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2018 年度 研究成果報告書

周期生物の進化メカニズム

研究課題

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研究課題/領域番号 26257405
研究種目

基盤研究(A)

配分区分補助金
応募区分海外学術
研究分野 進化生物学
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 曽田 貞滋  京都大学, 理学研究科, 教授 (00192625)
柿嶋 聡  独立行政法人国立科学博物館, 分子生物多様性研究資料センター, 特定非常勤研究員 (30648580)
研究期間 (年度) 2014-04-01 – 2019-03-31
キーワード周期ゼミ / 進化メカニズム / 米国 / 分子系統解析 / シミュレーション / 素数 / 大発生 / アリー効果
研究成果の概要

2014~2018年に発生した周期ゼミの日米合同学術調査を実施した。このデータを用いて、各ブルード(発生年群)の分布を報告した。サンプル標本を用いて、分子遺伝解析(トランスクリプトーム解析・ミトゲノム解析)から、周期ゼミの分子系統・ブルード間の交雑などを推定した。さらに、周期ゼミの周期性の進化を、エージェントモデルを用いて、シミュレーションにより再現した。以前に出した素数選択のモデルと合わせて、周期ゼミの進化が数理科学的に可能であることを立証した。

自由記述の分野

生物科学

研究成果の学術的意義や社会的意義

周期ゼミの長年の謎に対する氷河期仮説(吉村2005素数ゼミの謎に紹介)は周期性の獲得と続く素数周期(17年・13年)の2つのステップからなるが、後半は数値シミュレーションで理論的に証明されたが、前半の周期性の獲得を今回はじめて個体ベースモデルで立証した。この証明により、周期ゼミの氷河期仮説が数理的に可能だったことを示した。また、周期ゼミの種間・ブルード間で遺伝子交流を明らかにした。この解明は進化のメカニズムを明らかにしており、進化生物学の大きな成果である。社会的にも注目を集めており、科学の興味を引くため、多数の高校の出張講義や様々な学会・教育界から招待講演を依頼された。

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公開日: 2020-03-30  

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