※2024年4月1日現在

注）学振：日本学術振興会特別研究員、JST：次世代研究者挑戦的研究プログラム、先進：千葉大学大学院融合理工学府先進科学プログラム生

村上正志｜Masashi Murakami｜教授

生物群集における機会的および非相加的な機構の重要性を示す

地球上には多種多様な生物が生活しています。多様性がどのようにして生じ、維持されているのかを知りたいというのが、私の研究目的です。それぞれの生物の分子基盤から多様化の過程を構築するというボトムアップアプローチと、集団にみられる特徴的な構造をもとに、その成立過程を再現するというトップダウンアプローチを組み合わせることで、この疑問に迫るべく研究を進めています。

高橋佑磨｜Yuma Takahashi｜准教授

生物の進化過程を理解し、その生態学的・系統進化学的副産物を理解する

生物は、どんな種でも種内に豊かな多様性をもっています。このような多様性がどのように生まれ、どのように維持されいるのか、さらには、そのような多様性が集団や生態系、大進化などに対してどのような影響を与えるのかというが私の興味です。具体的には、集団内に存在する遺伝的な多型や遺伝的な個性が集団の人口学的動態や集団行動に与える影響を解析しています。さらに、環境に誘導されて現れる多様性（表現型可塑性）や発生の揺らぎによって生じる多様性にも関心をもって研究を進めています。また、都市化や環境の季節変化、標高勾配などの時空間的に激しい環境変化を伴う生息地に着目し、急速な進化的変化の遺伝基盤や、表現型可塑性に関するエピ遺伝学的基盤についても研究もしています。詳しくは、個人ページをご覧ください。

昆虫や植物、微生物などを材料に、ゲノム解析や行動解析、フィールドワーク、人工知能（機械学習）などの多様な方法を駆使して、ミクロとマクロを縦断するような研究（統合生物学的研究）を推進しています。

佐藤大気｜Daiki X. Sato｜助教（国際高等研究基幹）

動物の集団行動における個性の役割とその遺伝基盤の解明

多くの動物は、個体間における行動多様性、いわゆる「個性」をもっています。個性は進化の原動力ですが、なぜ多様性が維持されるのか、その役割についてはあまり分かっていません。私は現在、動物の群れなどの集団レベルで見られる創発的な特性に着目し、個体の行動多様性と群れの機能との関連性、そしてその遺伝的、分子的な基盤について研究をしています。また、これまではオミクス解析や集団遺伝学的手法を中心に研究を進めてきましたが、行動実験や解析に必要な電子工学・情報学的な手法の実装にも興味があります。

倉西良一｜Ryoichi Kuranishi｜研究員

ムラサキトビケラ属昆虫の分類・進化・分子系統地理

ムラサキトビケラ属はヒマラヤ山脈から東アジアに分布する捕食性の昆虫で、トビケラ目昆虫では例外ともいえる巨大な体サイズを持つ。これまで世界から２１種が知られているが分類形質の評価に問題があり、形態（交尾器の内袋を含む内部構造）の詳細な解析と遺伝子を含めた分類学的再検討を行っている。日本列島にいたる本属の分布の成立過程や西日本の山地渓流で極端に巨大化する体サイズの謎に迫りたいと考えている。

上野尚久｜Takahisa Ueno｜PD｜学振

オミクス解析による種内と種間の生態的多様性効果の統合

生物の多様性はシステム全体の生態的機能を高める役割があります。この現象は「多様性効果」と呼ばれています。群集レベルでは、生態系を構成する種の多様性や生態的特性のばらつきが生態系機能を向上させることがわかっています（種間多様性効果）。一方、個体群レベルでは、集団を構成する個体の遺伝的多様性が集団の機能を向上させることがわかりつつあります（種内多様性効果）。種間と種内の多様性効果を比較した研究によると、種間のみならず種内の多様性効果も重要であることが示唆されています。しかし、どちらの多様性効果が、どのような場合にどれほど卓越しているのか、といった検証は十分ではありません。そこで、私の研究では、ショウジョウバエ属の複数の近縁種を用いて、同一の指標・実験手法で種間と種内の多様性効果を測定することで、これらの相対的重要性を直接的に比較し、特に種内多様性効果の生態的な重要性を明らかにしようとしています。

加藤梨沙｜Risa Kato｜PD

母子関係を起点とした行動の個性創出メカニズムと集団パフォーマンスの解析

私はこれまで森林に棲むさまざまな哺乳類の親子のやりとりを観察してきました。中でも、周産期の母は何を頼りに出産場所を選ぶのか、哺乳時の母子はなぜお互いに粘膜を舐め合うのか、に興味を持ってきました。実験室の研究では、周産期の母の養育行動が成長後の子の行動発達に影響を与えることをマウスの行動解析で実証してきました。私は現在、ショウジョウバエを研究対象に、母の産卵行動に着目しています。ショウジョウバエの母は産んだ卵に覆いかぶさったり、卵の傍で排泄したりなど、卵への働きかけが個性豊かです。母と卵の関わりが、集団内の行動多様性の創出や個体数の変動にどのように波及するのか。世代をまたいだ生態的機能を追究する研究を目指しています。

福井崇弘｜Takahiro Fukui｜PD｜学振

チョウ目昆虫の性決定機構における多様性

オスとメスからなる「性」は数多くの生物において観察されます。しかし、性を遺伝的に決定づける「性決定因子」は、ときに近縁種間でも異なるほど多様であり、その進化様式も分類群ごとに異なります。私は、過去の知見にとどまらない性決定因子の進化様式を発見すべく、さまざまなチョウ目昆虫を研究材料として多様な性決定因子の正体とその進化史を探究しています。

斉藤京太｜Keita Saito｜D2｜理化学研究所JRA

量的遺伝学的、生態学的および分子生物学的アプローチから進化の予測性の機序を明らかにする

生物の姿や形は実に多様である。この多様性を傍観すると、生物進化の自由度は無限であるように思える。一方で、泳ぎやすい形や歩きやすい形にある程度の制約がある。したがって、我々が想像するほど進化の自由度は高くないのかもしれない。実際、進化の歴史は秩序のない偶然の積み重ねではなく、必然な速度や方向性があることが近年明らかになってきた。一方で、進化の速度や方向に拘束を生み出す機構は明らかになっていない。そこで、私の研究では、ショウジョウバエ、トンボ、大腸菌などを用いたさまざまなアプローチ方法から進化の制約機構を明らかにすることを目指している。

チャンサーラックプナット｜Changsalak Punnat｜D2

環境DNAメタバーコーディングによる植物寄生・共生真菌群集30年の時間変動解析

私は、森林生態系の動態に興味をもち、菌類群集と植物や環境との複雑な関係を明らかにする研究を行なっています。具体的には、eDNAメタバーコーディングを用いて、菌類群集の多様性と進化のダイナミクスを明らかにし、特に長期的な時系列に焦点を当てた解析をしています。本研究は、森林生態系における菌類の生態学的役割を解明すると同時に、森林の保全や持続可能な管理に貢献できると期待しています。

浜道凱也｜Kaiya Hamamichi｜D1｜先進

キハダショウジョウバエにおける餌探索行動の個体差とその生態的機能

動物の行動には生涯を通して変化しない個体差（個性）が存在します。このような行動の個体差はノイズとして扱われました。一方で、現在では行動の個体差には副産物的な生態的機能があると考えられるようになってきたました。また、行動の環境条件依存性（閾値）に個体差が存在する場合、行動表現型レベルでの個体差、すなわち、個体差の生態的機能が環境条件によって変わる可能性があります。私は、キハダショウジョウバエを用い、生態的、進化的に重要な形質である餌探索行動（餌選好性や探索効率）やその条件依存性に関する個体差を定量するとともに、その生態的機能や種分化の影響を明らかにすることを目指しています。

佐藤緑海｜Ryo Sato｜M2

交尾器の形態的・遺伝的な多様化に貢献するメカニズムの検証

外部交尾器をもつ生物種では多くの場合、交尾器の外部形態が種ごとに特異化しており、近縁な種間においても交尾器形態に大きな差異が見られます。こうした交尾器形態の種特異性が種間での物理的な生殖隔離にはたらくと考えられてきましたが、実際には多くの種で、交尾器形態に大きな種内変異が観察されています。この一見矛盾した実態に対して、私は、オスの交尾器形態に種間、そして種内で大きな変異が見られるナガレトビケラ属昆虫を用いて、交尾器の形態的・遺伝的な多様化に貢献するメカニズムを解明していきます。

奥山登啓｜Takahira Okuyama ｜M2｜先進

群れ内の多様性による行動の創発的変化とトレードオフの解消

自然界で多くの生物は群れて生息しています。群れることで、採餌の効率が上がったり、捕食者を回避しやすくなることが、先行研究から明らかになっています。一方で、多くの研究では群れ内の多様性を無視してきました。近年、個体を識別したトラッキングが可能になるなど、テクノロジーが進歩したことで群れ内の多様性に注目が集まっています。多様性が個体の行動をどう変化させるのか？また、多様性は個体の利益に還元され得るのか？こういった疑問を明らかにすべく、モデル生物であるキイロショウジョウバエを用いて現在研究を行っています。これまでの研究から、多様な集団では、「採餌」と「警戒」という両立することが困難な２つの行動を同時に達成できることが示唆されました。今後は、迷路実験や工学の技術を応用した実験手法により、多様性から生じる利益についてより深く言及するほか、その遺伝基盤を明らかにしたいと考えています

柳田凜香｜Rinka Yanagida｜M2

生物多様性－多機能性関係に対する捕食者の影響：水生植物メソコズムによる検証

近年急速に生物多様性が減少するなかで、生物多様性が生態系機能に与える影響を理解することは重要な研究テーマとなっています。生物多様性が生態系機能を支えていることは、明らかになっていますが、生態系は複数の機能を同時に司っており、これは生態系の「多機能性」と呼ばれます。近年の研究で、生物多様性は多機能性にも影響することが示されており、これは「生物多様性―多機能性関係」と呼ばれます。しかしながら、その仕組みは詳しく理解されていません。実験的に生態系を再現しその影響を調べることで詳しいメカニズムの解明につながると考えられます。そこで私の研究では、メソコズムにおいて淡水生態系群集を再現し、捕食者の在・不在による、生物多様性―多機能性関係の変化を実験的に調べることを目的とします。

石井和｜Yamato Ishii｜M2

高山生態系を駆動するアブラムシ集団の動態を解明する

高山生態系は地球温暖化に対して最も脆弱な生態系のひとつであるとされ、地球温暖化による様々な悪影響が懸念されています。近年の研究によって亜高山帯に生息するアブラムシ類が、高山の資源が枯渇する春季に高山性鳥類にとっての主要な餌資源となっており、アブラムシが高山生態系で重要な役割を果たしていることが示唆されています。気候変動により生態系がどのように変化するか推測するうえで、高山生態系、特に、亜高山帯のアブラムシに着目する必要があります。そこで、私は亜高山性アブラムシの季節的な動態とその駆動要因を解明することを目的として研究を行います。

安濟崚雅｜Ryoga Anzai｜M2

人為的騒音がショウジョウバエに与える影響と都市における適応進化の検証

近年急速に進む都市化によって生じる問題の一つに人為的な騒音が挙げられます。騒音が生物の生存や繁殖、さらには個体群動態や群集構造に与える影響については脊椎動物に焦点を当てた研究が多く、節足動物における影響は十分に理解されていません。そこで私は、騒音環境の異なる都市部と郊外部に由来するオウトウショウジョウバエの系統を用いて、人為的騒音が成長や行動形質に与える影響を明らかにするとともに、都市における適応進化を検証することを目的として研究を行なっています。

冨山絵｜Kai Tomiyama｜M2

特性の異なる産業酵母の共培養が集団のパフォーマンスに与える影響の検証

家畜や作物は、人為選択のなかで形作られたものです。需要に合わせて生物を改良・選抜してきた結果、多種多様な系統が生み出されてきました。これらの系統を混合して飼育することで、生態学において知られている「多様性効果」と呼ばれる創発的な効果の発生が期待できます。本研究では、有用微生物の一つである出芽酵母に着目し、多数の既存株を用いた網羅的な共培養実験を通じて、さまざまな有用パラメータについて多様性効果の存在を明らかにするとともに、そのような効果の発生条件を探索します。将来的には、求める特性を効率的に発揮できるような多様性をデザインできるようになることを目指しています。

西川ことね｜Kotone Nishikawa｜M2

ウキクサ類における遺伝的多様性-機能関係の検証と応用利用の検討

ウキクサ類はその高い有用性から現在注目を集めています。例えば、豊富な栄養を含む食品としての利用、再生可能エネルギーであるバイオ燃料としての利用、そのほかにもさまざまな応用方法が考えられています。このウキクサ類について、種内の多様性を利用した生産性の向上、すなわち多様性効果を検証することでより発展した利用を目指そうと考えています。また、生産性の測定にあたって、増殖率や成長率を画期的に解析できる技術の確立も目指しています。

上原優策｜Yusaku Uehara｜M2

都市緑地のユスリカ科への人為的撹乱、及び騒音害の影響

河川敷や公園などの都市緑地にはユスリカ科Chironomidaeの活動が見られ、多数のユスリカが群飛する「蚊柱」行動がよく観察されます。これまでの蚊柱に関する研究では、音響トラップや都市河川での発生消長について知見が得られています。しかし実際にユスリカが都市環境の影響を受けているかについてはあまり知られていません。そこで私は緑地の草刈り（人為的撹乱）と騒音害に注目した、ユスリカの蚊柱発生状況について調べることとしました。具体的には草刈りが実施されている都市緑地にて騒音の有無で比較し、また草刈りの実施に従った季節的変化を調べることとしています。

高本龍真｜Ryushin Takamoto｜M1

夜間人口光がショウジョウバエの精子や繁殖に与える影響とその種間比較

地球はこれまでに五度の大量絶滅を経験しており、現在は六度目の大量絶滅を迎えていると考えられている。現在の大量絶滅は主に都市化などの人為的な要因によって引き起こされている。そのため、生物の減少に直接かかわる生殖形質に夜間の人工光（ALAN）が与える影響を考えることが必要だと考えられる。また、これらを種間で比較することによって生物の都市進出への影響を検討することが可能である。

戸髙倫太郎｜Rintaro Todaka｜M1

高い攻撃性を持つ個体が集団に与える影響

生物の攻撃行動はさまざまな理由でとられることが知られています。中でも、キイロショウジョウバエの攻撃性については、その分子的メカニズムや神経回路などは多くが解明されつつあります。しかし、攻撃行動自体が集団に与える影響についてはその多くが明らかになっていません。自然界では、攻撃性の高い個体が発生することがありますが、そのような個体は群れや群集において、他個体に対しどのように影響しているのでしょうか。それらの生物学的な役割を明らかにしたいと考えています。

簑島あすか｜Asuka Minoshima｜M1

鳥類の翼の表皮構造：翼膜と羽軸の配置と飛行の関係

翼は飛行という鳥類を特徴づける機能を司る器官です。鳥類の翼には翼膜という部位があり、ここで揚力の大部分が生み出されています。また、翼の皮膚組織上での羽の生え方も、それぞれの種の飛翔形態に関係して、それぞれ種或いは分類群ごとに特徴が見られると予想されます。しかし、翼膜についても、風切り羽の配置についても、ほとんど研究が進んでいないようです。そこで、私の研究では、鳥類の冷凍標本から羽を除去し、翼膜の形（肘角度と面積）と、風切り羽等の羽軸の分布をランドマークを取ることで解析し、種間で比較したいと考えています。

宮城知広｜Chihiro Miyagi｜M1

ショウジョウバエのNeophobia形質に対する遺伝的影響と社会学習の検証

Neophobiaとは、新しい状況やものに対する恐怖のことです。Neophobiaな性質は、high riskな環境では有利ですが、危険が過ぎ去った環境では結果的に不適応となります。このような環境でのNeophobia状態を緩和することは重要であると考えられます。社会学習によるNeophobiaの緩和についての先行研究はいくつかありますが、そこでは遺伝的違いが考慮されていません。そこで、私の研究では、さまざまな系統のキイロショウジョウバエを使って、Neophobiaの緩和における遺伝的違いの影響を明らかにしたいと考えています。

野田真舟｜Matthew Noda｜B4

ゼブラフィッシュは未経験の状況下でも未来を予測することができるのか

これまで、動物が行う未来の予測に関してさまざまな研究がされてきました。しかし、それらの研究における未来の予測では学習との区別がなされていません。すなわち、それらの研究で調べられている行動は、こうこう状況ではこう行動する、と事前に学習しそれにそって行動しているだけと受け取ることができてしまいます。自分は、上記のような学習だけでは対応できない未経験の状況においても、これまでの複数の経験を組み合わせて考え、未来を予測できるのかを実験デザインを工夫して、調べています。

原田匠｜aaa｜B4

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新井優梨花｜Yurika Arai｜B4

渡り鳥の糞に含まれる真菌の同定と鳥の種ごとの傾向解析

近年世界各地で同時多発的に多種薬剤耐性真菌が広まっている事が報告されています。なぜこのような事態が生じたのかは未解明ですが、渡り鳥を媒介して世界各地に広まったのではないかという仮説が有力とされています。しかし鳥と真菌の関係性はあまり研究されておらず、具体的な種の関連はほとんど分かっていません。そこで私は、鳥の糞に含まれている真菌を調べることで、真菌の移動経路やその多様性を解明したいと考えています。

沼尾侑亮｜Yusuke Numao｜B4

アオウキクサの異系統混合培養による多様性効果の検証

アオウキクサは日本の水田で普通にみられる水草の一種です。日本各地で採集されたアオウキクサの系統群を使って、混合培養によってどのような影響があるのか、多様性効果の観点から検証していきます。

米澤英駿｜aaa｜B4

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舘坂珠季｜Tamaki Tatesaka｜B4

病原性真菌Candida aurisにおける薬剤耐性の機構および獲得経路の解明

病原性真菌Candida aurisは複数の抗真菌薬に耐性を持つことで知られており、特に日本で分離されている一部の株ではフルコナゾールとよばれる薬剤に対する耐性があることがわかっています。耐性を持つ株と持たない株のDNA配列を解析した結果、株によって薬剤耐性をもたらしている遺伝子が異なる可能性が示唆されました。私はどの遺伝子が薬剤耐性に関与しているのか、その機構および獲得経路を解明することを目的に研究を行っています。

鈴木ひかり｜Hikari Suzuki｜B4

出芽酵母における高次機能遺伝子の探索

微生物は様々な集団形態をとることが知られています。単一種のモノクローナルな微生物からなる集団でも、各個体における遺伝子発現にゆらぎがあり、それにより集団の生存率が上がることが分かっています。しかし、具体的に個体間でのある遺伝子の機能的な違いや、個体間で別の遺伝子が強く働くことによって機能する高次機能遺伝子（仮称）の研究はあまり進んでいません。本研究では、出芽酵母において、網羅的な高次機能遺伝子の探索を行いたいと考えています。

卒業生・過去のメンバー

2023

D 姜雅珺（鳥類の飛翔解析：翼端渦の評価と機能）
D 横溝匠（概潮汐リズムの獲得による汽水適応の実証と内在リズムの進化プロセスの解明）
D 佐藤恵里（島およびアジアにおける鳥類の共起パターンと形質・環境との関係）（中退）
M 竹中夏海（ショウジョウバエ類における継承性のエピ遺伝的効果とその生態的影響）
M 濱田若夏子（発生ゆらぎによる種内鏡像多型の生態的機能と進化機構）
M 長澤和佳（森林集水域におけるセシウムボールの分布と土壌への移行）
B 矢野滉己（種間相互作用による表現型可塑性がウキクサ類の群集動態に与える影響）
B 杉本碧衣
成岡大輔（単細胞生物における多細胞化現象の解明）

2022

D 飯島大智（気候変動に対する応答の生態系間ミスマッチが高山性鳥類群集に与える影響)
D 茶木慧太（菌従属栄養植物の進化過程）
M 小林遥香（鳥類の翼形態の進化と翼形の持つ機能）
M 柴田匡人（昆虫普通種における進化機会と種分化可能性
M 太田甫（出芽酵母の複数系統の共培養による多様性効果の解析）
M 佐野真規（皮膚病原性細菌類の群集生態学）
M 齋藤武蔵（都市化による環境ストレスがショウジョウバエの睡眠に与える影響）

2021

PD 佐藤大気
PD José Said Gutiérrez-Ortega
M 大類詩織（急峻な環境勾配に沿って生息するカワニナ類における流水適応）
M 佐藤あやめ（Human-induced rapid evolutionary changes and plastic responses to urban stress in the spotted-wing drosophila）
B 高橋芳歩（ハヤブサとオオタカの捕食時の視点の違い）

2020

M 桂優菜
M 吉田琴音
M 菰田浩明
B 竹之下彰子
B 水流尚樹

2019

D 阿部智和
M 友田七菜（Non-additive Effects of the Presence of Behavioral Polymorphism on Inter-individual Interactions and Population Dynamics）
B 上原由莉子
B キムソノ（逆強化学習を用いたゴミムシダマシの二次元移動パターの解析）
B 村山翔一
B 田中知珠

2018

PD 玉川克典
M 川崎慎悟
M 黒田志織
M 秦和也
研究生清水正明
B 相澤菜菜子
B 松尾優花

2017

Ｂ柳田ゆきの
M 沖三奈絵
M 向後良亮
M 佐藤愛
D サイハンナ
D 岡村悠

2016

Ｂ勝連桜
M 宮田能寛
M 福島宏晟

2015

Ｍ阿部永
Ｍ田中優穂
Ｍ都築なつみ
Ｂ村上太一

2014

Ｍ鈴木隆央
Ｂ岩井由実

2013

Ｄ渡邉謙二
Ｍ伊藤亮太
Ｍ中臺亮介
Ｍ齊藤智士

2012

Ｍ二宮智美
Ｍ五十嵐よしあき

2011

Ｍ内川潤季

2009

Ｂ明星亜理沙