平成20（2008）年度　一般研究２実施報告書

課題番号	20−共研−2052		分野分類			統計数理研究所内分野分類			h
						主要研究分野分類			1
研究課題名	生物進化におけるリダンダンシーの解析的研究
フリガナ 代表者氏名	タイナカ　ケイイチ 泰中　啓一				ローマ字		TAINAKA KEIICHI
所属機関	静岡大学
所属部局	創造科学技術大学院環境・エネルギーシステム専攻
職　　名	教授
配分経費	研究費	40千円		旅　費		120千円		研究参加者数		9　人

研究目的と成果（経過）の概要

生物は一見すると無駄とか冗長性（リダンダンシー）と思えるような形質を様々に進化させている。近年、ＤＮＡとか生体内のリダンダンシーには多くの研究がある。しかし我々は生態系全体の視点から個々の生物のリダンダンシーを研究し、その重要性を指摘してきた。本研究では、長年まだ未解明のリダンダンシーを対象として、主として格子ロトカボルテラ法というモンテカルロ法を使って研究する。一見すると（短期的には）最適とはいえない形質であっても、長期的なスパンでは、また生態系の中では最適となる見方である。リダンダンシーを環境変動下での「負けるが勝ち」の生き残り戦略として説明する。たとえ短期的にはゲームに負けても長期的には勝つような戦略である。
本年度、従来のESS戦略に代わって、生物存続を柱とする最適戦略を考えた。たとえばセミの場合である。セミではESS戦略は不適当である。なぜならセミはほとんど地中にいて、地上では交配だけが目的だからである。つまり戦略間の競争がないから、重要なのは生物存続を柱とする最適戦略である。
またたとえば性比のシミュレーションである。存続が可能な性比の値は、非常に狭い範囲に限られることが分かった。存続可能でない戦略は、たとえゲームに勝っても絶滅するので、ＥＭＳ戦略によって性比が決定できる。従来からたくさんの性比理論が存在するが、動物の性比が１：１になる理由やオスの出生率が多くなることを示した。今後、持続可能性の理論をさまざまな性比の問題に適用する。
モデリングとシミュレーションによって動物や植物の相互作用や進化の問題を研究する。格子模型を使ってフラクタルの解析や棲み分けパターンの形成の研究を行う。また撹乱実験をコンピュータ上で実行し、生物間相互作用を理論的に研究する。

当該研究に関する情報源（論文発表、学会発表、プレプリント、ホームページ等）

Yumi Tanaka, Jin Yoshimura, Chris Simon, John R. Cooley and Kei-ichi Tainaka, The Allee effect in the selection for prime-numbered cycles in periodical cicadas. Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS), Vol. 106, pp. 8975−8979 (2009).

Yumi Tanaka, Taro Hayashi, Donald G. Miller III, Kei-ichi Tainaka, Jin Yoshimura, Breeding games and dimorphism in male salmon. Animal Behaviour, Vol. 77, 1409−1413 (2009).

Tatsuo Miyazaki, Tatsuya Togashi, Nariyuki Nakagiri, Yukio Sakisaka, Kei-ichi Tainaka and Jin Yoshimura. Do spatial effects appear at low dilution rate in chemostat? Ecological Complexity, Vol. 6, 191−196 (2009).

Koshi Kitamura, Jin Yoshimura, Kei-ichi Tainaka and Satoshi Yokojima,　Potential impacts of flooding events and stream modification on an endangered endemic plant, Schoenoplectus gemmifer (Cyperaceae), Ecological Research, Vol. 24, 533−546 (2009).

Fuga Kumazawa, Takahiro Asami, Nariyuki Nakagiri, Kei-ichi Tainaka, Tatuya Togashi, Tasuo Miyazaki and Jin Yoshimura. Population dynamics of Müllerian mimicry under interspecific competition. Ecological Modelling, Vol. 220, 424−429 (2009).

Jin Yoshimura, Taro Hayashi1, Yumi Tanaka, Kei-ichi Tainaka and Chris Simon. Selection for prime-number intervals in a numerical model of periodical cicada evolution. Evolution, Vol. 63, 288-294 (2009).

泰中啓一・吉村仁, イースト菌における少子化パラドックス, 生物科学, in press.

研究会を開催した場合は、テーマ・日時・場所・参加者数を記入してください。

研究参加者一覧
氏名	所属機関
渥美　良太	静岡大学
斎藤　文吾	静岡大学
志村　隆彰	統計数理研究所
杉浦 康二	静岡大学
南　美穂子	統計数理研究所
森　秀人	静岡大学
横山　典侑	静岡大学
吉村　仁	静岡大学