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

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。

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。