hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
微生物カルモジュリン:放線菌における増殖、形態分化の制御

グラム陽性細菌である放線菌は、菌糸状に生育して最終的には珠玉状胞子を着生する複雑な形態分化を行う。放線菌中に見出されたカルシウム結合タンパク質CabAは、遺伝子破壊などのデータからカルシウムバッファーまたはトランスポーターとして機能すると推定された。CabBと名付けたタンパク質は放線菌に広く分布し、2個のEFハンドモチーフを有する。CabBは真核生物のカルモジュリンと高い相同性を示す。なお、カルモジュリンは相同性のあるドメインが2個連なったダンベル構造をとっているが、CabBはその1個分の大きさを持つ。CabBについて以下の知見を得た。(1)S.ambofaciensとS.coelicolorにおいて、cabBは培養期間を通じて単一の転写開始部位から転写された。(2)CabBは放射ラベルのCaを用いた実験で、高いCa結合能が確認された。CabBは2個のEFハンド有することから、2個のCaイオンを結合すると推定された。(3)CabBはCa結合により、そのα-ヘリックス含量が大幅に増加することをCDスペクトル分析で確認した。(4)cabB破壊株では、胞子の発芽に違いが見出され、また高濃度カルシウム培地での生育が遅れた。したがって、CabBは、放線菌の増殖、胞子発芽に関係することが推定された。CabBと相互作用する菌体内タンパク質の同定やその分子機構の解明は今後の興味ある課題である。グラム陽性細菌である放線菌は、枝分かれした菌糸状に生育して最終的には珠玉状胞子を着生する。その生活環は真核生物のカビに類似している。放線菌はその形態のみでなく、遺伝子の制御機構にも真核生物型を色濃く残している。放線菌中に見出したCabAと名付けたEF-ハンドモチーフを有するタンパク質は、カルシウム結合能は有するもののその遺伝子破壊株の形質から、カルシウムバッファーまたはトランスポーターとして機能すると考えられた。さらに、CabBと名付けたタンパク質は、真核生物に共通に存在するカルモジュリンと非常に高い相同生を示すCabBにつき、以下のことを明らかにした。(1)CabBは広く放線菌に分布する。(2)S.coelicolor A3(2)およびS.ambofaciensにおいてCabBの転写解析を行い、培養初期から後期に至るまでコンスタントに転写されることが判明した。また、高分解S1ヌクレアーゼマッピングにより転写開始部位を決定し、プロモーター構造を明らかにした。(3)S.coelicolor A3(2)のCabBタンパク質を大腸菌で発現させ、放射ラベルのCaを用いることにより、CabBのCa結合能を証明した。CabBは2個のEF-ハンドモチーフを有することから、1分子当たり2個のCaイオンを結合すると推定された。(4)CabBはカルシウムとの結合により、α-ヘリックス含量が大幅に増加することをCDスペクトルにより明らかした。このような構造変化は真核生物のカルモジュリンに汎く見られる。
鎖末端に酸・塩残基を持つ高分子の合成とその集合体秩序構造の形成

末端にアミノ基を持ち鎖長の制御されたポリマ-、および鎖末端にカルボキシル基を持ち分子量および分子量分布の制御されたポリマ-を合成し、それらの混合物が鎖末端でカルボン酸アンモニウム基となるとともにブロック共重合体と同様のミクロ相分離構造を形成することを電子顕微鏡観察とX線小角散乱測定により確認した。次に、塩基性溶媒で洗浄することによりカルボキシル基をもつポリマ-成分を取り除き、空孔の形態や大きさが制御され、かつアミノ基を有する多孔質膜を作成した。具体的には、ポリマ-の両末端または片末端にアミノ基を持ち、かつ分子量分布の狭いポリスチレンをリビングアニオン重合により合成し、市販の両末端にカルボキシル基を持つポリエチレノキシド(PEO酸)を再沈澱により精製して実験に使用した。これら二つのポリマ-をアミノ基とカルボキシル基について等モル量になるように秤量して両者をベンゼンに溶解し、凍結乾燥した後、再びベンゼンに溶解して薄膜にキャストしてサンプルとした。この薄膜の透過型電子顕微鏡(TEM)観察による明瞭なラメラ状の高分子集合構造が形成されていることが明らかとなり、その恒等周期を求めることが出来た。さらに、X線小角散乱測定から得られる恒等周期はTEM観察によるものとよく一致し、両成分ポリマ-の合計の分子量に対応する値であった。両末端に官能基を持つポリマ-同士では集合構造の規則性が高く、片末端官能基のポリマ-同士の組合せでは明瞭なX線小角散乱ピ-クを観察し難い程度の規則性となった。KOH-メタノ-ルで薄膜を洗浄すると、PEO酸成分は定量的に除かれ、多孔質膜となることがわかった。恒等周期は元の集合体のそれよりも大きくなるが規則性は保持されており、この方法により、1030m^2/gの大きな表面積とアミノ基を持つ構造の規正された多孔質膜が得られることが明らかになった。4-アミノスチレンのアミノ基をトリメチルシリル基で保護した4-[N,N-ビス(トリメチルシリル)アミノ]スチレンを合成し、このモノマーと両末端成長リビングポリスチレンを反応させてブロック共重合体を得、その酸加水分解によりポリ[(4-アミノスチレン)-b-(スチレン)-b-(4-アミノスチレン)]を合成した。この方法によりアミノ基を有する両末端のブロック鎖長が6004,800のポリマーを得た。ポリマーのGPC、^1HNMR、IR、VPO測定によりキャラクリゼーションをおこなった。一方、両末端カルボキシル基を有するポリエチレンオキシド(PEO酸、分子量4006,000)を得た。ブロック共重合体のアミノ基とテレキリックポリマーのカルボキシル基を当量づつ含むテトラヒドロフラン-メタノール溶液を調整し、薄膜にキャストして透過型電子顕微鏡観察を行った結果、ブロック共重合体単独の場合とは異なる特異なミクロ相分離構造が認められた。これはポリイオンコンプレックス生成による新しい集合体秩序構造が形成されたためと考えられる。対照実験として、アミノ基あるいはカルボキシル基を持たないポリマーの組合せではこのような集合構造が発現しないことを確かめた。さらに、特別な場合として両末端にカルボキシル基を1残基だけ持つテレキリックポリマーとPEO酸を組合せた場合もミクロ相分離構造が生成することを見いだした。次に、同溶液から約20μmの厚さの膜を調整し乾燥後、KOH-MeOHにより洗浄すると白色フィルムが得られIR測定からほぼ完全にPEO酸成分が除去されることが明らかになった。このフィルムの表面および断面の走査型電子顕微鏡観察により上記のミクロ相分離構造の対応した形態の多孔質膜が形成されていることを見いだした。

恒等周期は元の集合体のそれよりも大きくなるが規則性は保持されており、この方法により、1030m^2/gの大きな表面積とアミノ基を持つ構造の規正された多孔質膜が得られることが明らかになった。末端にアミノ基を持ち鎖長の制御されたポリマ-、および鎖末端にカルボキシル基を持ち分子量および分子量分布の制御されたポリマ-を合成し、それらの混合物が鎖末端でカルボン酸アンモニウム塩となるとともにブロック共重合体と同様のミクロ相分離構造を形成することを電子顕微鏡観察とX線小角散乱測定により確認した。次に、塩基性溶媒で洗浄することによりカルボキシル基をもつポリマ-成分を取り除き、空孔の形態や大きさが制御され、かつアミノ基を有する多孔質膜を作製した。具体的には、ポリマ-の両末端または片末端にアミノ基を持ち、かつ分子量分布の狭いポリスチレンをリビングアニオン重合により合成し、市販の両末端にカルボキシル基を持つポリエチレンオキシド(PEO酸)を再沈澱により精製して実験に使用した。これら二つのポリマ-をアミノ基とカルボキシル基について等モル量になるように秤量して両者をベンゼンに溶解し、凍結乾燥した後、再びベンゼンに溶解して薄膜にキャストしてサンプルとした。この薄膜の透過型電子顕微鏡(TEM)観察により明瞭なラメラ状の高分子集合構造が形成されていることが明らかになり、その恒等周期を求めることが出来た。さらに、X線小角散乱測定から得られる恒等周期はTEM観察によるものとよく一致し、両成分ポリマ-の合計の分子量に対応する値であった。両末端に官能基を持つポリマ-同士では集合構造の規則性が高く、片末端官能基のポリマ-同士の組合せでは明瞭なX線小角散乱ピ-クを観察し難い程度の規則性となった。KOH-メタノ-ルで薄膜を洗浄すると、PEO酸成分は定量的に除かれ、多孔質膜となることがわかった。恒等周期は元の集合体のそれよりも大きくなるが規則性は保持されており、この方法により、1030m^2/gの大きな表面積とアミノ基を持つ構造の規制された多孔質膜が得られることが明らかになった。
微動の3成分アレイ観測に基づくリアルタイム地盤探査システムの開発とその応用

本研究は、微動に含まれる表面波の性質を利用して、地盤のS波速度構造を簡便かつ迅速に把握する地盤探査システムを構築し、その手法を地盤構造と地震動特性の空間的変化を把握するための可能性を検討することを目的にした。まず、小アレイ観測に対し、レイリー波・ラブ波分散曲線およびH/Vスペクトルをリアルタイムで求めることが可能な計測解析処理システム、大アレイ観測に対し、GPSによる絶対時間取得のソフトウェアー開発を計ることで、レイリー波・ラブ波分散曲線、H/Vスペクトルを抽出するシステムを開発した。さらに微動に含まれるレイリー波ラブ波分散曲線およびH/Vスペクトルの理論解を高次モードまで考慮して導き、その結果に基づいて、高次モードの影響を考慮して、レイリー波とラブ波分散曲線またはレイリー波分散曲線とH/Vスペクトルの逆解析からS波速度構造を同定する手法を開発した。さらに、これらの逆解析手法がレイリー波のみを用いた逆解析に比べ、深い地盤構造の同定に有利であることを示した。以上から、微動のアレイ観測に基づいて、基盤までのS波速度構造を精度よく推定可能な探査システムを構築した。提案する探査システムの地盤地震工学への応用の可能性を検討するため、神戸市内、釧路市内で微動のアレイ観測を行って、両市内の数地点において基盤(神戸市で深度12km、釧路市で深度20100m程度)までのS波速度構造を推定した。推定地盤構造は既往の地盤調査結果と矛盾がなく、推定結果の有効性が示された。兵庫県南部地震や釧路沖地震の際に鉛直アレイ強震記録が得られている地点で求められたS波速度構造に対する増幅特性と実測値を比較検討することで、提案する探査システムによる結果が地震動特性評価に有効であることを確認した。微動データを有線で1点に集められる小アレイ観測について、レイリー波・ラブ波分散曲線をリアルタイムで求めることが可能な計測解析処理システムおよびそれを制御するソフトウェアーを作製した。さらに、微動データを有線で1点に集められない大アレイ観測についてGPSによる絶対時間取得のソフトウェアー開発を計ることで、微動の大アレイ観測からレイリー波・ラブ波分散曲線を抽出するシステムを開発した。次に、微動に含まれるレイリー波ラブ波分散曲線の理論解を高次モードまで考慮して導き、その結果に基づいて、高次モードの影響を考慮して、表面波分散曲線からS波速度構造を同定する逆解析手法を開発した。以上から、微動のアレイ観測に基づいて、基盤までのS波速度構造を推定する探査システムを構築した。探査結果を微動の1点観測から得られる水平鉛直振幅比と併用することで、両地区のS波速度構造の2次元断面が推定できる可能性を示した。さらに、推定されたS波速度構造に基づく1次元応答解析を行って、結果を兵庫県南部地震や釧路沖地震の際に得られた強震記録と比較検討することで、提案する探査システムの有効性を確認した。また、神戸地区のS波速度構造断面に対する1次元有効応力解析から、兵庫県南部地震の建物被害分布が、各地点の地盤の1次元増幅特性に強く依存していることを示した。小アレイ観測に対し、レイリー波・ラブ波分散曲線およびH/Vスペクトルをリアルタイムで求めることが可能な計測解析処理システム、大アレイ観測に対し、GPSによる絶対時間取得のソフトウェアー開発を計ることで、レイリー波・ラブ波分散曲線、H/Vスペクトルを抽出するシステムを開発した。さらに微動に含まれるレイリー波ラブ波分散曲線およびH/V

スペクトルの理論解を高次モードまで考慮して導き、その結果に基づいて、高次モードの影響を考慮して、レイリー波とラブ波分散曲線またはレイリー波分散曲線とH/Vスペクトルの逆解析からS波速度構造を同定する手法を開発した。さらに、これらの逆解析手法がレイリー波のみを用いた逆解析に比べ、深い地盤構造の同定に有利であることを示した。以上から、微動のアレイ観測に基づいて、基盤までのS波速度構造を精度よく推定可能な探査システムを構築した。提案する探査システムの地盤地震工学への応用の可能性を検討するため、神戸市内、釧路市内で微動のアレイ観測を行って、両市内の数地点において基盤(神戸市で深度12km、釧路市で深度20100m程度)までのS波速度構造を推定した。推定地盤構造は既住の地盤調査結果と矛盾がなく、推定結果の有効性が示された。兵庫県南部地震や釧路沖地震の際に鉛直アレイ強震記録が得られている地点で求められたS波速度構造に対する増幅特性と実測値を比較検討することで、提案する探査システムによる結果が地震動特性評価に有効であることを確認した。
タンニン細胞の機能性からみたカキ脱渋機構の再検討

カキ果実の脱渋機構を再検討すると共に、細胞内での不溶化機構の解明のための実験系の確立のために以下のような調査を行った。1.カキ果実をエタノール処理により脱渋した後、不溶化したタンニンの塩酸メタノールによる可溶化現象を調査した。樹上処理によって不溶化したタンニンは褐変反応がおこるまでは塩酸メタノールで可溶化するが、褐変反応が進行すると可溶化はおこらなかった。しかし、採取後にデシケーター内で脱渋した場合には、タンニンの褐変反応がおこらなくても可溶化せず、不溶化したタンニンには様々な段階のものが存在していた。2.不溶化したタンニンを塩酸メタノールで可溶化した場合、そのタンニンの分子量は脱渋する以前にメタノールで抽出した場合の分子量よりも小さいことがゲル濾過クロマトグラフィーにより明確となった。さらに、脱渋する以前のタンニンを塩酸メタノールで抽出すると、その分子量はメタノールで抽出した場合よりも小さく、タンニンの化学構造におけるタンニン分子同士の水素結合の重要性が明らかとなった。3.マイクロマニュピレータシステムを利用してタンニン細胞の機能を調査する方法を検討し、200300μmの果肉切片からタンニン細胞と柔細胞の細胞液を直接採取するための実験系を確立した.この方法で、成熟前のカキ果実のタンニン細胞から57nl、柔細胞から約2nlの液胞液を集めることができた。4.成熟前の果実から採取したタンニン細胞の液胞液中には1012%のタンニンと1013%の糖が含まれていた。一方、柔細胞の液胞中にはタンニンはほとんど認められなかったが、約20%の糖が含まれていた。また、柔細胞ではかなり高い割合でショ糖を含んでいるのに対して、タンニン細胞では糖組成に占めるショ糖の割合が少なく、グルコースが高い割合を占め、タンニン細胞の機能性を考える上で興味深い結果であった。カキ果実の脱渋機構を再検討するためには、タンニン細胞の機能を明確にし、細胞レベルでのタンニン不溶化反応を解明するとともに、タンニン物質の分子量分布の変化を明らかにすることが不可欠であると考え、以下のような調査を行った。1.マイクロマニュピレータシステムを利用してタンニン細胞の機能を調査する方法を検討し、200300μMの果肉切片から、タンニン細胞の細胞液を直接採取し、それを分析することでタンニン細胞の機能を考察できる実験系を確立した.ただ、1つの細胞から集められる液量が1030nLとかなり少ないため、いかに効率的に採取できるかが今後の課題となっている。2.予備的にマイクロマニュピレータによりタンニン細胞の細胞液を集め、タンニン含量を測定したところ、収穫期にはその細胞に1015%のタンニンが含まれていることがわかった。さらに、糖含量を測定したところ、810%の糖が含まれており、果糖とブドウ糖が主で、ショ糖は全く認められないことが明らかとなった.このことより、タンニン細胞の浸透ポテンシャルは柔細胞と比較してかなり低いことが予想された。3.ゲルクロマトグラフィーによりメタノール抽出液および塩酸メタノール抽出液のタンニンの分子量分布を測定したところ、塩酸メタノールで抽出したタンニンは分子量がかなり小さく、メアノール抽出したタンニンと比較して、その様相がかなり異なっていた.さらに、脱渋処理によりメタノールに不溶となったタンニンも塩酸メタノールで可溶化することが可能であり、可溶化したタンニンの分子量はもとのメタノール抽出液のタンニンの分子量よりもかなり小さかった.

これらのことは、タンニンの化学構造を考えるときに、水素結合等の共有結合を考える必要性を示唆しており、脱渋反応においてもこの水素結合の重要性が明らかとなった.カキ果実の脱渋機構を再検討するためには、タンニン細胞の機能を明確にし、細胞レベルでのタンニン不溶化機構を解明することが不可欠であると考え、まず個々のタンニン細胞内でのタンニンの不溶化機構を解明するための実験系の確立を目的として本実験を行った。1.タンニン細胞の機能性を調査する手段として、果肉の切片をマイクロスライサ-により作成し、その切片肉のタンニン細胞および柔細胞の細胞液をマイクロマニピュレータにより直接採取する方法を検討した。その結果、マイクロマニピュレータに装備したマイクロピペットを細胞にインジェクトし、マイクロシリンジによってそれに負圧をかけることによって、インジェクトした細胞からその内容物を吸引することができた。この方法によって、成熟前のカキ果実中のタンニン細胞から57nl、柔細胞から約2nlの液胞液を集めることができた。2.上記の方法により、成熟前の果実から採取した個々のタンニン細胞と柔細胞の液胞液中でのタンニン含量および糖組成を分析したところ、タンニン細胞には1012%のタンニンと1013%の糖が含まれていた。柔細胞にはタンニンはほとんど認められなかったが、約20%の糖が含まれていた。また、柔細胞ではかなり高い割合でショ糖を含んでいるのに対して、タンニン細胞では糖組成に占めるショ糖の割合が少なく、グルコースが高い割合を占め、タンニン細胞の機能性を考える上で興味深い結果であった。
複雑液体に対する新規シミュレーション手法の研究

高分子膜の蒸発における弾性不安定性の研究:高分子を含む溶液が蒸発してできる高分子フィルムの形状はインクジェットプリントなどの応用に関連して重要である。濃度の高い高分子溶液が乾燥するときに、表面に乾燥膜ができ、蒸発の進行に伴い、液膜内部の圧力が減少し、膜が弾性不安定を起こすことが知られている。Head博士は、殻理論をもちい、この不安定性の理論解析を行った。とくに、弾性不安定の結果生じる種々の形状が現われる条件を明らかにした。この結果を、論文にまとめ、Phys.Rev.Eに発表した。複雑液体とは高分子・コロイド微粒子などを含む液体である。複雑液体の特徴としては粘弾性やヒステリシス効果などの記憶効果を持つこと。また、溶媒の蒸発にともない、ゲル化、固化などレオロジー特性が大きく変化する点が挙げられる。これらの過程は印刷・塗布など工業上の過程においてきわめて重要であると考える。我々は、以前より複雑液体の薄膜の流動現象に興味をもって研究を進めてきた。とりわけ本研究においては、インクジェット印刷などで重要になる、基板上の液滴の形状変化に着目して研究を進めている。本年度研究では、液体の蒸発の効果を取り入れて、固体基板上の複雑液体の薄膜流れを数値シミュレーションによって研究を行うための、基礎的文献調査を進めてきた。とくに、高分子溶液の蒸発の過程によって、液滴表面上にできるゲル上の領域の効果を解析するための研究を行っている。本年度の研究実績概要は、以下の通りである。高分子溶液の乾燥過程においては、液膜表面の高分子濃度が高くなり、この部分の粘性が著しく増加する。我々は、この過程をゲル化として捉え、ゲル化領域の成長、ゲル部分の変形のモデル化を行っている。また、薄膜の変形のモデル化と予備的プログラムの作成を行っている。(1)ジャミングの研究:ジャミングとは、温度Oの系における、流動相とガラス相の転移である。これまで、剛体球に対して研究が行われて来たが、最近になって弾性球のジャミングが研究されるようになった。Head博士は、分子場近似により、ジャミングに対する分子場近似を提案し、計算機実験で得られたスケーリングの関係を説明した。また、Head博士は土井研究室で開発を行っているOCTAシステムを用いて、エネルギー最小化による弾性球のジャミング構造予測シミュレーションを行った。(2)高分子膜の蒸発における弾性不安定性の研究:高分子を含む溶液が蒸発してできる高分子フィルムの形状はインクジェットプリントなどの応用に関連して重要である。土井研究室では、濃度の高い高分子溶液が乾燥するきに、表面に乾燥膜ができるが溶媒蒸発の進行に伴い、液膜内部の圧力が減少するに伴い、膜が弾性不安定を起こすことを実験で見出していた。(3)セミフレキシブル高分子ゲルの研究:高分子ゲルの変形メカニズムの解明は工学はもとより生体においても重要な研究対象である。これまで高分子ゲルの理論的研究は、自由に曲がる高分子鎖(ガウス鎖)の仮定の下での研究がほとんどであったが、多くの実在系では高分子鎖の剛直性が生み出す弾性的性質や構造を考慮することが重要である。Head博士は、曲げ弾性を持つ高分子のつくるゲルの弾性率を解析し論文を仕上げ発表した以上の3つの仕事を論文に仕上げ発表した。現在は、弾性膜の変形を殻モデルに基づいて計算するプログラムを完成し、弾性不安定性が起こる条件をより詳細に調べている。
高耐震性と省力化・省人化を目指した鋼・コンクリート合成構造システムの開発

十字鉄骨とコンクリートで構成された八角形断面の鋼コンクリート合成(SC)柱材の研究を行っているが,2018年度は断面の寸法効果の影響と鋼とコンクリート間の付着が挙動に及ぼす影響を調べるために,せいが500mmの実大断面に近い断面の柱材を7体製作し,軸力と繰り返し水平力を載荷する実験を行った.著者らは既往の研究として,せいが200mmのSC柱材の載荷実験および弾塑性解析を行っており,同柱の耐力および変形性能において鋼材によるコンクリートの拘束効果が大きく期待できることを明らかにしていたが,今回の実大断面の挙動をみると,小さな断面の挙動とほぼ同程度の耐力および変形能力を持っており,鋼材によるコンクリートの拘束効果も以前提案していた評価法により適切に評価できることから,この八角形SC柱では寸法効果による影響は見られないことがわかった.さらに,今回の実験では,鋼材とコンクリートの付着性能が柱材の挙動に及ぼす影響を調べるために,柱頭部に50mm高さのコンクリートの空隙を設けた条件で3体の実験を行った.パラメータは鋼材とコンクリートの付着の有無と機械的ずれ止めの有無である.鋼材とコンクリートの付着を切るために,鉄骨のウエブと鋼材の内側のフランジに1mm厚のスチレンボードを貼っている.予想通り,付着を切り,機械的ずれ止めがなければ,鋼材とコンクリートの合成効果は期待できず,合成断面としての耐力に達しなかった.一方,付着を切っても,機械的ずれ止めを設置しておけば,鋼材とコンクリートの応力伝達は行え,合成断面としての耐力を発揮し,柱頭にコンクリートの空隙がない試験体とほぼ同様な弾塑性挙動を示すことを明らかとした.今後は,機械的ずれ止めの効果と適切な配置法を検討する予定である.研究計画時に計画していた試験体を製作し,載荷実験を実施した.さらに,既往の研究との比較も行い,SC柱の弾塑性変形性状で寸法効果の影響がないことを明らかにした.2018年度の研究成果をもとに,2019年度は,鋼材とコンクリート間の付着性能が柱材の挙動に及ぼす影響をさらに調べることにする.今年度は,鋼材とコンクリート間の応力伝達を行う上で,機械的ずれ止めの最適な配置方法について検討する.十字鉄骨とコンクリートで構成された八角形断面の鋼コンクリート合成(SC)柱材の研究を行っているが,2018年度は断面の寸法効果の影響と鋼とコンクリート間の付着が挙動に及ぼす影響を調べるために,せいが500mmの実大断面に近い断面の柱材を7体製作し,軸力と繰り返し水平力を載荷する実験を行った.著者らは既往の研究として,せいが200mmのSC柱材の載荷実験および弾塑性解析を行っており,同柱の耐力および変形性能において鋼材によるコンクリートの拘束効果が大きく期待できることを明らかにしていたが,今回の実大断面の挙動をみると,小さな断面の挙動とほぼ同程度の耐力および変形能力を持っており,鋼材によるコンクリートの拘束効果も以前提案していた評価法により適切に評価できることから,この八角形SC柱では寸法効果による影響は見られないことがわかった.さらに,今回の実験では,鋼材とコンクリートの付着性能が柱材の挙動に及ぼす影響を調べるために,柱頭部に50mm高さのコンクリートの空隙を設けた条件で3体の実験を行った.パラメータは鋼材とコンクリートの付着の有無と機械的ずれ止めの有無である.鋼材とコンクリートの付着を切るために,鉄骨のウエブと鋼材の内側のフランジに1mm厚のスチレンボードを貼っている.予想通り,付着を切り,機械的ずれ止めがなければ,鋼材とコンクリートの合成効果は期待できず,合成断面としての耐力に達しなかった.一方,付着を切っても,機械的ずれ止めを設置しておけば,鋼材とコンクリートの応力伝達は行え,合成断面としての耐力を発揮し,柱頭にコンクリートの空隙がない試験体とほぼ同様な弾塑性挙動を示すことを明らかとした.今後は,機械的ずれ止めの効果と適切な配置法を検討する予定である.研究計画時に計画していた試験体を製作し,載荷実験を実施した.さらに,既往の研究との比較も行い,SC柱の弾塑性変形性状で寸法効果の影響がないことを明らかにした.2018年度の研究成果をもとに,2019年度は,鋼材とコンクリート間の付着性能が柱材の挙動に及ぼす影響をさらに調べることにする.今年度は,鋼材とコンクリート間の応力伝達を行う上で,機械的ずれ止めの最適な配置方法について検討する.前年度の使用額は計画時予算の99.6%を使用しており,問題はないと考えている.残額については,2019年度の研究遂行に充てたいと考えている.
日本語文語文のコンピュータによる処理

日本語処理や日本文文書処理の対象拡大として、古文の計算機処理を取り上げた。旧仮名遣いのべた書き表現の「伊勢物語」の文を対象とし、次の実験を実施した。1.文節分けと漢字仮名変換:自立語辞書・付属語辞書と文節を構成する文法規則と、それによる漢字仮名変換処理に関し、自作プログラムの試作による実験、および、文法と辞書を全面的に取替えられる日本文入力システムWnnによる文法・辞書の定義と漢字仮名変換実験を実施した。後者の実験で単語分けの正解率は約90%、漢字仮名変換の正解率は約97%であった。作成した自立語辞書は「伊勢物語」の用語の範囲であり、一般の古文への応用のためには、規模が小さい。付属語辞典の単語と接続規則については、同時代の古文への適用性はあるものと考えられる。文節間の係り受け解析:単語分け後の文節間の係り受けを対象とした。文法規則は正しい表現かどうかを識別する規則であり、経験則は文法規則から正しい複数個の文法的解釈があるとき、それらの間の優先度を付けるための規則である。文法規則は、設定した品詞、文節の構成、および、文節の係り受け関係による文の構成という点から、いわゆる学校文法に従ったものである。経験則については、既存の文法書に記載されているものが少ないので、実験を進めながら独自に設定した。「伊勢物語」の107文について実験した結果、正解文を一位として解答したものが96文となった。最後に、上記の実施事項に直接に関連する範囲で、次のような課題が挙げられる。1.現在の文法の枠内で、品詞の細分、それに対応する文法規則の精細化を図ること。格文法の適用などにより今回扱った係り受け経験則より強い規則を得ること。3.古文に関する辞書情報、文例情報などのデータ面の充実を図ること。日本語の文語文(口語文に対する文語文でなく古文の意)に計算機処理に適切な文法の検討に着手した。文語文には格助詞の省略などの特徴があり、その解析には格文法が重要と考えられるが、まず、通常の文法の範囲で文を解析して問題点を摘出することとした。表記法としては教科書や出版物に用いられる旧仮名遣いの漢字仮名混り文とする。本年度は、次に記す事項について実施した。1.基本文法の検討:文節文法に基づいて古文の文法の基本部を検討中である。古文と言っても範囲が広いが、ここでは、平安文学の伊勢物語を取上げた。その飜刻テキストと解釈テキストがコンピュータ可読形式で提供されている。文法の基本部を設定し、それに従って、べた書きの漢字仮名混り文である解釈テキストから文節を切出し、文節間の係受け関係を求める実験を実施中。文節の係り特性としての下接特性、受け特性としての代表品詞を考え、また係受け関係の非交差、係結びの規則、従属節の取出し等を考慮し、係受け間の距離による優先付け等の仮設を設けた。これらは係受けの曖昧性の低減に役立つはずだが、なお文節切出し係受けのいずれにも曖昧性が残る。今回設定の文法では、体言(連体)止め、倒置法、和歌等を範囲外とした。現在、上記実験を伊勢物語の例文に適用中だが、その評価と文法の改良及び拡張は次年度の課題とする。2.用語辞書:コンピュータに利用できる形の一般の辞書情報がないため、当面、文法と変換実験の評価に必要最小限のものとして、フロッピ-ディスクの形での入手の可能な伊勢物語の用語情報を用いた。将来は十分な用語を加えた辞書を用いる必要がある。

3.評価手段:入手文例が漢字仮名混り文であるため、漢字仮名変換を評価手段の一つとする。ただし、構文解析が失敗しても漢字仮名変換は正変換率が高いので、これを構文解析の直接の評価手段とはせず、文節切出しの正解率をも考慮することとした。日本語の文語文(古文)の計算機による構文解析(品詞列による文表現を入力とし、可能な係り受け関係を示す候補文群を優先度付きで出力する機能)を検討する実験を行った。実験対象は昨年の通り「伊勢物語」の漢字かな混じりの「解釈テキスト」の文(和歌を除く)である。実施項目は次の通りである。1.昨年度実施内容の検討:昨年度は、文節の係り特性としての下接特性、受け特性としての代表品詞を含む文節文法を考え、係り受け距離による優先付け等の仮設を設けた。本年度は、まずこの方法と結果を分析した。2.構文解析法の改良:上の評価の結果、特に、係り受けに関する経験則を改良し、直結文節の優先、読点文節や接続助詞文節への着目、主語か述語になり得る文節の扱い等、優先度付けに対して細かい配慮を行った。3.実験と評価:昨年度と同じ107の文について構文解析実験を行った。その結果は次の通り。・正解文が候補に含まれ、かつ優先度が最大と評価されたもの:96文(昨年度は49文)・正解文が、優先度最大でないが、候補に含まれたもの:4文(昨年度は39文)・メモリ不足などによって解析に失敗したもの:7文(昨年度は19文)入力文当り出力された係り受け候補文の数は、最大で84(昨年度は14764)であった。以上、昨年度よりも候補文を少数に絞りつつ、正解文を逃さず、かつ、優先的に出力する結果を得た。今後は、上記改良策の効果の分析による文法と経験則の整備の上、更に精度を向上する方法(共起関係や格文法の適用、品詞分類の再考、辞書の拡充など)の検討を要する。しかし、古文については、これらの機械処理に適した辞書は存在しない。電子化辞書の公開された現代文についてまず実験し、知見を得ることを検討したい。
Epikeratophakiaに関する基礎的・臨床的研究

Epikeratophakiaは屈折矯正を目的とする角膜形成手術の中でその安全性と簡便さをもって将来おおいに利用される可能性が指摘されている.本研究はこれらにまつわる問題点の中で,(1)角膜レニズの作製(2)角膜レニズの保存及び再現性(3)手術術式及び術後管理(4)臨床応用とその予後等について明らかにしようと試みたものである.角膜レニズ切削及びパワーの決定については凍結状態でレニンティキュラータイプのレニズを得ることができたが,臨床的には入手角膜の質により最終的な度数決定につき問題を残している.今回の研究では角膜レニズの再現性を高めるまでには至らなかったが, +20Dから-15Dまでの高度の屈折異常の症例に有効性を認めた.家兎を使った実験では表層角膜移植術の際に見られるHostとGraftの厚さの関係を詳細に検討した結果GraftもEpikeratophakiaにおける角膜レニズのPowerを決定する形状の変化が時間と共に見られたことより角膜レニズの質以外にもPredictabilityに関する因子の存在を示唆した.対象となった臨床例は,自内障,円錐角膜及び強度近視等9症例でありいずれも他の屈折矯正手術が不適当と考えられたもののみに限定した.従来,侵襲の少ない手術であり必要に応じて角膜レニズを除去する事により再びHからfの上皮が修復し,ほぼえの状態に戻るとされていたが,今回実験的及び臨床的研究の経過中にもこの長所を確認する事ができた.今後, Doner Corneaの質を一定にすること及び術式の改良を加えながら屈折矯正手術の本流の一つとしてその発展性を期待できるものである.Epikeratophakiaは屈折矯正を目的とする角膜形成手術の中でその安全性と簡便さをもって将来おおいに利用される可能性が指摘されている.本研究はこれらにまつわる問題点の中で,(1)角膜レニズの作製(2)角膜レニズの保存及び再現性(3)手術術式及び術後管理(4)臨床応用とその予後等について明らかにしようと試みたものである.角膜レニズ切削及びパワーの決定については凍結状態でレニンティキュラータイプのレニズを得ることができたが,臨床的には入手角膜の質により最終的な度数決定につき問題を残している.今回の研究では角膜レニズの再現性を高めるまでには至らなかったが, +20Dから-15Dまでの高度の屈折異常の症例に有効性を認めた.家兎を使った実験では表層角膜移植術の際に見られるHostとGraftの厚さの関係を詳細に検討した結果GraftもEpikeratophakiaにおける角膜レニズのPowerを決定する形状の変化が時間と共に見られたことより角膜レニズの質以外にもPredictabilityに関する因子の存在を示唆した.対象となった臨床例は,自内障,円錐角膜及び強度近視等9症例でありいずれも他の屈折矯正手術が不適当と考えられたもののみに限定した.従来,侵襲の少ない手術であり必要に応じて角膜レニズを除去する事により再びHからfの上皮が修復し,ほぼえの状態に戻るとされていたが,今回実験的及び臨床的研究の経過中にもこの長所を確認する事ができた.今後, Doner Corneaの質を一定にすること及び術式の改良を加えながら屈折矯正手術の本流の一つとしてその発展性を期待できるものである.1.Epikeratophakiaの臨床応用は無水晶体眼に対する限られた症例、即ちコンタクトレンズ或いは人工水晶体等に不適な症例である。強度近視もしくは強度の角膜変形を伴なう症例、2例の球状角膜及び、一例の円錯角膜に対して行われ、大部分の屈折矯正及び角膜菲薄化に対する補強の意味も含めて効果を発揮した。問題点としてはEye Bankに登録した角膜を屈折矯正を目的として加工する事への規制があり今后の検討を要する。2.角膜レンズの作成に関しては使用するDonor角膜の質の問題、即ち眼球、角膜の保存状態により再度室温に戻すと厚さや膠厚線准自体への影響が考えられ、之が角膜レンズの度数の変化として表わされる事である。新鮮角膜の使用が限られている点が臨床上問題となる。3.実験的には、正常の厚さの角膜上に更に重ねて角膜実質を乗せた際の実質全体の生理的な変化が従来知られていない。我々の実験からは、HostとGraftの間には、互いにその厚さを補捉する如き変化が見られ興味深い。4.現在の傾向である新鮮角膜の使用もさる事ながら凍結組織の質的問題を確認かつ改善する方向を孝慮すべきと考え、現在実験中である。
地域スポーツ文化の価値創造のための地域社会とスポーツ組織の有機的関係構築

地域の自治体やスポーツ組織は、地域社会貢献の重要性と、地域スポーツ振興のためのスポーツ組織間連携の必要性を認識している。また、地域のスポーツ消費者を対象とした調査から、地域に対する愛着心は、各スポーツ組織に対する態度と密接に関係していることがわかった。地域に存在するスポーツ組織を有機的に関連付けることによって、地域のスポーツ消費者を刺激し、地域スポーツ振興を効果的に展開できる可能性が示唆された。本研究の目的は、地域社会とスポーツ組織の有機的な関係について、地方自治体、スポーツ組織、そしてスポーツ消費者に注目し、地域スポーツ文化価値の創造のための地域社会におけるスポーツ組織の役割と課題について、スポーツマーケティングの価値創造理論とスポーツ消費者行動論及び地域社会構造論の視点から検討することである具体的には、スポーツ振興事業に取り組むユニークな地方自治体と、その地域で地域貢献活動を展開するプロスポーツクラブ、企業スボーツチーム(クラブ)、地域スポーツクラブ、そして民間スポーツクラブに焦点を当てる。まず、これらの地方自治体のスポーツ振興関連部署とスボーツ組織へのインタビュー調査を通して、地域祉会とスポーツ振の現状そしてスボーツ組織の地域貢献活動の現状を継続的かつ縦断的に調査・分析する。次に、スポーツ観戦者やクラブ会員への調査より、スポーツ消費者の視点からスポーツ組織の地域貢献度や地域密着度を継続的かつ縦断的に調査・分析する。そして、これらの結果をふまえて地域社会とスポーツ組織の有機的関係とその構造のあり方について検討する。本研究の目的は、地域社会とスポーツ組織の有機的な関係について、地方自治体、スポーツ組織、そしてスポーツ消費者に注目し、地域スポーツ文化価値の創造のための地域社会におけるスポーツ組織の役割と課題について、スポーツマーケティングの価値創造理論とスポーツ消費者行動論及び地域社会構造論の視点から検討することである。具体的には、スポーツ振興事業に取り組むユニークな地方自治体と、その地域で地域貢献活動を展開するプロスポーツクラブ、企業スポーツチーム(クラブ)、地域スポーツクラブ、そして民間スポーツクラブに焦点を当てる。平成18年度は、インタビュー調査の対象組織とインタビュー内容は次の通りである。1.福岡市におけるインタビュー調査対象組織アビスパ福岡株式会社、福岡ソフトバンクホークス株式会社、わかばスポーツクラブ、福岡市市民局スポーツ部スポーツ課2.仙台市におけるインタビュー調査対象組織株式会社東北ハンドレッド(ベガルタ仙台)、仙台市スポーツ文化部スポーツ交流課、株式会社楽天球団、アクアゆめクラブ(NPO法人)、キリンスポーツクラブせんだい(株式会社キリンプラザ)3.インタビュー内容組織経営の現状、スポーツによる地域貢献活動、地域のスポーツ組織との関係構築活動、地域のスポーツ文化創造へ向けての考えと取り組み、その他インタビュー結果から、それぞれのスポーツ組織が地域社会を見据えた活動を展開し、地域社会に貢献する事の重要性を認識していること、各自治体のスポーツ振興担当部署は、プロスポーツ、地域スポーツ、民間スポーツクラブを問わず、スポーツ振興に結びつく組織の活性化と関係づくりの重要性を認識していること、などが明かとなった。平成19年度に実施した研究活動内容は次の通りである1.研究資料の収集関連学会への参加および研究発表、関連学会セミナーへの参加、文献収集2.調査の実施インタビュー調査:堺ブレイザーズ、セレッソ大阪、ガンバ大阪、北海道日本ハムファイターズアンケート調査:堺ブレイザーズ観戦者調査3.成果の発表日本スポーツ産業学会、日本体育スポーツ経営学会本研究の目的は、地域社会とスポーツ組織の有機的な関係について、地方自治体、スポーツ組織、そしてスポーツ消費者に注目し、地域スポーツ文化価値の創造のための地域社会におけるスポーツ組織の役割と課題について、スポーツマーケティングの価値創造理論とスポーツ消費者行動論及び地域社会構造論の視点から検討することである。平成20年度に実施した研究活動内容は次の通りである1.研究資料の収集関連学会への参加および研究発表、関連学会セミナーへの参加、文献収集2.調査の実施質問紙調査:堺ブレイザーズ観戦者、民間フィットネスクラブ会員、地域スポーツクラブ会員ほか3.成果の発表日本スポーツ産業学会、日本スポーツマネジメント学会本研究の目的は、地域社会とスポーツ組織の有機的な関係について、地方自治体、スポーツ組織、そしてスポーツ消費者に注目し、地域スポーツ文化価値の創造のための地域社会におけるスポーツ組織の役割と課題について、スポーツマーケティングの価値創造理論とスポーツ消費者行動論及び地域社会構造論の視点から検討することであった。分析の結果、地域の自治体とスポーツ関連組織が、地域のスポーツ消費者を効果的に刺激していくことによって、「地域愛着心」という二次的価値を創造・強化できる可能性が示された。つまり、地域内のスポーツ組織は単体としての活動を考えるのではなく、地域活動を充実させ、地域内のスポーツ情報を共有することによって、各スポーツ組織は地域の誇りとなり、地域住民から親しまれる存在となる。

また、地域愛着心を高めるツールとして、トップスポーツチームの活動をサポートし、その他の地域内のスポーツ組織との連携を強めることの有効性が推察された。地域文化は、住民の日々の暮らしに精神的な豊かさや感動、生きる喜びを与え、人々の心のよりどころとして連帯感をはぐくみ、共に生きる社会の基盤を形成する役割を担っている(文化庁資料を修正して引用)。スポーツを地域文化として充実させるためには、この役割を果たす仕組みを地域で作り上げる必要がある。そのためには、地域で活動するスポーツ組織間の連携を深め、情報を提供・共有することによる、それぞれの組織が抱えるスポーツ消費者への効果的な刺激が重要であることが本研究で示された。また、その中心的な担い手として自治体には、地域内の様々なスポーツ組織を有機的に関係づけ、地域住民の地域への愛着心の向上と、地域全体の活性化に努めていく役割が期待される。
組織プラスミノーゲン活性化因子による脈絡膜血管新生抑制

私たちはマウスにおける実験的レーザー誘導脈絡膜新生血管(CNV)に対する組織プラスミノゲン活性化因子(tPA)の血管新生作用の抑制効果について検討した。tPAを硝子体内注射投与することで、CNVの体積が小さくなることを示した。また、同モデルにおいて、tPAの投与が血液の凝固に関係するフィブリノーゲンや血管新生を示唆するマーカーのCD31の発現を抑制することを示した。また、網膜の電気的活動を評価する網膜電図において、tPAの投与がその正常な活動に影響を与えないことを示した。以上の結果よりtPAが加齢黄斑変性に対する治療薬となりうる可能性が示された。私たちはこれまでに、過剰なレーザー出力でブルッフ膜を破壊し、実験的に脈絡膜新生血管(CNV )を誘導するマウスレーザーCNVモデルを用いて、CNV病態解明および新規治療法開発を目的に研究してきた。本研究では、臨床での推論を証明し、実験的なエビデンスを得ることを目的に、マウスレーザーCNVモデルを用いて、組織プラスミノゲン活性化因子(tPA)のCNVに対する血管新生抑制作用およびその機序の解明を図り、CNVに対するtPAの抗血管新生作用およびその機序ついて検討し、臨床的に抗VEGF治療補助となる新規CNV治療法開発を目指すものである。具体的にはレーザーCNVモデルを用いて、tPAの硝子体内に投与により、蛍光眼底造影におけるCNVからの血管漏出が抑制されること、またマウスレーザーCNVモデルを用いて、tPAの硝子体内投与によりCNV体積が用量依存的に抑制されることを確認した。よって、tPAがマウスにおいて、レーザー誘発CNVを機能的および解剖学的に抑制することが確認できた。組織プラスミノーゲン活性化因子の硝子体内投与がマウスにおけるレーザー誘発CNVを抑制する機序として、tPAがCNV形成の足場としての役割を担っているフィブリンの形成を阻害することによると考える。よって組織切片におけるフィブリンタンパクの発現を免疫組織学的に確認して、tPAによりその発現が抑えられるかどうかを確認し、またタンパクレベルにおいてもその発現が抑制されているかウエスタンブロット法を用いて確認したいと考えている。またマウスの網膜電図を測定することで、tPAの網膜毒性についても検討したいと考える。わたしたちはマウスの扱いおよびマウスのレーザーCNVモデルの作成の経験が豊富であり、手技的に問題がなく実験を遂行することが可能であった。また組織プラスミノーゲン活性化因子の硝子体内投与のマウスにおけるレーザー誘発CNVの抑制効果について統計学的にも有意差のある結果を得ることができ、おおむね順調に計画した実験を進めることができている。マウスにおける実験的レーザー誘導脈絡膜新生血管(CNV)に対する組織プラスミノゲン活性化因子(tPA)の血管新生作用の抑制効果について検討した。今までにレーザー後3日目に浸潤するマクロファージ数および血管内皮増殖因子(VEGF)の発現が最大になることを報告しており、また予備実験でレーザー後5日目に蛍光眼底造影でCNVが初めて観察できることを確認している。そこで、臨床応用を想定し、レーザー後5日目にtPAを硝子体内に投与して、CNV抑制効果について、蛍光眼底造影およびフラットマウントによるCNV容積を測定し、検討した。tPAの硝子体内注射は蛍光眼底造影によるCNVからの漏出およびフラットマウントにおけるCNV容積ともに有意に抑制した(P<0.01)。また、レーザー照射網膜の組織学的検査ではtPAの硝子体内注射はフィブリン/フィブリノーゲンおよびCD31の発現が抑制した。一方で、網膜電図において、tPAを硝子体内注射した眼において網膜毒性を示唆する変化を認めなかった。以上の結果より、実験的レーザー誘導CNVにおけるtPAの硝子体内注射はフィブリン/フィブリノーゲンの発現およびCNVの容積の抑制効果があり、tPAが臨床においてもCNVを標的とした新規のCNV治療法、もしくはその治療補助となる可能性を示唆し、現在のCNVに対する抗VEGF治療での医療経済や合併症や通院回数などの問題を軽減する可能性を考えると、その社会的意義は大きいと考える。脈絡膜新生血管物品の購入に際して端数が出たため。物品購入費に充てる。
ブナ・イヌブナの更新戦略の機能的な差異に関する研究

本研究で対象とする樹木2種は、研究対象地において局所的なすみわけをして個体群を維持している可能性があり、それらが個体群の持続性に及ぼす影響、また、それらを実現させているプロセスやその動態における種間差等の解明のため、フィールド調査を主とした調査・解析を行ってきた。設定調査区における成木の空間立地特性を、GISを活用して定量的に評価し、林床における実生の空間配置における親木依存性を検証できるようにした。4年間の発芽実生追跡データをもとに、親木依存の影響を排除した上で、各々の種の量的分布や、成長動態における環境依存の程度や種特性を統計学的に解析した。これによって時系列に沿ったデモグラフィーとその種間差を推論した。結果、量的分布においては、ブナの環境非依存的な分布とイヌブナの地形依存的分布が検出され、成長形質においては、ブナの高い成長率とシカによる食害に対する回復力の低さが、逆に、イヌブナの低い成長率と高い食害耐性が検出され、それぞれに種間差がみられた。このような差は、ある与えられた条件下での実生の持続性の差という面から、ブナとイヌブナの2種に異なった更新機会を提供することになる。そのため、この2種は異なったフェーズでの更新を行うことができ、同一林分においても両種で高い優占度を維持することにつながるだろうと考えられた。また、天然林下における更新動態を複数軸から評価することによって、このような同属異種の種間差を理解できることを、本研究では見出すことができたと考えている。当研究において、フィールド調査については達成することができたと考えているが、その後に行う予定であった、分子遺伝学的手法による進化的プロセスの検証のところまでは、期間内に十分に行うことができなかった。本研究は平成23年度で課題が終了する。申請者は本研究課題を継続しない。ただし、成長に長い時間のかかる森林における検証をより精度よく行っていくためには、今後、長期の動態を解析することが必須である。その点では、本研究は調査地の再測が可能なデザインであるために、将来、再検証をすることも視野に入れている。本研究で対象とする樹木2種は、研究対象地において局所的なすみわけをして個体群を維持している可能性があり、それらが個体群の持続性に及ぼす影響、また、それらを実現させている進化的プロセスの種間差や相互作用について解明するため、現在詳細な調査・解析を行っている。まず今年度については、対象樹木、とくに林冠を構成するような成木の分布特性と地形との関連性をより詳細に検討するため、設定した調査地(1.69ha)において測量を行い、GIS(地理情報システム)を利用してDEM(標高モデル)を作成した。その結果、既存でとられていたものと比べ、10倍スケールの解像度での、精度良いDEMを得ることができたので、これを用い、対象2種の分布状況を評価した。解析にあたっては、統計学的推定モデルを応用し、GIS情報とモデルを組み合わせ、より汎用性の高い手法を提示することに成功した。かつて行われたさまざまな植物の分布調査からは、林内の傾斜角度や尾根-谷地形、乾-湿傾度や、生物要因として他種との相互作用が重要な要素となることが示されているが、今回の汎用性の高いモデルにおいても、傾斜角度、凹凸度といった地形変量と他種効果が抽出され、対象種それぞれの分布(在/不在)と生育量(BA合計;胸高断面積合計)への影響の有無やその程度を適切に評価されており、このモデルアプローチはより広く活用していくことも可能である。対象種の解析結果からは、地形に非依存的・依存的な分布特性や他方樹種の干渉作用が示された。以上より、地形選好性を反映した空間分布パターンと近隣の影響を受ける量的な分布パターンの作用を受けた個体群動態が考察され、今後はさらに踏み込んだ研究を行っていくことができるだろうと考えられた。秩父山地ブナ・イヌブナ天然林(標高1,200m)の実生調査区では、今年度までに全実生追跡調査を継続しており、今回その時系列に沿った実生消長データを取りまとめた。これまでに申請者によって、この調査地の地形条件や環境条件、また母樹量といった、実生多寡に影響を及ぼしうる要因が調べられており(GISにおいてデータベース化している)、これらの要因をもとにして、実際に実生の多寡がどのように決まり、どの程度のばらつきが生じうるものなのか、加えてそこに種間差が存在するか、また時系列に沿ったデモグラフィーには種間差があるか、といった解析が行われた。とくにイヌブナにおいて集中型の分布構造が明らかになり、初期密度が地形要因に規定されている可能性が示唆された。逆にブナの空間分布に明瞭なパターンはなく、ジェネラリストとしてのふるまいが示された。しかし、実生期のデモグラフィーからは、ブナの頑健性が弱いことが示され、ブナは実生発芽後の生残プロセスにおいて密度・分布が規定されていることが示唆された。これらのことより、ブナとイヌブナの2種は異なったフェーズに更新の最適条件があるということが考察され、2種の局所的なすみわけを考える上で重要な情報となると考えられた。

同時に、成木と実生との干渉作用もある程度検出されており、持続的な2種の優占林維持に関わっている要因であることが推察され、たとえば菌害といった要因などを深く研究していくことの必要性も示唆された。本研究で対象とする樹木2種は、研究対象地において局所的なすみわけをして個体群を維持している可能性があり、それらが個体群の持続性に及ぼす影響、また、それらを実現させているプロセスやその動態における種間差等の解明のため、フィールド調査を主とした調査・解析を行ってきた。設定調査区における成木の空間立地特性を、GISを活用して定量的に評価し、林床における実生の空間配置における親木依存性を検証できるようにした。4年間の発芽実生追跡データをもとに、親木依存の影響を排除した上で、各々の種の量的分布や、成長動態における環境依存の程度や種特性を統計学的に解析した。これによって時系列に沿ったデモグラフィーとその種間差を推論した。結果、量的分布においては、ブナの環境非依存的な分布とイヌブナの地形依存的分布が検出され、成長形質においては、ブナの高い成長率とシカによる食害に対する回復力の低さが、逆に、イヌブナの低い成長率と高い食害耐性が検出され、それぞれに種間差がみられた。このような差は、ある与えられた条件下での実生の持続性の差という面から、ブナとイヌブナの2種に異なった更新機会を提供することになる。そのため、この2種は異なったフェーズでの更新を行うことができ、同一林分においても両種で高い優占度を維持することにつながるだろうと考えられた。また、天然林下における更新動態を複数軸から評価することによって、このような同属異種の種間差を理解できることを、本研究では見出すことができたと考えている。当研究において、フィールド調査については達成することができたと考えているが、その後に行う予定であった、分子遺伝学的手法による進化的プロセスの検証のところまでは、期間内に十分に行うことができなかった。本研究は平成23年度で課題が終了する。申請者は本研究課題を継続しない。ただし、成長に長い時間のかかる森林における検証をより精度よく行っていくためには、今後、長期の動態を解析することが必須である。その点では、本研究は調査地の再測が可能なデザインであるために、将来、再検証をすることも視野に入れている。