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宿主・寄生者の共進化の数理的研究：移動分散と宿主操作から，多様化へ

宿主-寄生虫协同进化的数学研究：从运动和分散以及宿主操纵到多样化

基本信息

批准号：
13J00914
负责人：
入谷亮介
金额：
$ 2.3万
依托单位：
Kyushu University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2013
资助国家：
日本
起止时间：
2013-04-01 至 2016-03-31
项目状态：
已结题

项目摘要

（１）宿主の移動分散は、寄生者の存続可能性に影響をあたえることを示した。従来研究されてきた数理モデルにおいては、感染個体と健康個体の移動分散率は同じであると仮定されていた。このもとでは、寄生者の存続可能性の指標『基本再生産数』$R_0$は、移動分散率によらない値をとった。しかし、本研究で取り組んだ「感染個体と健康個体間における異なる移動分散率」という現象のもとでは、寄生者の存続可能性は、感染個体の移動分散にともなって低下するが、健康個体の移動分散にともなって向上することが示された。これは、移動分散にはコストがかかるため、感染個体が移動すればするほど、移動中に感染個体が死亡する確率も（線形に）高まり、感染が広がるチャンスが低下するためであると理解される。（２）上で示されたような寄生者の存続可能性を所与としたうえでの解析に取り組んだ。その結果、感染個体が移動するか、健康個体が移動するか、というダイナミクスには双安定性が生じることが示された。特に、感染個体が移動する状態が達成されるか、健康個体が移動する状態が達成されるか、は集団の初期状態、あるいは突然変異のおこりかたに依存して決定されることが解明された。これは前年度にも示されていた結果と対応するものであるが、さらなる解析を進めたところ、そのように感染個体ばかりが出て行くというダイナミクスが選択されると、常に感染症フリーの状態が達成される、すなわち寄生者の絶滅が誘発されることが示された。これは、「血縁者に病気を移さない」という選択圧が、集団全体からの寄生者の駆逐に繋がるということである。いっぽうで、健康個体が移動するという状態が達成されると、寄生者の密度は非常に高く維持されることが示された。これは、「感染個体が移動しないことで増強された血縁者間の競争を避ける」という原理に主として起因していることも示された。

(1) The host's movement is scattered, and the parasite's existence is possible. In recent years, the number of infected individuals and the number of healthy individuals have been studied. The index of existence possibility of parasite and parasite is "basic reproduction number". This study was based on the results of the study, which showed that there was a difference in the mobility dispersion rate between infected individuals and healthy individuals, and that there was a difference in the mobility dispersion rate between infected individuals and healthy individuals, and that there was a difference in the mobility dispersion rate between infected individuals and healthy individuals. The infection rate of infected individuals is high (linear) and the infection rate is low (linear). (2) The above shows the possibility of the existence of parasites and the analysis of them. As a result, infected individuals move, healthy individuals move, and bistability occurs. In particular, infected individuals are moving to a state of completion, healthy individuals are moving to a state of completion, the initial state of the group is suddenly different, and the decision is clear. The results of the previous year showed that the infection status of infected individuals was achieved and the parasite was eliminated. "The blood of the patient moves to the middle of the room," he said. The density of parasites is very high. The reason for this is that the infected individual is moving and the competition between the infected individuals is increasing.