大規模生物ネットワークの多様性, 複雑性および安定性(数理生物学, <特集>第11回MPSシンポジウム: 複雑系の科学とその応用)
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概要
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様々な生態系において, 個体数と種数との間に特徴的なパターンが普遍的に観測されることが知られている.この, いわゆる「種の豊富さのパターン」の形成機構の解明は, 環境保全などの多くの分野に多大な影響を与えることが予想される一方, 前世紀の「生態学における未解決問題」の1つとして知られ, いまだに多くの議論が続いている.これまでは, 単一の栄養段階のうえでの競争系に基づく, 本質的には1種系のダイナミクスの解析が行われてきた.本稿では, 様々な種が複雑な種間関係で相互作用するような一般的な個体群動態モデルに基づき, 種の豊富さのパターンを解析的に導く最初の理論を示す.系の生産力に関係する単一のパラメータに依存して, 異なる地域, 異なる種構成において見られる様々な種の豊富さのパターンが再現される.さらに, 山岳地帯や極地では少数の種が, 一方熱帯雨林では多種が共存している理由も説明される.モデルは単純で一般的な形式を持つため, ここでの結果は, 集団遺伝学, ゲーム理論, 遺伝子発現など他の複雑な生物ネットワークで見いだされている同様のパターンの解明にも役立つことが期待される.
- 2006-02-15
著者
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時田 恵一郎
大阪大学サイバーメディアセンター
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時田 恵一郎
大阪大学サイバーメディアセンター、院理、院生命機能
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TOKITA Kei
Department of Pure and Applied Science, College of Arts and Sciences University of Tokyo
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