個体群動態の進化生物学:藻類-動物プランクトン系における実験的研究

种群动态的进化生物学：藻类-浮游动物系统的实验研究

• 批准号: 06J11752
• 负责人: 吉田 丈人
• 金额: $ 1.92万
• 依托单位: The University of Tokyo
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2006
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2006 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-06J11752/
• 关键词: 国際研究者交流; アメリカ; 進化; 個体群動態; 藻類; 動物プランクトン; 生態学; 進化学

1.振動する選択圧に応答する藻類の迅速な進化の直接観察を実施した。本実験には米国コーネル大学にある連続培養設備を用いた。マイクロサテライト遺伝子マーカーにより識別可能な藻類株を入手し、ワムシの捕食に対する抵抗性と藻類増殖速度を短期実験で評価した。捕食抵抗性と藻類増殖速度にトレードオフ関係のある藻類遺伝型組合せを用意し、ワムシと共に培養して長期にわたり個体群動態を観測すると共に、それぞれの藻類遺伝型の頻度を追跡した。その結果、ワムシによる捕食圧と栄養塩を巡る競争圧の強さに応じて、二つの藻類遺伝型の頻度が変化し、藻類の迅速な進化を直接観測することができた。また、観測された個体群動態と進化動態は数理モデルによる予測とよく合致していた。これらの結果は、進化と生態の両プロセスが似通った時間スケールで進行し得ることを示している。成果は論文として発表した。2.自然選択の歴史がその後の個体群動態に与える影響を調べた。この実験も、米国コーネル大学の連続培養装置を用いて行った。同一の個体群でも異なる自然選択の歴史を経験すれば、その間に遺伝的組成が変化することにより、その後に見られる個体群動態が全く異なるというJones ＆ Ellner(2004)の理論予測を検証した。同一の遺伝的組成をもつ藻類個体群を捕食圧の異なる条件で飼育し、その後共通の条件に移行したときの動態を長期にわたり観測したが、これまでの理論予測にはない結果が得られた。捕食者であるワムシ密度が大きく振動するのに対して、餌である藻類密度はほとんど変化しないという、奇妙な個体群サイクルが観測された。数理モデルによる解析や他の実験結果の解析を通して、密度-密度のサイクルではなく、密度-性質のサイクルであることが示唆された。成果は論文として発表予定である。

1. Direct observation of rapid evolution of algae in response to vibration selection This is the first time I've ever been to a university. A short term evaluation of the resistance to predation and growth of algae Predator resistance and algal growth rate are related to the combination of algal genetic types, and the frequency of algal genetic types is tracked in the long-term population dynamics. As a result, predator pressure, trophic stress, and competitive pressure have increased, and the frequency of two algal genetic types has changed, and the rapid evolution of algae has been directly measured. The dynamics of the individual population are measured mathematically. The result of this is that the evolution of ecology is similar to that of time. The result is that the paper is ready. 2. Natural selection history and individual population dynamics The culture device of the Chinese University of Science and Technology was used in the middle of the year. A theoretical prediction of the evolution of individual populations is presented in Jones & Ellner(2004). The composition of the same species, the predation pressure, the different conditions of cultivation, the common conditions of migration, the long-term measurement, the theoretical prediction and the results were obtained. The density of predator algae is higher than the density of predator algae. The mathematical analysis and the analysis of the results of other experiments are carried out in the following ways: density-density analysis, density-property analysis, density-property analysis. The result is that the paper is predetermined.

项目成果

Prey evolution on the time scale of predator-prey dynamics revealed by allele-specific quantitative PCR

• DOI: 10.1073/pnas.0600434103
• 发表时间: 2006-07-11
• 期刊: PROCEEDINGS OF THE NATIONAL ACADEMY OF SCIENCES OF THE UNITED STATES OF AMERICA
• 影响因子: 11.1
• 作者: Meyer, Justin R.;Ellner, Stephen P.;Yoshida, Takehito
• 通讯作者: Yoshida, Takehito