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

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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。