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2012 年度 実績報告書

短期的利益と長期的利益間の絶滅回避を巡る適応動態

研究課題

研究課題/領域番号 22370010
研究機関静岡大学

研究代表者

吉村 仁  静岡大学, 創造科学技術大学院, 教授 (10291957)

研究分担者 粕谷 英一  九州大学, 理学(系)研究科(研究院), 准教授 (00161050)
長谷川 英祐  北海道大学, (連合)農学研究科(研究院), 准教授 (40301874)
松浦 健二  京都大学, (連合)農学研究科(研究院), 教授 (40379821)
研究期間 (年度) 2010-04-01 – 2014-03-31
キーワードシロアリ / 働かないアリ / 持続可能性 / 性比 / 環境変動 / コロニー存続 / シミュレーション / 血縁選択
研究概要

環境変動に対応した適応戦略について幾つかの成果を出した。まず、変動環境における個体群の持続可能性、つまり絶滅回避の観点から性比の最適性を解析して、若年死亡率が高い性に出生性比が偏ることを見出した。この理論は、世界ではじめての人間の性比が男性よりになることを説明する理論である(Evolutonary Ecology Researchに発表)。また、変動環境における採餌行動の一般理論を構築した。この理論から、一般に世代を超える変動環境の影響は、リスク回避がより強く選択されるが、まれな場合には、リスク選好もあり得ることを見出した(J. Ethology発表)。さらに、人間や動物の生涯の行動のように、個体のダイナミックな行動(時系列の行動連鎖)の最適性を、確率過程を仮定した解析から理論化した。これは動的意思決定理論と呼ぶ内容である。従来、動的計画(Dyanmic Programming)や確率的最適制御のように、数値解析かそれに順ずる解析しかできない現状であった。つまり、世界ではじめて、ダイナミックな行動連鎖の最適性を解析する方法を提供している。この成果の第1の応用・展開は、経済学で50年以上も問題となっているアレイのパラドックス(Allais Paradox)の唯一の論理的な回答である。この成果は、J. Ethologyに2通の招待論文として掲載された。
このほか、周期ゼミの分子系統から13年と17年の周期が、独立に3つのグループから進化したといえる(PNASに掲載:新聞報道、Science誌に紹介記事)。また、藻類の異形配偶子の適応理論から、精子のサイズ多様性が進化することを見出した(PNAS誌)。その他、アリの労働時間と社会の持続性、シロアリのフェロモン、など様々な観点から存続問題を検討した。

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

1: 当初の計画以上に進展している

理由

研究の展開は申し分なく、変動環境に関する研究を展開、代表者の吉村仁だけで9通もの英語原著論文を発表、その内2通はPNASに発表という成果をあげた。
研究内容では、持続可能性の視点から様々な研究を展開、絶滅確率からみた人間の性比の最適化の研究、人間を含む動物行動の動的最適化の理論を発表、メタ個体群の存続可能性の理論など、多数の論文を掲載または掲載予定となった。さらに、絶滅回避の進化理論に関する一般啓蒙書(ちくまプリマー新書で4月出版)を発表した。
このほか、長谷川英祐は、働かないアリなどの実証研究を遂行して、とくにNature Communicationsに発表など様々な成果をあげた。また、粕谷英一は、捕食リスクに対する適応の論文など幾つかの成果のほかに、教科書として「一般化線形モデル」(共立出版)を出版した。さらに、松浦健二は、シロアリの女王フェロモンの機能など様々な成果をあげて、多数の論文を発表した。
以上のように、存続可能性を指標にした研究を多数展開して、多くの原著論文を発表した。

今後の研究の推進方策

今後も昨年度のように、多方面へ研究の展開を進める予定であり、まったく計画には問題がない。200-300%以上の発展をしており、研究上の問題点や変更はいまのところない。
今後は、さらに、これらの成果を1つの大きな学問分野として体系化していくつもりである。これにより、人間社会を含む、生物社会の存続可能性を追求して、生物の適応進化のメカニズムを解明していく。さらに、その応用として、人間社会の持続可能性または、絶滅回避の問題を考察する。とくに、近年の国際経済の不安定化や多数の破綻(ブラックマンデーやリーマンショックなど)や、温暖化など様々な環境問題など人間社会が引き起こしている地球環境問題などの原因究明やメカニズムから見た解法を検討したい。上述のように、生物としての人間を、生物社会の存続可能性から見直すことをしていく予定である。

  • 研究成果

    (26件)

すべて 2013 2012 その他

すべて 雑誌論文 (20件) (うち査読あり 19件) 学会発表 (2件) (うち招待講演 1件) 図書 (4件)

  • [雑誌論文] Independent divergence of 13- and 17-y life cycles among three periodical cicada lineages2013

    • 著者名/発表者名
      Teiji Sota, Satoshi Yamamoto, John R.Cooley, Kathy B. R. Hill, Chris Simon, and Jin Yoshimura
    • DOI

      10.1073/pnas.1220060110/-/DCSupplemental

    • URL

      http://www.pnas.org/lookup/suppl

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Dynamic decision-making in uncertain environments I. The principle of dynamic utility2013

    • 著者名/発表者名
      Jin Yoshimura, Hiromu Ito, Donald G. Miller III, Kei-ichi Tainaka
    • 雑誌名

      Journal of Ethology

      巻: 未定 ページ: 未定

    • DOI

      DOI 10.1007/s10164-013-0362-2

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Dynamic decision-making in uncertain environments II. Allais paradox in human behavior2013

    • 著者名/発表者名
      Jin Yoshimura, Hiromu Ito, Donald G. Miller III, Kei-ichi Tainaka
    • 雑誌名

      Journal of Ethology

      巻: 未定 ページ: 未定

    • DOI

      doi:10.1007/s10164-013-0359-z

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Isolation of microsatellite loci from the onion thrips, Thrips tabaci2013

    • 著者名/発表者名
      Kobayashi, K and E. Hasegawa
    • 雑誌名

      Journal of Insect Science

      巻: in press ページ: 未定

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Mothers vigilantly guard nests after partial brood loss: a cue for nest predation risk in a paper wasp2013

    • 著者名/発表者名
      Furuichi, S. and Kasuya, E.
    • 雑誌名

      Ecological Entomology

      巻: in press ページ: 未定

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Analytical solution of metapopulation dynamics in a stochastic environment2012

    • 著者名/発表者名
      Satoru Morita and Jin Yoshimura
    • 雑誌名

      Phys. Rev. E

      巻: 86(4) ページ: 045102

    • DOI

      10.1103/PhysRevE.86.045102

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Environmental and genetic controls of soldier caste in a parasitic social wasp2012

    • 著者名/発表者名
      Watanabe, K., Nishide, Y., Roff, D.A., Jin Yoshimura. & Iwabuchi, K.
    • 雑誌名

      Sci. Rep

      巻: 2 ページ: 729

    • DOI

      10.1038/srep00729

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Foraging behavior in stochastic environments2012

    • 著者名/発表者名
      Hiromu Ito, Takashi Uehara, Satoru Morita, Kei-ichi Tainaka and Jin Yoshimura
    • 雑誌名

      eer review, Journal of Ethology

      巻: 31 ページ: 23-28

    • DOI

      10.1007/s10164-012-0344-y

  • [雑誌論文] Evolutionary trajectories explain the diversified evolution of isogamy and anisogamy in marine green algae2012

    • 著者名/発表者名
      Tatsuya Togashi, John L. Bartelt, Jin Yoshimura, Kei-ichi Tainaka and Paul Alan Cox
    • 雑誌名

      Proc. Natl. Acad. Sci. USA

      巻: 109 (no.34) ページ: 13692-13697

    • DOI

      10.1073/pnas.1203495109

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Slightly male-biased sex ratios for the avoidance of extinction2012

    • 著者名/発表者名
      Hiromu Ito, Takashi Uehara, Satoru Morita, Kei-ichi Tainaka and Jin Yoshimura
    • 雑誌名

      Evolutionary Ecology Research

      巻: 13 ページ: 759-764

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Spontaneous flash communication of females in an Asian firefly2012

    • 著者名/発表者名
      H. Takatsu, M. Minami, K-i. Tainaka and J. Yoshimura
    • 雑誌名

      Journal of Ethology

      巻: 30(3) ページ: 355-360

    • DOI

      DOI 10.1007/s10164-012-0332-2

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Isolation of microsatellite loci from the millipede, Brachycybe nodulosa Verhoeff2012

    • 著者名/発表者名
      Hasegawa, E., I. Yao, K. Futami, N. Yagi, K. Kobayashi and S. Kudo
    • 雑誌名

      Conservation Genetics Resources

      巻: 4 ページ: 89-91

    • DOI

      doi:10.1007/s12686-011-9481-9

    • 査読あり
  • [雑誌論文] A trade-off between number and size within the first workers of the ant Camponotus japonicus2012

    • 著者名/発表者名
      Hasegawa, E. and S. Imai
    • 雑誌名

      Journal of Ethology

      巻: 30 ページ: 201-204

    • DOI

      doi:10.1007/s10164-011-0298-5

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Phylogenetic relationships among populations of Vollenhovia ants, with particular attention on the evolution of wing morphology2012

    • 著者名/発表者名
      Kobayashi, K., K. Tamura, M. Okamoto, E. Hasegawa and K. Ohkawara
    • 雑誌名

      Annals of Entomological Society of America

      巻: 105 ページ: 454-461

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Discrimination of reproductive forms of Thrips tabaci Lindeman (Thysanoptera: Thripidae) by PCR with sequence specific primers2012

    • 著者名/発表者名
      Kobayashi, K and E. Hasegawa
    • 雑誌名

      Journal of Economic Entomology

      巻: 105 ページ: 555-559

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Gall distribution as a compromise between the optimal gall-site selection and the synchrony to host-plant phenology in the aphid Kaltenbachiella japonica2012

    • 著者名/発表者名
      Aoyama, T., S. Akimoto, and E. Hasegawa
    • 雑誌名

      Arthropod-Plant Interactio

      巻: 6 ページ: 461-469

    • DOI

      doi: 10.1007/s11829-012-9196-1

    • 査読あり
  • [雑誌論文] A halictid bee with sympatric solitary and eusocial nests offers compelling evidence for Hamilton's rule2012

    • 著者名/発表者名
      Yagi, N. and E. Hasegawa
    • 雑誌名

      Nature Communications

      巻: 3 ページ: 939

    • DOI

      doi: 10.1038/ncomms1939

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Intra-specific variation in the morphology and the benefit of large genital sclerites of males in the adzuki bean beetle (Callosobruchus chinensis)2012

    • 著者名/発表者名
      Sakurai,G.,Himuro, C. and Kasuya, E.
    • 雑誌名

      Journal of Evolutionary Biology

      巻: 275 ページ: 1291-1297

    • DOI

      DOI: 10.1111/j.1420-9101.2012.02517.x

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Nuptial gifts protect male bell crickets from female aggressive behavior2012

    • 著者名/発表者名
      Kuriwada, T. and Kasuya, E.
    • 雑誌名

      Behavioral Ecology

      巻: 23 ページ: 302-306

    • DOI

      doi: 10.1093/beheco/arr186

    • 査読あり
  • [雑誌論文] The lack of chiral specificity in a termite queen pheromone2012

    • 著者名/発表者名
      Yamamoto,Y., Kobayashi, T. and Matsuura, K.
    • 雑誌名

      Physiological Entomology

      巻: 37(2) ページ: 192-195

    • DOI

      DOI: 10.1111/j.1365-3032.2011.00806.x

    • 査読あり
  • [学会発表] 導入:絶滅回避は進化の第1 法則!?

    • 著者名/発表者名
      吉村仁
    • 学会等名
      日本生態学会第60回大会シンポジウム「 絶滅回避の進化研究の展開」
    • 発表場所
      グランシップ、静岡
  • [学会発表] Conflicts between Resource Economics, Capitalism, and Investment Economics

    • 著者名/発表者名
      Jin Yoshimura
    • 学会等名
      Conference In Honour of Dr. Colin Clark: Developments and Challenges in Fisheries Economics, Capitalism, and Investment Economics
    • 発表場所
      Univ British Colombia, Vancouver, BC, Canada
    • 招待講演
  • [図書] シロアリ――女王様、その手がありましたか!2013

    • 著者名/発表者名
      松浦 健二
    • 総ページ数
      128
    • 出版者
      岩波書店
  • [図書] 縮む世界でどう生き延びるか?2013

    • 著者名/発表者名
      長谷川 英祐
    • 総ページ数
      207
    • 出版者
      メディアファクトリー
  • [図書] なぜ男は女より多く産まれるのか‐絶滅回避の進化論2012

    • 著者名/発表者名
      吉村仁
    • 総ページ数
      189
    • 出版者
      筑摩書房
  • [図書] 一般化線形モデル2012

    • 著者名/発表者名
      粕谷英一
    • 総ページ数
      210
    • 出版者
      共立出版

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公開日: 2014-07-24  

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