迅速な進化を考慮したメタ個体群動態の理論・実験的研究

考虑快速进化的集合种群动态理论与实验研究

基本信息

批准号：
11J08508
负责人：
笠田実
金额：
$ 1.22万
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：
2011
资助国家：
日本
起止时间：
2011 至 2013
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-11J08508/
关键词：
個体群動態進化ケモスタット表現型可塑性メタ群集

项目摘要

平成25年度は、モスタットを用いた捕食者被食者系における生態と進化のフィードバック実験の結果を、共同研究者とともに、理論的に分析した。その結果を踏まえて、増殖速度の速さと捕食抵抗性に関する進化的なトレードオフの形の詳細が、個体群動態と進化のフィードバック相互作用のパターンに影響することを明らかにした。トレードオフの形の詳細が個体群動態および進化動態に影響を与えるということは、これまで理論的には言われてきたが、実験的に証明した研究はこれまでになかった。今回、本研究でそれが示されたことによって、進化と生態のフィードバック相互作用の理解するための、大きな一歩となった。また、平成24年度に新たにスタートした、表現型可塑性と進化のタイムスケールに関する理論的な研究に関しても、平成25年度で詳細な解析を行った。これまで、進化や、表現型可塑性などの個々の適応に注視した研究は多かったが、それらの相対的な重要性についてはほとんど明らかでなかった。しかし、現実には、様々な適応が自然界には同時に存在しているので、その相対的な有利さを考えることは重要である。本研究の解析の結果、異なる適応戦略である、進化と可塑性の有利さは、環境変動の時間スケールに応じて複雑に変化することを明らかになった。また、モデルの感度分析から、可塑性と進化の有利性の変化がなぜ起こるのかというメカニズムを解明し、「可塑性のコスト」、「可塑性の速さ」、「自然選択の強さ」が有利さを決定する重要なファクターとなっていることを示した。

在2013年，我们从理论上分析了使用Mostats和合作者一起使用捕食者捕集系统中生态和进化反馈实验的结果。根据结果，我们揭示了增长速度和捕食抗性之间进化权衡的细节会影响人口动态的模式和进化反馈相互作用。从理论上说，权衡形式的细节会影响人群和进化动态，但到目前为止尚未证明研究。本研究为理解进化与生态学之间的反馈相互作用提供了重大步骤。此外，2013年对有关表型可塑性和进化的时间尺度进行了详细分析，该研究于2012年新开始。到目前为止，许多研究都集中在诸如进化和表型可塑性之类的个体适应性上，但是它们的相对重要性在很大程度上尚不清楚。但是，实际上，自然界同时存在各种适应，因此考虑其相对优势很重要。对这项研究的分析表明，不同适应策略，进化和可塑性的优势取决于环境波动的时间尺度。我们还阐明了为什么可塑性和进化优势的变化来自模型敏感性分析的机制，并表明“可塑性成本”，“可塑性速度”和“自然选择的强度”是确定优势的重要因素。