Impacts of reduction of primary production on ecosystems in mass extinction events

大规模灭绝事件中初级生产减少对生态系统的影响

• 批准号: 21K06355
• 负责人: 吉田 勝彦
• 金额: $ 2.58万
• 依托单位: National Institute for Environmental Studies
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• 财政年份: 2021
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2021-04-01 至 2024-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-21K06355/
• 关键词: シミュレーション; 生態系モデル; 進化; 飢餓状態への反応; 生態系の時間変化; 物質循環; 再現能力; 生態系進化モデル; 大量絶滅; 一次生産量; 絶滅生物の選択性; 飢餓状態への生物の反応

Yoshida et al. (2019)で開発した生態系モデル（生態系の物質循環を精密に再現する数理モデル）を基盤として、生物の進化過程を導入し、生態系の物質循環と進化過程を同時に再現できる“生態系物質循環進化モデル”の予測能力を確認するため、実際の生態系を対象としたシミュレーションによって挙動解析を行った。その結果、生態系進化の初期に出現した生物の性質によって、生態系の時間変化の様相が影響を受けることが明らかとなった。この成果を論文にまとめ、学術誌に投稿した。生物は餌不足に直面したときの生物の反応は、代謝を落として体内に蓄えられているグリコーゲンを消費するフェーズ1，さらに代謝を落として脂肪の酸化とタンパク質の分解を行って生命活動を維持するフェーズ2、タンパク質の分解が初期の30％から50％に達すると重要な組織の機能が損なわれて死に至るフェーズ3の3段階を経ることが知られている。それぞれのフェーズの長さと、代謝の低下の程度は生物の分類群によって、また、それぞれの種の生活史の中に餌不足の期間が含まれるかどうかによって様々な変異を持つことが知られている。このような反応様式と、それぞれのフェーズの長さが種によって異なり、さらにそれが進化過程で変化しうるプロセスをYoshida (2008)で開発していた食物網進化モデルと本研究で開発した生態系物質循環進化モデルに組み込んだ二つの生態系モデルを開発した。このモデルに基づいたシミュレーションを行って、絶滅のパターンについての解析を進めている。

基于Yoshida等人开发的生态系统模型（一种准确地重现生态系统材料循环的数学模型）。 （2019年），使用针对实际生态系统的模拟进行了行为分析，以引入生物体的进化过程，并确认“生态系统材料循环进化模型”的预测能力，该模型可以同时重现生态系统的材料循环和进化过程。结果，已经揭示了生态系统演化早期出现的生物的性质会影响生态系统的时间变化。该结果被编译成论文，并提交给学术期刊。众所周知，当生物面临粮食短缺时，生物的反应经历了三个阶段：第1阶段，在那里它们降低了新陈代谢并消耗糖原储存在体内的第2阶段，在那里它们降低了代谢并氧化脂肪并氧化脂肪并破坏蛋白质，以维持生命的活性，并保持其重要的3次蛋白质分解，蛋白质分解为最初的30％conforce and Occe and 50％，该功能是50％的功能，该功能是功能，该功能是功能，该功能是功能，该功能是功能。众所周知，根据每个阶段的长度以及代谢的程度，取决于生物体的分类群以及食物缺乏症的时期是否包括在每个物种的生活史中。我们开发了两个生态系统模型，这些模型结合了吉田（2008）开发的食品网络进化模型以及结合了本研究中开发的生态系统材料循环进化模型以及本研究中开发的生态系统材料循环进化模型。基于此模型进行模拟以分析灭绝模式。