでの研究ではquasi-Batesian mimicryと呼ばれるベイツ型擬態とミュラー型擬態の中間的状態が生じうることが示されていたが、野外で実際にどの程度生じているのかは不明であった。本研究で構築した数理モデルの解析から、ベイツ型擬態種が存在すると、捕食者の行動変化を通じた効果によって、quasi-Batesian mimicryが生じにくくなることが予測された。この理論予測は、quasi-Batesian mimicryの実験例の豊富さと野外例の少なさの矛盾を説明している可能性があり、またミュラー型擬態の地理的変異を説明する上でも重要であると考えられる。
次に、ベイツ型擬態の季節性と種内多型に関する研究を行った。ベイツ型擬態を行う種には、擬態モルフと非擬態モルフが同所的に共存する種（擬態多型種）と、全ての個体が擬態する表現型を持つ種（擬態単型種）が存在する。これまでの研究では、モデル種密度が比較的低い系では擬態多型が維持されると説明されてきたが、この予測を積極的に支持する実験的証拠は少ない。そこで本研究では、モデル種と比べて出現期間の長い擬態種は擬態多型になりやすいという新たな仮説を検討した。集団遺伝モデルの解析および出現データの予備的分析では、仮説を支持する結果が得られた。
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| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
2: おおむね順調に進展している
理由
本年度最初に行った研究では、複数の理論的アプローチを組み合わせ、捕食者の行動を記述する数理モデルの構築に成功した。一方で、ベイツ型擬態の地理的変異に関する理論予測はまだ得られていない。しかしその研究の中で、quasi-Batesian mimicryと呼ばれるベイツ型擬態とミュラー型擬態の中間的状態に関して、実験例の豊富さと野外例の少なさの矛盾を説明しうる理論予測が得られた。また、次に行ったベイツ型擬態の季節性と種内多型に着目した研究は、当初予期していたよりも早く進展している。
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| 今後の研究の推進方策 |
ベイツ型擬態の季節性と種内多型に関する研究を進め、集団遺伝モデルの解析および出現データの分析を行い、結果を投稿論文にまとめる。構築した捕食者の行動を記述する数理モデルを、ベイツ型擬態の地理的変異や季節変化に応用できるか検討する。またquasi-Batesian mimicryに関して得られた結果を投稿論文としてまとめる。
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