生態的形質と発生機構の共進化と多様化についての理論的解析

生态性状和发育机制协同进化和多样化的理论分析

基本信息

批准号：
12J40187
负责人：
伊藤洋
金额：
$ 1.69万
依托单位：
The Graduate University for Advanced Studies
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2012
资助国家：
日本
起止时间：
2012-04-01 至 2015-03-31
项目状态：
已结题

项目摘要

本研究の目的は、生態的機能を持つ形態形質とその発生機構の進化が動物群集の適応的進化、多様化や群集遷移において果たし得る役割を理論的に明らかにすることであり、以下の３つの解析から成る:解析（１）形態や行動における適応放散と群集遷移の再現、解析（２）適応放散と群集遷移における生態形質、発生機構の進化的変化と意義についての解析、解析（３）生態的形質と発生機構の共進化を記述し解析するための数学的手法の開発。昨年度は主に解析（３）を行った。具体的には以下の通りである。適応進化を解析するためのAdaptive Dynamics理論では、生態的相互作用による選択圧が集団の進化的な分岐を引き起こす現象を、進化的分岐（evolutionary branching）と呼ぶ。通常の進化的分岐条件の吟味には、具体的な数理モデルが必要となる。その場合、注目する形質以外の要素の時間変化を無視し、定数とすることが多い。しかしそれらの要素は、発生機構や気候のように、ゆっくりではあるが様々に変化しているかもしれない。そのような場合の進化的分岐の可能性を調べるために、モデル内の形質やパラメータの１つを未定のまま残し、「未定部分を適切に調節することで進化的分岐を生じさせることは可能か？」を吟味する条件（潜在分岐条件）も開発されている。本研究はこの条件を拡張し、モデルの核となる相互作用以外の全ての要素を未定として潜在分岐条件を吟味する手法を開発した。この手法は、任意の次元の形質空間に適用可能であり、原理的には関数型の形質（腕や脚などの３次元空間軸上の形態、資源軸上の資源利用分布など）にも適用できる。この手法を用いることにより、多様性進化の要因として注目する相互作用の潜在力を調べることができる。プロジェクト全体としては、解析（１）、（２）の成果は不十分であったが、解析（３）は予想以上の成果が得られた。

本研究的目的是从理论上阐明具有生态功能的形态性状及其发育机制的演化在动物群落的适应性进化、多样化和群落转型中所发挥的作用，包括两类分析：分析（1。 ) 形状和线条（2）分析和分析生态性状和发育机制在适应性辐射和群落转型中的进化变化和意义（3）描述生态性状和发育机制的协同进化分析数学方法的发展去年我们主要进行了分析（3）。具体而言，详细如下。在分析适应性进化的适应性动力学理论中，生态相互作用的选择压力导致种群进化分支的现象称为进化分支。需要一个具体的数学模型来检查正常的进化分支条件。在这种情况下，除了感兴趣的特征之外的元素随时间的变化通常被忽略并使用常数。然而，这些因素，例如发育机制和气候，可能正在发生变化，尽管速度很慢。为了研究这种情况下进化分歧的可能性，我们在模型中留下一个未确定的特征或参数，并说：“通过适当调整未确定的部分，有可能导致进化分歧。”条件（潜在分支条件）还被开发来检查是否在这项研究中，我们扩展了这一条件，并开发了一种方法来检查潜在的分支条件，同时保留除形成模型核心的相互作用之外的所有元素未确定。该方法可以应用于任意维度的特质空间，原则上也可以应用于功能性特质（手臂和腿等三维空间轴上的形态、资源轴上的资源使用分布等）。通过使用这种方法，我们可以研究相互作用的潜力，这是多样性进化的重要因素。就项目整体而言，分析（1）和（2）的结果不足，但分析（3）的结果好于预期。

项目成果

期刊论文数量（0）

专著数量（0）

科研奖励数量（0）

会议论文数量（0）

专利数量（0）

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DOI：
发表时间：
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通讯作者：
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DOI：
发表时间：
2012
期刊：
影响因子：
0
作者：
Hiroshi C. I to;Ulf Dieckmann;Hiroshi Ito;伊藤洋
通讯作者：
伊藤洋

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通讯作者：
吉成由貴子