hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
歴史学研究支援機能をもつマルチメディアデータベースの構築

同時に、開発したデータベースおよびユーザインタフェースの評価実験を行った。3.他の歴史領域への適用「コレラの流行」を新たな題材としてとりあげ、「ええじゃないか」に特化して構築したシステムの、他の歴史学研究への適用性について考察した。
Knee領域一次宇宙線観測のための空気シャワーコア検出器の開発

宇宙線起源の研究にとって重要なKnee領域(10^<15>eV10^<16>eV)の一次宇宙線組成を解明するために、鉄成分などの重原子核に起因する空気シャワーコアのエネルギー流を測定するバースト検出器の開発を行った。バースト検出器は40cmx50cmx3.5cm厚の鉛の下に1cm厚のシンチレータを置き、Wave length shifting fiberを通して光電子増倍管によりシンチレータからの信号を取り出す方式とし、平成15年度に1台の検出器を試作した。2つの光電子増倍管を用いることにより広いダイナミックレンジを確保している。空気シャワーシミュレーションによる検討から、このような検出器をチベット羊八井(標高4300m)の空気シャワー観測装置の中心部に3.75m間隔で格子状に配置したデザインによってArtificial Neural Networkを用いた解析から一次線組成の決定が可能であることを示した。(日本物理学会第59回年次大会(九大)28aZE9「チベット空気シャワーコア検出器の開発(1)」、日本物理学会2004年秋季大会(高知大)29aSF-2「Tibet実験によるKnee領域一次宇宙線化学組成(II)」。平成16年度は光電子増倍管のlinearityチェック、ワイドレンジ化の試み、シンチレータの位置依存性のチェック、データ収集システムの開発などを行った後、4台のバースト検出器を製作してチベット空気シャワー観測装置の中心部に設置し、平成16年10月よりテスト観測を開始した。現在バースト検出器のトリガーしきい値を40粒子相当に設定して、期待値どおりのトリガー頻度でデータが順調に収集されている。これまでに解析されたデータはシミュレーションとも良く一致し、目的とした空気シャワーコア観測装置としての性能が十分に発揮されていることを確認した。この結果は日本物理学会第60回年次大会(東京理科大)で発表した(24aXH2「Tibet実験によるKnee領域一次宇宙線化学組成(III)」,24aXH3「TibetASγ連動実験によるKnee領域の宇宙線化学組成とエネルギースペクトルの研究」,25aXH7「チベット空気シャワーコア検出器の開発(II)」)。本研究で開発した検出器は次期の大規模実験で十分実用に耐える性能を持つことが示された。今回開発した検出器を20x20の格子状に配置することにより、高い統計精度でknee領域のproton, helium, Feの各成分スペクトルが数年間の観測から明らかにできると期待される。1996年1998年に中国・チベットで行った空気シャワーとエマルションチェンバー連動実験によるknee領域陽子エネルギースペクトル観測の結果を基に、次期計画の準備を開始した。今年度は次の点で研究を進展させた。1.モンテカルロシミュレーションにより、100TeV数1000TeV領域の陽子および原子核成分を観測対象とし、空気シャワーコア検出器のデザインスタディーを行った。

鉛による高エネルギー電磁成分の増殖を効率的に計算するために、検出器のデザインに沿ったフルモンテカルロの結果に対する近似式を作成し、バーストサイズの高速計算を可能とした。この計算結果からバースト検出器に使用する鉛の厚さ、検出器間隔、バーストサイズの閾値などの最適な条件を検討する。その結果は3月末の日本物理学会第59回年次大会で報告予定である。2.バースト検出器に用いるシンチレータおよび光電子増倍管(PMT)を選定し、その特性評価を現在実行中である。バースト検出器としては次の3つのタイプを検討している。1)大きさ40cmx50cmx5mmのプラスチックシンチレータに波長変換ファイバーをはわせ、3/4インチのPMTで信号を読むタイプ、2)従来からチベット実験で使用している厚さ45cmのプラスチックシンチレータを四角錐型のボックスに入れ5インチのPMTを使用するタイプ。3)現在のバースト実験で使用している50cmx200cmのプラスチックシンチレータをそのまま使用し、PMTとフォトダイオードを併用するタイプ。1)については入射粒子による測定発光量の位置依存を測定した。信号読み出しでは、100粒子から10^6粒子のダイナミックレンジが必要となる。これを実現するため、浜松フォトニクスのR4125、R5325、R5611を購入し、2つのゲインのことなるPMTを用いた信号読み出しテスト、一つのPMTでアノードに加えダイノードからも信号を読み出すテストを行っている。これらの測定器を今年度中にチベットに設置し、テスト実験を行う。宇宙線起源の研究にとって重要なKnee領域(10^<15>eV10^<16>eV)の一次宇宙線組成を解明するために、鉄成分などの重原子核に起因する空気シャワーコアのエネルギー流を測定するバースト検出器の開発を行った。バースト検出器は40cm x 50cm x 3.5cm厚の鉛の下に1cm厚のシンチレータを置き、Wave length shifting fiberを通して光電子増倍管によりシンチレータからの信号を取り出す方式とし、平成15年度に1台の検出器を試作した。2つの光電子増倍管を用いることにより広いダイナミックレンジを確保している。空気シャワーシミュレーションによる検討から、このような検出器をチベット羊八井(標高4300m)の空気シャワー観測装置の中心部に3.75m間隔で格子状に配置したデザインによってArtificial Neural Networkを用いた解析から一次線組成の決定が可能であることを示した。(日本物理学会第59回年次大会(九大)28aZE9「チベット空気シャワーコア検出器の開発(I)」、日本物理学会2004年秋季大会(高知大)29aSF-2「Tibet実験によるKnee領域一次宇宙線化学組成(II)」。平成16年度は光電子増倍管のlinearityチェック、ワイドレンジ化の試み、シンチレータの位置依存性のチェック、データ収集システムの開発などを行った後、4台のバースト検出器を製作してチベット空気シャワー観測装置の中心部に設置し、平成16年10月よりテスト観測を開始した。
現代商品の多様化戦略-商品特性による多様構造とその展開メカニズムの解明-

本研究は3年間にわたり、商品の多様化について理論的枠組の構築,具体的商品へのアプリケーション,商品開発への戦略的方法論の確立を目的に行われてきた。その結果、多様化理論を支える多様性の概念を明確にし、多様性を認識する6視点モデルに基づく多様性に関するレーダーチャート分析の方法を提案した。その具体的内容は、多様性の認識にあたっては、すべての同種商品の一つ一つにわたり各アスペクトの属性項目での相違をチェックし、その結果をそれぞれのアスペクトにおいて、どれだけ違ったものとして計測されるかを、統計的な手法を用いて導出するものである。この方法によって、各種の商品がどの視点での多様性の相違がレーダーチャートの形態の違いとして明確に把握でき、どんな商品がどのアスペクトでの多様性として特徴があるかを容易に判断できることから、商品の多様性の性格を推測することが可能となった。さらに、この方法で各メーカーごとの同種商品における多様性の相違やその内包する意味の相違を分析することから、各メーカーでの品揃えの内に秘められている多様化傾向の内容を読み取ることが可能となった。そして、その内容は、企業の新製品開発における市場分析のための新しい視点の導入につながり、商品開発戦略や販売戦略において、一つの新しい方法論となると考えられる。また、各属性項目間並びに各視点間の相関係数を統計的手法によって計算することから多様性の内容を各視点や各属性項目との関連性で検討できることとなった。本研究による理論フレームとそれに基づく方法論が、市場に多種存在する同種商品の多様な状況を分析する方法論として有意義なフレームであり、さらに、各メーカー,販売店における商品戦略のための方法論としても有効であると考えられる。
統語情報の分析に基づく古代情意述語の意味用法の研究

古代日本語語彙論の先行研究をもとに、使用頻度や意味分野を考慮して、基本的な情意形容詞、情意動詞80語を抽出し、分析対象の語に定めた。80語の内訳は、形容詞と動詞とが対を構成するもの20対40語(悲シ・悲シム・嬉シ・喜ブ等)と、形容詞のみのもの20語(口惜シ、イトホシ等)、動詞のみのもの20語(誇ル、耽ル・誉ム等)とした。これ以外に、比較の意味で、状態述語(繁シ・繁ル等)、感覚述語(苦シ・苦シム)、評価述語(アサマシ・メデタシ等)から、約20語を選定して対象に含めた。これら対象となる情意述語等の一語一語について、古代の和歌資料・和文資料・漢文資料・漢文訓読資料・和漢混淆文資料の代表的文献から、用例を検索し、パソコン上に蓄え、分析研究の基礎となる用例データベースを作成した。このデータベースをもとに、各用例について、述語が関与する統語情報として、1主体の人称、2述語の形式、3対象語の形式、4対象語の内容、5共起語の形式、6共起語の内容、7文脈の照応、等の情報を付与した。一通りの情報付与が完成した述語については、各情報を総合して、述語が関与する統語構造とそこに盛り込まれる情報を整理して、用法の分類や意味の記述を試みた。その成果を、主として述語別に個別の論文として公表した。現在は、個々の述語の問題としてだけではなく、情意述語全般に通じる一般的な問題として、統語構造や統語情報のありよう解明し、意味用法の記述に役立つ一般的な原理を構築しつつあり、いくつかの口頭発表を行って批判を仰いでいるところである。この成果については、平成12年度以降、順次論文として公表していく予定である。古代語の語彙に関する先行文献数点をもとに、使用頻度や意味分野を考慮して、基本的な情意述語(情意形容詞とそれに対応する動詞)を、約20対(怪シ・怪シム、悔シ・悔ユ、嬉シ・喜ブなど)抽出し、分析対象の語に定めた。その際、比較の意味で、状態述語、感覚述語、評価述語の対を数組加えた。抽出された情意述語等の一つ一つについて、古代の和歌資料・和文資料・漢文資料・漢文訓読資料・和漢混淆文資料の代表的文献から、用例を検索し、パソコン上に蓄え、分析研究用の基礎的なデータベースを作成した。このデータベースをもとに、各用例について、述語が関与する統語情報として、1主体の人称、2述語の形式、3対象語の形式、4対象語の内容、5共起語の形式、6共起語の内容、7文脈の照応、等の情報を付与している。この情報付与は目下継続中であるが、一通り情報付与が終わった述語については、各情報を総合して、述語が関与する統語構造と、そこに盛り込まれる意味内容の記述を試みている。記述に見通しがついた語の対から順次論文として成果を報告しており、本年度は4つの論文として公開した。こうして、個々の述語の記述が集積されていくにつれ、情意述語が関与する一般的な統語構造や、統語構造とそれに盛り込まれる意味内容とめ対応関係などが、次第に解明されつつある。同時に、一般的な統語構造の枠組みのなかで、情意のタイプによって異なる個別的な特徴についても、把握しつつある。今後は、一般性と個別性を統合した記述を押し進めることによって、情意述語の意味記述の方法について、見通しが得られるものと考えられる。
宿主環境下での病原性に寄与するｎｃＲＮＡの網羅的解析

ncRNAの網羅的遺伝子発現解析:黄色ブドウ球菌のこれまでアノテーションされたncRNA遺伝子の中には、アルゴリズムによる予測よるものなどが含まれているため、実際には発現していなかったり、発現の向きが逆であったりするため、再構築を行う必要があった。今回、試験管内での培養条件と、宿主環境下の条件から抽出したRNAを用いたRNA-Seq解析の結果を用いて、ncRNA遺伝子の再アノテーションを行った。その再アノテーションされたゲノム情報を用いてncRNAの発現解析を再度実施し、心臓、肝臓、腎臓において共通して発現上昇する25遺伝子のncRNA遺伝子を同定した。病原性に寄与するncRNAの解析:rsaC遺伝子破壊株についてマウスの臓器中の菌の生存数を野生型株と比較したところ、予想外なことに感染後24時間まで差が認められなかった。従って、感染後期のマウスを殺傷が始まる段階においてrsaCの機能が働いていることと考えられる。マウスモデルは感染実験を行うために倫理的な制約があることから、より簡便に倫理的な制限がないカイコモデルでの病原性を検討した。その結果、野生型株とrsaC遺伝子破壊株とでカイコの殺傷性には差が認められないことがわかった。そのため、野生型株とrsaC遺伝子破壊株を感染させたマウスの臓器を摘出し、RNA-Seq解析を実施した。その結果、rsaC遺伝子破壊株では野生型株と比べて複数の病原性因子の発現が有意に低下していた。一方、試験管内ではそのような遺伝子発現変動は認められなかったことから、宿主内でのみ観察される現象である可能性が考えられる。さらに、我々の研究によって同定した新規病原性遺伝子破壊株の試験管内での培養条件における網羅的遺伝子発現解析を行い、ncRNA遺伝子に対する発現変動を解析した。当初の研究方針を若干変更しncRNA遺伝子リストの再構築を行い、RNA-Seq解析を再度実施することとした。そのため、rsaC遺伝子以外のncRNA遺伝子の破壊株作成が計画より遅れているが、現在複数の株について樹立を試みている。本ncRNA遺伝子のリストは、今後の黄色ブドウ球菌の病原性及び生理学的な機能を解析する上で必須な情報であることから、非常に重要な進展があったと判断した。また、当初計画通りrsaC遺伝子の病原性への寄与におけるメカニズムの一端を明らかにすることができた。本研究における主目的である新規ncRNA遺伝子の機能解析については機能に関する重要な知見が得られていることから、おおむね順調に進展していると判断した。rsaC遺伝子産物によって発現が直接制御される遺伝子を同定する。具体的には、これまでの解析において遺伝子破壊株と野生型株とで宿主内及び試験管内とで発現変動に相関が認められた遺伝子について、プロモーター下流にGFPをつないだベクターを作成し、rsaC遺伝子破壊株と野生型株とで発現量に差が認められるか否か検討する。さらに、rsaC遺伝子の病原性への寄与について得られたデータを整理しまとめ作業を実施する。また、整理しなおしたncRNA遺伝子リストについて、情報を公開できる形として整理する。宿主環境下、及び試験管内における次世代シークエンサーを用いた網羅的遺伝子発現解析の結果を用いて、黄色ブドウ球菌で発現するncRNA候補として新たに21遺伝子領域を見いだした。一方で、これまでncRNAとしてアノテーションされていた遺伝子の中には、宿主環境下及び試験管内においてもほとんど発現が認められなかったものや、発現の向きが間違っているものなどが多く、これらについても再構築を図る必要があることがわかった。さらに、培地条件と比較して、心臓、肝臓、腎臓に感染している黄色ブドウ球菌において、それらの臓器で共通して遺伝子発現が有意に上昇する26遺伝子を同定した。また、それらの遺伝子破壊株の樹立に着手した。また、これまでに病原性に関わることを明らかにしたrsaC遺伝子について、その機能の解析に着手した。まず、野生型株と、rsaC遺伝子破壊株及びその相補株の試験管内における増殖速度を比較したところ、それぞれ野生型株と差が認められなかった。これまでに、試験管内における網羅的遺伝子発現解析により、rsaC遺伝子破壊株は嫌気的代謝経路に関わる遺伝子の発現量が低下していたことから、嫌気的条件下における増殖速度についても検討したが、野生型株と差が認められなかった。従って、rsaC遺伝子欠損によって生じる嫌気的代謝経路の遺伝子発現の抑制は、試験管内において表現型として現れない程度のものであると考えられる。一方で、従来の研究において試験管内で病原性の指標とされている溶血活性、及びプロテアーゼ活性について野生型株と比較したが、明瞭な差は認められなかった。従って、rsaC遺伝子は試験管内において評価できる従来の病原性の機能に影響しないと考えられる。これらのことは、rsaC遺伝子の機能を解析することにより、従来の概念とは異なる病原性発揮機構を明らかにすることが期待される。当初の予定通り、黄色ブドウ球菌のncRNA遺伝子領域について解析を行い、新規ncRNA遺伝子と考えられる発現領域を明らかにすることができた。宿主環境下及び培地条件下の両方の網羅的遺伝子発現解析の結果を用いて、全ゲノムに渡って解析ができた。また、rsaC遺伝子の解析にも予定より早く着手できたことからも、研究は順調に進展していると判断できる。一方、rsaC遺伝子の機能について、試験管内で評価できる病原性に関わる表現型、及び、当初予想した嫌気条件下での代謝経路の機能は、これまで検討した範囲では野生型との差は認められなかった。従って、当初の計画を変更する必要がある。ncRNAの網羅的遺伝子発現解析:黄色ブドウ球菌のこれまでアノテーションされたncRNA

遺伝子の中には、アルゴリズムによる予測よるものなどが含まれているため、実際には発現していなかったり、発現の向きが逆であったりするため、再構築を行う必要があった。今回、試験管内での培養条件と、宿主環境下の条件から抽出したRNAを用いたRNA-Seq解析の結果を用いて、ncRNA遺伝子の再アノテーションを行った。その再アノテーションされたゲノム情報を用いてncRNAの発現解析を再度実施し、心臓、肝臓、腎臓において共通して発現上昇する25遺伝子のncRNA遺伝子を同定した。病原性に寄与するncRNAの解析:rsaC遺伝子破壊株についてマウスの臓器中の菌の生存数を野生型株と比較したところ、予想外なことに感染後24時間まで差が認められなかった。従って、感染後期のマウスを殺傷が始まる段階においてrsaCの機能が働いていることと考えられる。マウスモデルは感染実験を行うために倫理的な制約があることから、より簡便に倫理的な制限がないカイコモデルでの病原性を検討した。その結果、野生型株とrsaC遺伝子破壊株とでカイコの殺傷性には差が認められないことがわかった。そのため、野生型株とrsaC遺伝子破壊株を感染させたマウスの臓器を摘出し、RNA-Seq解析を実施した。その結果、rsaC遺伝子破壊株では野生型株と比べて複数の病原性因子の発現が有意に低下していた。一方、試験管内ではそのような遺伝子発現変動は認められなかったことから、宿主内でのみ観察される現象である可能性が考えられる。さらに、我々の研究によって同定した新規病原性遺伝子破壊株の試験管内での培養条件における網羅的遺伝子発現解析を行い、ncRNA遺伝子に対する発現変動を解析した。当初の研究方針を若干変更しncRNA遺伝子リストの再構築を行い、RNA-Seq解析を再度実施することとした。そのため、rsaC遺伝子以外のncRNA遺伝子の破壊株作成が計画より遅れているが、現在複数の株について樹立を試みている。本ncRNA遺伝子のリストは、今後の黄色ブドウ球菌の病原性及び生理学的な機能を解析する上で必須な情報であることから、非常に重要な進展があったと判断した。また、当初計画通りrsaC遺伝子の病原性への寄与におけるメカニズムの一端を明らかにすることができた。本研究における主目的である新規ncRNA遺伝子の機能解析については機能に関する重要な知見が得られていることから、おおむね順調に進展していると判断した。当初の計画通り、前年度及び今年度に作成したncRNA遺伝子の破壊株をマウスに尾静脈投与し、野生型株とその殺傷性を比較する。また、病原性における貢献が認められた場合、試験管内での培養系において破壊株及び過剰発現株と野生型株の網羅的な遺伝子発現の比較解析を行い、変動する遺伝子群の機能からncRNAの機能を推定する。
結晶成長を利用した微小光共振器の作製に関する研究

レーザ溶融ペデスタル法を用いてQ値16,000の微小光共振器の作製に成功した.Q値の制限要素が多角形化している共振器の断面形状にあることを突き止め,それを制御するためにプリヒーティング法と斜め成長を試みた.前者は種結晶をプリヒートすることで結晶性を低下させ,後者は結晶の方位を選択して成長することで多角形形状化を防ぐ手法である.いずれの手法でも円形に近い断面形状の作製が可能となり,手法の有効性が確認された.また,CaF2結晶共振器の非線形光学の研究を進め,熱光学効果と熱膨張の相互作用によって,サイズが小さな場合,光を入射するだけで機械的な振動を始め透過光も時間的に変調を受けることを明らかにした.レーザ溶融ペデスタル法を用いてQ値16,000の微小光共振器の作製に成功した.Q値の制限要素が多角形化している共振器の断面形状にあることを突き止め,それを制御するためにプリヒーティング法と斜め成長を試みた.前者は種結晶をプリヒートすることで結晶性を低下させ,後者は結晶の方位を選択して成長することで多角形形状化を防ぐ手法である.いずれの手法でも円形に近い断面形状の作製が可能となり,手法の有効性が確認された.また,CaF2結晶共振器の非線形光学の研究を進め,熱光学効果と熱膨張の相互作用によって,サイズが小さな場合,光を入射するだけで機械的な振動を始め透過光も時間的に変調を受けることを明らかにした.我々はレーザ溶融ペデスタル法を用いた結晶成長技術を応用して,サファイアによるウィスパリングギャラリーモード微小光共振器を作製した.結晶の引き上げ速度を成長途中で変化させることで,軸方向の光閉じ込め構造の形成に成功した.C軸方向に引き上げることで,6角形の断面をもつ共振器を形成した.テーパ光ファイバを共振器の側壁に近接させることで,光を共振器に導入し透過スペクトルを測定した結果,作製した共振器はQ値8500であることがわかった.そこで,次にQ値の制限要因を明らかにするためにモード解析を行った.その結果,多角形共振器においては,2つの性質の異なるモード(quasi-WGMとperturbed-WGM)が存在し,それらの2つのモード間の結合がQ値の低下に影響を及ぼしていることを明らかにした.具体的には高Q値であるperturbed-WGMモードから低Q値のquasi-WGMへ光が結合するために,結果的にperturbed-WGMにおいても高Q値が得られにくい.多角形状ウィスパリングギャラリーモード共振器はZnO等他の材料でも作製されており,ここで得られた知見は多くの共振器に共通して適用できる.解析の結果,共振器の断面形状の操作が必要不可欠であることが明らかとなったので,我々は結晶軸を傾けて結晶成長を行うことで,より円形に近い形状を得ることを試みた.その結果軸を2547度の間に傾けることで,比較的円形に近い共振器が作製できることを示した.作製した共振器はX線回折を行い,共振器の単結晶性が優れていることを確認した.次に光学特性を実施し,Q値が16000まで向上させたことを明らかにした.以上まとめると,本年度はレーザ溶融ペデスタル法による結晶共振器の作製,多角形状ウィスパリングギャラリーモード共振器のモード解析,成長軸制御による断面形状制御をおこない,Q値16000を実現した.微小光共振器において結晶成長を利用すると,結晶の面が現れ多角形構造となることを明らかにした.多角形構造を有するウィスパリングギャラリーモード共振器中に励振される共振器モードを詳細に解析し,モード間の強い結合の存在を明らかにした.モード間の結合が強いと,共振波長が元の(結合していないとき)の位置からシフトする.このシフトを適切に利用すれば,正常分散領域でも実効的に異常分散と同等の分散が得られることが示唆されており,光カーコム発生等への応用も考えられる.一方で,円形で真に高いQ値の共振器を得るために,超背緻密加工による切削加工を併用した研究を進めるために,CaF2共振器の切削及び研磨加工による作製及び光学測定技術の開発も行った.CaF2共振器において断面形状を任意に制御することが可能となり,Q値300万を達成した.さらに該当共振器を研磨することで,Q値1200万が得られた.これらの共振器において,強い光を入射すると,熱光学効果による共振波長の短波長シフトと,熱膨張による長波長シフトが異なる時間スケールで発生し,共振器が熱光学振動を始めることを新たに見出した.熱光学振動を詳細に調査するために,熱拡散方程式とレート方程式に基づくモデルを構築し,シミュレーションを行い,実験結果をよく再現させた.CaF2共振器の熱による非線形現象を定性的にも定量的にもよく説明できるようになった.共振器に強い光を入射させると,熱が発生し,最初は熱光学効果によって共振器波長短波長側へシフトする.共振器全体が温まると,全体が熱膨張し今度は共振器波長が長波長へシフトする.共振器のサイズが小さい場合には,適切な熱拡散時間となり,共振器が振動する.この熱光学振動を用いれば,質量センシングやガスの熱伝導率の差によるガス検出への応用につながる可能性がある.

光エレクトロニクス本年度はレーザ溶融ペデスタル法による結晶共振器の作製,多角形状ウィスパリングギャラリーモード共振器のモード解析,成長軸制御による断面形状制御をおこない,Q値16000を実現した.これらの成果は査読付き学術誌2編,国際学会発表2件,国際会議発表2件にまとめられた.当初より準WGMと摂動WGMの2つのモードの詳細な理論解析をおこなうことを本年度の目標に掲げており,予定通りこの2つのモードの詳細な解析を実施した.その結果,モード間結合が高Q値の制限要素であることを明らかにし,多角形状ウィスパリングギャラリーモード共振器においては本質的に高Q値が得られにくいことを初めて明らかにした.この結果はPhys Rev. Aにまとめられている.本質的に断面形状を円形にすることが必要であることが分かったので,それを実現するために,結晶軸を傾けて成長させることに取り組んだ.既にプリヒーティング法を用いて成長させると円形になることを本年度の初めに報告しており(Appl. Phys. Lett.),それが結晶軸の成長方向の影響であることを明らかにした.結晶方向を変えて成長させることで,当初Q値8500であったところを16000まで向上させることに成功した.以上当初予定通りに研究が進展していると判断できる.角を丸めるということは,部分的に結晶配向を乱すことであり,結晶性の低下が光学特性に何かしらに影響を与えることが懸念される.我々は本素子を将来的に電気光学変調や第2次高調波発生等,結晶の配向が重要となる研究にも展開したいと考えており,このトレードオフの検討は重要である.そこで,本年度には得られた共振器のX線回折の解析結果を詳細に解析することで,Q値と結晶性の関係を明らかにする.特に結晶成長においては表面の温度勾配の影響によって結晶性が低下する可能性があり,光学特性に影響を与える可能性があるために,その影響について調査する.また,形状は結晶成長技術で作製することを基本としつつも,内部残留応力や前述の表面の結晶粒を取り除くために,表面のレーザプロセスや研磨技術と組み合わせることで,Q値を向上させることを並行して検討する.これらの加工技術と組み合わせることで,Q値100万オーダの結晶材料によるウィスパリングギャラリーモード共振器の作製を目指す.結晶成長装置の改造に必要な光学素子の購入において,既存設備からの流用が可能であったために費用支出を圧縮できた.その一方で,結晶共振器の測定において安定的に光学特性を評価するためには,装置を改造する必要があり,追加で光学素子を購入する必要があることが明らかとなった.翌年度に改造を行うため,本年度の支出を抑える必要があった.本年度中に光学特性測定を安定して測定可能にするために,装置の改造を行う.そのために,光学部品(消耗品)の購入が必要となる.当初計画していた支出に加えて,レンズ,レンズホルダー,ビームスプリッターの支出を追加する.
ボース凝縮体の衝突相互作用を利用した猫状態の生成と量子情報的手法による状態評価

本研究は、中性原子気体のボース凝縮体を利用して量子猫状態を生成することを目的としている。まず、ダブル磁気光学トラップ用超高真空槽、ならびにクローバーリーフ型磁場トラップを構築し、^<87>Rb原子のボース凝縮体を生成した。しかし磁場トラップによる磁気シールドの磁化の影響で、10μG以下まで残留磁場を抑圧することが難しかったため、光トラップのみを用いてボース凝縮体を生成する方式に切り替えることにした。YVO_4結晶を用いて1.06um、10Wのレーザーを自作し、その出力を真空ガラスセルをふくむボウタイ型光共振器に導入することで、十分なポテンシャルを有する光トラップを構成することに成功した。この光トラップは、パーマロイ磁気シールドと共存しており、磁気光学トラップを内部で行っても、残留磁界を数μG、残留磁場勾配を2μG/cmにとどめることが出来る。今後、この系を利用して、当初目的を達成する予定である。本研究の目的は、中性原子気体のボース凝縮体を利用してシュレディンガーの猫状態を生成し、量子情報処理において培われた手法を用いて状態を厳密に評価することにある。具体的には、凝縮体中のスピン依存衝突相互作用を利用してユニタリーな形でスピンスクイーズド状態を生成し(1軸捻り)、その後発生した原子コヒーレンスの一部を光に転写し、それをフォトンカウントすることで、原子系の子猫状態を生成する。平成20年度、本研究を遂行する上で基本となる^<87>Rb原子のボース凝縮体を生成することに成功した。得られた凝縮体の個数は最大で10^6個であり、今後の実験を進めるうえでも充分な数が確保されたといえる。しかしながら、超弱磁場を準備するという点においては、当初計画を実現することができなかった。それは、凝縮体を生成する際に使用する磁場トラップと磁場遮蔽に使用するパーマロイとを共存させることに難があったためである。平成21年度では、強磁場化でのパーマロイの磁化特性の評価からはじまり、その補正、さらには強磁場を用いない光トラップのみによるボース凝縮体の生成実験を平行で進めていく。研究の進展速度をあげるために、光トラップのみによる凝縮体生成実験を行う専用の超高真空装置を立ち上げる。平成21年度、我々は当初計画通り、強磁場化でのパーマロイの磁化特性の評価を行った。その結果、磁場トラップによるBEC生成と弱磁場環境の保持を両立させることが極めて難しいことが判明した。そこで、強磁場を用いない光トラップのみによるボース凝縮体の生成実験を開始した。光トラップを行うための1um帯光源を開発し、専用の超高真空装置を立ち上げた。さらに、パーマロイによる弱磁場環境を生成することにも成功した。今年度は、これらの装置を使って、超弱磁場下にて実際に87RbのBECを生成し、当初目的を完遂する。昨年度、我々は当初計画通り、強磁場化でのパーマロイの磁化特性の評価を行った。平成22年度、我々は、超弱磁場環境下で冷却Rb原子集団を集めることに成功し、さらに真空ガラスセルに対してブリュースター角で光を進入させる技術と、ボウタイ型光共振器技術とを組み合わせた新しい光トラップ装置を構成した。残念ながら光トラップを行うために自作した1um帯光源が、頻繁なモードホップをおこすという問題が発生し、光トラップを実現するには至っていない。

しかし、モードホップの問題については、これをほぼ完全に抑圧することに成功したので、今後直ちに光トラップ、蒸発冷却を行い、当初目的を達成している予定である。
新しい古地磁気記憶媒体として流紋岩溶岩を利用するための研究

火山岩の自然残留磁化は,プレート運動の定量化,噴火現象の温度など,様々な地球科学的現象に定量的情報を与えるが,流紋岩溶岩の場合,その粘性の高さからしばしば不均一な組織を呈するため,その磁化方向の正確性が阻まれてきたようだ.本研究は,一枚の厚い流紋岩溶岩の自然残留磁化方向の観察を行い,流紋岩が期待される残留磁化方向を記録する能力があるかどうかを検討した.研究の結果,地球磁場方向から期待される残留磁化方向を呈さない流紋岩溶岩が一部に観察され,その一方で多くの流紋岩溶岩試料が期待される方向を呈した.現時点では,この方向の逸脱が流理構造の発達度合に相関している傾向は捉えられていない.阿蘇に分布する高野尾羽根流紋岩溶岩(厚さ約100 m)について,溶岩内部の磁化情報を歪める要因になることが期待されるhigh porosity zone(HPZ, Furukawa and Uno, 2015により提唱)についての記述を行った。その結果をもとに,磁化率異方性(AMS)との関係を議論した。HPZは,流紋岩の肉眼観察では白色流理として認識される部分であり,空隙率が4050%程度に達する部分である。高野尾羽根流紋岩溶岩では,給源から比較的離れた(340 m)位置において顕著な発達が確認されている。AMSの空間構造は,HPZの空間構造に支配されることが明らかとなった。この流紋岩は,最上部から約60 mまでの区間においては流理構造の傾斜が大きく,それ以下の深度では流理構造の傾斜が水平に近くなる。一方,AMSの長軸と中間軸がつくる平面により定義されるfoliationの傾斜も,最上部から約60 mまでの区間においては傾斜が大きく,それ以下の深度では傾斜が水平に近くなっている。流理構造およびfoliationの傾斜角度の値は,深度によっては,互いに一致していることが観察された。AMSの主軸の姿勢について,最上部から約60 mまでの区間においては,長軸がfoliationの最大傾斜方向に対して直交している。すなわち,水平を保っていることで特徴づけられる。また,それ以下の深度においては,長軸も中間軸もfoliationの面内の任意の方向を有していた。上位層準におけるAMS主軸の並びの原因を検証するため,定方位薄片を用いたマイクロライトの配列の観察を行った。薄片観察の結果,マイクロライトはAMS長軸と同一の方向を示していた。この観察より,AMSの空間構造はマイクロライトの配列,またはマイクロライトの配列をもたらす流動・破壊現象によって支配されることが明らかとなった。今年度は,流紋岩の磁化情報を歪める地質学的要因を定義する研究について進歩を得た。今回の定義により,一枚の厚い流紋岩溶岩の組織について高さ方向および水平方向の変化を一定の尺度により捉えることができ,流紋岩溶岩の発達過程を三次元的に捉えることを可能にした。今年度は阿蘇の流紋岩溶岩を主たる研究対象とした。その理由としては本地域の流紋岩はその上端から下端までをボーリングコアが貫いているため,その試料を用いることで上下方向の組織・磁性の変化を記述するのに適しているからである。また,給源から距離の異なる4本のボーリングコアが存在するため,水平方向の組織・磁性の変化についても記述が可能であるためである。今年度は,その4地点のうち最もHPZが発達する地点を研究対象とした。今回の研究では,少なくともHPZが明瞭に発達する地点においては,その構造に対してAMSの空間構造が支配されることを明らかにできた為,研究計画はほぼ達成された。伊豆諸島神津島に分布する約5万年前に噴出した厚さ約140mの砂糠山流紋岩溶岩から採取した定方位試料を用いて,流紋岩溶岩の結晶質部とその上位に位置する急冷部であるガラス質部の磁化率異方性(AMS)情報について検討した.砂糠山流紋岩の一地点から採取された結晶質部のAMSデータは,昨年度の高野尾羽根流紋の結果から示唆されたように,流理構造の姿勢とAMS foliation(AMSの長軸と中間軸がつくる平面)とが良い一致を示した.ガラス質部の試料としては黒曜石の一地点から採取された.黒曜石の露頭は,結晶質部の流理構造の姿勢に調和する弱い流理が確認される.そのAMSの空間構造は集中度の低いfoliation構造であると記述されたが,その姿勢は流理構造に対して大きく斜交しており,黒曜石のAMSは流理構造の形成発達とは異なる過程を反映していることが示唆される.また,一枚の流紋岩内部における残留磁化方向の均質性を検討する目的で,流理構造の非常に卓越する流紋岩溶岩の残留磁化方向の記述を行った.大分県に分布する約110万年前に噴出した厚さ約200mの山甲川流紋岩の一地点から定方位試料を採取した.自然残留磁化の測定の結果,粘性残留磁化が消磁された後に安定な直線成分が観察された.一つを除く全ての試料がその年代値から期待される逆極性の磁化を示しており,残りの一つが正の伏角を持っていた.前者の方向は良い一致を示しており,後者に対して約160°の角度差を示している.

この結果は,流紋岩溶岩が外部磁場に平行な磁化方向を獲得する一方で,一定の条件下においてその方向を大きく乱すことを示唆している.流紋岩の流理方向の姿勢と残留磁化の方向との関係,及びその改変の仕組みについては今後詳細な検討を行う予定であるが,流理構造の卓越が残留磁化方向の正確性に影響を与える可能性が存在することを現時点では否定しない.厚い流紋岩溶岩試料にみられる複数の岩相からの試料による比較研究の結果,流紋岩溶岩の少なくとも結晶質部については磁化率異方性の姿勢を支配する構造が流理であることを確認した.また,流紋岩溶岩の結晶質部が獲得する自然残留磁化の方向については,概ねその噴出時の地球磁場方向を獲得する能力を有することが観察されたが,必ずしも全ての試料が正確な地磁気の記憶媒体にならないことも見出した.今回の研究では非常に流理構造の卓越する流紋岩溶岩を対象としていることから,流理構造の発達の過程において磁化方向の乱れが一部に生じることが示唆された.これらの観察を得たことにより,本研究での研究目標として挙げている流紋岩溶岩試料を用いた過去の地球磁場方向の読み取りの可否についての進歩を得たため,研究計画はほぼ達成された.一枚の厚い流紋岩内部における残留磁化方向の均質性を検討する目的で,伊豆諸島神津島に分布する約5万年前に噴出した厚さ約125mの砂糠山流紋岩溶岩から採取した定方位試料を用いて,その残留磁化方向の記述を行った.定方位試料は流紋岩溶岩の結晶質部の一地点とその上位に位置する急冷部であるガラス質部の四地点から採取されている.段階熱消磁実験の結果を直交面投影図において評価した結果,ガラス質部の全ての地点から三つの異なる直線区間が認定された.直交面投影図におけるそれぞれの直線区間の間は明瞭に一定の角度をもつことが示されるため,これらは溶岩冷却時における地磁気永年変化を反映したものではなく,それぞれ異なる三つの自然残留磁化成分であると認識された.それぞれの磁化成分の方向は全ての地点で似た傾向を示している.このことから砂糠山流紋岩溶岩の厚いガラス質部はその定置過程において互いに似た変形運動を経験したことが推察される.一方,結晶質部の自然残留磁化記録は主に単成分であった.以上のことから,砂糠山流紋岩溶岩のガラス質部はその定置時において二回の変形運動を経験し,その時点で結晶質部は残留磁化を獲得しない程度に十分に高い温度を維持していたことが推察される.また,ガラス質部の残留磁化情報についての重要な観察の一つに,粘性残留磁化成分を除き最も低温側で獲得した磁化成分については,全ての地点で互いに方向が近いことが挙げられる.この観察から以下のことが結論される.キュリー温度以下において複数回の変形運動を経験している流紋岩溶岩であっても,冷却時の全ての変形運動が終了した後に獲得した磁化成分は地球磁場の方向を正確にとらえているものと考えられる.火山岩の自然残留磁化は,プレート運動の定量化,噴火現象の温度など,様々な地球科学的現象に定量的情報を与えるが,流紋岩溶岩の場合,その粘性の高さからしばしば不均一な組織を呈するため,その磁化方向の正確性が阻まれてきたようだ.本研究は,一枚の厚い流紋岩溶岩の自然残留磁化方向の観察を行い,流紋岩が期待される残留磁化方向を記録する能力があるかどうかを検討した.研究の結果,地球磁場方向から期待される残留磁化方向を呈さない流紋岩溶岩が一部に観察され,その一方で多くの流紋岩溶岩試料が期待される方向を呈した.現時点では,この方向の逸脱が流理構造の発達度合に相関している傾向は捉えられていない.HPZが発達する地点では,その姿勢に対してAMSが顕著に影響を受けることが明らかとなった。
東南アジア大陸部の環境ストレスと農村社会経済変容を考慮した土地生産力評価

本研究は目的は、東南アジア大陸部、とりわけベトナム北部山地、ラオス北部、タイ東北部を対象として、食糧自給と環境保全のバランスがとれた生産力水準を明らかにし、実際の生産力をその水準へ誘導する方策を提示することである。そのために、ベトナム北部山地、ラオス中北部、タイ東北部の広汎な地域における林地-畑地-水田複合の農業生態と農家経営を概査するとともに、ベトナム北部山地で3地区、ラオス北部で4地区、タイ東北部で1地区の精査地区を選定し、自然環境保全状況、土地利用、農業技術と農業生産力、農家経営と食料バランスの臨地調査を実施した。合わせて、現地カウンターパートを含むプロジェクトメンバーのみならず、類似した関心を持つ研究者や行政官を取り込んで、第2年次にヴィエンチャンとハノイで、第3年次にチェンマイで国際ワークショップを開催し、研究成果の社会還元に勤めた。主たる研究成果は以下の通りである。(1)食糧自給と環境保全は、政策レベルでは対立する課題であるが、農家レベルでは豊な自然環境が食糧自給を支えており、両者は相互補完関係にある。したがって、今日的に進められている自然資源管理の地方分権化や住民参加型の自然資源管理は基本的に望ましい。(2)山地部への市場経済の浸透がすさまじい勢いで進んでいる。これが農家の消費意欲を刺激し、商品作物栽培の拡大や自然産物採取の増大を生んでいる。これは過剰生産や過剰採取である可能性が大きいが、これを既存のコミュニティレベルの慣習に基づいて規制することは困難である。(3)したがって、適正な自然資源管理を実現するための最も重要な制度に関する整備は、コミュニティレベルの組織のエンパワーメントである。技術的には、農業不適地を同定してゾーニングし森林資源の回復、保全を図るとともに、平地や緩傾斜地における農業生産を集約化することが最も容易であり、現実的である。本研究は、東南アジア大陸部、とりわけベトナム北部山地、ラオス中北部、タイ東北部を対象として、食糧自給と環境保全のバランスがとれた生産力水準を明らかにし、実際の生産力をその水準へ誘導する方策を提示することを目的とする。本年の研究実績は以下の通りである。1.ベトナム北部山地とラオス中北部の広汎な地域を対象として、林地ー畑地ー水田複合の農業生態と農家経営を概査した。その結果、地形、土壌、水文環境などの自然条件に加えて、居住史や人口移動などの過去数百年の歴史的発展過程、商品作物栽培の普及や商業ネットワークの形成などの過去数十年の経済的発展過程、農村開発事業や森林保全事業など過去数年の政策が、多様な土地利用や作付技術、農家経営を生んでいることが明らかになった。2. 1.の広域調査結果に基づいて、ベトナム北部山地とラオス中北部での精査地区の選定作業を開始した。ラオス中北部では、ヴィエンチャン東部のタットルアン・サラカム湿地帯とルアンパバン県シエングン郡を精査地区に選定し、過去数十年間の土地改良と農業発展過程、今日の自然環境保全状況、農業技術と農業生産力、農家経営と食糧バランスの臨地調査に着手した。ベトナム北部山地では、カオバン省、ラオカイ省、ライチャウ省に精査地区を選定した。3.タイ東北部においては、自然環境的達成可能生産力評価モデルを改良し、農村部の社会経済的条件との相互関係の分析に着手した。4.ベトナム北部、ラオス中北部とタイ東北部の自然環境、人口動態、農業生産等に関する二次資料を収集し、これらの資料を包摂するGIS構築の準備を進めた。

本研究は、東南アジア大陸部、とりわけベトナム北部山地、ラオス北部、タイ東北部を対象として、食糧自給と環境保全のバランスがとれた生産力水準を明らかにし、実際の生産力をその水準へ誘導する方策を提示することを目的とする。二年目にあたる本年の研究実績は以下の通りである。ベトナム北部山地の3地区、ラオス北部の4地区、タイ東北部の1地区を精査地区とし、自然環境保全状況、土地利用、農業技術と農業生産力、農家経営と食糧バランスの臨地調査を実施した。またベトナム北部山地とラオス北部の精査地区を対象とするGIS構築作業を進めた。さらにタイ東北部において、自然環境的達成可能生産力評価モデルの改良を重ねるとともに、農村部の社会経済条件と農業生産力との関連性を分析した。現在の作業仮説は以下の通りである。これらは最終年度に向けてさらに改良を重ねる計画である。(1)食糧自給と環境保全は、政策レベルでは対立する課題であるが、農家レベルでは豊かな自然環境が食糧自給を支えており、両者は相互補完関係にある。この傾向は、とりわけ貧困層において顕著である。(2)市場経済の浸透が農家の消費意欲を刺激し、それが商品作物栽培の拡大を招いている。ところが焼畑農業ではさしたる規模拡大は望めない。したがって今後は焼畑の常畑化が顕著な傾向となる。(3)潜在的な常畑適地は、地形の傾斜と土性によってほぼ選定することができる。すなわち傾斜が緩いほど、粘土含量が大きいほど常畑にとって有利であり、この2つの要因は相互に関連している。(4)政府による土地政策や土地利用計画の原則には大きな問題はないが、その運用に適正さを欠く場合が多い。無謀で不明確な政策や制度は、農家の混乱を招いており、環境劣化を加速させる危険がある。三年目にあたる本年の研究実績は以下の通りである。主たる研究成果は以下のように要約される。したがって、今日的に進められている自然資源管理の地方分権化や住民参加型の自然資源管理は基本的に望ましい。(2)山地部への市場経済の浸透がすさまじい勢いで進んでいる。これが農家の消費意欲を刺激し、商品作物栽培の拡大や自然産物採取の増大を生んでいる。これは過剰生産や過剰採取である可能性が大きいが、これを既存のコミュニティレベルの慣習に基づいて規制することは困難である。(3)したがって、適正な自然資源管理を実現するための最も重要な制度に関する整備は、コミュニティレベルの組織のエンパワーメントである。技術的には、農業不適地を同定してゾーニングし森林資源の回復、保全を図るとともに、平地や緩傾斜地における農業生産を集約化することが最も容易であり、現実的である。
雌の多回交尾の進化に関する遺伝的bet-hedging仮説の再検討

一般に雄は多くの雌と交尾するほど多くの子供を残せるが、雌は複数の雄と交尾しても(父親が入れ替わるだけで)子供を増やすことはできない。しかし多くの動物で雌は複数の雄と交尾する。この「雌の多回交尾」の進化は行動生態学・進化生態学の重要な研究課題である。本研究は従来あまり有効でないとみなされてきた両賭け(bet-hedging)仮説を、メタ個体群構造を取り入れた新しい視点から再検討したものである。平成30年度は前年度までの成果を学会講演・シンポジウム等で普及を図った。また「雌の多回交尾の進化に関するbet-hedging理論の死と復活」により第9回日本動物行動学会賞を受賞した。コンピュータシミュレーションモデルによる分析(Yasui and Garcia-Gonzalez 2016)と解析的数理モデル(Yasui and Yoshimura 2018)の両者が、bet-hedgingによる雌の多回交尾の進化の必要条件は、集団中に完全な繁殖失敗をもたらす雄が一定頻度存在し、かつ雌が雄の善し悪しを判定できないことであるという結論を導いた。独立して作られた二つの理論モデルが本質的に同一の結論を導いたことはこの理論の信憑性が極めて高いことを示している。フタホシコオロギ実験個体群において理論を検証する実験も一定の成果が得られている。すなわち1回交尾させた雌(1雄交尾区)と異なる24雄と1回ずつ交尾させた雌(多雄交尾区)との間で卵の孵化率を比較したところ、算術平均適応度(各母親の繁殖を同一世代内の独立事象とみた場合)では有意差がなかったが、幾何平均適応度(世代ごとに適温・高温に変動する条件で、同一家系が複数世代にわたって繁殖したとみなした場合)では多雄交尾が有利であった。予備段階ながら交尾失敗や環境変動による絶滅を回避する保険として多回交尾が機能していることが示唆された。本研究は従来有効でないとみなされてきた遺伝的両賭け(bet-hedging)仮説をメタ個体群構造を取り入れた新しい視点から再検討するものである。平成26年度はコンピュータシミュレーションを用いた理論的解析を行った。コンピュータシミュレーションではメタ個体群を構成するサブ集団の個体数が少なく集団間の遺伝子流動が制限されている条件を設定し、個々のサブ集団内でbet-hedgingが有効に働いて多回交尾戦略が勝ち残り、それがメタ個体群全体に広がることで多回交尾戦略の進化が起こるかどうかを検討した。Windows上で動作する簡単なプログラム言語(F-BASIC V6.0)を用いて、メタ個体群において2つの遺伝子型(1回交尾戦略と多回交尾戦略)のどちらが勝ち残るかをシミュレートし、様々なパラメータの影響を検討した。個体の適応度を決める要因として雄の環境的・遺伝的要因に基づく受精能力(male fertility variation)と雄と雌の遺伝子の不和合性(genetic incompatibility)の2つのシナリオを検討した。その結果、交尾相手の雄に起因する繁殖の失敗が頻繁に起こり、かつ雌が雄の善し悪しを判定できない状況では、メタ個体群構造のなかで多回交尾戦略が多少のコスト(産仔数の減少)を伴っても1回交尾戦略に打ち勝ち進化できることが示唆された。今後さらに様々な条件において理論的解析を進めたい。平成27年度は前年度から継続しているコンピュータシミュレーションを用いた理論的解析の結果をまとめ論文執筆を行った。その結果、交尾相手の雄による繁殖の失敗が頻繁に起こり、かつ雌が雄の善し悪しを判定できない状況では、メタ個体群構造のなかで多回交尾戦略が多少のコスト(産仔数の減少)を伴っても1回交尾戦略に打ち勝ち進化できることが示唆された。また文字通りのメタ個体群(分断されたサブ集団が制限された遺伝子流動=個体の移住によって結びあわされている状況)ではなく、たとえ個体群全体に多数の雄がいる状況でも、雌雄の出会いの機会が限られていて、実際にそのなかで配偶者候補になるのは数匹しかいないという状況であればメタ個体群と同様の効果を持つことも明らかになった。このことは理論の適用範囲を大幅に広げるものである。フタホシコオロギ実験個体群において理論を検証する予備実験を行った。個体差が大きく実験条件の改良を含め更なる検討が必要である。コンピュータシミュレーションについては前年度から試行錯誤しながら計算を繰り返していた。

パラメータの設定条件によっては1回の試験に一週間以上の計算を要することもあり、また設定が変わると結果が大きく変わることもあり、全体的な傾向をつかみ法則性を引き出すには時間がかかった。しかしながら納得のいく結果を取りまとめた後は論文出版にまで比較的スムーズに進んだので進捗状況としては予想外に順調であると言える。一般に雄は多くの雌と交尾するほど多くの子供を残せるが、雌は複数の雄と交尾しても(父親が入れ替わるだけで)子供を増やすことはできない。しかし多くの動物で雌は複数の雄と交尾する。この「雌の多回交尾」の進化は行動生態学・進化生態学の重要な研究課題である。本研究は従来あまり有効でないとみなされてきた遺伝的両賭け(bet-hedging)仮説をメタ個体群構造を取り入れた新しい視点から再検討するものである。平成28年度は前年度のコンピュータシミュレーション解析(Yasui and Garcia-Gonzalez 2016)の結果を数学的に証明するため数理モデルを構築する理論的研究を行った。コンピュータシミュレーションではbet-hedgingによる多回交尾戦略の進化が起こることが明らかになっているが、コンピュータシミュレーションはプログラムの設定のわずかな違いに依存して結果が変わることがあり、その解析結果を一般化できるかどうかには不安がある。そのため新たに独立した数理モデル(解析的モデル)を作成し、シミュレーションと同様の結果が導かれるかどうかを検討した。その結果、bet-hedgingによる雌の多回交尾の進化の必要条件は、集団中に完全な繁殖失敗をもたらす雄が一定頻度存在し、かつ雌が雄の善し悪しを判定できないことであるという、シミュレーションを支持する結論が得られた。シミュレーションと解析的モデルが質的に同一の結論を導いたことはこの理論の信憑性が極めて高いことを示している。フタホシコオロギ実験個体群において理論を検証する実験も進めている。まだ予備的解析の段階だが理論を支持するデータが蓄積されつつあり、大いに期待が持てるものである。コンピュータシミュレーション論文(Yasui and Garcia-Gonzalez 2016)については世界的に反響があり、すでに数件の引用がなされている。その結果を独立して検証する数理モデル解析も順調に進み、現在投稿論文を執筆中である。理論研究の進捗状況としてはおおむね順調であると言える。実証実験も予定通り進んでいる。この「雌の多雄交尾」の進化は行動生態学・進化生態学の重要な研究課題である。平成29年度は前年度の数理モデル解析を国際学術雑誌に出版した(Yasui and Yoshimura 2018)。