Rapid evolution and species coexistence under environmental fluctuations

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生物集団中の対立遺伝子頻度が短い時間スケールで変化する「迅速な進化」は、形質の変化を通じて、個体群動態・群集構造・生態系機能といったさまざまな生態学的プロセスに影響しうる。しかし、群集生態学の中心的な問いである、「共通の資源をめぐって競争している多くの種がどのようにして安定的に共存するのか」という問題において、迅速な進化が果たす役割については未解明の点が多い。そこで本研究では、時間的・空間的な環境変動のもとで、遺伝的多様性と種多様性が複雑に相互作用する生態-進化動態を、数理モデル解析・数値計算・文献調査を通じて明らかにすることを目的とする。特に、Chessonの共存理論の枠組みにおいて調べられてきた、時空間的な環境変動のもとでストレージ効果・相対的非線形性などの機構が競争排除・多種共存に与える影響を、迅速な進化を通じて捉え直すことを主眼としている。2022年度は、迅速な進化によって促進される2種の安定共存の動態を、Chessonの共存理論における「ニッチ分化」と「競争能力の比」という指標から捉え直す理論研究を発表した。さらに、遺伝的なメカニズムがどのように生態-進化動態に影響しうるか、という点についての知見をまとめた。また、相対的非線形性についての短い総説論文を執筆し、時間的に変動する環境において、遺伝的多様性と種多様性がストレージ効果によってどのように維持されるか、また迅速な進化がどのようにストレージ効果を促進しうるか、という点についての理論研究を進めた。さらに、共存理論や生態-進化動態についての解説も含む群集生態学の教科書を翻訳した。