Testing a game model on the stable polymorphism of colour vision in callitrichid species

测试卡利特里科物种色觉稳定多态性的博弈模型

基本信息

批准号：
19K16242
负责人：
関元秀
金额：
$ 2.75万
依托单位：
Kyushu University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
财政年份：
2019
资助国家：
日本
起止时间：
2019-04-01 至 2024-03-31
项目状态：
已结题

项目摘要

２０２１年に開発し Kuga, Seki, et al. (2021) として発表した、形質の性的二型や同性内多型が集団内で安定的に維持される進化生態学的メカニズムに関する数理モデルは、遺伝システムの記述が近似的であり、雌雄それぞれが単為生殖する生物の進化動態の数理モデルと同等のものであった。さらに性的二型が保たれうる形質の進化と、集団の性比（オスメス比）との関係も、解き明かすべき課題として残っていた。２０２２年度は前記数理モデルを改定し、遺伝システムを正確な数式で記述し、注目する形質をコードする遺伝子が常染色体上にある場合と、各種遺伝システムの性染色体上にある場合のいずれもを取り扱えるようにした。さらに雌雄出生性比を記述するパラメーターを追加することで、出生性比が雌雄いずれかに偏る生物集団も分析対象に含めることができるようになった。改定モデルを用いて、ショウリョウバッタ逃避時の発音行動の進化動態を分析した。ショウリョウバッタではメスは全個体が逃避時に発音せず、オスは一部個体が発音する。性比が１対１の生物集団では、発音にかかるコストがメスで大きくオスで適度な量であれば前記状態が進化的に安定であり到達可能であることが Kuga, Seki, et al. (2021) で示唆されていたが、オスのコストの「適度な量」の範囲は比較的狭いものであった。改定モデルでは、「適度な量」の範囲が、性比を１対１からオス側に偏らせると広がり、メス側に偏らせるとより狭まることが示された。ショウリョウバッタでは出生性比がオス側に偏っている可能性があり、ショウリョウバッタでオスの多型が保たれていることと改定モデルの予測は符合する。研究経過は第３２回日本数理生物学会大会（オンライン）で口頭発表された。

数学模型于2021年开发，并出版为Kuga，Seki等。（2021）关于进化生态机制，在这种生态学机制中，性状的性二态性和性质内部多态性稳定地保持在人群中，并且相当于每个性别都会再生生成的生物体进化动力学的数学模型。此外，可以保留性二态性的性状的演变与人口（男女比例）的性别比之间的关系仍然是要解决的挑战。在2022财年，对数学模型进行了修订，以在准确的数学公式中描述遗传系统，从而使其能够处理两种情况，这些情况编码感兴趣特征的基因都在常染色体和各种遗传系统的性别染色体上的情况下。此外，通过添加描述出生比率的参数，分析现在可以包括在分析中具有偏见的出生比的生物种群。使用修订的模型，我们分析了从蚱hopper逃脱期间发音行为的进化动力学。在蚱hopper中，当所有人逃脱时，女性并不是说男性，而男性则由某些人发音。在性别比例为1：1的生物体中，在Kuga，Seki等人中提出了这一点。（2021）如果发音成本很大，男性和中等，则国家在进化上稳定且可达到，但男性成本的“中等量”范围相对较窄。修订后的模型表明，当性别比从1：1偏向男性方面时，“中等量”范围会扩大，并且当性别比偏向女性方面时，范围甚至进一步缩小。蚱hopper中的出生比率可能会偏向男性侧，并且修订模型的预测与蚱hopper中的男性多态性一致。研究进度在第32届日本数学生物学会议（在线）上口头提出。