【研究領域課題番号】18K06397 (KAKENデータベースで見る）

【研究キーワード】

適応放散 / 種分化 / 数理モデル / シミュレーション / 幾何学的形態測定学 / 鳥類 / 海洋島 / 分散力 / 進化的制約 / 進化

【研究成果の概要】

本研究では、「なぜ鳥は海洋島で適応放散を起こすことができるのか？」、「海洋島で適応放散を起こす鳥と起こさない鳥はどう違うのか？」を調査した。第一の問いについては、海上分散力に富むはずの祖先種が、なぜ群島内の狭い海峡で遺伝的交流を断たれるのかが謎であったが、コンピュータシミュレーションにより、適応放散の起きる条件下では、自然選択が分散力の急激な減少をもたらす可能性を明らかにできた。第二の問いについては、鳥類が環境に適応する際に重要な役割を果たすくちばしの形態の進化可能性が適応放散が起きるか否かを決めるとの仮説があったが、カラス類を用いた3次元幾何学的形態測定学の研究は、この仮説を支持しなかった。

【研究の社会的意義】

人類の活動により、生物多様性の急激な喪失が続いている現代において、生物多様性についての理解の深化は急務である。海洋島の鳥の適応放散は、生物多様性の創出メカニズムを解明するための理想的な材料とみなされてきた。それは著しく多様な種を含む一方、観察がきわめて容易という特性を持つためである（海洋島の生態系はシンプルであり、そこに住む鳥は人間に対する警戒心を欠く）。本研究は、このように重要な題材について、「高い海上分散力を持つはずの鳥類がなぜ海洋島において多数の種に分化することができるのか」という、長年の謎を解決できた。

【研究種目】基盤研究(C)

【研究期間】2018-04-01 - 2022-03-31

【配分額】4,420千円 (直接経費: 3,400千円、間接経費: 1,020千円)

【研究分野】生態・環境

【研究領域課題番号】16K07510 (KAKENデータベースで見る）

【研究キーワード】

生活史 / 出産間隔 / 人類進化 / 数理モデル / 子育て / 文化進化 / 人類社会 / 人類学 / 進化 / 成長 / 霊長類

【研究成果の概要】

類人猿や狩猟採集民の生活史データと古人類化石の推定年齢データを用いて古人類の出産間隔を推定し、それが非常に短かったことを示した。また、化石証拠と数理モデルを用いて、高い死亡率と負傷率が原因でネアンデルタール人の文化発展が阻害されていたことを明らかにするとともに、言語能力が古人類の文化に与えた影響について分析した。さらに、古人類の社会構造や個体間の協力関係、繁殖戦略などの進化についても数理モデルを用いて研究した。そして、現代日本のデータを用いて、人類がいかなる理由で移動したり定住したりするのかを調べた。以上の多面的な研究によって、古人類がどのような生き物だったのかを詳細に検討した。

【研究種目】基盤研究(C)

【研究期間】2016-04-01 - 2019-03-31

【配分額】5,070千円 (直接経費: 3,900千円、間接経費: 1,170千円)

【研究分野】生態・環境

【研究領域課題番号】26291088 (KAKENデータベースで見る）

【研究キーワード】

進化 / 表現型可塑性 / トレードオフ / 藻類 / 適応 / 数理モデル / 生態学 / 微生物 / モデル化

【研究成果の概要】

進化や表現型可塑性による適応現象と個体数変化といった生態現象が密接に関連する「生態－適応フィードバック」の存在が明らかになりつつある。その理解を「種内多様性の具体性」の新しい視点から深化させる研究に取り組んだ。その結果、遺伝的構成のわずかな違いによって、異なる進化と生態のダイナミクスが引き起こされることがわかった。本研究により、遺伝的多様性の質的な違いが生態系に大きな影響を与えることがあると示され、生物多様性の一側面である遺伝的多様性を考慮する重要性が、今まで以上に示された。

【研究種目】基盤研究(B)

【研究期間】2014-04-01 - 2017-03-31

【配分額】15,990千円 (直接経費: 12,300千円、間接経費: 3,690千円)

【研究分野】生命・健康・医療情報学

【研究領域課題番号】25870190 (KAKENデータベースで見る）

【研究キーワード】

バイオインフォマティクス / RNA / RNA二次構造 / アルゴリズム / RNA結合タンパク質 / 文脈自由文法 / RNA進化 / 進化 / 構造進化 / RNA構造進化 / 数理モデル / 確率文脈自由文法 / 集団遺伝学 / 合祖理論 / 二次構造

【研究成果の概要】

細胞内のRNA分子は、遺伝子に書き込まれた情報がタンパク質になり生理的な機能を発揮する上で非常に重要な役割を持つ。RNA分子の立体構造は、ステムと呼ばれる局所的二重らせん構造（二次構造）の３次元的な配置としてよく理解されることが知られており、二次構造の性質を解明することは、RNAの機能を理解する上で重要である。本研究において、我々は、メッセンジャーRNAや長鎖非コードRNAと呼ばれる長大なRNA分子に対して、その二次構造的性質を正確に計算することができるアルゴリズムの開発に世界で初めて成功した。また、RNA結合タンパク質の結合領域周辺がどのような二次構造的特徴をもつかを計算する手法も開発した。

【研究種目】若手研究(B)

【研究期間】2013-04-01 - 2017-03-31

【配分額】4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円)