生活史戦略理論による社会生物学と群集生態学の統合:外来アリからクローナル植物まで

2011 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 21247006
• 研究種目: 基盤研究(A)
• 配分区分: 補助金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 生態・環境
• 研究機関: 琉球大学
• 研究代表者: 辻 瑞樹 琉球大学, 農学部, 教授 (20222135)
• 研究分担者: 立田 晴記 琉球大学, 農学部, 准教授 (50370268) ; 中丸 麻由子 東京工業大学, 社会理工学研究科, 准教授 (70324332) ; 久保田 康裕 琉球大学, 理学部, 准教授 (50295234) ; 酒井 一彦 琉球大学, 熱帯生物圏研究センター, 教授 (50153838) ; 鈴木 準一郎 首都大学東京, 理工学研究科, 准教授 (00291237) ; 松浦 健二 岡山大学, 環境学研究科, 准教授 (40379821) ; 高田 壮則 北海道大学, 地球環境科学研究院, 教授 (80206755)
• 研究期間 (年度): 2009 – 2011
• キーワード: 生態学 / 群集 / 生活史 / 進化 / 撹乱 / 社会性昆虫 / 植物 / サンゴ

研究概要

本研究は、一旦定着したら移動性に乏しい超個体という共通の特徴を持ち、かつ生物多様性と生態系サービスの維持のための鍵となりうる生物分類群、アリ、シロアリ、サンゴ、クローナル植物が、環境撹乱にどう適応しているのかという視点を切口に、群集生態学と社会生物学を生活史戦略理論の観点から統合再構築することを目的とした。超個体の分割比と分散距離のトレードオフに関するコロニーベースモデルの一般版を平衡点安定性解析に関する定理を用いて、環境撹乱下における「近傍分巣対遠隔分散」の生活史モデルの詳細な解析を行った。平衡点の安定性条件の結果から、撹乱そのものは従来の生態学の定説どおり遠隔分散戦略を有利にするという結論が得られた。また、本研究グループによる先行研究では想定されていなかったコロニー間に干渉的な相互作用がある場合についても解析を行い、撹乱下でコロニーの分割比や拡散距離においていかなる戦略が有利になるのか検討した。これらモデルの予測を実地に検証すべく、撹乱が生活史各ステージに与える影響を、沖縄のサンゴ礁(枝状サンゴ)、沖縄のイタジイなどの樹木、沖縄にすむ外来アリ類、シロアリ類、本州の多年生の草本植物であるイタドリ等を材料に、フィールド調査、操作実験、分子マーカーによる解析を行った。関連テーマで日本生態学会大会と個体群生態学会大会において外国人研究者を招聘し2つの国際シンポジウムを開催した

研究成果

• [雑誌論文] Determination of the cost of worker reproduction via diminished lifespan in the ant Diacamma sp (2012)
  • 著者名/発表者名: Tsuji, K., Kikuta, N., Kikuchi, T
  • 雑誌名: Evolution 巻: 66 ページ: 1322-1331
  • 査読あり
• [雑誌論文] Inclusive fitness theory and eusociality (2011)
  • 著者名/発表者名: Abbot. P., et al.
  • 雑誌名: Nature 巻: 421 ページ: 1-4
  • 査読あり
• [雑誌論文] An analysis of mutualistic interactions between exotic ants and honeydew producers in the Yanbaru district of Okinawa Island (2011)
  • 著者名/発表者名: Tanaka, H., Ohnishi H., Tatsuta H., Tsuji K
  • 雑誌名: Japan. Ecological Research 巻: 26 ページ: 931-941
  • 査読あり
• [雑誌論文] Identification of a pheromone regulating caste differentiation in termites (2010)
  • 著者名/発表者名: Matsuura K., Himuro, C., Yokoi T., Yamamoto Y., Vargo E. L. and Keller, L
  • 雑誌名: Proc. Natl. Acad. Sci. USA 巻: 107 ページ: 12963-12968
  • 査読あり
• [雑誌論文] Gene flow and genetic diversity of a broadcast-spawning coral in northern peripheral populations (2010)
  • 著者名/発表者名: Nakajima Y, Nishikawa A, Iguchi A, Sakai, K
  • 雑誌名: PLoS ONE 巻: 5 ページ: e13144
  • DOI: doi:10.1371/journal.pone.0011149
  • 査読あり
• [雑誌論文] Effect of the presence of empty sites on the evolution of cooperation by costly punishment in spatial games (2009)
  • 著者名/発表者名: Sekiguchi, T., & Nakamaru, M
  • 雑誌名: Journal of Theoretical Biology 巻: 256 ページ: 297-304
  • 査読あり
• [雑誌論文] Derivation of a yearly transition probability matrix for land-use dynamics and its applications (2009)
  • 著者名/発表者名: Takada, T., Miyamoto, A., Hasegawa, F. S
  • 雑誌名: Landscape Ecology 巻: 25 ページ: 561-572
  • 査読あり
• [雑誌論文] Adaptive reproduction schedule as a cause of worker policing in social Hymenoptera : a dynamic game analysis (2009)
  • 著者名/発表者名: Ohtsuki, H., Tsuji, K
  • 雑誌名: The American Naturalist 巻: 173 ページ: 747-758
  • 査読あり
• [学会発表] サンゴ幼生の分散範囲は想像されていたより狭い (2012)
  • 著者名/発表者名: 酒井一彦
  • 学会等名: 日本生態学会第59回大会(招待講演)
  • 発表場所: 龍谷大学(大津市)
  • 年月日: 2012-03-19
• [学会発表] Concluding remarks : Biological invasion and lifehistory evolution (2012)
  • 著者名/発表者名: Tsuji, K
  • 学会等名: 第59回日本生態学会大会(公募シンポ)
  • 発表場所: 龍谷大学(大津市)
  • 年月日: 2012-03-18
• [学会発表] 集団規模とその移動距離に着目した、集団間競争について (2011)
  • 著者名/発表者名: 三浦佳南、中丸麻由子、辻和希
  • 学会等名: 日本人間行動進化学会第4回大会
  • 発表場所: 北海道大学
  • 年月日: 20111119-20
• [学会発表] The miocroevolutionary dynamics of "social cancers" in the ant, Pristomyrmex punctatus (2011)
  • 著者名/発表者名: Tsuji, K
  • 学会等名: 第27回個体群生態学会大会(大会公開シンポ)
  • 発表場所: 岡山大学50周年記念会館
  • 年月日: 2011-10-16
• [図書] 進化するシステム (2011)
  • 著者名/発表者名: 中丸麻由子
  • 総ページ数: 342
  • 出版者: ミネルヴァ書房
• [図書] 社会性昆虫の進化生態学 (2010)
  • 著者名/発表者名: 東正剛,辻和希(監修)
  • 総ページ数: 477
  • 出版者: 海游舎