研究者詳細

顔写真

カワタ　マサカド
河田　雅圭
Masakado Kawata
所属
高度教養教育・学生支援機構　教養教育院
職名
総長特命教授
学位

  • 農学博士（北海道大学）

  • 農学修士（北海道大学）

プロフィール

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経歴 6

  • 2023年4月 ～ 継続中
    東北大学　高度教養教育・学生支援機構 教養教育院　総長特命教授

  • 2001年4月 ～ 2023年3月
    東北大学　大学院生命科学研究科　教授

  • 2000年4月 ～ 2001年4月
    東北大学　大学院理学研究科　教授

  • 1997年5月 ～ 2000年3月
    東北大学　大学院理学研究科　助教授

  • 1990年6月 ～ 1997年4月
    静岡大学　教育学部　助教授

  • 1988年4月 ～ 1990年5月
    静岡大学　教育学部　助手

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学歴 2

  • 北海道大学　農学研究科　農業生物学

    ～ 1987年6月30日

  • 帯広畜産大学　畜産学部　獣医学科

    1976年4月 ～ 1980年3月

委員歴 7

  • 日本進化学会　会長

    2024年8月 ～ 2026年7月

  • Ecological Research　Associate Editor-in-Chief

    2011年1月 ～ 2013年3月

  • Ecological Research　Editor-in-Chief

    2008年1月 ～ 2010年12月

  • Ecology Letters　Editor,

    2002年7月 ～ 2007年12月

  • Population Ecology　Editorial board

    1995年1月 ～ 2006年12月

  • The European Society for Evolution　Editor, Journal of Evolutonary Biology

    1998年7月 ～ 2001年6月

  • Journal of Evolutonary Biology　Editor,

    1998年7月 ～ 2001年6月

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所属学協会 2

  • 日本進化学会

  • 日本生態学会

研究キーワード 5

  • 進化可能性

  • 生物多様性

  • ゲノム進化

  • 生態

  • 進化

研究分野 2

  • ライフサイエンス / 多様性生物学、分類学 / 進化生物学

  • ライフサイエンス / 生態学、環境学 / 生態学

受賞 3

  1. 第18回日本生態学会賞

    2020年3月　日本生態学会

  2. 木村資生記念学術賞

    2017年8月　公益信託進化学振興木村資生基金

  3. 日本進化学会学会賞

    2017年8月　日本進化学会

論文 159

  1. Positive selection of a starch synthesis gene and phenotypic differentiation of starch accumulation in symbiotic and free-living coral symbiont dinoflagellate species

    Genome Biology and Evolution　evaf133　2025年7月2日

    出版者・発行元：

    DOI： 10.1093/gbe/evaf133 　

    eISSN：1759-6653

  2. Estimating bee distributions and their functional range to map important areas for protecting bee species and their functions. 査読有り

    Suzuki-Ohno,Y, F.o Ishihama, J. Yokoyama, M. N. Inoue, T. Nakashizuka, M. Kawata

    Scientifc reports　14　12824　2024年6月

    DOI： 10.1038/s41598-024-61848-z 　

  3. Detection of evolutionary conserved and accelerated genomic regions related to adaptation to thermal niches in Anolis lizards 査読有り

    Sakamoto,F, S. Kanamori, L. M. Díaz, A. Cádiz, Y. Ishii, K. Yamaguchi, S. Shigenobu, T. Nakayama, T. Makino, M. Kawata

    Ecology and Evolution　14　e11117　2024年3月

    DOI： 10.1002/ece3.11117 　

  4. Transcriptomic signatures associated with underlying rapid changes in the early phase brain of bi-directional sex change in Trimma okinawae

    Katsunori Tamagawa, Tomoki Sunobe, Takashi Makino, Masakado Kawata

    Royal Society Open Science　10　231450　2023年12月6日

    出版者・発行元：

    DOI： 10.1098/rsos.231450 　

    eISSN：2054-5703

  5. Genetic differentiation and local adaptation of the Japanese honeybee, Apis cerana japonica 査読有り

    Wakamiya, T, T. Kamioka, Y. Ishii, J. Takahashi, R. T. Maeda, M. Kawata

    Ecology and Evolution　13　e10573　2023年9月

    DOI： 10.1002/ece3.10573 　

  6. Environmental pH signals the release of monosaccharides from cell wall in coral symbiotic alga 査読有り

    Yuu Ishii, Hironori Ishii, Takeshi Kuroha, Ryusuke Yokoyama, Ryusaku Deguchi, Kazuhiko Nishitani, Jun Minagawa, Masakado Kawata, Shunichi Takahashi, Shinichiro Maruyama

    eLife　12　e80628　2023年8月18日

    出版者・発行元：

    DOI： 10.7554/elife.80628 　

    eISSN：2050-084X

  7. Twenty-year changes in the composition of a mixed stock of foraging green turtles in the Yaeyama Islands of Japan 査読有り

    Tomoko Hamabata, Masakado Kawata, Satomi Kondo, Ayumi Matsuo, Yoshihisa Suyama, Kazuyuki Suzuki, Kazunari Kameda

    Marine Ecology Progress Series　716　93-105　2023年8月10日

    DOI： 10.3354/meps14367 　

  8. Differentially expressed genes associated with body size changes and transposable element insertions between Caenorhabditis elegans and its sister species, C. inopinata. 査読有り

    Kazuma Kawahara, Taruho Inada, Ryusei Tanaka, Mehmet Dayi, Takashi Makino, Shinichi Maruyama, Taisei Kikuchi, Asako Sugimoto, Masakado Kawata

    Genome Biology and Evolution　15　4　2023年4月18日

    出版者・発行元：

    DOI： 10.1093/gbe/evad063 　

    eISSN：1759-6653

  9. On the origin of appetite: GLWamide in jellyfish represents an ancestral satiety neuropeptide. 国際誌 査読有り

    Thoma, V, S. Sakai, K. Nagata, Y. Ishii, S. Maruyama, A. Abe, S. Kondo, M. Kawata, Shun Hamada, R. Deguchi, H. Tanimoto

    Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America　120　2221493120　2023年4月

    DOI： 10.1073/pnas.2221493120 　

  10. Draft genome of six Cuban Anolis lizards and insights into genetic changes during their diversification 査読有り

    Shunsuke Kanamori, Luis M. Díaz, Antonio Cádiz, Katsushi Yamaguchi, Shuji Shigenobu, Masakado Kawata

    BMC Ecology and Evolution　22　129　2022年11月4日

    出版者・発行元：

    DOI： 10.1186/s12862-022-02086-7 　

    eISSN：2730-7182

  11. Humanized substitutions of Vmat1 in mice alter amygdala-dependent behaviors associated with the evolution of anxiety 査読有り

    Daiki X. Sato, Yukiko U. Inoue, Nahoko Kuga, Satoko Hattori, Kensaku Nomoto, Yuki Morimoto, Giovanni Sala, Hideo Hagihara, Takefumi Kikusui, Takuya Sasaki, Yuji Ikegaya, Tsuyoshi Miyakawa, Takayoshi Inoue, Masakado Kawata

    iScience　25　(8)　104800-104800　2022年8月

    出版者・発行元： Elsevier BV

    DOI： 10.1016/j.isci.2022.104800 　

    ISSN：2589-0042

  12. A new dwarf green anole (Squamata: Dactyloidae) of the Anolis carolinensisspecies group, from western Cuba 査読有り

    Luis M. Díaz, Antonio Cádiz, Karina Velazco, Masakado Kawata

    Caribbean Herpetology　1-16　2022年7月20日

    出版者・発行元： Caribbean Herpetology

    DOI： 10.31611/ch.84 　

    eISSN：2333-2468

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    Green anoles of the Anolis carolinensis group are divided into the carolinensis and isolepis subgroups according to a consensus ofmolecular phylogenies. Species in the Anolis isolepis subgroup (A. altitudinalis, A. isolepis, A. oporinus, and A. toldo) are endemic to Cubaand the highest diversity is concentrated in forested areas of eastern Cuba. Here, we describe a new species of this subgroup from westernCuba based on genetic and morphological differences from other species. Our phylogenetic analysis, based on DNA sequences,includes all of the known species and suggests that the new species is more closely related to A. altitudinalis, A. oporinus, and A. toldothan to the widespread A. isolepis. In addition, we provide a new hypothesis on the taxonomic status of A. incredulus and recommendthat it no longer be considered as a species in the A. carolinensis group. Due to the lack of a diagnosis, and poor condition, of the onlyavailable specimen, we consider A. incredulus as a species inquirenda. New morphological and genetic data of recently collected specimensof A. oporinus and A. toldo will provide complementary information about these species known from one or a few specimens.

  13. Genes associated with hot defensive bee ball in the Japanese honeybee, Apis cerana japonica 査読有り

    Takahiro Kamioka, Hiromu C. Suzuki, Atsushi Ugajin, Yuta Yamaguchi, Masakazu Nishimura, Tetsuhiko Sasaki, Masato Ono, Masakado Kawata

    BMC Ecology and Evolution　22　(1)　31　2022年3月

    出版者・発行元： Springer Science and Business Media LLC

    DOI： 10.1186/s12862-022-01989-9 　

    eISSN：2730-7182

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    Abstract Background The Japanese honeybee, Apis cerana japonica, shows a specific defensive behavior, known as a “hot defensive bee ball,” used against the giant hornet, Vespa mandarinia. Hundreds of honeybee workers surround a hornet and make a “bee ball” during this behavior. They maintain the ball for around 30 min, and its core temperature can reach 46. Although various studies have been conducted on the characteristics of this behavior, its molecular mechanism has yet to be elucidated. Here, we performed a comprehensive transcriptomic analysis to detect candidate genes related to balling behavior. Results The expression levels of differentially expressed genes (DEGs) in the brain, flight muscle, and fat body were evaluated during ball formation and incubation at 46 °C. The DEGs detected during ball formation, but not in response to heat, were considered important for ball formation. The expression of genes related to rhodopsin signaling were increased in all tissues during ball formation. DEGs detected in one or two tissues during ball formation were also identified. Conclusions Given that rhodopsin is involved in temperature sensing in Drosophila, the rhodopsin-related DEGs in A. cerana japonica may be involved in temperature sensing specifically during ball formation.

  14. Deep learning increases the availability of organism photographs taken by citizens in citizen science programs 査読有り

    Yukari Suzuki-Ohno, Thomas Westfechtel, Jun Yokoyama, Kazunori Ohno, Tohru Nakashizuka, Masakado Kawata, Takayuki Okatani

    Scientific Reports　12　(1)　2022年1月

    DOI： 10.1038/s41598-022-05163-5 　

    ISSN：2045-2322

    eISSN：2045-2322

  15. Gene expression alterations from reversible to irreversible stages during coral metamorphosis 国際誌 査読有り

    Yuu Ishii, Masayuki Hatta, Ryusaku Deguchi, Masakado Kawata, Shinichiro Maruyama

    Zoological Letters　8　(1)　4-4　2022年1月

    出版者・発行元： Springer Science and Business Media LLC

    DOI： 10.1186/s40851-022-00187-1 　

    eISSN：2056-306X

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    <title>Abstract</title>For corals, metamorphosis from planktonic larvae to sedentary polyps is an important life event, as it determines the environment in which they live for a lifetime. Although previous studies on the reef-building coral <italic>Acropora</italic> have clarified a critical time point during metamorphosis when cells are committed to their fates, as defined by an inability to revert back to their previous states as swimming larvae (here referred to as the “point of no return”), the molecular mechanisms of this commitment to a fate remain unclear. To address this issue, we analyzed the transcriptomic changes before and after the point of no return by inducing metamorphosis of <italic>Acropora tenuis</italic> with Hym-248, a metamorphosis-inducing neuropeptide. Gene Ontology and pathway enrichment analysis of the 5893 differentially expressed genes revealed that G protein-coupled receptors (GPCRs) were enriched, including GABA receptor and Frizzled gene subfamilies, which showed characteristic temporal expression patterns. The GPCRs were then classified by comparison with those of <italic>Homo sapiens</italic>, <italic>Nematostella vectensis</italic> and <italic>Platynereis dumerilii</italic>. Classification of the differentially expressed genes into modules based on expression patterns showed that some modules with large fluctuations after the point of no return were biased toward functions such as protein metabolism and transport. This result suggests that in precommitted larvae, different types of GPCR genes function to ensure a proper environment, whereas in committed larvae, intracellular protein transport and proteolysis may cause a loss of the reversibility of metamorphosis as a result of cell differentiation.

  16. Genetic basis of orange spot formation in the guppy (Poecilia reticulata) 査読有り

    Mayuko Kawamoto, Yuu Ishii, Masakado Kawata

    BMC Ecology and Evolution　21　(1)　2021年12月

    出版者・発行元： Springer Science and Business Media LLC

    DOI： 10.1186/s12862-021-01942-2 　

    eISSN：2730-7182

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    <title>Abstract</title><sec> <title>Background</title> To understand the evolutionary significance of female mate choice for colorful male ornamentation, the underlying regulatory mechanisms of such ornamentation must be understood for examining how the ornaments are associated with “male qualities” that increase the fitness or sexual attractiveness of offspring. In the guppy (<italic>Poecilia reticulata</italic>), an established model system for research on sexual selection, females prefer males possessing larger and more highly saturated orange spots as potential mates. Although previous studies have identified some chromosome regions and genes associated with orange spot formation, the regulation and involvement of these genetic elements in orange spot formation have not been elucidated. In this study, the expression patterns of genes specific to orange spots and certain color developmental stages were investigated using RNA-seq to reveal the genetic basis of orange spot formation. </sec><sec> <title>Results</title> Comparing the gene expression levels of male guppy skin with orange spots (orange skin) with those without any color spots (dull skin) from the same individuals identified 1102 differentially expressed genes (DEGs), including 630 upregulated genes and 472 downregulated genes in the orange skin. Additionally, the gene expression levels of the whole trunk skin were compared among the three developmental stages and 2247 genes were identified as DEGs according to color development. These analyses indicated that secondary differentiation of xanthophores may affect orange spot formation. </sec><sec> <title>Conclusions</title> The results suggested that orange spots might be formed by secondary differentiation, rather than de novo generation, of xanthophores, which is induced by Csf1 and thyroid hormone signaling pathways. Furthermore, we suggested candidate genes associated with the areas and saturation levels of orange spots, which are both believed to be important for female mate choice and independently regulated. This study provides insights into the genetic and cellular regulatory mechanisms underlying orange spot formation, which would help to elucidate how these processes are evolutionarily maintained as ornamental traits relevant to sexual selection. </sec>

  17. Bee occurrence data collected in citizen science program “ Hanamaru‐Maruhana national census” in Japan 査読有り

    Yukari Suzuki‐Ohno, Jun Yokoyama, Tohru Nakashizuka, Masakado Kawata

    Ecological Research　36　(6)　1028-1036　2021年11月

    出版者・発行元： Wiley

    DOI： 10.1111/1440-1703.12261 　

    ISSN：0912-3814

    eISSN：1440-1703

  18. The effect of the doublesex gene in body colour masculinization of the damselfly Ischnura senegalensis 査読有り

    Michihiko Takahashi, Genta Okude, Ryo Futahashi, Yuma Takahashi, Masakado Kawata

    Biology Letters　17　(6)　20200761-20200761　2021年6月

    DOI： 10.1098/rsbl.2020.0761 　

    ISSN：1744-9561

    eISSN：1744-957X

  19. Detection of genes positively selected in Cuban Anolis lizards that naturally inhabit hot and open areas and currently thrive in urban areas 査読有り

    Shunsuke Kanamori, Antonio Cádiz, Luis M. Díaz, Yuu Ishii, Takuro Nakayama, Masakado Kawata

    Ecology and Evolution　11　(4)　1719-1728　2021年2月15日

    出版者・発行元： Wiley

    DOI： 10.1002/ece3.7161 　

    ISSN：2045-7758

    eISSN：2045-7758

  20. Identification of a reptile lyssavirus in Anolis allogus provided novel insights into lyssavirus evolution 国際誌 査読有り

    Masayuki Horie, Hiroshi Akashi, Masakado Kawata, Keizo Tomonaga

    Virus Genes　57　(1)　40-49　2021年2月7日

    出版者・発行元： Springer Science and Business Media LLC

    DOI： 10.1007/s11262-020-01803-y 　

    ISSN：0920-8569

    eISSN：1572-994X

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    Lyssaviruses (genus Lyssavirus) are negative-strand RNA viruses belonging to the family Rhabdoviridae. Although a lyssa-like virus (frog lyssa-like virus 1 [FLLV-1]), which is distantly related to lyssaviruses, was recently identified in frogs, a large phylogenetic gap exists between those viruses, and thus the evolution of lyssaviruses is unclear. In this study, we detected a lyssa-like virus from publicly available RNA-seq data obtained using the brain and skin of Anolis allogus (Spanish flag anole), which was designated anole lyssa-like virus 1 (ALLV-1), and determined its complete coding sequence. Via mapping analysis, we demonstrated that ALLV-1 was actively replicating in the original brain and skin samples. Phylogenetic analyses revealed that ALLV-1 is more closely related to lyssaviruses than FLLV-1. Overall, the topology of the tree is compatible with that of hosts, suggesting the long-term co-divergence of lyssa-like and lyssaviruses and vertebrates. The ψ region, which is a long 3' untranslated region of unknown origin present in the G mRNA of lyssaviruses (approximately 400-700 nucleotides), is also present in the genome of ALLV-1, but it is much shorter (approximately 180 nucleotides) than those of lyssaviruses. Interestingly, FLLV-1 lacks the ψ region, suggesting that the ψ region was acquired after the divergence of the FLLV-1 and ALLV-1/lyssavirus lineages. To the best of our knowledge, this is the first report to identify a lyssa-like virus in reptiles, and thus, our findings provide novel insights into the evolution of lyssaviruses.

  21. Estimating possible bumblebee range shifts in response to climate and land cover changes 査読有り

    Yukari Suzuki-Ohno, Jun Yokoyama, Tohru Nakashizuka, Masakado Kawata

    Scientific Reports　10　(1)　19622　2020年11月

    出版者・発行元：

    DOI： 10.1038/s41598-020-76164-5 　

    eISSN：2045-2322

  22. Natal Origin Identification of Green Turtles in the North Pacific by Genome-Wide Population Analysis With Limited DNA Samples 査読有り

    Tomoko Hamabata, Ayumi Matsuo, Mitsuhiko P. Sato, Satomi Kondo, Kazunari Kameda, Isao Kawazu, Takuya Fukuoka, Katsufumi Sato, Yoshihisa Suyama, Masakado Kawata

    Frontiers in Marine Science　7　658　2020年8月7日

    出版者・発行元： Frontiers Media SA

    DOI： 10.3389/fmars.2020.00658 　

    eISSN：2296-7745

  23. Contradictory effects of leaf rolls in a leaf-mining weevil 査読有り

    Chisato Kobayashi, Kazunori Matsuo, Masakado Kawata

    Scientific Reports　10　(1)　12180　2020年8月

    出版者・発行元： Springer Science and Business Media LLC

    DOI： 10.1038/s41598-020-69002-1 　

    eISSN：2045-2322

  24. Genetic factors for short life span associated with evolution of the loss of flight ability 査読有り

    Atsushi Ikemoto, Daiki X. Sato, Takashi Makino, Masakado Kawata

    Ecology and Evolution　10　(12)　6020-6029　2020年5月29日

    出版者・発行元： Wiley

    DOI： 10.1002/ece3.6342 　

    ISSN：2045-7758

    eISSN：2045-7758

  25. Environmental factors explain spawning day deviation from full moon in the scleractinian coral Acropora. 査読有り

    Sakai, Y., M. Hatta, S. Furukawa, M. Kawata, N. Ueno, S. Maruyama

    Biology Letters　16　20190760　2020年1月

  26. Genetic segregation for male body coloration and female mate preference in the guppy. 査読有り

    Aya Sato, Masakado Kawata

    BMC Research Notes　19　220　2020年1月

  27. Human-specific mutations in VMAT1 confer functional changes and multi-directional evolution in the regulation of monoamine circuits. 国際誌 査読有り

    Daiki X Sato, Yuu Ishii, Tomoaki Nagai, Kazumasa Ohashi, Masakado Kawata

    BMC evolutionary biology　19　(1)　220-220　2019年12月2日

    DOI： 10.1186/s12862-019-1543-8 　

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    BACKGROUND: Neurochemicals like serotonin and dopamine play crucial roles in human cognitive and emotional functions. Vesicular monoamine transporter 1 (VMAT1) transports monoamine neurotransmitters, and its variant (136Thr) is associated with various psychopathological symptoms and reduced monoamine uptake relative to 136Ile. We previously showed that two human-specific amino acid substitutions (Glu130Gly and Asn136Thr/Ile) of VMAT1 were subject to positive natural selection. However, the potential functional alterations caused by these substitutions (Glu130Gly and Asn136Thr) remain unclear. To assess functional changes in VMAT1 from an evolutionary perspective, we reconstructed ancestral residues and examined the role of these substitutions in monoamine uptake in vitro using fluorescent false neurotransmitters (FFN), which are newly developed substances used to quantitatively assay VMATs. RESULTS: Immunoblotting confirmed that all the transfected YFP-VMAT1 variants are properly expressed in HEK293T cells at comparable levels, and no significant difference was seen in the density and the size of vesicles among them. Our fluorescent assays revealed a significant difference in FFN206 uptake among VMAT1 variants: 130Glu/136Asn, 130Glu/136Thr, and 130Gly/136Ile showed significantly higher levels of FFN206 uptake than 130Gly/136Asn and 130Gly/136Thr, indicating that both 130Glu and 136Ile led to increased neurotransmitter uptake, for which 136Thr and 136Asn were comparable by contrast. CONCLUSIONS: These findings suggest that monoamine uptake by VMAT1 initially declined (from 130Glu/136Asn to 130Gly/136Thr) in human evolution, possibly resulting in higher susceptibility to the external environment of our ancestors.

  28. Single-cell genomics unveiled a cryptic cyanobacterial lineage with a worldwide distribution hidden by a dinoflagellate host 査読有り

    Nakayama,T, M. Nomura, Y. Takano, G. Tanifuji, K. Shiba, K. Inaba, Y. Inagaki, M. Kawata

    Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America　116　(32)　15973-15978　2019年8月

    DOI： 10.1073/pnas.1902538116 　

  29. Local adaptation stops where ecological gradients steepen or are interrupted. 査読有り

    Bridle, J, M. Kawata, R. Butlin

    Evolutionary Applications　12　1449-1462　2019年8月

  30. Global Shifts in Gene Expression Profiles Accompanied with Environmental Changes in Cnidarian-Dinoflagellate Endosymbiosis. 国際誌 査読有り

    Yuu Ishii, Shinichiro Maruyama, Hiroki Takahashi, Yusuke Aihara, Takeshi Yamaguchi, Katsushi Yamaguchi, Shuji Shigenobu, Masakado Kawata, Naoto Ueno, Jun Minagawa

    G3 (Bethesda, Md.)　9　(7)　2337-2347　2019年7月9日

    DOI： 10.1534/g3.118.201012 　

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    Stable endosymbiotic relationships between cnidarian animals and dinoflagellate algae are vital for sustaining coral reef ecosystems. Recent studies have shown that elevated seawater temperatures can cause the collapse of their endosymbiosis, known as 'bleaching', and result in mass mortality. However, the molecular interplay between temperature responses and symbiotic states still remains unclear. To identify candidate genes relevant to the symbiotic stability, we performed transcriptomic analyses under multiple conditions using the symbiotic and apo-symbiotic (symbiont free) Exaiptasia diaphana, an emerging model sea anemone. Gene expression patterns showed that large parts of differentially expressed genes in response to heat stress were specific to the symbiotic state, suggesting that the host sea anemone could react to environmental changes in a symbiotic state-dependent manner. Comparative analysis of expression profiles under multiple conditions highlighted candidate genes potentially important in the symbiotic state transition under heat-induced bleaching. Many of these genes were functionally associated with carbohydrate and protein metabolisms in lysosomes. Symbiont algal genes differentially expressed in hospite encode proteins related to heat shock response, calcium signaling, organellar protein transport, and sugar metabolism. Our data suggest that heat stress alters gene expression in both the hosts and symbionts. In particular, heat stress may affect the lysosome-mediated degradation and transportation of substrates such as carbohydrates through the symbiosome (phagosome-derived organelle harboring symbiont) membrane, which potentially might attenuate the stability of symbiosis and lead to bleaching-associated symbiotic state transition.

  31. Invasive invertebrates associated with highly duplicated gene content. 査読有り

    Makino, T, M. Kawata

    Molecular Ecology　28　1652-1663　2019年4月

    DOI： 10.1111/mec.15019 　

  32. Acoustic emissions of Sorex unguiculatus (Mammalia: Soricidae): assessing the echo-based orientation hypothesis. 査読有り

    Sanchez, L, S. D. Ohdachi, A. Kawahara, L. M. Echenique-Diaz, S. Maruyama, M. Kawata

    Ecology and Evolution　116　2118-2123　2019年2月

    DOI： 10.1002/ece3.4930 　

  33. Draxin regulates hippocampal neurogenesis in the postnatal dentate gyrus by inhibiting DCC-induced apoptosis 査読有り

    Hiroshi Tawarayama, Hirohisa Yamada, Ruhul Amin, Yuiko Morita-Fujimura, Helen M. Cooper, Yohei Shinmyo, Masakado Kawata, Shuntaro Ikawa, Hideaki Tanaka

    Scientific Reports　8　(1)　840　2018年12月1日

    出版者・発行元： Nature Publishing Group

    DOI： 10.1038/s41598-018-19346-6 　

    ISSN：2045-2322

  34. Genetic and plastic variation in opsin gene expression, light sensitivity, and female response to visual signals in the guppy. 査読有り

    Sakai, Y, S. Kawamura, M. Kawata

    Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America　115　12247-12252　2018年11月

    DOI： 10.1073/pnas.1706730115 　

  35. Impact of sexually antagonistic genital morphologies on female reproduction and wild population demography. 査読有り

    Takami, Y, T. Fukuhara, J. Yokoyama, M. Kawata

    Evolution　72　2449-2461　2018年10月

    DOI： 10.1111/evo.13603 　

  36. Factors affecting interspecific differences in genetic divergence among populations of Anolis lizards in Cuba 査読有り

    Cádiz, A, N. Nagata, L. Díaz, Y. Suzuki-Ohno, L.Echenique-Díaz, H. Akashi, T. Makino, M. Kawata

    Zoological Letters　4　21　2018年8月

    DOI： 10.1186/s40851-018-0107-x 　

  37. Positive and balancing selection on SLC18A1 gene associated with psychiatric disorders and human-unique personality traits. 査読有り

    Sato, D. X, M. Kawata

    Evolution Letters　2　499-510　2018年8月

    DOI： 10.1002/evl3.81 　

  38. Evolution of gustatory receptor gene family provides insights into adaptation to diverse host plants in nymphalid butterflies 査読有り

    Suzuki, H. C, K. Ozaki, T. Makino, H. Uchiyama, S. Yajima, M. Kawata

    Genome Biology and Evolution　10　1351-1362　2018年5月

    DOI： 10.1093/gbe/evy093 　

  39. Comparisons of behavioural and TRPA1 heat sensitivities in three sympatric Cuban Anolis lizards 査読有り

    Hiroshi D. Akashi, Shigeru Saito, Antonio Cádiz Díaz, Takashi Makino, Makoto Tominaga, Masakado Kawata

    Molecular Ecology　27　(9)　2234-2242　2018年5月1日

    出版者・発行元： Blackwell Publishing Ltd

    DOI： 10.1111/mec.14572 　

    ISSN：1365-294X 0962-1083

  40. Candidate genes associated with color morphs of female-limited polymorphisms of the damselfly Ischnura senegalensis 査読有り

    Michihiko Takahashi, Yuma Takahashi, Masakado Kawata

    Heredity　122　1-12　2018年5月1日

    出版者・発行元： Nature Publishing Group

    DOI： 10.1038/s41437-018-0076-z 　

    ISSN：1365-2540 0018-067X

  41. Isolation of uracil auxotroph mutants of coral symbiont alga for symbiosis studies. 国際誌 査読有り

    Yuu Ishii, Shinichiro Maruyama, Konomi Fujimura-Kamada, Natsumaro Kutsuna, Shunichi Takahashi, Masakado Kawata, Jun Minagawa

    Scientific reports　8　(1)　3237-3237　2018年2月19日

    DOI： 10.1038/s41598-018-21499-3 　

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    Coral reef ecosystems rely on stable symbiotic relationship between the dinoflagellate Symbiodinium spp. and host cnidarian animals. The collapse of such symbiosis could cause coral 'bleaching' and subsequent host death. Despite huge interest on Symbiodinium, lack of mutant strains and readily available genetic tools have hampered molecular research. A major issue was the tolerance to marker antibiotics. Here, we isolated Symbiodinium mutants requiring uracil for growth, and hence, useful in transformation screening. We cultured Symbiodinium spp. cells in the presence of 5-fluoroorotic acid (5FOA), which inhibits the growth of cells expressing URA3 encoding orotidine-5'-monophosphate decarboxylase, and isolated cells that require uracil for growth. Sequence analyses and genetic complementation tests using yeast demonstrated that one of the mutant cell lines had a point mutation in URA3, resulting in a splicing error at an unusual exon-intron junction, and consequently, loss of enzyme activity. This mutant could maintain a symbiotic relationship with the model sea anemone Exaiptasia pallida only in sea water containing uracil. Results show that the URA3 mutant will be a useful tool for screening Symbiodinium transformants, both ex and in hospite, as survival in the absence of uracil is possible only upon successful introduction of URA3.

  42. Balanced genetic diversity improves population fitness 査読有り

    Yuma Takahashi, Ryoya Tanaka, Daisuke Yamamoto, Suzuki Noriyuki, Masakado Kawata

    Proceedings of the Royal Society B: Biological Sciences　285　20172045　2018年

  43. Inferring evolutionary responses of Anolis carolinensis introduced into the Ogasawara archipelago using whole genome sequence data 査読有り

    Satoshi Tamate, Watal M. Iwasaki, Kenneth L. Krysko, Brian J. Camposano, Hideaki Mori, Ryo Funayama, Keiko Nakayama, Takashi Makino, Masakado Kawata

    SCIENTIFIC REPORTS　7　18008　2017年12月

    DOI： 10.1038/s41598-017-17852-7 　

    ISSN：2045-2322

  44. Utilization of photographs taken by citizens for estimating bumblebee distributions 査読有り

    Yukari Suzuki-Ohno, Jun Yokoyama, Tohru Nakashizuka, Masakado Kawata

    SCIENTIFIC REPORTS　7　11215　2017年9月

    DOI： 10.1038/s41598-017-10581-x 　

    ISSN：2045-2322

  45. HSF1 and HSF3 cooperatively regulate the heat shock response in lizards 査読有り

    Ryosuke Takii, Mitsuaki Fujimoto, Yuki Matsuura, Fangxu Wu, Namiko Oshibe, Eiichi Takaki, Arpit Katiyar, Hiroshi Akashi, Takashi Makino, Masakado Kawata, Akira Nakai

    PLOS ONE　12　(7)　e0180776　2017年7月

    DOI： 10.1371/journal.pone.0180776 　

    ISSN：1932-6203

  46. Factors restricting the range expansion of the invasive green anole Anolis carolinensis on Okinawa Island, Japan 査読有り

    Yukari Suzuki-Ohno, Kenjiro Morita, Nobuaki Nagata, Hideaki Mori, Shintaro Abe, Takashi Makino, Masakado Kawata

    ECOLOGY AND EVOLUTION　7　(12)　4357-4366　2017年6月

    DOI： 10.1002/ece3.3002 　

    ISSN：2045-7758

  47. Physiological conditions and genetic controls of phaeomelanin pigmentation in nestling barn swallows 査読有り

    Emi Arai, Masaru Hasegawa, Takashi Makino, Akihiko Hagino, Yusuke Sakai, Hajime Ohtsuki, Kazumasa Wakamatsu, Masakado Kawata

    BEHAVIORAL ECOLOGY　28　(3)　706-716　2017年5月

    DOI： 10.1093/beheco/arx012 　

    ISSN：1045-2249

    eISSN：1465-7279

  48. The Effects of CpG Densities around Transcription Start Sites on Sex-Biased Gene Expression in Poecilia reticulata 査読有り

    Katsunori Tamagawa, Takashi Makino, Masakado Kawata

    GENOME BIOLOGY AND EVOLUTION　9　(5)　1204-1211　2017年5月

    DOI： 10.1093/gbe/evx083 　

    ISSN：1759-6653

  49. Genetic variation and local differences in Pacific cod Gadus macrocephalus around Japan 査読有り

    A. Suda, N. Nagata, A. Sato, Y. Narimatsu, H. H. Nadiatul, M. Kawata

    JOURNAL OF FISH BIOLOGY　90　(1)　61-79　2017年1月

    DOI： 10.1111/jfb.13154 　

    ISSN：0022-1112

    eISSN：1095-8649

  50. Spatial Distribution of Flower Color Induced by Interspecific Sexual Interaction 査読有り

    Yuma Takahashi, Koh-ichi Takakura, Masakado Kawata

    PLOS ONE　11　(10)　e0164381　2016年10月

    DOI： 10.1371/journal.pone.0164381 　

    ISSN：1932-6203

  51. Spectral sensitivity of guppy visual pigments reconstituted in vitro to resolve association of opsins with cone cell types 査読有り

    Shoji Kawamura, Satoshi Kasagi, Daisuke Kasai, Ayumi Tezuka, Ayako Shoji, Akiyoshi Takahashi, Hiroo Imai, Masakado Kawata

    VISION RESEARCH　127　67-73　2016年10月

    DOI： 10.1016/j.visres.2016.06.013 　

    ISSN：0042-6989

    eISSN：1878-5646

  52. Lack of genetic variation prevents adaptation at the geographic range margin in a damselfly 査読有り

    Yuma Takahashi, Yoshihisa Suyama, Yu Matsuki, Ryo Funayama, Keiko Nakayama, Masakado Kawata

    MOLECULAR ECOLOGY　25　(18)　4450-4460　2016年9月

    DOI： 10.1111/mec.13782 　

    ISSN：0962-1083

    eISSN：1365-294X

  53. Differentially expressed genes associated with adaptation to different thermal environments in three sympatric Cuban Anolis lizards 査読有り

    Hiroshi D. Akashi, Antonio Cadiz Diaz, Shuji Shigenobu, Takashi Makino, Masakado Kawata

    MOLECULAR ECOLOGY　25　(10)　2273-2285　2016年5月

    DOI： 10.1111/mec.13625 　

    ISSN：0962-1083

    eISSN：1365-294X

  54. Effects of light environment during growth on the expression of cone opsin genes and behavioral spectral sensitivities in guppies (Poecilia reticulata) 査読有り

    Yusuke Sakai, Hajime Ohtsuki, Satoshi Kasagi, Shoji Kawamura, Masakado Kawata

    BMC EVOLUTIONARY BIOLOGY　16　106　2016年5月

    DOI： 10.1186/s12862-016-0679-z 　

    ISSN：1471-2148

  55. Natural selection in a population of Drosophila melanogaster explained by changes in gene expression caused by sequence variation in core promoter regions 査読有り

    Mitsuhiko P. Sato, Takashi Makino, Masakado Kawata

    BMC EVOLUTIONARY BIOLOGY　16　35　2016年2月

    DOI： 10.1186/s12862-016-0606-3 　

    ISSN：1471-2148

  56. II-6. Evaluation for genetic diversity of marine fisheries resources after the tsunami caused by the 2011 off the pacific coast of Tohoku Earthquake 査読有り

    Minoru Ikeda, Yuki Minegishi, Daiki Ando, Manami Kanno, Akihiro Kijima, Shotaro Hirase, Sei-Ichi Okumura, Shunduke Moriyama, Kenta Adachi, Masakado Kawata, Ayako Suda, Sakiko Orui, Kiyotaka Takishita, Katsunori Fujikura

    Nippon Suisan Gakkaishi (Japanese Edition)　82　(2)　149　2016年

    出版者・発行元： Nihon Suisan Gakkai

    DOI： 10.2331/suisan.WA2247-15 　

    ISSN：1349-998X 0021-5392

  57. Flower color polymorphism maintained by overdominant selection in Sisyrinchium sp. 査読有り

    Y. Takahashi, K. Takakura, M. Kawata

    Journal of Plant Research　128　(6)　933-939　2015年9月

    DOI： 10.1007/s10265 　

  58. Developmental stages for the divergence of relative limb length between a twig and a trunk-ground Anolis lizard species 査読有り

    Hajime Wakasa, Antonio Cadiz, Lazaro M. Echenique-Diaz, Watal M. Iwasaki, Namiko Kamiyama, Yuki Nishimura, Hitoshi Yokoyama, Koji Tamura, Masakado Kawata

    JOURNAL OF EXPERIMENTAL ZOOLOGY PART B-MOLECULAR AND DEVELOPMENTAL EVOLUTION　324　(5)　410-423　2015年7月

    DOI： 10.1002/jez.b.22627 　

    ISSN：1552-5007

    eISSN：1552-5015

  59. Evidence of introgressive hybridization between the morphologically divergent land snails Ainohelix and Ezohelix 査読有り

    Yuta Morii, Jun Yokoyama, Masakado Kawata, Angus Davison, Satoshi Chiba

    BIOLOGICAL JOURNAL OF THE LINNEAN SOCIETY　115　(1)　77-95　2015年5月

    DOI： 10.1111/bij.12466 　

    ISSN：0024-4066

    eISSN：1095-8312

  60. Arms race between leaf-rolling weevils and parasitoids: diversification of weevil’s plant-manipulation behavior and its consequence. 査読有り

    Kobayashi C, Matsuo K, Watanab Ke, Nagata N, Suzuki-Ohno Y, Kawata M, Kato M

    Ecological Monographs　85　(2)　253-268　2015年5月

    DOI： 10.1890/14-0280.1 　

    ISSN：0012-9615

    eISSN：1557-7015

  61. Divergent selection for opsin gene variation in guppy (Poecilia reticulata) populations of Trinidad and Tobago 査読有り

    A. Tezuka, S. Kasagi, C. van Oosterhout, M. McMullan, W. M. Iwasaki, D. Kasai, M. Yamamichi, H. Innan, S. Kawamura, M. Kawata

    HEREDITY　113　(5)　381-389　2014年11月

    DOI： 10.1038/hdy.2014.35 　

    ISSN：0018-067X

    eISSN：1365-2540

  62. A worldwide survey of genome sequence variation provides insight into the evolutionary history of the honeybee Apis mellifera 査読有り

    Andreas Wallberg, Fan Han, Gustaf Wellhagen, Bjorn Dahle, Masakado Kawata, Nizar Haddad, Zila Luz Paulino Simoes, Mike H. Allsopp, Irfan Kandemir, Pilar De la Rua, Christian W. Pirk, Matthew T. Webster

    NATURE GENETICS　46　(10)　1081-1088　2014年10月

    DOI： 10.1038/ng.3077 　

    ISSN：1061-4036

    eISSN：1546-1718

  63. Identification of hemiclonal reproduction in three species of Hexagrammos marine reef fishes 査読有り

    M. R. Kimura-Kawaguchi, M. Horita, S. Abe, K. Arai, M. Kawata, H. Munehara

    JOURNAL OF FISH BIOLOGY　85　(2)　189-209　2014年8月

    DOI： 10.1111/jfb.12414 　

    ISSN：0022-1112

    eISSN：1095-8649

  64. Functional Morphology and Comparative Anatomy of Appendicular Musculature in Cuban Anolis Lizards with Different Locomotor Habits 査読有り

    Wataru Anzai, Ayano Omura, Antonio Cadiz Diaz, Masakado Kawata, Hideki Endo

    ZOOLOGICAL SCIENCE　31　(7)　454-463　2014年7月

    DOI： 10.2108/zs130062 　

    ISSN：0289-0003

  65. Contribution of Nonohnologous Duplicated Genes to High Habitat Variability in Mammals 査読有り

    Satoshi C. Tamate, Masakado Kawata, Takashi Makino

    MOLECULAR BIOLOGY AND EVOLUTION　31　(7)　1779-1786　2014年7月

    DOI： 10.1093/molbev/msu128 　

    ISSN：0737-4038

    eISSN：1537-1719

  66. Evolution of increased phenotypic diversity enhances population performance by reducing sexual harassment in damselflies 査読有り

    Yuma Takahashi, Kotaro Kagawa, Erik I. Svensson, Masakado Kawata

    NATURE COMMUNICATIONS　5　4468　2014年7月

    DOI： 10.1038/ncomms5468 　

    ISSN：2041-1723

  67. Antagonistic selection factors induce a continuous population divergence in a polymorphism 査読有り

    Y. Takahashi, N. Nagata, M. Kawata

    HEREDITY　112　(4)　391-398　2014年4月

    DOI： 10.1038/hdy.2013.117 　

    ISSN：0018-067X

    eISSN：1365-2540

  68. Expression of the nos gene and firefly flashing: A test of the nitric-oxide-mediated flash control model 査読有り

    Hajime Ohtsuki, Jun Yokoyama, Nobuyoshi Ohba, Yoshihiro Ohmiya, Masakado Kawata

    JOURNAL OF INSECT SCIENCE　14　56　2014年4月

    DOI： 10.1093/jis/14.1.56 　

    ISSN：1536-2442

    eISSN：2250-2645

  69. Sex Chromosome Turnover Contributes to Genomic Divergence between Incipient Stickleback Species 査読有り

    Kohta Yoshida, Takashi Makino, Katsushi Yamaguchi, Shuji Shigenobu, Mitsuyasu Hasebe, Masakado Kawata, Manabu Kume, Seiichi Mori, Catherine L. Peichel, Atsushi Toyoda, Asao Fujiyama, Jun Kitano

    PLOS GENETICS　10　(3)　e1004223　2014年3月

    DOI： 10.1371/journal.pgen.1004223 　

    ISSN：1553-7390

    eISSN：1553-7404

  70. Evolutionary history of maternal plant-manipulation and larval feeding behaviours in attelabidae (coleoptera; curculionoidea) and evolution of plant-basal weevil interaction 査読有り

    Chisato Kobayashi, Yudai Okuyama, Kazuhide Kawazoe, Masakado Kawata, Makoto Kato

    Evolutionary Biology: Genome Evolution, Speciation, Coevolution and Origin of Life　227-245　2014年1月1日

    出版者・発行元： Springer International Publishing

    DOI： 10.1007/978-3-319-07623-2_11 　

  71. Sustaining ecosystem functions in a changing world: a call for an integrated approach 査読有り

    Hiroshi Tomimatsu, Takehiro Sasaki, Hiroko Kurokawa, Jon R. Bridle, Colin Fontaine, Jun Kitano, Daniel B. Stouffer, Mark Vellend, T. Martijn Bezemer, Tadashi Fukami, Elizabeth A. Hadly, Marcel G. A. van der Heijden, Masakado Kawata, Sonia Kefi, Nathan J. B. Kraft, Kevin S. McCann, Peter J. Mumby, Tohru Nakashizuka, Owen L. Petchey, Tamara N. Romanuk, Katharine N. Suding, Gaku Takimoto, Jotaro Urabe, Shigeo Yachi

    JOURNAL OF APPLIED ECOLOGY　50　(5)　1124-1130　2013年10月

    DOI： 10.1111/1365-2664.12116 　

    ISSN：0021-8901

    eISSN：1365-2664

  72. Genome-wide deserts for copy number variation in vertebrates 査読有り

    Takashi Makino, Aoife McLysaght, Masakado Kawata

    NATURE COMMUNICATIONS　4　2283　2013年8月

    DOI： 10.1038/ncomms3283 　

    ISSN：2041-1723

  73. A comprehensive test for negative frequency-dependent selection 査読有り

    Yuma Takahashi, Masakado Kawata

    POPULATION ECOLOGY　55　(3)　499-509　2013年7月

    DOI： 10.1007/s10144-013-0372-7 　

    ISSN：1438-3896

    eISSN：1438-390X

  74. Alternative trait combinations and secondary resource partitioning in sexually selected color polymorphism 査読有り

    Yuma Takahashi, Masakado Kawata

    ECOLOGY AND EVOLUTION　3　(7)　2038-2046　2013年7月

    DOI： 10.1002/ece3.610 　

    ISSN：2045-7758

  75. Relative importance of habitat use, range expansion, and speciation in local species diversity of Anolis lizards in Cuba 査読有り

    Antonio Cadiz, Nobuaki Nagata, Masatoshi Katabuchi, Luis M. Diaz, Lazaro M. Echenique-Diaz, Hiroshi D. Akashi, Takashi Makino, Masakado Kawata

    ECOSPHERE　4　(7)　art78　2013年7月

    DOI： 10.1890/ES12-00383.1 　

    ISSN：2150-8925

  76. Genetic and environmental factors affecting cryptic variations in gene regulatory networks 査読有り

    Watal M. Iwasaki, Masaki E. Tsuda, Masakado Kawata

    BMC EVOLUTIONARY BIOLOGY　13　91　2013年4月

    DOI： 10.1186/1471-2148-13-91 　

    ISSN：1471-2148

  77. Habitat Variability Correlates with Duplicate Content of Drosophila Genomes 査読有り

    Takashi Makino, Masakado Kawata

    MOLECULAR BIOLOGY AND EVOLUTION　29　(10)　3169-3179　2012年10月

    DOI： 10.1093/molbev/mss133 　

    ISSN：0737-4038

  78. Evolution of Vertebrate Tissues Driven by Differential Modes of Gene Duplication 査読有り

    Satake Masanobu, Kawata Masakado, McLysaght Aoife, Makino Takashi

    DNA RESEARCH　19　(4)　305-316　2012年8月

    DOI： 10.1093/dnares/dss012 　

    ISSN：1340-2838

  79. Shifts in morphology and diet of non-native sticklebacks introduced into Japanese crater lakes 査読有り

    Tatsuya Adachi, Asano Ishikawa, Seiichi Mori, Wataru Makino, Manabu Kume, Masakado Kawata, Jun Kitano

    ECOLOGY AND EVOLUTION　2　(6)　1083-1098　2012年6月

    DOI： 10.1002/ece3.234 　

    ISSN：2045-7758

  80. Optimal feeding under stoichiometric constraints: a model of compensatory feeding with functional response 査読有り

    Yukari Suzuki-Ohno, Masakado Kawata, Jotaro Urabe

    OIKOS　121　(4)　569-578　2012年4月

    DOI： 10.1111/j.1600-0706.2011.19320.x 　

    ISSN：0030-1299

  81. Comprehensive Primer Design for Analysis of Population Genetics in Non-Sequenced Organisms 査読有り

    Ayumi Tezuka, Noe Matsushima, Yoriko Nemoto, Hiroshi D. Akashi, Masakado Kawata, Takashi Makino

    PLOS ONE　7　(2)　e32314　2012年2月

    DOI： 10.1371/journal.pone.0032314 　

    ISSN：1932-6203

  82. Divergence in Sex Steroid Hormone Signaling between Sympatric Species of Japanese Threespine Stickleback 査読有り

    Jun Kitano, Yui Kawagishi, Seiichi Mori, Catherine L. Peichel, Takashi Makino, Masakado Kawata, Makoto Kusakabe

    PLOS ONE　6　(12)　e29253　2011年12月

    DOI： 10.1371/journal.pone.0029253 　

    ISSN：1932-6203

  83. The long-term consequences of hybridization between the two Daphnia species, D. galeata and D. dentifera, in mature habitats 査読有り

    Seiji Ishida, Akiko Takahashi, Noe Matsushima, Jun Yokoyama, Wataru Makino, Jotaro Urabe, Masakado Kawata

    BMC EVOLUTIONARY BIOLOGY　11　209　2011年7月

    DOI： 10.1186/1471-2148-11-209 　

    ISSN：1471-2148

  84. Phenotypic and genetic differences in a perennial herb across a natural gradient of CO2 concentration 査読有り

    Ito Nakamura, Yusuke Onoda, Noe Matsushima, Jun Yokoyama, Masakado Kawata, Kouki Hikosaka

    OECOLOGIA　165　(3)　809-818　2011年3月

    DOI： 10.1007/s00442-010-1900-1 　

    ISSN：0029-8549

  85. Effects of evolutionary changes in prey use on the relationship between food web complexity and stability 査読有り

    Wakako Yamaguchi, Michio Kondoh, Masakado Kawata

    POPULATION ECOLOGY　53　(1)　59-72　2011年1月

    DOI： 10.1007/s10144-010-0212-y 　

    ISSN：1438-3896

  86. The MC1R gene in the guppy (Poecilia reticulata): Genotypic and phenotypic polymorphisms 査読有り

    Ayumi Tezuka, Hiroaki Yamamoto, Jun Yokoyama, Cock Van Oosterhout, Masakado Kawata

    BMC Research Notes　4　31　2011年

    DOI： 10.1186/1756-0500-4-31 　

    ISSN：1756-0500

  87. Evolution of Gene Regulatory Networks by Fluctuating Selection and Intrinsic Constraints 査読有り

    Masaki E. Tsuda, Masakado Kawata

    PLOS COMPUTATIONAL BIOLOGY　6　(8)　e1000873　2010年8月

    DOI： 10.1371/journal.pcbi.1000873 　

    ISSN：1553-734X

    eISSN：1553-7358

  88. Why is adaptation prevented at ecological margins? New insights from individual-based simulations 査読有り

    Jon R. Bridle, Jitka Polechova, Masakado Kawata, Roger K. Butlin

    ECOLOGY LETTERS　13　(4)　485-494　2010年4月

    DOI： 10.1111/j.1461-0248.2010.01442.x 　

    ISSN：1461-023X

    eISSN：1461-0248

  89. The effects of the evolution of stoichiometry-related traits on population dynamics in plankton communities 査読有り

    Akiko N. Mizuno, Masakado Kawata

    JOURNAL OF THEORETICAL BIOLOGY　259　(2)　209-218　2009年7月

    DOI： 10.1016/j.jtbi.2009.02.025 　

    ISSN：0022-5193

  90. Genetic structure of island populations of the endangered bat Hipposideros turpis turpis: implications for conservation 査読有り

    Lazaro Miguel Echenique-Diaz, Jun Yokoyama, Osamu Takahashi, Masakado Kawata

    POPULATION ECOLOGY　51　(1)　153-160　2009年1月

    DOI： 10.1007/s10144-008-0111-7 　

    ISSN：1438-3896

  91. Size-dependent foraging gene expression and behavioral caste differentiation in Bombus ignitus 査読有り

    Yosuke Kodaira, Hajime Ohtsuki, Jun Yokoyama, Masakado Kawata

    BMC Research Notes　2　2009年

    DOI： 10.1186/1756-0500-2-184 　

    ISSN：1756-0500

  92. Nitric Oxide Synthase (NOS) in the Japanese Fireflies Luciola lateralis and Luciola cruciata 査読有り

    Hajime Ohtsuki, Jun Yokoyama, Nobuyoshi Ohba, Yoshihiro Ohmiya, Masakado Kawata

    ARCHIVES OF INSECT BIOCHEMISTRY AND PHYSIOLOGY　69　(4)　176-188　2008年12月

    DOI： 10.1002/arch.20275 　

    ISSN：0739-4462

  93. Genetic and acoustic population structuring in the Okinawa least horseshoe bat: are intercolony acoustic differences maintained by vertical maternal transmission? 査読有り

    Hajime Yoshino, Kyle N. Armstrong, Masako Izawa, Jun Yokoyama, Masakado Kawata

    MOLECULAR ECOLOGY　17　(23)　4978-4991　2008年12月

    DOI： 10.1111/j.1365-294X.2008.03975.x 　

    ISSN：0962-1083

  94. Message from the editor-in-chief 査読有り

    Masakado Kawata

    Ecological Research　23　(1)　1　2008年1月

    DOI： 10.1007/s11284-007-0446-0 　

    ISSN：0912-3814 1440-1703

  95. Role of the 5 '-&gt; 3 ' exonuclease and Klenow fragment of Escherichia coli DNA polymerase I in base mismatch repair 査読有り

    Masaru Imai, Yu-ichiro Tago, Makoto Ihara, Masakado Kawata, Kazuo Yamamoto

    MOLECULAR GENETICS AND GENOMICS　278　(2)　211-220　2007年8月

    DOI： 10.1007/s00438-007-0239-8 　

    ISSN：1617-4615

  96. A genetically explicit model of speciation by sensory drive within a continuous population in aquatic environments 査読有り

    Masakado Kawata, Ayako Shoji, Shoji Kawamura, Ole Seehausen

    BMC EVOLUTIONARY BIOLOGY　7　99　2007年6月

    DOI： 10.1186/1471-2148-7-99 　

    ISSN：1471-2148

  97. Relative resource abundance explains butterfly biodiversity in island communities 査読有り

    Naoaki Yamamoto, Jun Yokoyama, Masakado Kawata

    PROCEEDINGS OF THE NATIONAL ACADEMY OF SCIENCES OF THE UNITED STATES OF AMERICA　104　(25)　10524-10529　2007年6月

    DOI： 10.1073/pnas.0701583104 　

    ISSN：0027-8424

  98. Molecular phylogeny and genetic divergence of the introduced populations of japanese guppies, Poecilia reticulata 査読有り

    Ayako Shoji, Jun Yokoyama, Masakado Kawata

    CONSERVATION GENETICS　8　(2)　261-271　2007年4月

    DOI： 10.1007/s10592-006-9166-1 　

    ISSN：1566-0621

  99. Effects of temporal and spatial heterogeneities created by consumer-driven nutrient recycling on algal diversity 査読有り

    Satoshi Kato, Jotaro Urabe, Masakado Kawata

    JOURNAL OF THEORETICAL BIOLOGY　245　(2)　364-377　2007年3月

    DOI： 10.1016/j.jtbi.2006.10.012 　

    ISSN：0022-5193

  100. Impact of ancestral populations on postzygotic isolation in allopatric speciation 査読有り

    TI Hayashi, M Kawata

    POPULATION ECOLOGY　48　(2)　121-130　2006年4月

    DOI： 10.1007/s10144-005-0246-8 　

    ISSN：1438-3896

  101. Genital lock-and-key system and premating isolation by mate preference in carabid beetles (Carabus subgenus Ohomopterus) 査読有り

    T Usami, J Yokoyama, K Kubota, M Kawata

    BIOLOGICAL JOURNAL OF THE LINNEAN SOCIETY　87　(1)　145-154　2006年1月

    DOI： 10.1111/j.1095-8312.2006.00562.x 　

    ISSN：0024-4066

  102. Geographic differences in flash intervals and pre-mating isolation between populations of the Genji firefly, Luciola cruciata 査読有り

    M Tamura, J Yokoyama, N Ohba, M Kawata

    ECOLOGICAL ENTOMOLOGY　30　(2)　241-245　2005年4月

    DOI： 10.1111/j.0307-6946.2005.00683.x 　

    ISSN：0307-6946

  103. Absence of strand bias for deletion mutagenesis during chromosomal leading and lagging strand replication in Escherichia coli 査読有り

    Yuki Nagata, Genta Kawaguchi, Yu-Ichiro Tago, Masaru Imai, Takashi Watanabe, Shigehisa Sakurai, Makoto Ihara, Masakado Kawata, Kazuo Yamamoto

    Genes and Genetic Systems　80　(1)　1-8　2005年2月

    DOI： 10.1266/ggs.80.1 　

    ISSN：1341-7568

  104. The choice of oviposition site and the effects of density and oviposition timing on survivorship in Rana japonica 査読有り

    N Matsushima, M Kawata

    ECOLOGICAL RESEARCH　20　(1)　81-86　2005年1月

    DOI： 10.1007/s11284-004-0010-0 　

    ISSN：0912-3814

  105. The effects of spatial habitat structure on the evolution of density-dependent growth and reproduction in freshwater snails 査読有り

    Masakado Kawata, Hiroshi Sawada, Jun Yokoyama, Lázaro M. Echenique-Díaz, Yasuyuki Ishibashi

    Hydrobiologia　533　(1)　229-241　2005年1月

    DOI： 10.1007/s10750-004-2740-y 　

    ISSN：0018-8158

  106. Role of the RuvAB protein in avoiding spontaneous formation of deletion mutations in the Escherichia coli K-12 endogenous tonB gene 査読有り

    K Mashimo, Y Nagata, M Kawata, H Iwasaki, K Yamamoto

    BIOCHEMICAL AND BIOPHYSICAL RESEARCH COMMUNICATIONS　323　(1)　197-203　2004年10月

    DOI： 10.1016/j.bbrc.2004.08.078 　

    ISSN：0006-291X

  107. Characterization of 17 microsatellite loci in the Japanese land snail genera Mandarina, Ainohelix, and Euhadra (Mollusca, Gastropoda, Pulmonata) 査読有り

    A Davison, S Chiba, M Kawata

    MOLECULAR ECOLOGY NOTES　4　(3)　423-425　2004年9月

    DOI： 10.1111/j.1471-8286.2004.00680.x 　

    ISSN：1471-8278

  108. A new hypothesis for species coexistence: male-male repulsion promotes coexistence of competing species 査読有り

    OK Mikami, M Kohda, M Kawata

    POPULATION ECOLOGY　46　(2)　213-217　2004年8月

    DOI： 10.1007/s10144-004-0189-5 　

    ISSN：1438-3896

  109. Does interspecific territoriality reflect the intensity of ecological interactions? - A theoretical model for interspecific territoriality 査読有り

    OK Mikami, M Kawata

    EVOLUTIONARY ECOLOGY RESEARCH　6　(5)　765-775　2004年7月

    ISSN：1522-0613

  110. Evolution of rumours that discriminate lying defectors 査読有り

    M Nakamaru, M Kawata

    EVOLUTIONARY ECOLOGY RESEARCH　6　(2)　261-283　2004年2月

    ISSN：1522-0613

  111. The evolution of extreme shell shape variation in the land snail Ainohelix editha: a phylogeny and hybrid zone analysis 査読有り

    H Teshima, A Davison, Y Kuwahara, J Yokoyama, S Chiba, T Fukuda, H Ogimura, M Kawata

    MOLECULAR ECOLOGY　12　(7)　1869-1878　2003年7月

    DOI： 10.1046/j.1365-294X.2003.01862.x 　

    ISSN：0962-1083

  112. Roles of the RecJ and RecQ proteins in spontaneous formation of deletion mutations in the Escherichia coli K12 endogenous tonB gene 査読有り

    K Mashimo, M Kawata, K Yamamoto

    MUTAGENESIS　18　(4)　355-363　2003年7月

    DOI： 10.1093/mutage/geg004 　

    ISSN：0267-8357

  113. X-ray-induced mutations in Escherichia coli K-12 strains with altered DNA polymerase I activities 査読有り

    Y Nagata, M Kawata, J Komura, T Ono, K Yamamoto

    MUTATION RESEARCH-FUNDAMENTAL AND MOLECULAR MECHANISMS OF MUTAGENESIS　528　(1-2)　93-103　2003年7月

    DOI： 10.1016/S0027-5107(03)00100-3 　

    ISSN：0027-5107

  114. Evolution of biodiversity through divergent processes: Theories and facts II. Empirical studies 査読有り

    Masakado Kawata

    Population Ecology　44　(3)　127-128　2002年12月

    DOI： 10.1007/s101440200015 　

    ISSN：1438-3896

  115. How genes causing unfit hybrids evolve within populations: a review of models of postzygotic isolation 査読有り

    TI Hayashi, M Kawata

    POPULATION ECOLOGY　44　(3)　157-163　2002年12月

    DOI： 10.1007/s101440200019 　

    ISSN：1438-3896

  116. Characterization of spontaneous mutation in the ΔsoxR and SoxS overproducing strains of Escherichia coli 査読有り

    Eiji Yamamura, Eun Hye Lee, Akihiro Kuzumaki, Norio Uematsu, Tatsuo Nunoshiba, Masakado Kawata, Kazuo Yamamoto

    Journal of Radiation Research　43　(2)　195-203　2002年6月

    DOI： 10.1269/jrr.43.195 　

    ISSN：0449-3060

  117. How genes causing unfit hybrid evolve within population?: A review for models of postzygotic isolation 査読有り

    Hayashi I.T, Kawata M

    Population Ecology　43　179-188　2002年

  118. Isolation and characterization of microsatellite loci in the Bangユs leaf-nosed bat Hipposideros turpis 査読有り

    Echenique L. M, J. Yokoyama, M. Kawata, S. Abe, Y. Ishibashi

    Molecular Ecology Notes 2: 398-401　2　398-401　2002年

    DOI： 10.1046/j.1471-8286.2002.00250.x 　

  119. The roles of Klenow processing and flap processing activities of DNA polymerase I in chromosome instability in Escherichia coli K12 strains 査読有り

    Y Nagata, K Mashimo, M Kawata, K Yamamoto

    GENETICS　160　(1)　13-23　2002年1月

    ISSN：0016-6731

  120. The effects of individual interactions and habitat preferences on spatial structure in a grassland bird community 査読有り

    Osamu K. Mikami, Masakado Kawata

    Ecography　25　(2)　200-214　2002年

    DOI： 10.1034/j.1600-0587.2002.250208.x 　

    ISSN：0906-7590

  121. Invasion of vacant niches and subsequent sympatric speciation 査読有り

    M Kawata

    PROCEEDINGS OF THE ROYAL SOCIETY B-BIOLOGICAL SCIENCES　269　(1486)　55-63　2002年1月

    DOI： 10.1098/rspb.2001.1846 　

    ISSN：0962-8452

  122. The influence of neighborhood size and habitat shape on the accumulation of deleterious mutations 査読有り

    M Kawata

    JOURNAL OF THEORETICAL BIOLOGY　211　(3)　187-199　2001年8月

    DOI： 10.1006/jtbi.2001.2268 　

    ISSN：0022-5193

  123. The dybamics of the spatial micro-distribution of periphyton and the influence of grazing by snails. 査読有り

    Kawata M, Hayashi M, Hara T

    Oikos　92　404-416　2001年4月

  124. Interaction between neighboring algae and snail grazing in structuring microdistribution patterns of periphyton 査読有り

    KAWATA Masakado

    Oikos　92　404-406　2001年

  125. An in Vivo approach to identifying sequence context of 8-oxoguanine mutagenesis 査読有り

    Takashi Watanabe, Tatsuo Nunoshiba, Masakado Kawata, Kazuo Yamamoto

    Biochemical and Biophysical Research Communications　284　(1)　179-184　2001年

    出版者・発行元： Academic Press Inc.

    DOI： 10.1006/bbrc.2001.4946 　

    ISSN：0006-291X

  126. Evolution of postmating isolation: Comparison of three models based on possible genetic mechanisms 査読有り

    T. I. Hayashi, M. Kawata

    Population Ecology　43　(2)　179-188　2001年

    出版者・発行元： Springer Japan

    DOI： 10.1007/PL00012028 　

    ISSN：1438-3896

  127. Speciation by sexual selection in hybridizing populations without viability selection 査読有り

    M Kawata, J Yoshimura

    EVOLUTIONARY ECOLOGY RESEARCH　2　(7)　897-909　2000年11月

    ISSN：1522-0613

  128. The effect of spatial habitat structure on population variability of freshwater snails 査読有り

    KAWATA Masakado

    Hydrobiologia　429　157-167　2000年

  129. Characterization of spontaneous mutation in the oxyR strain of Escherichia coli. 査読有り

    Yamamura,E.」「T, Nunoshiba」「M. Kawata」「K. Yamamoto」

    Biochemical and Biophysical Research Communications　279　427-422　2000年

    DOI： 10.1006/bbrc.2000.3961 　

  130. The effects of dispersal behaviour in group selection 査読有り

    M Kawata

    EVOLUTIONARY ECOLOGY RESEARCH　1　(6)　663-680　1999年10月

    ISSN：1522-0613

  131. Perceptual scales of spatial heterogeneity of periphyton for freshwater snails 査読有り

    M Kawata, H Agawa

    ECOLOGY LETTERS　2　(4)　210-214　1999年7月

    DOI： 10.1046/j.1461-0248.1999.00071.x 　

    ISSN：1461-023X

  132. Social organization of the vole Clethrionomysonzys rufocanus and its demographic and genetic consequences: a review 査読有り

    Y Ishibashi, T Saitoh, M Kawata

    RESEARCHES ON POPULATION ECOLOGY　40　(1)　39-50　1998年6月

    DOI： 10.1007/BF02765220 　

    ISSN：0034-5466

  133. The role of male dispersal in evolution of altruistic behavio 査読有り

    Kawata, M

    Shoji, A., J. Yokoyama and M. Kawata. (in press) Molecular phylogeny and genetic divergence of the introduced populations of Japanese guppies, Poecilia reticulata. Conservation Genetics.　13　367-375　1998年

    DOI： 10.1046/j.1440-1703.1998.00276.x 　

  134. Exploitative competition and ecological effective abundance 査読有り

    M Kawata

    ECOLOGICAL MODELLING　94　(2-3)　125-137　1997年1月

    DOI： 10.1016/S0304-3800(96)00008-7 　

    ISSN：0304-3800

  135. Morphological stasis and phylogenetic relationships in Tadpole shrimps(Triops) 査読有り

    KAWATA Masakado

    Biological Journal of Linnean Society　61　439-457　1997年

    DOI： 10.1006/bijl.1997.0138 　

  136. The effect of neighborhood densities or reproductive success 査読有り

    KAWATA Masakado

    Ecoscience　4　465-469　1997年

  137. The loss of genetic variability in a fragmented continuous population 査読有り

    KAWATA Masakado

    Researches on Population Ecology　39　227-237　1997年

    DOI： 10.1007/BF02765269 　

  138. he effect of ecological and genetic neighborhood size on the evolution of two competing species 査読有り

    Kawata, M

    Evolutionary Ecology　10　609-630　1996年

  139. Effective population size in a continuously distributed population 査読有り

    M Kawata

    EVOLUTION　49　(6)　1046-1054　1995年12月

    ISSN：0014-3820

  140. The effect of color polymorphism on mortality in the aphid Macrosiphoniella yomogicola 招待有り 査読有り

    Hiroko Agawa, Masakado Kawata

    Ecological Research　10　(3)　301-306　1995年12月

    出版者・発行元： Springer-Verlag

    DOI： 10.1007/BF02347856 　

    ISSN：0912-3814 1440-1703

  141. Emergent and effective properties in ecology and evolution 査読有り

    Masakado Kawata

    Researches on Population Ecology　37　(1)　93-96　1995年6月

    出版者・発行元： Springer-Verlag

    DOI： 10.1007/BF02515765 　

    ISSN：0034-5466 1438-390X

  142. A comment on "Can Group-functional behaviors evolved by cultural group selection?" 招待有り 査読有り

    Masakado Kawata

    Current Anthropology　36　484-485　1995年6月

  143. From Artificial individuals to global patterns 査読有り

    KAWATA Masakado

    Trends in Ecology and Evolution　11　417-421　1994年

  144. RELATIVE IMPORTANCE OF DIRECT AND INDIRECT INTERACTION AMONG INDIVIDUAL SNAILS 査読有り

    M KAWATA

    RESEARCHES ON POPULATION ECOLOGY　35　(1)　69-77　1993年6月

    DOI： 10.1007/BF02515646 　

    ISSN：0034-5466

  145. The effects of visual donsity on fecundity in guppy 査読有り

    「Nishibori, M, 「M. Kawata」

    Environmental Biology of Fishes　37　213-217　1993年3月

  146. The Growth of juvenile snails in water conditioned by snails of a different spectes 査読有り

    KAWATA Masakado

    Oecologia　91　75-79　1992年

  147. Individual differences in food access in freshwater snails, Physa acuta 査読有り

    「Kawata, M」「Inaba, M

    Journal of Ethology　10　75-79　1992年

  148. FLUCTUATING POPULATIONS AND KIN INTERACTION IN MAMMALS 査読有り

    M KAWATA

    TRENDS IN ECOLOGY & EVOLUTION　5　(1)　17-20　1990年1月

    ISSN：0169-5347

  149. Kin interaction and population growth: reply 査読有り

    Kawata, M

    Trends in Ecology and Evolution　54　371-372　1990年

  150. Social Organization of the Vole Clethrionomys rufocanus and Its Demographic and Genetic Consequences 招待有り 査読有り

    Ishibashi, Y. Saitho, T, Kawata, M

    Researches on Population Ecology　40　39--50　1989年6月

    DOI： 10.1007/BF02765220 　

  151. GROWTH AND DISPERSAL TIMING IN MALE RED-BACKED VOLES CLETHRIONOMYS RUFOCANUS-BEDFORDIAE 査読有り

    M KAWATA

    OIKOS　54　(2)　220-226　1989年2月

    ISSN：0030-1299

  152. Mating success, spatial organization and male characters in the field experimental populations of the red-backed vole 査読有り

    KAWATA Masakado

    Journal of Animal Ecology　57　217-235　1988年

  153. The effect of introduced males on spatial pattern of initially introduced red-backed voles 査読有り

    「Kawata, M, Saitoh, T

    Acta Theriologica　33　585-588　1988年

  154. Units and passages: A view for evolutionary biology and ecology 査読有り

    Masakado Kawata

    Biology and Philosophy　2　(4)　415-434　1987年10月

    出版者・発行元： Kluwer Academic Publishers

    DOI： 10.1007/BF00127699 　

    ISSN：0169-3867 1572-8404

  155. The effect of kinship on spacing among female red-backed voles, Clethrionomys rufocanus bedfordiae 査読有り

    Kawata, M

    Oecologia　72　89-97　1987年

  156. Pregnancy failure and suppression by female-female interaction in the field population of the red-backed vole, Clethrionomys rufocanus bedfordiae 査読有り

    Kawata, M

    Behavioral Ecology and Sociobiology　20　89-97　1987年

  157. Mating System and reproductive sucess in a spring population of the ren-backed vole 査読有り

    KAWATA Masakado

    Oikos　45　115-122　1985年

  158. SEX-DIFFERENCES IN THE SPATIAL-DISTRIBUTION OF GENOTYPES IN THE RED-BACKED VOLE, CLETHRIONOMYS-RUFOCANUS-BEDFORDIAE 査読有り

    M KAWATA

    JOURNAL OF MAMMALOGY　66　(2)　384-387　1985年

    ISSN：0022-2372

  159. Protein polymorphisms and their genetic control in the red-backed vole, Clethrionomys rufocanus bedfordiae 査読有り

    「Kawata, M, 「, J. Ueda」

    Animal Brood Groups and Biochemical Genetics　15　146-150　1984年10月

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MISC 17

  1. 外洋性渦鞭毛藻Ornithocercus magnificusに見られる共生シアノバクテリアのゲノム解析

    中山卓郎, 高野義人, 野村真未, 柴小菊, 稲葉一男, 谷藤吾朗, 河田雅圭, 稲垣祐司

    藻類　66　(1)　73　2018年3月10日

    ISSN： 0038-1578

  2. Evolutionary genetic basis underlying social and cognitive abilities in human

    Daiki Sato, Takashi Makino, Masakado Kawata

    GENES & GENETIC SYSTEMS　91　(6)　343-343　2016年12月

    ISSN： 1341-7568

    eISSN： 1880-5779

  3. Spectral sensitivity of guppy visual pigments reconstituted in vitro to resolve association of opsins with cone cell types

    Shoji Kawamura, Satosi Kasagi, Daisuke Kasai, Ayumi Tezuka, Ayako Shoji, Akiyoshi Takahashi, Hiroo Imai, Masakado Kawata

    GENES & GENETIC SYSTEMS　91　(6)　376-376　2016年12月

    ISSN： 1341-7568

    eISSN： 1880-5779

  4. Gustatory receptor gene repertoires linked to host range variation in Nymphalid butterflies

    Hiromu Suzuki, Katsuhisa Ozaki, Takashi Makino, Hironobu Uchiyama, Shunsuke Yajima, Masakado Kawata

    CHEMICAL SENSES　41　(9)　E228-E229　2016年11月

    ISSN： 0379-864X

    eISSN： 1464-3553

  5. 小笠原諸島に侵入したグリーンアノールの進化的変化の検出と集団ゲノム解析

    玉手智史, 森英章, COMPOSANO Brian J., LKRYSKO Kenneth, 舟山亮, 中山啓子, 牧野能士, 河田雅圭

    日本生態学会大会講演要旨(Web)　63rd　2016年

  6. 沖縄の移入グッピー集団における色覚の遺伝的分化

    酒井祐輔, 稲田垂穂, 青木翔子, 鶴井香織, 満行知花, 陶山佳久, 辻和希, 河田雅圭

    日本進化学会大会プログラム・講演要旨集(Web)　18th　2016年

  7. 小笠原諸島に侵入したグリーンアノールの進化的変化の検出と集団ゲノミクス解析

    玉手智史, 森英章, KRYSKO Kenneth L., 牧野能士, 河田雅圭

    日本進化学会大会プログラム・講演要旨集(Web)　17th　2015年

  8. ゲノム内の遺伝子重複の進化がもたらす生物の適応力

    河田雅圭, 牧野能士

    化学と生物　53　(11)　731-733　2015年

    出版者・発行元： 公益社団法人 日本農芸化学会

    DOI： 10.1271/kagakutoseibutsu.53.731 　

  9. 小笠原諸島に侵入したグリーンアノールの進化的変化の検出

    玉手智史, 牧野能士, 森英章, KRYSKO Kenneth L., 河田雅圭

    日本生態学会大会講演要旨(Web)　61st　2014年

  10. The neo-sex-chromosome formation drove the evolution of protein-coding sequences and transcriptome in three-spine sticklebacks

    Kohta Yoshida, Takashi Makino, Katsushi Yamaguchi, Shuji Shigenobu, Mitsuyasu Hasebe, Masakado Kawata, Atsushi Toyoda, Asao Fujiyama, Jun Kitano

    GENES & GENETIC SYSTEMS　88　(6)　356-356　2013年12月

    ISSN： 1341-7568

    eISSN： 1880-5779

  11. 個体の分散が生物多様性の進化に与える効果

    河田雅圭

    日本生態学会誌　54　(3)　255-257　2004年4月

    出版者・発行元： 一般社団法人 日本生態学会

    DOI： 10.18960/seitai.54.3_255 　

    ISSN： 0021-5007

  12. The evolution of extreme shell shape variation in the land snail Ainohelix editha: a phylogeny and hybrid zone analysis (vol 12, pg 1869, 2003)

    H Teshima, A Davison, Y Kuwahara, J Yokoyama, S Chiba, T Fukuda, H Ogimura, M Kawata

    MOLECULAR ECOLOGY　12　(11)　3199-3199　2003年11月

    DOI： 10.1046/j.1365-294X.2003.02017.x 　

    ISSN： 0962-1083

  13. Evolution of biodiversity through divergent processes: Theories and facts - I. Theories

    Masakado Kawata

    Population Ecology　44　(2)　49-50　2002年8月

    DOI： 10.1007/s101440200006 　

    ISSN： 1438-3896

  14. 進化論再考-未解決問題の解明に向けて

    河田雅圭

    イミダス　261-27　2002年1月

    出版者・発行元： 集英社

  15. 絶滅パターンの原因と進化.

    河田雅圭, 千葉聡

    科学　64　684-690　1994年10月

  16. Reply from Masakado Kawata

    Masakado Kawata

    Trends in Ecology and Evolution　5　(11)　371-372　1990年

    DOI： 10.1016/0169-5347(90)90099-Y 　

    ISSN： 0169-5347

  17. Imperial Japan [3]

    Masakado Kawata, Eiich Kasuya

    Nature　338　(6214)　370　1989年

    DOI： 10.1038/338370c0 　

    ISSN： 0028-0836

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書籍等出版物 14

  1. ダーウィンの進化論はどこまで正しいのか? : 進化の仕組みを基礎から学ぶ

    河田, 雅圭

    光文社　2024年4月

    ISBN: 9784334102920

  2. 個性学入門 : 個性創発の科学

    保前, 文高, 大隅, 典子

    朝倉書店　2021年8月

    ISBN: 9784254102956

  3. 多様性と異文化理解

    河田雅圭

    東北大学出版会　2021年3月

  4. 生物多様性は復興にどんな役割を果たしたか-東日本大震災からのグリーン復興

    中静透, 河田雅圭, 今井麻希子, 岸上祐子

    昭和堂　2018年11月

    ISBN: 9784812217344

  5. 生態適応科学：自然のしくみを活かし、持続可能な未来を拓く

    東北大学生態適応グローバルCOE編

    日経BP社　2013年2月

    ISBN: 9784822208691

    詳細を見る 詳細を閉じる

    以下から無料ダウンロード可能 https://ochotona0.wixsite.com/mysite/tekioukagaku

  6. エコゲノミクス―遺伝子からみた適応―

    北野潤, 河田雅圭

    共立出版　2012年12月

  7. Encyclopedia of Islands

    「Echenique-Díaz L. M.」「 J. Yokoyama」「M. Kawata」

    University of California Press　2009年9月

  8. シリーズ群集生態学(2) 進化生物学からせまる

    河田雅圭, 千葉聡

    京都大学学術出版会　2009年3月

  9. シリーズ進化学 行動・生態の進化

    河田雅圭

    岩波書店　2007年7月

  10. Macroecology: Concept and Consequences

    「Butlin,R.」「J. Bridle」「M. Kawata」

    Blackwell　2003年7月

  11. シリーズ性を問う1. 原理論

    河田雅圭

    専修大学出版会　1997年

  12. 講座進化第１巻

    河田雅圭

    東京大学出版会　1991年

  13. はじめての進化論

    河田雅圭

    講談社　1990年10月

  14. 進化論の見方

    河田雅圭

    紀伊国屋書店　1989年8月

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講演・口頭発表等 18

  1. A genetically explicit model of speciation by sensory drive within a continuous population 国際会議

    Ayako Shoji, Shoji Kawamura, Ole Seehausen

    Japanese-Korean Joint Meeting for Mathematical Biology　2006年9月16日

  2. CO2噴出地におけるオオバコの進化：遺伝子流動と局所適応

    中村伊都, 横山潤, 彦坂幸毅

    第53回生態学会大会　2006年3月

  3. Speciation by sensory drive through the evolution of visual pigments along an environmental light gradient 国際会議

    Spatial Heterogeneity in Biotic and Abiotic Environment: Effects on Species Ranges, Co-evolution, and Speciation　2006年2月6日

  4. Adaptive radiation

    第7回日本進化学会大会　2005年8月

  5. シクリッドにおいて同所的種分化は起こりうるのか？

    河田雅圭

    第52回生態学会大会　2005年3月

  6. 性選択による種分化機構；理論的検討

    河田雅圭

    日本遺伝学会 第76回大会　2004年9月27日

  7. 分散の進化と生物多様性

    第51回 日本生態学会大会　2004年8月27日

  8. 生物間相互作用から見た生物多様性の進化

    第6回日本進化学会大会　2004年8月

  9. Mechanical and behavioral reproductive isolation in Carabid beetles 国際会議

    Kawata, M

    The First Okazaki Biology Conference　2004年1月25日

  10. The evolution of visual pigments and premating isolation: a theoretical consideration 国際会議

    Kawata, M, Shoji, A, Kawamura S

    Cichild Symposium 2003. Evoluton, Diversification and speciation　2003年9月20日

  11. 交配後隔離に関わる遺伝子の有害性と種分化

    河田雅圭, 林岳彦

    第５回日本進化学会　2003年8月19日

  12. The effects of individual dispersal on the evolution of niche width and the patterns of biological diversity

    河田雅圭

    第50回日本生態学会　2003年3月19日

  13. Isolation and migration in island population of Hipposideros turpis (Chiroptera, Hipposideridae): History or current patterns? 国際会議

    Echenique-Diaz LM, Yokoyama J, Ishibashi Y, Kawata M

    VIII INTECOL　2002年8月

  14. 性選択による交配前隔離の進化：分子機構と生態的要因

    河田雅圭

    第4回日本進化学会大会　2002年8月

  15. Genetics and the boundaries of species distributions

    R. Butlin, J. Bridle, M. Kawata

    2002 Annual Symposium；Macroecology: reconciling divergent perspectives on large scale ecological　2002年4月

  16. 生物多様性の進化のしくみをさぐる

    河田雅圭

    第49回日本生態学会大会公開講演会　2002年3月30日

  17. 環境変動と密度依存性の進化

    河田雅圭, 澤田寛, 横山潤

    第49回日本生態学会大会　2002年3月

  18. Theoretical and empirical problems in postmating isolaton 国際会議

    T. Hayashi, M. Kawata

    The 20 th symposium of the Society of Population Ecology　2001年10月

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共同研究・競争的資金等の研究課題 43

  1. Does Evolution Repeat Itself? Genome Evolution and Phenotypic Convergence in Island Lizards

    提供機関：International Human Frontier Science Program organization

    研究種目：Research Grant

    2020年12月 ～ 2025年11月

  2. Small ミトコンドリアRNAによるヒト集団の進化

    河田 雅圭, POZZI ANDREA

    提供機関：Japan Society for the Promotion of Science

    制度名：Grants-in-Aid for Scientific Research

    研究種目：Grant-in-Aid for JSPS Fellows

    研究機関：Tohoku University

    2021年7月28日 ～ 2024年3月31日

  3. グッピーにおける色彩装飾形質の進化：csf1r遺伝子に着目して

    河田 雅圭

    2021年4月 ～ 2024年3月

  4. アノールトカゲを用いた温度ニッチシフトの進化機構の解明

    河田 雅圭, 赤司 寛志, 牧野 能士

    提供機関：Japan Society for the Promotion of Science

    制度名：Grants-in-Aid for Scientific Research

    研究種目：Fund for the Promotion of Joint International Research (Fostering Joint International Research (B))

    研究機関：Tohoku University

    2019年10月7日 ～ 2023年3月31日

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    本年度は、キューバ自然史博物館のLuis Cadiz博士らと共同で、6種のキューバアノールトカゲにおいて決定した全ゲノム配列を用いて、温度適応に関わるゲノムの特徴の解析を行った。ゲノム内容をアメリカ本土のアノールトカゲのものと比較し、アノールトカゲの多様化の過程で出現・蓄積された遺伝的変異を推定した。遺伝子重複解析の結果、重複する遺伝子の割合が高温開環境と相関している可能性が示唆された。さらに、過去の有効人口を推定した結果、それぞれの種の人口規模がキューバの地史に影響された可能性が示唆された。また、これまでの研究で、TRPA1が温度感知に関与しており、Anolis allogus TRPA1の活性化温度はA. homolechisやA. sagreiよりも低いことを明らかにした。そこで、Georgia大学のMenke博士と共同で、TRPA1のCRISPR/Cas9による遺伝子編集実験の計画を検討した。またTRPA1と行動的熱感受性の関係の一般性を調べるため、TRPA1と行動的熱反応に関するメタ解析を行ったところ、多様な外温動物種で一貫した関係が見られた。このような温度感受性の違いは、トカゲの生息地の分化に重要な役割を果たすと考えられるが、生息地の分化に関わる分子基盤は不明であった。そこで、Tulane大学のGunderson博士との共同で、これまで行ったキューバのアノールトカゲに加えて、プエルトリコのアノールトカゲ（A. cristatellusとA. krugi）でRNA-seqを行い、温度感受性遺伝子を解析した。後者2種は、A. allogusと同様に比較的涼しい場所に生息している。その結果、860個の遺伝子の発現レベルが種間で有意に異なることが示され、6個の遺伝子が特に発現変動遺伝子として重要であると検出された。

  5. 日本列島人で交雑後特異的に適応進化した精神的特性・食物に関連する遺伝子の検出

    河田 雅圭

    2019年4月1日 ～ 2021年3月31日

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    縄文人ゲノム34個体、中国古代人ゲノム47個体(Yang at al., 2020とNing at al., 2020による北東アジア由来で約１万~3000年のゲノム配列)を用いて、現代日本人集団との比較を行った。各集団のアレル頻度をSNP座位を含むリードのカウントを使用して、最尤推定した (Mathieson et al., 2015)。日本人集団と分化している領域を検出するため、 (1)現代日本と縄文人間、(2)現代日本と古代中国人間について、FSTを領域ごとに計算し、その値が大きい上位0.1%以上を分化している領域として検出した。日本と縄文間で分化している遺伝子として2型糖尿病(SNHG17、NAMPT、ACAD10) や肥満(ATXN2)などエネルギー代謝や糖質代謝に関わる遺伝子や、心疾患(TEX41)が検出された。また、アルコール代謝に関わるALDH2, 耳垢(ABCC11)や乳がん（CYP1B1、ACBB11）などが検出された。ALDH2、ABCC11、CYP1B1は、現代日本人のゲノム配列から選択的一掃などを検出する方法で自然選択を受けた遺伝子としても検出されている(Okada et al. 2018, Yoshimura et al. 2006, Yasumizu et al. 2020)。2型糖尿病や肥満などに関わる遺伝子は、稲作伝来による食生活の変化が影響していることが考えられた。日本と古代中国人で分化している遺伝子として、統合失調症(GRIK1、THEM4、RP4-598G3.1)、アルコール代謝(ADH cluster)、前立腺癌(HDAC1)、膀胱癌(EDC3)、身長(DOCKK3)などが検出された。ADH clusterは、自然選択を受けた遺伝子としても検出されている(Yasumizu et al. 2020)。

  6. VMAT1変異が精神的個性に及ぼす影響:マルチスケールアプローチによる解明

    河田 雅圭

    2019年4月1日 ～ 2021年3月31日

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    申請者らはこれまで、小胞モノアミントランスポーター１（VMAT1）遺伝子において、ヒト系統特異的に出現したアミノ酸置換(136Asn→Thr/Ile)が自然選択を受けてきたことを示した。また、培養細胞を用いたVMAT1タンパク質の機能解析により、この置換がVMAT1の神経伝達物質の取り込み能力に影響することを示している。一方で、ヒト特異的なVMAT1遺伝子変異が関連遺伝子群の発現や脳内の神経活動、そして個体の行動に与える包括的な影響は不明であった。これらを解明するため、本研究では当該の１アミノ酸置換を施した遺伝子編集マウスを作製し、網羅的な行動バッテリーテスト、関連脳部位における脳波測定、および関連遺伝子の脳内発現量測定を実施した。 行動実験の結果、136Ile型マウスは野生型（Asn型）あるいはThr型マウスに比べて、不安様行動が少ないほか、社会性行動に変化が見られた。また、高架式十字迷路試験を実行中のマウスの脳内に電極を挿入し、開放・閉鎖アーム滞在時における神経活動を測定した。不安傾向に差が見られたことをふまえ、背内側前頭前皮質および扁桃体の神経活動に着目したところ、他の遺伝子型に比べて、136Ile型マウスは扁桃体の神経活動に違いが見られた。さらに、各遺伝子型４個体の前頭前皮質、扁桃体、線条体を用いて、網羅的な遺伝子発現解析（RNA-seq）を行なった。その結果、136Ile型マウスは野生型マウスに比べて、扁桃体において神経伝達に関わる遺伝子群の発現が低下していることが明らかとなった。これらの結果は、これまで中枢神経系での役割があまり解明されていなかったVMAT1遺伝子の作用機序を新たに示す研究成果であるといえる。また、人類進化の観点からも、VMAT1遺伝子がヒトの情動進化に果たした役割を実験的に明らかにした重要な成果であると考えられる。

  7. 雌によって選好されるゲノム領域の特定：環境依存的優良遺伝子化説の検証に向けて

    河田 雅圭

    提供機関：Japan Society for the Promotion of Science

    制度名：Grants-in-Aid for Scientific Research

    研究種目：Grant-in-Aid for Scientific Research (B)

    研究機関：Tohoku University

    2018年4月1日 ～ 2021年3月31日

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    グッピーは、個体ごとにオスの体色および、それを基準としたメスの配偶者選好性に著しい多様性が維持されている。本研究では、野外集団において、交配前および交配後の雌の選好性によって選択されたオスのゲノム領域を特定することを目的とした。解析の結果、各集団で402~434個の候補遺伝子が検出された。候補遺伝子の中には、シグナル形質(体色・鰭)や生存力(免疫・抗酸化)に関する遺伝子がいくつか検出された。免疫および抗酸化に関わる遺伝子は、子どもの生存率向上に関わるgood geneの可能性がある。本研究によりメスの配偶者選好性の進化に関わった可能性のある候補遺伝子を得ることができた。

  8. モデル線虫近縁種による大きな進化的変化機構の解明と進化実験モデル生物の確立

    河田 雅圭

    提供機関：Japan Society for the Promotion of Science

    制度名：Grants-in-Aid for Scientific Research

    研究種目：Grant-in-Aid for Challenging Research (Exploratory)

    研究機関：Tohoku University

    2018年6月29日 ～ 2020年3月31日

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    本研究では、転位因子が大きな進化的な変化をもたらしたという仮説を検証するために、C. elegans の近縁種で体サイズが大きく変化したC. inopinataに着目した。ゲノム中に転位因子由来の配列と判定された配列は、C. elegansで12%、C. inopinataで25%であった。解析の結果、C. inopinataに転位因子がある遺伝子群は、C. inopinataにおいてもC. elegansにおいても発現量が有意に低い傾向にあり、C. inopinataの転位因子は二種の共通祖先で既に発現量が低い遺伝子近傍に挿入している可能性が示された。

  9. VMAT1変異と体験が情動の個性に及ぼす影響：マルチスケールアプローチによる解明

    河田 雅圭

    提供機関：Japan Society for the Promotion of Science

    制度名：Grants-in-Aid for Scientific Research

    研究種目：Grant-in-Aid for Scientific Research on Innovative Areas (Research in a proposed research area)

    研究機関：Tohoku University

    2017年4月1日 ～ 2019年3月31日

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    培養細胞を用いて、VMAT1遺伝子の進化がタンパク質の機能に与えた影響を調べた。各遺伝子型のVMAT1の神経伝達物質の取り込みを蛍光顕微鏡で観察した結果、130Glu/136Asnや130Glu/136Thr、130Gly/136Ileの神経伝達物質の取り込み効率が高かった一方で、130Gly/136Asnおよび130Gly/136Thrの取り込み効率は低かった。これは、Glu130Glyの変化がVMAT1の神経伝達物質の取り込みを抑制し、Thr136Ileは促進することを示している。また、これらの遺伝子型の進化過程をふまえると、人類進化の初期段階ではモノアミンの取り込みが減少したと考えられ、モノアミン取り込み効率の低い136Thrが現代人集団において強い神経質傾向やうつ傾向と関連していることを考慮すると、チンパンジーとの共通祖先からの分岐以降、人類進化の初期段階においては不安や神経質傾向に対して強い正の選択圧が働いていた可能性が考えられた。また、 東北メディカル・メガバンク機構（ToMMo）の大規模コホートデータを用いて、VMAT1遺伝子に働く平衡選択メカニズムの解明を目指した。ToMMoの約7000-9000人分の精神傾向に関わる質問票およびVMAT1遺伝子型データを用いて、一般化線形モデルで解析したところ、Thr型とうつ傾向との関連が示された。また、VMAT1遺伝子型と性別、そして周囲の人々とのつながりの交互作用がうつ傾向に影響を与えることが示された。さらに、ヘテロ型では将来に対する積極性および適応度（子供の数と婚姻経験の有無をもとに変数を作成）が高い傾向が見られた。このように、遺伝子型が表現型に与える影響が状況によって異なること、そして平均してヘテロ型の適応度が高いことが、VMAT1遺伝子多型の維持に働いていると考えられた。

  10. キューバのアノールトカゲで複数回進化した開放高温環境への適応進化仮説の検討

    河田 雅圭, 牧野 能士, 丸山 真一朗, 寺井 洋平

    提供機関：Japan Society for the Promotion of Science

    制度名：Grants-in-Aid for Scientific Research

    研究種目：Grant-in-Aid for Scientific Research (B)

    研究機関：Tohoku University

    2016年4月1日 ～ 2019年3月31日

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    本研究では、キューバに生息するアノールトカゲの系統関係から、独立に4回、森林低温環境から開放高温環境へ進化したと推定され、高温放環境に生息する2種について、正の自然選択を受けた遺伝子を推定した。その結果、コラーゲン産生に関わるtgfb1の配列が進化していることがわかった。また、A. allogusおよびA. sagreiについて全ゲノム配列決定を行った。ゲノム全体での重複遺伝子率は、A. sagrei(81.0%)がA. allogus(45.4%)に比べて高い値を示した。このことは、高温開放環境への適応に遺伝子重複が重要であることを示唆している。

  11. 体サイズの進化に伴って変化する性質と独立な性質：遺伝子改変線虫を用いて

    河田 雅圭, 杉本 亜砂子, 牧野 能士, 丸山 真一朗, 横山 潤

    提供機関：Japan Society for the Promotion of Science

    制度名：Grants-in-Aid for Scientific Research

    研究種目：Grant-in-Aid for Challenging Exploratory Research

    研究機関：Tohoku University

    2016年4月1日 ～ 2018年3月31日

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    近年発見されたC. elegans の姉妹種であるC. inopinataを用いて、体長の進化に寄与した遺伝子を特定することを目的とした。二種間で大きな体長の差が生じるL4幼虫期と成虫期で、発現パターンが、種間で異なる遺伝子として2699遺伝子が検出された。6種の線虫のうち、C. inopinataの系統でのみ正の選択圧が42の遺伝子で検出され、その中に、daf-2があった。daf-2は細胞膜で発現するインスリン受容体で、C. elegansの変異体は体サイズが大きくなることが知られ、daf-2遺伝子の進化が体サイズの進化に対して大きな影響をもつ可能性が示唆された。

  12. グッピーにおける雌配偶者選好性の個体間変異と可塑性の進化機構の解明

    河田 雅圭, 牧野 能士, 河村 正二, 狩野 賢司

    提供機関：Japan Society for the Promotion of Science

    制度名：Grants-in-Aid for Scientific Research

    研究種目：Grant-in-Aid for Scientific Research (B)

    研究機関：Tohoku University

    2015年4月1日 ～ 2018年3月31日

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    グッピーを用いて、成育時の光環境とカロテノイドの影響に焦点を当て、遺伝子型の変異とDNAメチル化によるエピジェネティックな変異が雄の体色に対する雌の配偶者選好性の個体間変異に与える影響を調べた。オプシン遺伝子の発現量は、光感受性と雄体色に対する雌の選好性に影響し、その発現量は、成育時の光環境とオプシン遺伝子LWS-1の遺伝子型との交互作用によって影響されることがわかった。またオプシン遺伝子の発現量の遺伝子と環境との交互作用は、DNAメチル化率によるものと示唆された。βカロテン高摂取により、目では、光順応に関する遺伝子が、脳では、神経伝達に関係する遺伝子においてDNAメチル化が増加した。

  13. 視覚の適応が創出する種の多様性

    寺井 洋平, 河田 雅圭, 大田 竜也, 今井 啓雄, 藤村 衡至

    提供機関：Japan Society for the Promotion of Science

    制度名：Grants-in-Aid for Scientific Research

    研究種目：Grant-in-Aid for Scientific Research (C)

    研究機関：The Graduate University for Advanced Studies

    2014年4月1日 ～ 2017年3月31日

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    本研究ではお生態適応による種分化機構の生物多様性の創出における一般性を明らかにすることを本研究の目的としている。本研究は３つの研究から構成されるが、1)アノールの研究では環境光、婚姻色を呈した皮膚の反射光、視物質の吸収から、環境適応による種分化が示唆された。2) ノトセニアの研究からは視覚の環境への適応が示された。3)シクリッドの研究からは視覚に関する遺伝子が環境適応のために自然選択で、婚姻色形成に関する遺伝子が配偶者選択により性選択で進化し種分化を起こしてきたことを示し、生態適応による種分化の機構の一般性を示した。

  14. 遺伝子重複と生物の適応力の進化；酵母の進化実験系の確立による検証

    河田 雅圭, 牧野 能士

    提供機関：Japan Society for the Promotion of Science

    制度名：Grants-in-Aid for Scientific Research

    研究種目：Grant-in-Aid for Challenging Exploratory Research

    研究機関：Tohoku University

    2014年4月1日 ～ 2016年3月31日

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    予測できない変動環境が遺伝子の重複を増加させ、保持し、そのような変動環境下で進化したゲノムは、適応力や進化可能性が高いという仮説を検証するために、出芽酵母(Saccharomyces cerevisiae)を用いて、変動環境下で進化させ、全ゲノム配列をモニタリングする進化実験を行った。進化実験終了後の解析の結果、RAD27変異株では３種の不規則変動環境条件と高負荷の6環境をランダム変動させる条件において、最適一定環境条件と比較して新規重複領域数が有意に増加した。また、450世代から500世代までの平均適応度は、RAD27変異株において、新規重複領域数が多いほど適応度が高い傾向を示した。

  15. 全ゲノム重複後に消失する遺伝子パターンの実験的検証

    牧野 能士, 守屋 央朗, 河田 雅圭

    提供機関：Japan Society for the Promotion of Science

    制度名：Grants-in-Aid for Scientific Research

    研究種目：Grant-in-Aid for Challenging Exploratory Research

    研究機関：Tohoku University

    2014年4月1日 ～ 2016年3月31日

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    本研究では世代時間が短く扱いやすい4倍体酵母を用いた進化実験系を確立し、全ゲノムが倍加後も機能的遺伝子クラスターが保持されつつ、大規模遺伝子消失が起きるかを検証した。4倍体酵母を紫外線照射しながら200日間培養した結果、ゲノム中に多くの突然変異が検出された。これら突然変異のうち有害変異が機能的遺伝子クラスター上にどのように分布しているかを調査した結果、同一染色体上の遺伝子クラスターで同時に有害変異が生じていることが明らかとなった。このことは、倍数化後に遺伝子がランダムに消失していくのではなく、機能遺伝子クラスターが保持されるよう選択が働いている事を示している。

  16. 新たな気候帯への適応進化機構の解明：半砂漠地帯のキューバアノールトカゲを用いて

    河田 雅圭, 牧野 能士, 田村 宏治, 瀧本 岳, 長太 伸章

    提供機関：Japan Society for the Promotion of Science

    制度名：Grants-in-Aid for Scientific Research

    研究種目：Grant-in-Aid for Scientific Research (B)

    研究機関：Tohoku University

    2013年4月1日 ～ 2016年3月31日

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    走行力測定による温度耐性実験の結果、森林集団のA. homolechisは30度に比べ35度で最高走行速度が低下したのに対し、半砂漠集団のA. homolechisは、走行速度が低下しなかった。RAD-seqにより検出されたSNPでの遺伝的構造解析では、2つの集団間に違いが観察された。LOSITANによる自然選択を受けている領域の検出では5つのSNPを検出した。33度および36度の温度環境で5日間飼育したのち脳を抽出し、RNA-seq解析を行い発現変動遺伝子の検出を行った。33度および36度で発現量が有意に異なった遺伝子は、森林集団のA. homolechisで78、半砂漠集団で43であった。

  17. 外来種の侵略性に関る遺伝的基盤の解明

    牧野 能士, 河田 雅圭

    提供機関：Japan Society for the Promotion of Science

    制度名：Grants-in-Aid for Scientific Research

    研究種目：Grant-in-Aid for Scientific Research (B)

    研究機関：Tohoku University

    2013年4月1日 ～ 2016年3月31日

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    生物が持つ適応力は種によって異なる。本研究は、重複遺伝子保持率から生物が持つ環境適応力を予測する手法の確立を目指し、動物ゲノムの重複遺伝子保持率と生態的特徴の関係を調査した。本研究で侵略的外来種アメリカザリガニの全ゲノム配列決定し、本種を加えたゲノム配列既知の動物を対象にした比較ゲノム解析により、侵略的外来種の重複遺伝子保持率が高いことを明らかにした。重複遺伝子保持率と環境適応力との関連を強く支持するものであり、ゲノム配列情報からの環境適応力評価への応用が期待される。

  18. 複合適応形質進化の遺伝子基盤解明

    長谷部 光泰, 倉谷 滋, 嶋田 透, 藤原 晴彦, 川口 正代司, 深津 武馬, 西山 智明, 岡田 典弘, 阿形 清和, 河田 雅圭, 郷 通子, 豊田 敦, 藤山 秋佐夫, 望月 敦史, 矢原 徹一

    提供機関：Japan Society for the Promotion of Science

    制度名：Grants-in-Aid for Scientific Research

    研究種目：Grant-in-Aid for Scientific Research on Innovative Areas (Research in a proposed research area)

    研究機関：National Institute for Basic Biology

    2010年4月1日 ～ 2016年3月31日

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    本領域の目的である、多様な研究から「複合適応形質進化の共通メカニズム」を推定するという総合的研究を展開する、進化生物学とゲノム生物学を融合させる、を実現するため総括班を有機的に組織し、下記の活動を行い、効率的に連携できた。（１）領域会議を年２回、インフォマティクス情報交換会を５年で18回、ニュースレターを５年で63号発行し、領域内での情報共有、共通意識形成を行った。（２）ゲノム支援活動として実験方法のアドバイス、ゲノム配列決定支援、外部委託についてのアドバイス、各班のインフォマティクス担当者などに指導を行った。（３）形質転換実験技術支援を行った。（４）国内、国際シンポジウムをほぼ毎年開催した。

  19. 分布停滞および拡大に関わる進化的要因：チョウ類を用いての検証

    河田 雅圭, 横山 潤, 牧野 能士, 長太 伸章

    提供機関：Japan Society for the Promotion of Science

    制度名：Grants-in-Aid for Scientific Research

    研究種目：Grant-in-Aid for Scientific Research (B)

    研究機関：Tohoku University

    2012年4月1日 ～ 2015年3月31日

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    地球温暖化による気温の上昇とともに多くの種が分布北限を北上させていることが報告されているが、北上せず停滞していたり、逆に縮小している種も多く存在する。本研究では東北地方に分布北限があるチョウのうち、この数十年分布を大きく北上させている4種と、分布が停滞している3種を用い、遺伝的集団構造をゲノムワイドなSNPを用いて解明した。その結果、停滞している3種は地域集団間での分化を伴う遺伝的集団構造がみられたが、拡大している4種ではみられなかった。分布域の拡大が停滞している種は温度以外の要因に局所適応しているために、北上させることが困難であると示唆された。

  20. 遺伝子コピー数変異の野外集団解析による新たな疾病生態学の開拓

    河田 雅圭, 牧野 能士

    提供機関：Japan Society for the Promotion of Science

    制度名：Grants-in-Aid for Scientific Research

    研究種目：Grant-in-Aid for Challenging Exploratory Research

    研究機関：Tohoku University

    2012年4月1日 ～ 2014年3月31日

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    ヤマアカガエルの抗菌ペプチドのコピー数変異のゲノムでの重複の状態を調べるため、フォスミドライブラリーを作成し、抗菌ペプチドを含むクローンの配列を十世代シークエンサーでの決定を試みた。次世代シークエンサーで解読したリードを複数のアセンブラでアセンブルした結果、約40kbpの配列のうち33kbはtemporinを含まない非コード領域で、残りの配列の中に、temporin-1Ojと1Ocを含む少なくとも3コピーの配列があることが明らかになった。今回得られたコンティグの情報では、temporin-1O遺伝子の詳細のゲノム上の位置を断定することはできなかった。

  21. キューバにおけるアノールトカゲの適応形質部位特定とその候補遺伝子探索

    河田 雅圭, 牧野 能士, 北野 潤, 田村 宏治, 瀧本 岳, 北野 潤, 田村 宏治

    提供機関：Japan Society for the Promotion of Science

    制度名：Grants-in-Aid for Scientific Research

    研究種目：Grant-in-Aid for Scientific Research (B)

    研究機関：Tohoku University

    2010年 ～ 2012年

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    本研究で、同所的に生息するTrunk-Ground型(幹から地面に生息する)の種数は、異なる温度環境場所に生息できる種数とその地域で何種が種分化によって起源しているかによって決まっていることを明らかにした。また、後肢長の長いTrunk-Ground型のA.sagreiと短いTwig型のA.angusticepsの間では、発生の複数の段階で後肢長に違いが生じることを明らかにし、今後の遺伝的解析の基盤を得た。

  22. 侵入外来種の侵入・定着時の進化的応答の検出:全ゲノム配列決定によるアプローチ

    河田 雅圭

    提供機関：Japan Society for the Promotion of Science

    制度名：Grants-in-Aid for Scientific Research

    研究種目：Grant-in-Aid for Challenging Exploratory Research

    研究機関：Tohoku University

    2010年 ～ 2011年

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    1965年に小笠原諸島に侵入し、侵略外来種となっているグリーンアノール(Anolis calorlinensis)が、40年以上の間で、どのような進化をしたかを調べるため、小笠原父島の16個体、移入元であるフロリダの8個体を次世代シークエンサーSOLiDを使って、全ゲノム解読を行った。読まれた断片の配列を、データベース上にある配列2. 0. 61を使用して、アセンブルを行った。現在、アセンブルが終了し、染色体LGbとLGhの塩基多様度の違いを調べた。その結果、父島集団の個体が塩基多様度が大きいことが明らかになった。

  23. グッピーの色覚多型の維持機構の解明:雄体色と雌選好性多型と関連づけて

    河田 雅圭, 河村 正二

    提供機関：Japan Society for the Promotion of Science

    制度名：Grants-in-Aid for Scientific Research

    研究種目：Grant-in-Aid for Scientific Research (B)

    研究機関：Tohoku University

    2009年 ～ 2011年

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    TrinidadとTobagoの野外13集団において、LWS遺伝子の4遺伝子座、SWS1, RH1遺伝子座、比較参照遺伝子として、核DNAの8領域の配列を決定した。その結果、LWS遺伝子のFSTの値は、参照DNAに比べて有意に大きく、集団によって異なるDivergent Selectionが働きLWS遺伝子の異なる配列が維持されている可能性が示された。また、LWS2の配列変異が、オプシン遺伝子の発現量の変異に影響し、それが光感受性に関係していることを明らかにした。

  24. "未来の生態系"天然二酸化炭素噴出地における植物の適応プロセスの解明

    彦坂 幸毅, 河田 雅圭

    2007年 ～ 2009年

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    丹生CO2噴出地由来のオオバコから自殖種子を得て、実験圃場のオープントップチャンバーを用いて競争実験を行った。この競争実験では、高CO2領域由来の個体と低CO2領域由来の個体を隣接させ、どちらが個体サイズや種子繁殖量を多くすることができるかを解析した。低CO2条件では両者に有意な違いは認められなかったが、高CO2条件では低CO2由来の個体のほうが多く種子を残すという結果が得られた。本研究で用いた条件では高CO2由来の個体が高CO2条件で適応的であるとの証拠は得られなかった。 さらに、青森県湯ノ川、山形県朝日鉱泉、富山県林道の高・低CO2領域からオオバコ種子を採取し、実験圃場のオープントップチャンバーにて成長実験を行っている。月に一度刈り取りを行い、個体重・窒素量の測定及び光合成測定を行う予定であるが、実験は継続中であり結果はまだ出ていない。 このほか、高CO2環境下での群落のCO2収支の研究を行い、論文を投稿した。これは現在Plant Ecology誌に受理見込みである。さらにCO2噴出地の植物を用いた研究の論文をいくつか投稿中である。

  25. 地球・地域環境変化と生物進化:ミジンコ休眠卵を用いた分子古生物学的解析

    占部 城太郎, 河田 雅圭, 横山 潤, 上田 眞吾, 小田 寛貴

    提供機関：Japan Society for the Promotion of Science

    制度名：Grants-in-Aid for Scientific Research

    研究種目：Grant-in-Aid for Scientific Research (A)

    研究機関：Tohoku University

    2007年 ～ 2009年

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    調査を行った山形県畑谷大沼では、複数のミジンコ種が雑種を形成し長期間個体群を維持していること、さらに、1970年代のオオクチバス侵入と同時に別種のDaphnia pulexも定着するようになったことを、古生物学的及び分子生物学的手法により明らかにした。一方、八幡平高山湖沼では大気降下物由来と考えられる富栄養化が過去30年の間に生じていること、それに伴って新種を含む動物プランクトンも個体数を増大させていることを明らかにした。

  26. グッピーの色覚に影響する視物質遺伝子の多様性:雌の配偶者選好の変異と関連づけて

    河田 雅圭, 河村 正二, 横山 潤, 河村 正二, 横山 潤

    提供機関：Japan Society for the Promotion of Science

    制度名：Grants-in-Aid for Scientific Research

    研究種目：Grant-in-Aid for Scientific Research (B)

    研究機関：Tohoku University

    2006年 ～ 2008年

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    本研究では、グッピー(Poecilia reticulata)の赤型オプシン遺伝子の維持気候の解明に向けて研究を行った。この研究によってグッピーの視物質遺伝子をすべて同定し、LWS-B, C. D以外の吸収波長を特定した。さらに、沖縄に生息する移入個体を用いて、光感受性を調べる行動実験を行い、LWS-BとLWS-Cから同定できる遺伝子型の違いが緑波長領域の感受性の違いに影響を与えていることが示された。また、グッピー原産地のトリニダッド2集団の個体をLWS-BとLWS-Aの配列を決定し、集団遺伝的解析を行った、Aripo川下流の集団でLWS-Bに関して平衡選択の可能性が示唆された。

  27. 個体の移動分散が資源利用の進化と種多様性に及ぼす影響:理論予測と島群集による検証

    河田 雅圭, 千葉 聡, 横山 潤

    提供機関：Japan Society for the Promotion of Science

    制度名：Grants-in-Aid for Scientific Research

    研究種目：Grant-in-Aid for Scientific Research (B)

    研究機関：Tohoku University

    2003年 ～ 2005年

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    ニッチ分割が多様性パターンへ与える影響を検出するためには、(1)質の違う資源がある。(2)種によって利用資源が異なる。(3)資源の分布パターンが種の多様性パターンに影響を与える、という仮定が全て確かめられる必要があると考えられる。これら全てを満たした上で、資源分布が多様性パターンに及ぼす効果を検出した研究はこれまで行われてこなかった。本研究では、浦戸諸島(馬放島、朴島、桂島、野々島、寒風沢島)におけるチョウのサンプリング調査及び植生調査を基に、チョウ群集の多様性パターンと、各種が利用する餌資源の空間分布との関係を解析し、ニッチが多様性パターンに与える影響を検証した。 解析の結果、多様性パターンと資源分布パターンの間に強い有意な相関が見られ、多様性パターンと距離、資源分布パターンと距離には相関が見られなかった。Hubbleの中立理論では、個体の移入率が非常に重要となるため、群集間の距離が多様性パターンに強い効果をもつことになる。一方でニッチ理論に従うならば、多様性パターンは資源の分布パターンと共に変化するはずである。しかし、一般的に距離と資源分布パターンの間には相関があることが多い。そこで両者に相関が無い状態で、二つの理論の重要性を比較検証する必要がある。今回の結果では、資源分布パターンと距離に相関は認められなかった。また、多様性パターンと資源分布パターンの間に相関が見られ、特に島を分割した場合に有意な相関関係が得られたことから、浦戸諸島において、資源分布パターンが多様性パターンに強く影響していることが強く示された。

  28. 多様性の揺籠:フロンティア環境における生物進化

    千葉 聡, 加瀬 友喜, 河田 雅圭, 山崎 和仁

    提供機関：Japan Society for the Promotion of Science

    制度名：Grants-in-Aid for Scientific Research

    研究種目：Grant-in-Aid for Scientific Research (B)

    研究機関：Tohoku University

    2003年 ～ 2005年

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    適応放散の生態的、遺伝学的プロセスを明らかにするため、小笠原諸島の陸生貝類カタマイマイ属を用いて、種間の生態的、遺伝的性質の分化の様子、および種内での生息場所、形態的な分化の様相を調査した。その結果生態的分化による種分化のため、いったん分化した種が後に生活場所を変化させ、結果的に他種の生活場所と同じになったため、繁殖隔離が消失し雑種化がおきる、というケースが観察された。このように、一時的な種が認められたことは、急速な適応放散の過程が現在も進行中であることを示している。さらにこのような雑種化によって、どちらの親種とも異なる全く新しい形態をもつ集団が出現することがわかった。適応放散の過程では、雑種化が新しい表現型の進化に大きな役割を果たしているのかもしれない。 ミトコンドリアDNAを用いて、本土のマイマイ属全種の系統推定を行った。系統解析の結果、関東-東北地方に分布するマイマイ属陸貝では、隆起や海水順変動、氷期の寒冷化などに伴う集団の縮小、拡大、さらに供給地からの繰り返し移住により、著しく複雑な遺伝的変異の構造が成立したことが明らかになった。 異質な環境の接点である潮間帯の巻貝ホソウミニナと吸虫類寄生虫(Trematoda)の関係に注目し、ミトコンドリアDNAおよび核遺伝子(ITS遺伝子)の分析を行なったところ、吸虫類寄生虫に多数の同胞種が存在することがわかった。またこれらの吸虫類の多くは、遺伝的変異に明瞭な地理的構造を示さなかった。一方、ホソウミニナは地域ごとに異なる遺伝的変異を持ち、地域間で遺伝子流動が阻害され隔離が進んでいることがわかった。これはホストと寄生虫で分散様式が全く異なることを反映していると考えられる。寄生虫では地理的隔離よりもホストのシフトによる同所的種分化のほうが起こりやすいと考えられる。

  29. ホタルのルーツを求めた中国雲南省の発光甲虫生態調査

    近江谷 克裕, 藤森 一浩, 大場 信義, 河田 雅圭

    提供機関：Japan Society for the Promotion of Science

    制度名：Grants-in-Aid for Scientific Research

    研究種目：Grant-in-Aid for Scientific Research (B)

    研究機関：National Institute of Advanced Industrial Science and Technology

    2002年 ～ 2005年

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    ホタルを代表とする発光甲虫は世界的に分散拡散する典型的な生物で、進化分散を考える上で貴重な研究対象である。これは発光という生理現象が、比較的新しい時代に獲得した形質であることから、発光生物を探ることは、今、生息する生物群の拡散を知る上で重要であると考えられるからである。本研究では、ホタルのルーツの一つの候補として中国雲南省地域を注目し、中国雲南省の現地調査を行った。平成14年9月に中国雲南省昆明周辺、平成15年12月に中国雲南省昆明南部、平成16年1月にブラジルサンバウロ周辺、平成16年6月は雲南省南西部ラオス国境付近、平成17年6月は雲南省シーサーパンナ地方からミャンマー国境付近の南部地方の調査研究を行った。その結果、ゲンジ、ヘイケボタルの近縁種と思われる半水棲ホタルを発見した。これは水棲ホタルの進化、拡散を考える上で重要な新規な知見である。また、イリオモテボタル近縁種の採取に成功、採取サンプルより抽出したミトコンドリアDNAの全遺伝子配列を決定、分子レベルでイリオモテボタルとの相関を検討した。その結果、生息環境が異なり、出現時期等も異なるが、遺伝子レベルで高い相同性を示すことが明らかになった。これは、日本とユーラシア大陸の生物群の分散を考える上で、貴重な知見である。これ以外にも日本産ホタル群と類似性の高い10数種のホタルを発見した。一方、ブラジルではヒカリコメツキムシを採取、採取サンプルより抽出したミトコンドリアDNAの全遺伝子配列を決定した。ヒカリコメツキムシは発光甲虫群の地球レベルでの進化、分散を考察できるユニークな生物であることが明らかになった。

  30. 空間行動と共存群集の進化:C.elegansをつかった実験進化生態学の開拓

    河田 雅圭, 横山 潤

    2002年 ～ 2003年

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    本年度の研究で以下の成果を得た (1)大腸菌のパッチによる空間構造の変化、卵植え継ぎによる経代実験の確率、GFPによる遺伝型の計測など、C.elegansによる進化実験系を確立した。 (2)17のストレインについて、増殖率、分散率などを調べた。また、密度依存増殖、密度依存分散についても基礎データを得た。多くのストレインではパッチから別のパッチに移動する分散率は低く、0.2以下であるが、いくつかのストレインで高い分散率を示すものがあった。これは主に、餌感知などに関わる突然変異個体であった。また、GFPを導入した野生型ストレインで密度依存分散の行動に異常がみられ、GFPの挿入された部位がこの行動に関係しているものと予測された (3)空間構造のある条件とない条件で、密度依存分散をする低分散型と密度依存分散をしない高分散型ストレインを競争させたところ、通常、空間構造がある条件では高分散が選択されるが、密度依存分散をする低分散型ストレインが10世代後に増加し、密度依存分散が空間構造のある条件で重要なことが示された (4)空間構造のある条件とない条件で、低分散型・低増殖率と高分散型・高増殖率のストレインを競争させた。通常、パッチが飽和環境にある場合は、空間構造がなし条件で低分散型ストレインが増加することが予測されたが、実験では、空間構造があるなしにかかわらず、高分散型・高増殖率が増加した。線虫では、分散率と増殖率の間でトレード・オフはみられず、パッチに侵入してからの増殖率が競争において重要であることが示された。

  31. 個体をベースとした生物多様性のためのデータベースシステムの開発および構築と運用

    河田 雅圭, 粕谷 英一, 早瀬 敏幸, 横山 潤, 平山 義治, 三中 信宏, 平山 善治

    提供機関：Japan Society for the Promotion of Science

    制度名：Grants-in-Aid for Scientific Research

    研究種目：Grant-in-Aid for Scientific Research (B)

    研究機関：Tohoku University

    2001年 ～ 2003年

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    我々は、生物多様性を登録するための新たなシステム,NoCodeを提唱し、それに基づき、データベースシステムを構築している、データベースシステムの改良、および新たな機能の追加を行い、Nocode Database ver 0.2を構築し、試用運行の段階まで到達した。 これまでの多様性データベースは種をベースとして登録、記録が行われるために、生態学進化生物学、保全生物学的な解析には適していない。そこで、本データベースは属性を原初概念とする計算法による個体データベースを実現したものである。本システムは、発展リレーショナルモデルをもとに設計開発を行った。本データベースの特徴は、登録は個体単位で行われ、個体の特性をレコードとして随時追加、登録できる。また、個体を登録するにあたり、登録すべき特性を検索、また追加などが可能である。昨年度からシステムの改良を行い、現在、ログイン、ユーザー管理機能、メニュー、フォーム管理、フォームの編集、フォームを用いた新規個体データの追加、フォームを用いた個体データの検索、個体データの編集を行えるように開発した。 また、本システムの試用運行のために、陸産巻き貝とマルハナバチをモデルにデータベースの試用入力を行った。 このシステムによって、生物の登録を個体ベースで柔軟に行うことが可能になり、個体の特性による検索などが可能になり分類名にこだわらない検索をすることができる。また、位置データをGISなどと連動させることにより、生物保全に役立てることができると期待できる.

  32. 生息地の構造と密度依存的性質の進化:個体数変動の進化的意義と関連させて

    河田 雅圭, 嶋田 正和, 横山 潤, 千葉 聡

    提供機関：Japan Society for the Promotion of Science

    制度名：Grants-in-Aid for Scientific Research

    研究種目：Grant-in-Aid for Scientific Research (B)

    研究機関：Tohoku University

    2000年 ～ 2002年

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    生息地の空間構造の変化が、個体数動態や進化的変化に大きな影響を及ぼすことは知られている。しかし、多くの研究は、空間構造としてメタ個体群を仮定し、メタ集団間の移住の程度が生態的・進化的動態におよぼす影響について考察されてきた。しかし、環境の変化が空間構造自体を変化させるという状況も考えられる。たとえば、通常は隔離された水たまりあるいは小さな池が、大雨などによりときおり一つの大きな池となり、大きなランダム交配集団になるという状況がある。 小集団内で成長、繁殖し、その後、個体が分散し、一つの大きなデームを形成するようなalternative mixing population(AMP)において、小集団に隔離されたとき、密度依存的に繁殖を抑制せず、早く成長し、繁殖をした個体は、大きな集団になったときに、より多くの個体で占めることが可能になる。一方、密度依存的に繁殖、成長を抑制した個体は、大きな繁殖集団になったとき、その頻度を減らすを予測される。 本研究では、このような密度依存的成長および繁殖の違いが生息地の空間構造に違いによって引き起こされるという仮説を検証するために、2つの異なる空間構造を示す生息地において、それぞれの生息地からPhysa acutaを採集し、マイクロサテライトDNAを調べ、集団の空間の遺伝的構造を調べた結果、一つの集団は、ランダムな交配集団(RP)で、一方の集団はAMPであることが推測された。そして、AMPの個体は、正の密度依存成長を示し、より早期に繁殖をしたのに対し、RMでは負の密度依存成長を示し、後期に繁殖をした。これらの結果は、上記の仮説を支持するものであった。

  33. 海から陸への進化:巻貝の上陸過程とその要因

    千葉 聡, 河田 雅圭, 加瀬 友喜

    提供機関：Japan Society for the Promotion of Science

    制度名：Grants-in-Aid for Scientific Research

    研究種目：Grant-in-Aid for Scientific Research (B)

    研究機関：TOHOKU UNIVERSITY

    2000年 ～ 2002年

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    核28SrRNA遺伝子に基づき、アマオブネ超科の系統推定を行った。得られた系統関係と化石に基づく系統関係から、このグループでは、異なる系統で繰り返し異なる時代に、海から陸への進出が起きたことが推定された。現在、陸上生活をしているグループは、その共通祖先とは全く異なる形態をしており、上陸に伴い急激な進化が起きたことが推定される。そしてそれらとの共通祖先は、現在は淡水域または海域の洞窟中で、隠棲的な生活をしていることがわかった。 潮間帯最上部に生息するホソウミニナとウミニナを材料とし、野外における移植実験や生息範囲の比較を通して、これらの種間関係の解明を試みた。ホソウミニナでは,上部に殻の形態が大きく異なる個体が分布していた。予察的な採餌行動の調査を行ったところ、これらの個体は常に上部で採餌、休眠しており、より下部に生息する個体とは住み場所や環境の干出度に対する好みに、明らかな違いが認められた。これらのタイプ間の遺伝的構成の違いを調べるため、ミトコンドリアCOI遺伝子と酵素多型の分析を行ったところ、mtDNAには差が見られなかったが、酵素多型には遺伝子頻度に上下で有意な差が認められた。このことは、潮間帯の帯状分布が種間相互作用とは無関係に、種内競争を経た同所的種分化により生じる可能性を示す。そして、巻貝の上陸が同所的種分化により起こりうる可能性を示唆する。 陸貝ではミトコンドリアDNAの分子進化速度が海産巻貝より著しく速い(10-20倍)ことがわかり、また集団内で極端に多様な遺伝的変異が存在していることが判った。また同様な陸域での海域より著しく速い進化速度が核28SrRNAでも見られた。

  34. 種分化のメカニズム

    吉村 仁, 千葉 聡, 河田 雅圭, 長谷川 孝博

    提供機関：Japan Society for the Promotion of Science

    制度名：Grants-in-Aid for Scientific Research

    研究種目：Grant-in-Aid for Scientific Research (C)

    研究機関：Shizuoka University

    1999年 ～ 2002年

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    本研究の目的は、生物の種多様性を創生する唯一の方途である種分化がどのような条件で起こりうるかを検証することである。この種分化のメカニズムに関する検証をシミュレーションによる理論的研究と化石や分子系統による実証的研究の二つのアプローチから行った。 特に、基本的な個体ベースモデルを作成して、性淘汰が種分化を引き起こすか、そしてその起こりやすさは性淘汰における形質分布とどのように関係しているかを検証した。その結果、従来のように生態学的地位(ニッチェ)の相違がなくても、メスの配偶者選択に起因する性淘汰のみで種分化が起こりうること、そして、個体群が分断隔離され配偶者選択にかかるオスの形質の変異が大きくなるにつれ、種分化の可能性が大きくなることを見出した。これは、種分化が、従来のように生態学的地位によって制限されたものでなく、無限に起こる可能性をしめしている。 この結果は、驚異的な種多様性を誇る一部の生物群集、たとえば、熱帯多雨林やアフリカ湖沼におけるシクリッド魚の群集のような群集が頻繁な種分化により可能になったことを示した。 このほか以下のように、この理論・モデルをもとに生物多様性・交尾繁殖行動に関する各種の理論・モデルを構築・解析した。(1)種分化が地理的な空間的配置・分布が氷河期などの環境変動を通して多種化を引き起こす大域的モデル、(2)分化した種の共存安定の仕組みに関する考察としての多種共存安定の格子モデル(草本群落)、(3)昆虫にみられる山頂集中行動の個体ベース交尾行動モデルのシミュレーション、(4)動物の性比の季節変異や安定性の定量的解析などである。

  35. 種分化による多様性創出のメカニズムの解明

    河田 雅圭, 横山 潤, 牧 雅之, 千葉 聡, 久保田 耕平, 曽田 貞滋

    2000年 ～ 2000年

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    生殖隔離がどのようなメカニズムで進化したかという問題の解明は、地球上での多様性創出の原因を考える上でも重要なテーマの一つである。この問題を「種分化のメカニズムの解明」と「種分化と生物の多様性の関係」から探る研究を押し進めるために、2回の会合を東北大学(仙台)で開催した(11月と2月)。会合では、植物、動物、微生物の対象生物について、理論的研究、分子生物学的研究、生態学的研究、生物地理学的研究、古生物学的研究について討論が行われた。討論の結果、種分化メカニズムの解明のための研究には、(1)交配や資源利用にかかわる遺伝メカニズムを分子レベルで解明する必要性であること、(2)自然界での多様性のプロセスを解明するためには、グローバルな視点からの多様性のパターンの解析が必要であり、そのためには個体をベースとたデータベースが必要であるということ、(3)どのように生態的な要因が種分化の促進に関わっているかを実証研究すること、(4)実際の生物に応用できる理論的研究の発展がのぞましいこと、などが確認された。 また、今後の新たな研究計画に利用できるように、種分化研究の文献データベースの作成や一部計測データのデータベースの作成を行った。今回の成果は、日本生態学会でのシンポジウム「生物多様性の進化機構の解明」などで公開されるほか、雑誌での特集記事として企画している。また、継続的に論議し、今後、大きなプロジェクト研究として計画予定である。

  36. 生息地の空間構造が有害遺伝子の蓄積に及ぼす影響:淡水産巻き貝を用いての検証

    河田 雅圭, 舘田 英典

    提供機関：Japan Society for the Promotion of Science

    制度名：Grants-in-Aid for Scientific Research

    研究種目：Grant-in-Aid for Scientific Research (C)

    研究機関：TOHOKU UNIVERSITY

    1998年 ～ 1999年

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    生息地の空間構造が有害遺伝子の蓄積に及ぼす影響を、サカマキガイ(Physa acuta)を使った研究とシミュレーションモデルを使った予測を用いて調べた。2つの異なる生息地から貝を採集した; (1)水田で水のあるときは比較的水位の安定した大きな集団(Large stable population)、(2)遊水池の水たまりで通常は小さな水たまりであるが、雨によって大きな池となってつながる(Alternate mixing population). Altenate mixing populationでは、小さな水たまりの小集団内で高密度で近親交配をしている可能性が高く、そのため高密度での近親交配で適応度の低下した個体は淘汰されるため、高密度下での近交弱勢の効果は小さいと予測できる。それを確かめるため、2つの集団から採集した個体の近交弱勢の程度を低密度と高密度の状態で調べた。産卵数に関してはAltenate mixing populationの個体は高密度で近交弱勢はほとんど見られなかった。しかし、生存率に関しては、Altenate mixing populationの個体の方が低密度高密度ともに近交弱勢の効果が大きかった。卵数と生存率を考慮した適応度に関しては、高密度ではAltenate mixing populationの個体の近交弱勢が低く、低密度ではLarge stablepopulationの近交弱勢の程度が低かった。この結果は、はじめの予測を支持するものであった。また、生息地の空間構造が弱有害遺伝子の蓄積に与える影響についてシミュレーションモデルで確かめた。その結果、突然変異荷重には、全体の個体数だけでなく、neighborhood sizeが独立に影響していることが明らかになった。また、生息地の形が有意に突然変異荷重に影響し、特に細長い地形は有害遺伝子の蓄積の効果が高く、絶滅率を高めることが明らかになった。

  37. 局所的相互作用がもたらす生物集団の動態と多義性

    河田 雅圭, 原 登志彦

    提供機関：Japan Society for the Promotion of Science

    制度名：Grants-in-Aid for Scientific Research

    研究種目：Grant-in-Aid for Scientific Research (C)

    1996年 ～ 1997年

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    本研究では、淡水産巻き貝と付着藻類をもちいて、それぞれの空間分布と局所的な相互作用が、巻き貝の成長や空間分布、また藻類の空間的な生物量の動態にどのように影響しているかを特定することを目的とした。実験的に貝と藻類の相互作用系を設定し、画像解析の方法により、藻類の空間分布と定量化を行った。これらの結果に対して、Geostatisticsなどの」統計的解析を行い藻類分布の空間構造を解析するとともに、個体ペースモデルによるシミュレーション解析を行い、集団のダイナミクスに影響する要因を特定した。実験の結果、藻類の成長量は、おなじ空間(格子)内の藻類量はマイナスの密度依存効果があるが、隣接空間の藻類量は、プラスの影響があることが明らかになった。また、藻類の空間分布は、貝のグレージングがない状況では、パッチなど空間構造をつくらないか、めだたないパッチをつくった。貝のグレージング圧が高いほど、そのパッチ構造は明瞭になり、時にはより大きなパッチを形成した。この実験結果の要因を解析するために30x30の格子モデルによるシミュレーションを行った。その結果、隣接空間の藻類量が当核空間の藻類量にプラスの効果があるとき、ゆるやかなパッチ構造をつくった。これは、貝がいな以上体でパッチをつくる要因であると考えられる。さらに、一度グレージングをしたパッチに再び貝がグレージングをする率が高いほどより大きなパッチをつくり、また、一度グレージングをしていないパッチをグレージングする率が有る程度低いときによりパッチは明瞭になった。グレージング圧は、ある程度高いときにもっともパッチは鮮明になるが、低くても高くてもパッチは不鮮明になった。貝が多いほどパッチが大きく、鮮明になるという傾向から、貝が、同じ場所をグレージングする傾向があることを示唆している。このような貝と藻類、藻類どうしの相互作用が不均一な藻類の空間構造をつくりだしていると考えられた。

  38. 生態的に安定な種の組み合わせに関する実験的・理論的研究

    藤井 宏一, 徳永 幸彦, 河田 雅圭

    提供機関：Japan Society for the Promotion of Science

    制度名：Grants-in-Aid for Scientific Research

    研究種目：Grant-in-Aid for Scientific Research (B)

    研究機関：The University of Tsukuba

    1995年 ～ 1997年

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    1980年代後半から脚光を浴び始めてきた個体モデルや人工生命の手法は,個々の生物現象に注目し,ボトムアップにシステムを構築していく手法であり・微分方程式などで記述される力学系モデルによる解析よりも,現実の生態系を考察するにはより相応しい方法であると考えられる.本研究は,これまでの実験的研究に基づいて,個体モデル,あるいは人工生命モデルを構築し,ボトムアップ的に種の多様性と安定性の関係について考察しようとするものである.また,このように構築されたモデルの挙動を,実験的に実際に構築された生態系と照らし合わせて評価しようとするものである.我々は当該研究期間に,一方で豆-豆象虫-寄生蜂を用いた実験系における系の複雑性-安定性の問題を研究し,他方で人工生命の生態学への利用を通じて,生態学的に安定な種の組み合わせの可能性について研究した. 過去3年間,恒温室で,豆-豆象虫-豆象虫に捕食寄生する寄生蜂(各々複数種)でなる実験生態系を構築し,飼育した.一方,同期間にシミュレーションモデルを構築し,段階的により大規模でかつ一般的な生態系モデルへと拡張し,人工生命的手法を用いた生態系モデルを構築し,その挙動を調べた. 生態的に安定な種の組み合わせを形成する構成種を生成するメカニズムとしては,可変長遺伝的アルゴリズムなどの手法を用い,最終年度には,各栄養段階を特徴づけるビッ列で表現される人工生命を生成し,有限の資源を巡る競争や捕食関係をモデル内で進化させてみた.これらのシミュレーションの結果に見られる種の組み合わせを,実験的研究の成果と対比しながら,進化的に安定な種の組み合わせという概念の有効性について考察を行なった.

  39. 人間行動と進化

    長谷川 寿一, 河田 雅圭, 長谷川 真理子, 安藤 清志, 中村 真, 山岸 俊男

    1996年 ～ 1996年

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    本研究は、人間行動の進化に関心をもつ進化生物学者と、進化理論が人間理解にどのように貢献するかに関心をもつ人文社会学者が、同じテーブルについて双方の主張に耳を傾け、広く人間研究全般と進化学的分析の関連について学際的な議論を交わす目的で企画された。全体会議「人間性の進化的理解」は、1996年11月30日と12月1日の2日間にわたって東京で開催され、研究代表者分担者14名、招待講演者3名、その他オブザーバーを含めて約35名が参加した。発表内容としては、人文社会系研究者から、歴史学研究(古代ローマの嬰児遺棄と奴隷制)、文学研究(英詩における制約条件の解析)、倫理学研究(倫理と進化的基盤)、経済学研究(経済学における進化的アプローチの可能性)、社会心理学研究(信頼、公正感の進化的背景と文化的変容)、発達心理学研究(人における育児戦略)が、また進化生物学者から、性淘汰の理論、社会生物学の社会的受容過程が、それぞれ問題提起され、指定討論者を中心に議論が交わされた。初日の討議は深夜にまで及び、また翌日は早朝から議論が再開されるなど、専門領域の壁を感じさせないきわめて活発な意見交換が続いた。この会議からだけでも、人間研究を学際統合的に理解する上で、進化的アプローチが非常に重要なものであることが再認識された。また、本研究を主体としたワークショップや講演が、日本心理学会(立教大)や動物心理学会(東大)で行われた。本研究の成果の一部は、「科学」の1997年4月号の特集「人間の心の進化」に掲載予定である。

  40. 集団の進化を創出するマクロレベルとミクロレベルの相互作用の検出

    河田 雅圭

    1996年 ～ 1996年

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    進化のプロセスにおける集団選択の重要性はこれまで多く論争されてきた。多くの集団選択のモデルは集団の間の移動や分散が小さいほど集団選択が効果的であると結論している。しかし、個体の分散距離や移住は同時に多くの要因(集団間の遺伝的変異、絶滅率、集団生成率、局所的密度制御など)に影響する。これらの要因は同時異なる影響を集団選択の有効性に与える。数理モデルでは、これらの要因を独立のパラメタとして用い、しばしば、はじめにこれらの異なるパラメタの関係を仮定していた。しかし、これらは多くの要因の間の相互作用から生じる現象である。そこで、本研究では、個体の繁殖と分散のみを仮定した人工生命シミュレーションを行った。その人工生命モデルでは、絶滅、個体群サイズ。集団間の遺伝的変異、集団の生成等の集団の減少は個体の繁殖と分散の結果として現れる。利他行動に影響する遺伝子座をもつ人工生命個体を、13のパッチ上の環境でシミュレートした。個体の繁殖は、まわりの利他行動をする個体の数とまわりの個体数によって決定される。子どもは親から標準偏差σ_d、平均0の正規乱数で決定した。結果は、利他行動をする遺伝子が広がる確率は、分散距離がσ_d=50までのとき次第に増加し、その後分散距離が増加するにしたがって、減少した。このことは、利他行動遺伝が広がる確率は分散距離がある程度低い時に最大になるが、それ以下の低いときには減少することがわかった。この結果は、利他行動遺伝子の頻度の低い集団での高い絶滅率と利他個体の高い移住率という集団選択の2つの要因、から説明できるかもしれない。集団の絶滅と生成という要因による集団選択だけでは利他行動遺伝子の進化は説明できないかもしれない。しかし、この研究は、ある程度の分散による効果が、集団選択による利他行動遺伝子の進化が可能であることを示した。

  41. 個体の行動と進化を創り出すマクロレベルとミクロレベルの相互作用の検出

    河田 雅圭

    1995年 ～ 1995年

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    本年度の研究では、個体の相互作用と分散のパターンによって空間構造がどう変化し、それによりどのような進化(遺伝子頻度の変化)が生じるかを解析し、これまでの進化理論(たとえば連続集団上での遺伝子頻度の変化モデル、集団選択モデル、血縁選択モデル)の予測と対比した。これまでの理論では個体の相互作用と移動分散(局所的相互作用)とグローバルな特性(空間構造、絶滅や再移住)を独立のパラメータとおいていた。しかし、現実には、局所的相互作用とグローバル特性の間には創発的な関係がある。そこで、個体の相互作用と繁殖、移動分散のルールを仮定し、空間構造などのグローバル特性は個体の繁殖と移動の結果であるという人工生命モデルを作成し、今回は特に集団選択のモデルについて検討した。これまでのモデルでは、創発的なレベル間の関係を仮定していなかったため、個体の分散距離が小さくなると遺伝子頻度の局所的な違いが増大し、集団選択の効果が大きくなると考えられていた。しかし、個体の分散の現象にともなって、局所的な密度の増加と再移住率の低下による遺伝子流入の低下が同時おこることになり、個体の分散距離が少なすぎても集団選択の効果が減少することが判明した。このことは、個体の移動や分散と局所的な相互作用が重要と考えられるプロセスでは、これまでの単純な集団遺伝モデルは適用できず、個体レベルと集団レベルとの複雑な創発的関係を考慮した人工生命シミュレーションが重要であると示唆された。今後は、本年度の研究をさらにすすめると同時に、扱う集団を群集レベルまでに拡張して行う予定である。さらに、プログラムを実行中にさまざまなデータを記録するという方法でレベル間のフィードバックの詳しいメカニズムを明らかにする予定である。

  42. 個体間の相互作用と個体の空間分布の相互影響

    河田 雅圭

    1994年 ～ 1994年

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    本研究は、2つの効果(資源の空間分布が個体の相互作用にあたえる影響と個体の相互作用が資源の空間分布にあたえる影響)の相互影響を調べることが目的である。本年度は特に、資源の空間分布が個体の行動と相互佐用に及ぼす影響を調べるために実験を行った。実験は、寒天で培養した藻類を異なる空間分布で配置し(ランダム、集中、一様)、サカマキガイの行動をビデオで5日間記録した。最適採餌理論によると、個体の餌場所の滞在時間は、集中分布のとき最も長く餌に滞在し、一様分布のときもっとも短いと予測される。しかし、実際には、ランダム分布のときにもっとも長い滞在時間を示した。しかし、より小さなスケールでみると、餌場が近くに位置するときは頻繁に餌場間も移動していることが観察された。このことは、サカマキガイは、近隣の餌の分布は認識して採餌しているが、大きなスケールでの餌の分布を認識していないことを示している。Y字間による実験(一方に藻類をおき、貝がどちらに接近するかを調べる実験)によっても、サカマキガイは、約2.5cm以内に餌場しか認識出来ないことが示された。 複数個体をつかった相互作用の実験では、他個体が餌場に存在すると、餌場にアプローチしないことが多く、合計の餌場滞在時間は個体の間で大きな差がみられるようになった。直接的な個体間の接触は少ないことから、粘液やその他の物質を介して、お互いにさけあってるのかもしれない。 以上のような実験から、貝の採餌行動は、餌の空間分布に影響をうけるが、その空間分布のスケールによって影響がことなること、さらに他個体の採餌行動の影響を強く受けることがわかった。

  43. 資源の空間的分布と個体間の相互作用

    河田 雅圭

    1993年 ～ 1993年

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    1)画像解析による藻類量の定量 画像解析による藻類がどの程度行えるかをしらべるために、実験的にプラスチック板に付着させた藻類を画像解析と乾燥重量によって測定した。その結果、有意な回帰が存在し、画像解析により、藻類量が定量かできることが判明した。 2)藻類量と2種巻貝の相互作用 実験的に、2種の淡水性巻貝(サカマキガイとハブタイモノアラガイ)を互いに水を通じて間接的に相互作用できるように設定した実験容器を野外の池に入れ1カ月間、藻類量の変化と貝の成長、繁殖を調べた。その結果(1)サカマキガイはハブタイモノアラガイの間接的な影響で、成長が促進されが、ハブタイモノアラガイはサカマキガイの影響を受けなかった。(2)サカマキガイの個体数は藻類量と有意な相関があった。(3)藻類量は、サカマキガイの個体数とハブタイモノアラガイの個体数さらに、ハブタイモノアラガイがサカマキガイに及ぼす間接的効果によって影響されることが明らかになった。 今後、この実験をふまえて、よりミクロな空間的な藻類の分布と淡水性巻貝同士の相互作用との関係について調べていく予定である。

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メディア報道 4

  1. スマホで動植物撮影―メールで画像送信 生物調査 誰でも参加

    河北新報

    2015年3月7日

    メディア報道種別: 新聞・雑誌

  2. 遺伝子の重複多い生物 環境急変に適応

    日経新聞

    2014年4月29日

    メディア報道種別: 新聞・雑誌

  3. 蛍雪時代 全国大学 学部・学科案内 研究トピックス

    2005年4月

    メディア報道種別: 新聞・雑誌

  4. テクノギャラリ-、生物はなぜ多様に進化したのか？

    スカイパーフェクTV：サイエンスチャンネル

    2001年4月

    メディア報道種別: テレビ・ラジオ番組

その他 12

  1. 浦戸諸島「里島・里海グリーン復興プロジェクト」

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    浦戸諸島における里島・里海グリーン復興の推進について

  2. 生物間相互作用に着目した高山・亜高山生態系の脆弱性評価システムの構築に関する研究

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    温暖化にともなう山岳生態系の脆弱性評価

  3. Evolution of opsin genes in guppies

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    Evolution of opsin genes in guppies

  4. Evolution of adaptive radiation

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    Evolution of adaptive radiation

  5. Speciation of cichlid fishes

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    Speciation of cichlid fishes

  6. Evolution for the next generation

  7. グッピーの視覚遺伝子の多様性

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    グッピーの視覚遺伝子の多様性

  8. 新石垣空港建設予定地周辺の洞窟における集団遺伝学的研究

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    新石垣空港建設予定地周辺の洞窟における集団遺伝学的研究

  9. Genetics and the boundaries of species

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    Genetics and the boundaries of species

  10. 新石垣空港建設予定地周辺の洞窟に生息するカグラコウモリの集団遺伝学的研究

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    新石垣空港建設予定地周辺の洞窟に生息するカグラコウモリの集団遺伝学的研究

  11. Population Ecology, Editorial Boad

  12. Journal of Ethology, Editorial Boad

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