千葉大学 機能生態学研究室
メンバー

メンバー

※2022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。

 


 

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。

 


 

佐藤恵里|Eri Sato|D3

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

共起する種の系統的類似度を定量することで、種の共起パターンやその歴史的プロセスを調べることが出来ると考えられています。私は、島とアジアに生息する鳥類に焦点を当てて、種の持つ共起パターンと、生態的形質や環境との関係を調べています。


 

飯島大智|Daichi Iijima|D3

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を解明する

生態系間でおこる資源の移動は、受け手の生態系に成立する群集の構造を変化させることが実証されています。一方、気候変動に伴う生態系の変化と資源移動を関連付けた研究はほとんどありません。私は、高山帯の残雪上に落ちている系外から輸送されたと考えられる昆虫を、鳥類が繁殖期に利用することに注目し、気候変動に伴う系外から高山帯への資源移動の変化が、高山帯に成立する鳥類群集に与える影響を解明することを目的に研究を行っています。

 


 

茶木慧太|Keita Chagi|D3|JST

菌従属栄養植物の進化過程を解明する

多くの植物は光合成を行うことで自らの成長に必要な栄養を得る独立栄養性を示しますが、一部には菌に寄生することで栄養をすべて賄う菌従属栄養植物や、光合成を行いつつ菌にも寄生する部分的菌従属栄養植物(混合栄養植物)も存在します。菌従属栄養植物は形態、生態的に特異なものが多く、植物の進化を考える上で興味深いものですが、その研究はあまり行われていません。私は、独立、混合、菌従属という3つの栄養性を示す種をそれぞれ属内に含むラン科シュンラン属に注目し、ゲノミクスにより菌従属栄養植物の進化過程を解明することを目標に研究を行っています。

 


 

 

上野尚久|Takahisa Ueno|D2|JST・先進

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。

 

 

 


 

横溝 匠|Takumi Yokomizo|D2|学振・先進

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

生物は進化の歴史のなかで自律的に時間をはかる機能(体内時計)を獲得しました。行動や生理機能を環境と同調させることは生物が高いパフォーマンスを発揮するために重要であり、生息環境に適した内在リズムをもつ必要があります。私は河川の汽水域では潮汐に同調したリズムをもつことが適応的になると考え、チリメンカワニナを用いて概潮汐リズムの獲得による汽水域進出を実証しようとしています。最終的には、体内時計の進化による局所適応と分布拡大への帰結を明らかにすることを目指しています。


姜雅珺|Jiang Yajun|D12|JST

鳥類の飛翔解析:翼端渦の評価と機能

鳥類は単一起源の形質である「翼」を獲得することで「飛翔」能力を得て、空中という新たなニッチにおいて多様に進化している。三次元の空中において様々な環境に適応した鳥類の翼形態はこれらの適応を反映して種ごとに極めて多様である。鳥類など自然の飛行体のもつ飛翔機能は、撹乱に対する強度な頑健性である。この頑健性あるいは安定性は、飛行機やドローンなど人工飛行体と比較して、自然の飛行体のもつ極めて顕著な特性である。しかしながら、鳥類を代表とする飛翔生物の飛行頑健性について、どのような形質がこれをもたらしているのかは、まったく未解明である。鳥類の翼の機能形態の進化過程の解明には、1.鳥類翼形態の詳細かつ的確な計測、2.風洞実験による撹乱下での翼機能計測、3.安定性に関わる翼形態の探索を行うことが必要である。そこで本計画では鳥類翼標本をもちいて、翼の機能特性とくに安定性をもたらす形態とその進化過程を解明することを研究の目的とする。

 

 

小林遥香|Haruka Kobayashi|M2

鳥類の翼形態の進化と翼形の持つ機能

鳥類の翼には、飛翔はもちろんのこと、採餌のためのホバリングや転回、ディスプレイ行動における提示など様々な機能があります。種間、分類群間での形状の違いは、その種や分類群の生態や生活史と関連しているとされています。これまでの研究では、飛翔スタイルと翼の形状の関連は弱いとされていますが、翼の三次元的な形態が考慮されていないなど、翼形態の研究には未だ数多くの課題が存在します。私の研究では、鳥類の翼標本を用いて、ランドマーク解析や運動測定による翼形態の詳細な評価を行うとともに、系統関係とこれらを比較し、鳥類の翼の形状と機能の関係性、またこれらの系統との関連について明らかにすることで、鳥類の翼形の進化について探求しようとしています。

 


 

斉藤京太|Keita Saito|M2

さまざまな階層でみられる形質間の分散共分散行列の比較と進化の方向性の予測

種内には、ふつう、遺伝的な多様性が存在するので、選択圧さえ働けば進化が際限なく起こると考えられていますが、実際はそうではなく、進化には何らかの制約が存在していることがわかっています。この制約のメカニズムを研究することで、小進化や大進化、さらにはそれらの繋がりが明らかになると考えられています。また、進化の「予測」もできるようになる可能性があります。そこで私の研究では、ショウジョウバエ属昆虫を使用し、形質間の分散共分散行列を個体内(可塑性や発生ゆらぎ)や個体間、集団間、種間などのさまざまなスケールで算出し、各行列の関係を明確にすることで、進化の予測に関する進化の制約メカニズムを探すことを目指しています。

 


 

柴田匡人|Masato Shibata|M2

昆虫普通種における進化機会と種分化可能性

生物種には、生息地毎に細かく種分化し多様化している種と、広域に分布している種が存在します。このような違いは多くの分類群で見られますが、その詳しいメカニズムは解明されていません。そこで私は日本列島に広く生息する普通種昆虫を対象として、個体群の遺伝構造が、それぞれの種のどのような生態、生活史と関係しているかを検討します。さらに、個体群の遺伝構造が分集団間での遺伝的分化の程度と関係するかも検証します。


 

太田 甫|Hajime Ota|M2

出芽酵母の複数系統の共培養による多様性効果の解析

TBA


佐野真規|Masaki Sano|M2

皮膚病原性細菌類の群集生態学

皮膚にはいわゆる常在菌といわれる細菌群集=細菌叢が成立しており、安定で頑健な状態を作り出していると考えられています。このような皮膚の細菌叢には、外部からの病原菌の侵入に対する防御や免疫システムの強化、有機物を分解する役割がありますが、子の細菌叢は個々の年齢、性別、体の部位等で異なります。一方でニキビやアトピーといった一般的な皮膚の病気は、細菌叢の変化と関連があるといわれています。健康な状態の維持や炎症の発生に、細菌叢がどのように寄与しているのかを群集生態学的に解析します。
 
 

佐藤緑海|Ryo Sato|M1

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。


 

長澤和佳|Waka Nagasawa|M1

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

2011年に福島第一原子力発電所で放射性物質の放出を伴う事故が発生し、1 – 3号機でメルトダウンが起こったと考えられています。最近、東北各所で、極めて高い放射能を示すケイ酸塩ガラスに取り込まれた粒子状のセシウムボールの存在が報告されています。セシウムボールは高熱によって溶けた建屋のコンクリートに放射性セシウムが混合し、ガラス状の粒子になったものと考えられています。セシウムボールはガラス質で容易には溶解は進みませんが、時間の経過とともに、さらに、海水などアルカリにさらされることで風化がすすみ内部の放射性セシウムが溶出することが知られています。このようなセシウムボールが森林内でどのように分布し、さらに、土壌へどの程度移行しているかは明らかになっていません。そこで、本研究では、① 森林と河川におけるセシウムボールの分布、② セシウムボールから溶出する放射性セシウムとイオン状態の放射性セシウムで土壌への移行速度に差が見られるかを明らかにすることを目的としています。


 

濱田若夏子|Wakako Hamada|M1

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

動植物に見られる鏡像多型にはランダムな発生のゆらぎに起因するものがあります。しかし、その生態的機能と進化機構は詳しく理解されていません。そこで本研究では、ネジバナを用いてランダムに生じる種内の鏡像多型の生態的機能と進化機構を明らかにすることを目的とします。


 

浜道凱也|Kaiya Hamamichi|M1

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。

 


竹中夏海|Natsumi Takenaka|M1

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

生物が新規環境へ進出するには、高い表現型可塑性が貢献すると考えられています。DNAの塩基配列を変化せず遺伝子機能を制御するエピジェネティクスは、多様な表現型を生み出し、表現型可塑性に影響を与える可能性があります。さらに近年の研究によって、親世代で経験した環境がエピジェネティックな情報として、子世代に伝達されることが明らかになってきました。しかし、エピジェネティックな情報がどの程度集団内で維持され、継承されるのかは明らかになっていません。そこで私は、都市化による環境ストレスがショウジョウバエ類に与えるエピ遺伝的な変化とその継承性を表現型と分子基盤の双方から検証し、それらの生態的な影響を探っていきたいと考えています。



 

奥山登啓|Takahira Okuyama |B4

集団的知性が個体レベルのトレードオフに及ぼす影響

多くの生物は利己的でありながら群れて行動します。生物はなぜ個人の自由度を犠牲にしてまで群れを維持するのでしょうか?そして集団内の多様性は、群れの形成や機能にどう影響しているのでしょうか?こうした疑問を明らかにすべく、ショウジョウバエの採餌行動や捕食回避行動を観察し、採餌効率と捕食回避の間に見られるトレードオフの関係が、集団レベルと個体レベルとでどのように変化するか調べています。自然界には付きものだと考えられていたトレードオフですが、実は群れることによって既に克服している可能があると考えています。


 

柳田凜香|Rinka Yanagida|B4

淡水メソコズムにおける水生植物による多様性効果の検証

生物多様性が生態系機能を高める現象は多様性効果と呼ばれています。また、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。しかし、多様性効果の研究では、個々の機能に焦点を当てたものが多く、生物多様性と多機能性の関係は詳しく調べられていません。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、淡水生態系における多様性効果、また生物多様性と多機能性の関係を検証することを目的とします。


 

石井 和|Yamato Ishii|B4

山岳で重要な役割を担うアブラムシに対する気候変動の影響の解明

山岳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り、地球温暖化による様々な気候変動の影響が懸念されています。また、近年の研究によってアブラムシが高山性鳥類にとっての主要な餌資源であることが明らかになったことから、アブラムシは山岳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。そのため、今後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山岳生態系、特に、亜高山帯のアブラムシの影響を明らかにする必要があると考えます。そこで、私は亜高山帯のアブラムシに対する気候変動の影響を理解することを目的として研究を行います。


 

齋藤武蔵|Musashi Saito|B4

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

睡眠は私たち人間をはじめとした哺乳類を中心にみられる、周期的な活動の休止を指します。近年、哺乳類以外の動物においても睡眠に似た行動を示すことが報告されており、モデル生物であるキイロショウジョウバエも睡眠をとることが明らかになりました。睡眠の形態は種間、個体間で多様性に富んでおり、ショウジョウバエ類も例外ではありません。私は都市の騒音がショウジョウバエ類の睡眠に与える影響を調べるために、都市で採集したショウジョウバエと郊外で採集したショウジョウバエにあらゆる音刺激を与えて、睡眠の多様性を検出しようと考えています。


 

安濟崚雅|Ryoga Anzai|B4

準備中

準備中


 

冨山 絵|Kai Tomiyama|B4

酒類や食品に使用される出芽酵母における種内多様性効果の検証

今日では、集団を構成する種や遺伝子の多様性がその集団の機能を変化させることが明らかになっています。この作用は多様性効果と呼ばれ、バイオマス生産量の増加や安定性の増進、受粉成功率の上昇など、さまざまな種類があります。しかし、これまでの研究は種間や遺伝子間の多様性効果に関するものが大多数です。そのため、私は酒類やパンなど食品の製造に用いられる酵母Saccharomyces cerevisiaeの複数の株を用いて共培養による多様性効果を検出することを目指しています。さらにはその効果に産業的価値を見出したいと考えています。

 

 

 

卒業生・過去のメンバー

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