性の生理メカニズムと環境応答進化を統合する数理的研究

整合性生理机制与环境反应演化的数学研究

基本信息

批准号：
19K06838
负责人：
山口幸
金额：
$ 2.75万
依托单位：
Tokyo Woman's Christian University (2020-2022)Nara Women's University (2019)
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
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

多様な動物の性分化や性決定に関する内分泌学・生理学・分子生物学的な機構が急速に明らかになってきている。他方でその究極要因については、環境が適応度に与える影響の性差に注目した研究がなされてきた。本研究では、遺伝子ネットワークや発生的・生理的メカニズムを考慮したモデルの上に、自然淘汰や性淘汰が働くとき、どのような形質や環境応答が進化するかを探索するのが目的である。今年度は、主に２つのテーマに取り組んだ。(1)共同研究者の巌佐庸氏（九州大学名誉教授）がProceedings of The Royal Society BからThe annual Darwin reviewへの招待を受けて、山口と巌佐がこれまで発表してきた共著論文の内容およびそれに関連する研究を紹介した。「海洋動物の多様な性表現の理論的研究」というタイトルで、多様な性システムを理解するためのゲーム理論を使用した研究をまとめ、このような手法は一般的なパターンを理解するのに重要であるが、特定のケースに向けたモデルの改良には制約を支配する至近要因を考慮する必要があり、そのためには生理学的、エピジェネティクス、分子分析から得られる情報が必要であると主張した (Iwasa & Yamaguchi, 2023)。(2)ワムシとミジンコでは好適な環境条件下では無性生殖が行われ、効率よく増殖する。しかし、生育に不敵な環境が予測されると有性個体が出現し、それらが交尾して耐久卵を算出する。生殖の切り替えが起こる条件について、bed-hedging理論に基づくモデルの解析を進めているが、計算上困難な部分の解決には至らなかった。しかし、研究会「生物リズム若手研究者の集い2022」に参加し、ミジンコの性決定に関する実験的研究についての情報を収集することができたため、今後はそれを用いたモデルの改良を進める予定である。

各种动物的性分化和性确定的内分泌，生理和分子生物学机制正在迅速变得清晰。另一方面，已经进行了研究，重点是环境对健身的影响的性别差异。这项研究旨在探索自然选择和性选择在考虑基因网络以及发育和生理机制的模型上发生的特征和环境反应的类型。今年，我们专注于两个主要主题。（1）合作研究员Iwasa Tsunesa（九州大学名誉教授）收到了皇家学会B会议记录的邀请，并向年度的达尔文评论介绍了Yamaguchi和Iwasa的共同作品的内容，并介绍了迄今为止发表的内容。他用游戏理论来理解多样化的性系统的研究总结了标题“对海洋动物多样性表达的理论研究”，认为这种方法对于理解一般模式很重要，对特定案例的模型的改进需要考虑约束的密切因素，并且需要从生理，表观遗传学和分子分析中进行信息（IWASA和YAMAGUCHI和YAMAGUCHI，20233）。（2）在适当的环境条件下无性繁殖并有效地增殖。但是，当预测无与伦比的环境时，会出现性别的个体，并配合以计算耐用的鸡蛋。我们目前正在基于基于床上的理论进行分析模型，涉及发生繁殖切换的条件，但我们无法解决计算的困难部分。但是，由于他能够参加研究小组“ 2022年年轻的生物节奏研究人员的收集”，并收集了有关水煮性性行为确定的实验研究的信息，因此他计划将其利用它来改善该模型。