シロアリの建設行動を用いた自己組織化システムの適応進化の検証

利用白蚁构建行为验证自组织系统的适应性进化

基本信息

批准号：
15J02767
负责人：
水元惟暁
金额：
$ 1.79万
依托单位：
Kyoto University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2015
资助国家：
日本
起止时间：
2015-04-24 至 2018-03-31
项目状态：
已结题

项目摘要

最終年度である本年度では、昨年までの理論研究から得られた予測についてシロアリを用いて実証すること、そして得られた成果を論文として発表することを目的とした。理論研究の結果、オスとメスの両方が互いを探索する配偶者探索において、雌雄が異なる動き方で探索すると最適な戦略になり得ることを発見した（Mizumoto et al. 2017, Journal of the Royal Society Interface）。この理論予測を、ヤマトシロアリとイエシロアリの2種を用いて検証した。シロアリの歩行による配偶者探索において、一度ペアになったオスとメスがはぐれた場合に、メスがその場にとどまり、オスが辺りを歩行探索するという動きの性差が観察された。また、歩行パターンの性差が、この状況において再遭遇確率の上昇に寄与することを示した。理論予測のとおり、雌雄で異なる動きのパターンと相互探索の最適化が結びつく例を発見できた。更に、誘引シグナルの存在下における配偶者探索では、異性を検出できる距離の性差が大きい場合に、動きの性差も大きくなるという理論予測(Mizumoto and Dobata 2018, Scientific Reports)も検証した。シロアリの歩行パターンの性差には種間差が見られ、フェロモンの性質により、異性を検出できる距離の性差が大きいヤマトシロアリでは、その距離の性差の小さいイエシロアリと比べて、はぐれた際の動きの性差が大きかった。以上の結果は、生物の最適なランダム探索戦略を考える上で、実際の状況を詳細に想定することの必要性を強調した点で重要な成果であり、現在国際学術誌に投稿中である。また、これまでの研究成果を多くの論文として発表することができた。共同研究の成果を含め、6つの論文が国際誌に掲載された。複数の国内の学術誌にも研究成果の解説記事を執筆した。

今年的最后一年旨在证明从理论研究到去年使用白蚁获得的预测，并发布作为论文获得的结果。理论研究发现，在配偶搜索中，男性和女性互相搜索，探索不同的运动方式可能是最佳策略（Mizumoto等人，2017年，皇家社会界面杂志）。使用两个物种验证了这种理论预测：Yamato tryite和Kusa白蚁。在通过白蚁行走来寻找配偶时，运动的性别差异曾经是成对的男性和女性分开的，女性呆在那里，雄性在周围漫游。还已经表明，步行方式上的性别差异有助于在这种情况下重新遇到的可能性增加。随着理论预测的做法，我们能够发现在男性和女性中链接出不同运动模式和相互搜索优化的例子。此外，我们还研究了理论预测（Mizumoto和Dobata 2018，科学报告），当配偶在存在吸引信号的情况下进行搜索时，当可以检测到异性的性别差异很大时，运动的性别差异也会增加。白蚁的行走模式的性别差异存在种间差异，并且由于信息素的性质，Yamato白蚁的性质，距离的性别差异很大，允许检测到异性的性别差异，而在距离较小的性别差异的人则流动时的运动差异更大。以上结果是强调在考虑最佳随机搜索策略时要详细考虑实际情况的重要结果，并且目前正在发布国际学术期刊中。此外，许多研究结果已发表在论文中。六篇文章已在国际期刊上发表，包括合作研究的结果。他还撰写了文章，解释了他在日本的几个学术期刊上的研究结果。