2014 Fiscal Year Annual Research Report
性拮抗的選択圧が生物間ネットワークの安定性に与える影響：理論・実証両面からの検証
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14J08450
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| Research Institution | Ryukoku University |
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Principal Investigator |
川津 一隆 龍谷大学, 理工学部, 特別研究員(PD)
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| Project Period (FY) |
2014-04-25 – 2017-03-31
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| Keywords | 理論群集生態学 / 生物群集の複雑性ー安定性関係 / 群集ー進化フィードバック / 性特異的相互作用 / 性差の進化 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
理論的には複雑性は群集の不安定化に寄与するにも関わらず，現実の生物群集は数多くの種が多様な相互作用で結ばれた複雑な構造を持つ．本研究は，この群集生態学最大の問い：複雑性－安定性パラドクスに対してこれまで考慮されてこなかった性特異的選択圧に着目することで問題の解決を目指す．
進化･行動生態学が明らかにした性特異的選択圧が生む資源利用や繁殖の性差は，群集レベルでは食物網のエネルギーフローに影響する効果を持つと考えられる．特に，種間相互作用には関与するが増殖率には貢献しないオスの存在は，群集動態の制御を強めるため，有性生物が優占的な生物群集の安定性を高める役割を果たしていることが予想される．
この仮説検証のために前年度は主に，種間相互作用に関わる形質の進化を取り入れた数理モデルの作成と解析を行った．特に，性特異的相互作用に着目することで，有性生物においては資源利用形質や繁殖形質の性差が必然的に進化することを導き出した．得られた結果を個体群生態学会で発表すると共に，関連する研究者と連絡し，日本動物行動学会において研究集会を開催した．
また，京都大学生態学研究センターの公募研究集会および，日本生態学会鹿児島大会で開催された自由集会とシンポジウムにおいて講演を行った．
前年度の研究をまとめた論文は国際学術誌Evolutionary Ecologyに受理された．
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
前年度の研究から，性特異的相互作用の存在のため有性生物では必然的に繁殖投資だけでなく資源利用形質にも一定の性差が進化し，またその性差のパターンはその生物が置かれている資源利用状況にも依存することが明らかとなった．このことは群集レベルでも各栄養段階において特定の性差のパターンが保存されることを示唆するものである．
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| Strategy for Future Research Activity |
本年度は，前年度の研究成果から得られた性差の進化パターンが群集レベルの胴体に与える影響の解析を行なう．まず，単純な群集モジュールであるギルド内捕食系のモデルをオス・メス動態が明示的に記述できるように拡張し，捕食回避行動，捕食行動，繁殖投資行動の性差を導入したモデルを作成する．このモデルを解析することで，捕食者と被食者それぞれにおける性構造がシステムの安定性と生産性にどのような影響を与えるかを明らかにする．次に，多種の群集動態モデルを性明示的にすることで，ギルド内捕食系と類似の性構造を導入できるモデルを作成する．このモデルの種数や種間結合度を操作することで，性構造が生物群集の複雑性ー安定性関係にどのような影響を与えるかを解析する．また，各性差を個別に操作することで，どのような性差を持っている群集が安定的か，群集構造のトポロジーを操作することで書く栄養段階における性構造が安定性に与える影響についても同時に解析を行なう．
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Research Products
(7 results)
