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2014 年度 実施状況報告書

メタ個体群における協力関係の進化・維持機構の実験的解析

研究課題

研究課題/領域番号 26840147
研究機関京都大学

研究代表者

門脇 浩明  京都大学, 人間・環境学研究科(研究院), 研究員 (30643548)

研究期間 (年度) 2014-04-01 – 2016-03-31
キーワード協力関係 / メタ個体群
研究実績の概要

協力関係の進化・維持機構を明らかにするため、初年度である本年度は、緑膿菌CHAO系統を活用した実験系の確立と予備実験、数理的モデリングについて研究を進めた。はじめに、ミクロコズム実験系を確立するため、細菌を培養するための培地となるBSA(アルブミン)-OS培地の最適濃度条件、ならびに培養温度条件を探索するための予備実験を行った。次に、協力者と非協力者の混合集団から一部を採取し、それぞれの相対的個体群密度を目視により定量化する技術を習得した。今後進める進化実験では細菌の移動分散率を操作する必要があるため、複雑なピペット操作を図式化したプロトコルを作成した。さらに、予備的に短期間の進化実験を行い、一定時間後に、協力者集団の中から非協力者が進化することを確認できた。これらの一連の予備実験により、ミクロコズムにおいて細菌が移動分散を繰り返しながら進化するための実験設計を実装することができたと考える。初年度は、これらの予備実験と平行して、数理的なモデリングも進めている。協力関係の数理モデリングでは、共同研究者とともに、これまで生態学的理論において活用されてきたパッチ動態モデル(空間的に分断された環境におけるメタ個体群の動態モデル)を改良し、協力関係が維持される条件を解析的に特定することができた。今後は、実験データと理論のフィードバックを重ねることで、協力関係が維持されるための空間構造の条件を実証することが最も重要な課題であると捉えている。

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

進化実験を行うための予備実験がほぼ完了し、数理モデリングの研究からは成果が得られつつある。

今後の研究の推進方策

今後は、メタ個体群における進化実験を遂行し、得られた結果を数理モデリングの結果と比較・吟味し、協力関係が維持されるための空間構造の条件を明らかにすることが課題であると捉えている。

次年度使用額が生じた理由

海外研究者との意見交換、および学会参加を次年度に変更したため。

次年度使用額の使用計画

オランダのアムステルダム大学およびユトレヒト大学の研究者との意見交換、およびマーストリヒトでのヨーロッパ微生物学会の参加費用などに使用する計画である。

  • 研究成果

    (2件)

すべて 2015 2014

すべて 学会発表 (2件) (うち招待講演 1件)

  • [学会発表] 環境変化から学ぶ多種共存機構:細菌を用いたミクロコズム実験2015

    • 著者名/発表者名
      門脇浩明, Claire Barbera, Frederic Delusuc, William Godsoe, Nicolas Mouquet
    • 学会等名
      日本生態学会第62回大会
    • 発表場所
      鹿児島大学郡元キャンパス
    • 年月日
      2015-03-19
  • [学会発表] 細菌をモデル生物とした環境変化に対する生態系応答予測理論の実証2014

    • 著者名/発表者名
      門脇浩明
    • 学会等名
      龍谷大学エコロジーセミナー
    • 発表場所
      龍谷大学瀬田キャンパス
    • 年月日
      2014-05-26
    • 招待講演

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公開日: 2016-06-01  

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