生物多様性の維持機構に関する統計力学的・計算物理学的研究

生物多样性维持机制的统计力学和计算物理研究

基本信息

  • 批准号:
    14740232
  • 负责人:
  • 金额:
    $ 1.98万
  • 依托单位:
  • 依托单位国家:
    日本
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
  • 财政年份:
    2002
  • 资助国家:
    日本
  • 起止时间:
    2002 至 2004
  • 项目状态:
    已结题

项目摘要

数理生物学、ゲーム理論などの様々な分野で研究されている一般的な生物ネットワークモデルに対する、統計力学的研究を行った。特に、種数が多く複雑で多様な種間相互作用をもつ系が進化する条件を調べた.この成果はTheoretical Population Biology誌に掲載された(研究発表2,Tokita and Yasutomi,2003).さらに、実際の生態系で普遍的に観察される、いわゆる「種の豊富さのパターン(各種の個体数の分布を特徴づける巨視的なパターン)」を示していた.この群集モデルがもつ相互作用の対称性から、種の豊富さのパターンに対する統計力学的な理論解析が可能となり、環境条件および系の生産力や成熟度に関係する単一のパラメータに対して、共存する種数、個体数の分布、種の豊富さのパターンなどを解析的に得ることができた.個体数の分布は、実際の野外研究で観察される、「左に歪んだ」「カノニカル」な対数正規分布に近い形をとることもわかった。パラメータに依存する分布の形の変化も、野外研究での観察と一致していた.この成果はPhysical Review Letters誌に掲載された(研究発表3,Tokita,2004).これまでの種の豊富さのパターンについての理論は、単一栄養段階で競争関係にある比較的単純な群隼のみに適用可能であったが、本研究によって、より一般的な大規模群集に対しても適用可能な理論が初めて構成された.これは、本研究課題が目指した、統計力学的な視点の種多様性研究に対する有効性を示したといえる.また、上記のモデルとは異なるクラスの「反対称」相互作用をもつレプリケーター系(研究発表1,Chaawanya and Tokita,2002)に対する種の豊富さのパターンに関する統計力学的定式化も行い、野外研究でよく観察される分布(対数正規分布、マッカーサーの折れ棒モデルと等価な指数分布、フィッシャーの対数級数則など)を解析的に導くことができた.
Theory of mathematical biology, ゲ ー ム な ど の others 々 な eset で research さ れ て い る general な biological ネ ッ ト ワ ー ク モ デ ル に す seaborne る, statistical mechanics research を っ た. に, species が く more complex 雑 で many others な interspecific interaction を も つ department が evolution す る conditions を adjustable べ た. こ の results は Theoretical Population Biology tzu に first white jasmines load さ れ た (research 発 table 2, Tokita and Yasutomi, 2003). さ ら に, be interstate の ecosystems で common に 観 examine さ れ る, い わ ゆ る "kind of の aboundant さ の パ タ ー ン (の, various の individual number distribution を 徴 づ け る the macroscope な パ タ ー ン)" を shown し て い た. こ の cluster モ デ ル が も つ interaction の said sex seaborne か ら, kind of の aboundant さ の パ タ ー ン に す seaborne る series Meter mechanics theory of な resolution が may と な り, environmental conditions, お よ び is の productivity や maturity に masato is す る 単 a の パ ラ メ ー タ に し seaborne て, coexistence す る の, species and individual number distribution, kinds of の aboundant さ の パ タ ー ン な ど を parsing of に る こ と が で き た. Individual number の は, be interstate の field study で 観 examine さ れ る, "left に slanting ん だ" "カ ノ ニ カ ル" な に several normal distribution of seaborne い form を と る こ と も わ か っ た. パ ラ メ ー タ に dependent す の る distribution form の - も, field study で の 観 examine と consistent し て い た. こ の results は Physical Review Letters tzu に first white jasmines load さ れ た (research, Tokita 発 table 3, 2004). The こ れ ま で の kind の aboundant さ の パ タ ー ン に つ い て は の theory, a tech students.their ownship 単 Duan Jie で competition masato is に あ る comparison of pure な 単 falcon の み に may apply で あ っ た が, this study に よ っ て, よ り general な large-scale cluster に し seaborne て も can apply Can early な theory が め て constitute さ れ た. こ れ は, this research topic が refers し た, statistical mechanics な viewpoints に の kind of many others in research of seaborne す る have sharper sex を shown し た と い え る. ま た, written の モ デ ル と は different な る ク ラ ス の interaction "anti polices said" を も つ レ プ リ ケ ー タ ー system (research 発 table 1, Chaawanya and Tokita, 2002) に す seaborne る kind の aboundant さ の パ タ ー ン に masato す る statistical mechanics demean も い, field study で よ く 観 examine さ れ る distribution (for normal distribution, seaborne マ ッ カ ー サ ー の fold れ rods モ デ ル と etc 価 な exponential, フ ィ ッ シ ャ ー の number series is seaborne な ど) を parsing に guide く こ と が で き た.

项目成果

期刊论文数量(4)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(0)
Emergence of a complex and stable network in a model ecosystem with
在模型生态系统中出现复杂而稳定的网络
Large-dimensional replicator equations with antisymmetric random interactions
多様性の進化と維持機構
多样性的演化与维持机制
  • DOI:
  • 发表时间:
    2004
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    時田恵一郎
  • 通讯作者:
    時田恵一郎
生態学事典(共著、「ランダム群集モデル」担当)
生态百科全书(合著者,负责“随机人群模型”)
  • DOI:
  • 发表时间:
    2003
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    T.Chawanya;K.Tokita;時田恵一郎
  • 通讯作者:
    時田恵一郎
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時田 恵一郎其他文献

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Statistical mechanics of nonlinear evolutionary dynamics with a large degree of freedom
大自由度非线性演化动力学统计力学
  • 批准号:
    19K03650
  • 财政年份:
    2019
  • 资助金额:
    $ 1.98万
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
蛋白質等のヘテロ高分子の設計問題に関する理論的研究
蛋白质等杂聚物设计问题的理论研究
  • 批准号:
    12740235
  • 财政年份:
    2000
  • 资助金额:
    $ 1.98万
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Encouragement of Young Scientists (A)
蛋白質の天然構造の創発的進化についての計算物理学的研究
天然蛋白质结构新兴演化的计算物理研究
  • 批准号:
    10740190
  • 财政年份:
    1998
  • 资助金额:
    $ 1.98万
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Encouragement of Young Scientists (A)
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结合元动力学的自主开发系统的突现演化研究
  • 批准号:
    08233215
  • 财政年份:
    1996
  • 资助金额:
    $ 1.98万
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas
メタダイナミクスを取り入れた自律的発展系における創発的進化の研究
结合元动力学的自主开发系统的突现演化研究
  • 批准号:
    07243212
  • 财政年份:
    1995
  • 资助金额:
    $ 1.98万
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas
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