权益分类	功能权益	普通用户	{{item.name}}会员
{{category.name}}	{{benefitItem.name}}

A theory of the evolutionary dynamics caused by reciprocal feedback between evolutionary potential and phenotypic evolution.

由进化潜力和表型进化之间的相互反馈引起的进化动力学理论。

基本信息

批准号：
22K15163
负责人：
香川幸太郎
金额：
$ 1.66万
依托单位：
Tohoku University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
财政年份：
2022
资助国家：
日本
起止时间：
2022-04-01 至 2025-03-31
项目状态：
未结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-22K15163/
关键词：
進化可能性確率過程中立進化雑種形成突然変異率進化理論

项目摘要

進化には遺伝的多様性が不可欠である。近年の研究から、集団に供給される遺伝的多様性の多寡が集団の表現型に依存して変化しうることが示されている。したがって、集団が持つ進化ポテンシャルと表現型進化の間にはフィードバック・ループが成立しうる。これを受けて本研究では「進化ポテンシャルと表現型進化のフィードバック・ループが表現型進化に方向性を与え、自然選択の不在下でも非ランダムなマクロ進化を導く」という新理論を提唱する。この目的を達成するため、二つの研究課題を進めた。【①基礎理論の構築】進化ポテンシャルと表現型進化のフィードバックが生み出す進化動態に関する基礎理論の構築を目指して、適応度に個体間差が無いと仮定し、突然変異率を進化しうる形質としたトイモデルによるシミュレーションを行った。その結果、進化動態を表現型空間中の軌跡として表現した時、低い突然変異率を実現する表現型領域に留まる時間が相対的に長くなる傾向が確認された。したがって、複数集団のアンサンブルでは突然変異率を低下させる方向へ進化する傾向が観察された。この現象の確率過程の手法による定式化も進めている。【②理論の具体例の提案】進化ポテンシャルと表現型進化のフィードバックが導く進化動態の具体例を提案することを目的に、交雑帯における交配形質（例：繁殖時期）の進化シミュレーションも行った。遺伝的に分化した系統間の交雑帯では、別系統由来のゲノムが混ざり合うことで多様な表現型を持つ雑種個体が生み出され、表現型の偶発的進化が促進される。しかし、交雑帯集団で交配形質の新奇な表現型の頻度がある時偶然増加すると、親系統との交配が起こらなくなり、その後は交雑による多様性の創出が停止する。このような生殖隔離形質の進化と交雑による進化ポテンシャルの相互フィードバックが、新奇交配形質の進化を通じた種分化を促進しうることが進化シミュレーションで確認された。

The diversity of evolution cannot be neglected. In recent years, studies have been conducted on the diversity of cluster supply genes and the dependence of cluster phenotypes on genetic diversity. During the evolution of phenotypes, there was no change in the population structure. This paper proposes a new theory of evolution of phenotype evolution, which is based on the theory of directionality and natural selection. The goal is to achieve the goal, and the second research topic is to advance. (1) Construction of basic theory: Construction of basic theory related to evolution of phenotype, adaptation of individual differences, and sudden variation of rate of evolution. The results, evolution dynamics, trajectories in phenotypic space, low and sudden variation rates, and the tendency to stay in phenotypic domains for long periods of time are confirmed. The tendency of multiple clusters to change direction is observed when the rate of change decreases. The method of confirming the process of this phenomenon is formalized and advanced. (2) Proposal for specific examples of evolution and phenotype evolution. Proposal for specific examples of evolution and behavior of mating characteristics (e.g., reproductive period). The differentiation of genetic diversity and the interaction between different systems are related to the origin of different phenotypes and the evolution of phenotypes. The frequency of novel phenotypes of mating patterns in the mating population increased occasionally, and the diversity of mating patterns in the parent system ceased. The evolution of reproductive isolation traits and mating traits is recognized by the evolution of mating traits and species differentiation.