hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
仮想化技術を利用したＬＭＳと連携するユビキタスな情報セキュリティ教育環境の構築

実践的な情報セキュリティ教育を実施しやすくするために、まずHadoopクラスタを構築し、基本的な性能評価を行った。次に、コンピュータ演習室だけでなく自宅のパソコンでも実施できるようなユビキタスな演習環境を、仮想計算機技術OpenStackを用いて実現した。構築した演習環境をMoodleと連携することで、学習履歴を取得しつつ、仮想サーバの設定操作を行えるシステムを構築し、実際に演習を試行した。なお、当初予定したトラブルシューティングの演習まではできなかった。本研究では、実践的な情報セキュリティ教育を実施しやすくすることを目的として、次の2点を中心に計画している。(1)コンピュータ演習室だけでなく自宅のパソコンでも実施できるようなユビキタスな演習環境を、仮想計算機技術を用いて実現する。(2)ラーニングマネージメントシステム(LMS)と連携することで学習進捗状況を自動的に管理し、自学自習のできる環境を構築する。今年度の当初計画では、次の2項目を実施することとしていた。(1)「複数サーバによるシステム構築実習環境の開発」(2)「自習用設定動作確認システムの開発」このうち、(1)に関しては、実際に開発したサーバシステム[2]の実践環境として、仮想化基盤上でシステムを構築した上で構築実習および性能評価を行った。一般的な演習課題では無かったが、仮想化基盤上で複数サーバからなるシステムを十分にシミュレートできることが分かった。また、実習環境が広域分散型になることを想定したストレージシステムに関する性能評価を行った[1]。これにより、前年度計画であった「インターネット接続部におけるトラヒック軽減用キャッシュシステムの開発」に対して、ストレージ自体の分散配置による解放が可能となる見込みを得た。(1)「自習用設定動作確認システムの開発」(2)「トラブルシュートのグループ実習」。このうち、(1)に関しては、プライベートクラウド構築環境の一つであるOpenStackを用いて仮想計算機環境を容易に扱えること[1]を示し、それに加えて、LMSの一つであるMoodleを用いて学習履歴を取得と仮想サーバの設定操作を行えるシステムを構築し、実際に演習を試行した[2]。(2)に関しては、複数の学習者が同時に本システム上で演習ができることを示した。[1]鎌田ら, OpenStackを利用したサーバ設定演習システムの提案[2]中崎ら, OpenStackを用いたサーバ設定演習環境の構築およびMoodleとの連携実践的な情報セキュリティ教育を実施しやすくするために、まずHadoopクラスタを構築し、基本的な性能評価を行った。(1)「インターネット接続部におけるトラヒック軽減用キャッシュシステムの開発」(2)「モデル的なシステム構築の設定」このうち、(1)に関しては、演習用の基幹OS部分をUSBメモリなどの可搬型メディアに入れておき、インターネットVPNを経由して演習者ごとの環境にアクセスする仕組みを用いる技術を用いることで、実現することを考えた。トラヒック軽減は実現できているが、クライアントの完全ネットブート化にはいたっていない。また、(2)に関しては、実践的なサーバ構築として、Hadoopクラスタを具体的なターゲットとしたシステムを実現し、さらに演習用として適切なスケールアウト性能を有する構成の実現に成功し、対外発表を行った。Hadoopクラスタの構築では、一台のマスターノードと複数台のスレーブノードが必要であり、それぞれをどのようなパラメータで動作させるかによって性能が異なることを実習することが可能となった。研究計画のうち(1)については計画の目的は達成できたと考えているが、(2)については着手が遅れている。しかし、昨年度の遅れについては、[1]によりカバーできたと考えている。研究計画のうち(2)については計画以上のことができたと考えているが、(1)については研究会で報告したところまでの状態であるため。平成24年度中を予定していた(2)のシステムと、平成25年度中に計画していた「(1)「トラブルシュートのグループ実習」について優先して取り組む。これは、実際の演習を考えた際に、多数の利用者が各自のペースで演習を進めるために欠かせない機能であり、また、トラブルシュートという実践的な課題は、非常に有用性が高いと考えられるためである。

平成23年度中を予定していた(1)のシステムについては一旦先送りし、平成24年度に計画をしていた「複数サーバによるシステム構築実習環境の開発」「自習用設定動作確認システムの開発」に優先して取り組む。これは、前者はユビキタス性を満たすための項目であるが、ネットワーク負荷軽減には成功しているので、後者の教育環境の構築のためにより重要な項目に優先して取り組むほうが良いと考えている。計画の(2)「自習用設定動作確認システムの開発」の設計が少し遅れており、このために必要なコンピュータ部品の購入を差し控えたことなどにより、未使用額が生じた。平成25年度には、この遅れを回復して当初申請時の計画調書にしたがって、サーバおよびクライアントコンピュータおよびネットワークからなる実験環境を構築するとともに、対外発表のための旅費などに使用する。おおむね当初申請時の計画調書にしたがって、サーバおよびクライアントコンピュータおよびネットワークからなる実験環境を構築するとともに、対外発表のための旅費などに使用する。
微細粒化加工のマルチスケール解析

本研究では,バルクナノメタルの主な創製プロセスである強ひずみ加工プロセスを対象としたミクロ-マクロ有限要素解析を実施した。ここでは,加工プロセスと材料組織を関連付ける数値解析手法を強ひずみ加工プロセスへ応用するために,数値解析手法の拡張に取り組んだ。一般的な有限要素法は要素のゆがみ・つぶれによって超大ひずみを扱うことはできないことから,初年度は(1)有限要素メッシュを用いないメッシュフリー法の一種であるマーカー積分有限要素法および(2)数値解析中に適宜有限要素メッシュ形状を修正するアダプティブメッシュ制御法の2つのアプローチの強ひずみ加工問題への適用性を調査した。初年度の数値解析手法に関する知見を基に,次年度は代表的な強ひずみ加工プロセスのひとつであるECAEプロセスを対象にミクロ-マクロ有限要素解析に取り組んだ。ここでは,アダプティブメッシュ制御法が実装された商用有限要素解析ソフトウェアを利用した。マクロ加工プロセスの数値シミュレーションにおいて工具と試験片の接触・摩擦を扱うために動的陽解法を採用した。背圧を含む三次元数値シミュレーションを行い,対応する実験結果と比較して,数値シミュレーションで定量的な予測が可能であることを示した。このECAEプロセスの有限要素シミュレーションで取得したマクロ変形勾配履歴を基に,マルチパスECAEプロセスに対する多結晶組織の変形解析を行った。この間,500パーセント近くの相当ひずみが多結晶組織に付与され,多結晶組織全体および各結晶粒内で不均一かつ複雑に変形が発生する様子をシミュレートした。本数値解析で,結晶塑性構成モデルは塑性変形に伴う結晶粒回転をモデル中に内包しており,多結晶組織へ強ひずみを付与することで微細粒化を再現できると期待されるが,そのためには結晶粒内の微細な要素分割が不可欠であることが明示された。24年度が最終年度であるため、記入しない。本研究では,バルクナノメタルの一般的な生成プロセスである強ひずみ加工のミクロ-マクロ有限要素解析を実施し,バルクナノメタル創製に資する知見を得ることを目的としている。一般的な有限要素法は要素のゆがみ・つぶれによって超大ひずみを扱うことはできないため,数値シミュレーションを実行するためには手法の拡張が必須である。平成23年度はミクロ-マクロ有限要素解析の前段階として,強ひずみ加工を有限要素法で扱うためのアプローチを検討した。まず,要素形状の制約を受けないメッシュフリー法のひとつであるマーカー積分有限要素法を塑性加工問題へ拡張し,強ひずみ加工シミュレーションを行った。開発手法を用いて,強ひずみ加工プロセスのひとつであるECAPのシミュレーションを実施し,実験結果と比較した。ここで得られたマクロ変形履歴を用いて,材料組織の数値解析を実施した。現状では,多結晶組織を想定した数値解析を実施していないため,微細粒化シミュレーションができたわけではないが,メッシュフリー法で一連の流れを実行できたことは大きな成果といえる。また,上記の取り組みは自作プログラムを用いたものであるが,商用汎用有限要素ソフトウェアで同様のシミュレーションを実行できれば,産業界への波及効果はより大きい。そこで,解析中に要素形状のゆがみ・つぶれを修正するリメッシュ機能を有するソフトウェアを調査し,いくつかのソフトウェアでリメッシュ機能が利用できることがわかった。この中には既に材料組織の数値シミュレーションを実施した実績があるソフトウェアも含まれており,ミクロ-マクロ有限要素解析への展開も容易に可能である。また,簡単な塑性加工シミュレーションを実施し機能を確認した。さらに,実際の材料組織を対象とした数値解析は大規模計算となるが,現実的に扱える規模は限られるため,材料組織のモデリングについて検討も進めている。平成23年度は手法の開発・調査が目的であり,これに対してはおおむね達成できた。

実際の強ひずみ加工問題への適用が非常に困難であることを再認識したが,平成24年度に取り組むための準備はおおむね整っている。24年度が最終年度であるため、記入しない。平成24年度は実際の強ひずみ加工問題の数値シミュレーションを実施する。現状,メッシュフリー法と商用ソフトウェアの2つのアプローチで試みており,本年度も並行して進めるが,産業界への波及効果を考えて,後者を優先させる。
多次元複合光学計測とＧＰＵクラウドＤＮＳによる乱流予混合火炎の多重階層構造の解明

多くの実用燃焼器内の流れは,高レイノルズ数及び高圧力条件の下にあり,乱流の階層構造による火炎面の階層構造が乱流燃焼特性を支配している.本研究では,超並列GPUクラウドによる直接数値計算(DNS)と多次元複合光学計測を用いて,高圧力環境下,高レイノルズ数乱流予混合火炎の火炎面及び火炎内部の階層構造を明らかにすると共に,それに基づくサブ・グリッド・スケール(SGS)燃焼モデルを開発し,乱流燃焼のラージ・エディ・シミュレーション(LES)を構築した.本研究では,詳細化学反応機構を考慮に入れた超並列GPUクラウドによる直接数値計算(DNS)及び高解像度時系列粒子画像速度計(PIV)とOHラジカル及びCHラジカルの高時間分解能平面レーザ誘起蛍光法(PLIF)等を組み合わせた多次元複合光学計測を用いて乱流予混合火炎の火炎面及び火炎内部の階層構造を明らかにし,実用的な燃焼器において観察される高圧力環境下の高レイノルズ数乱流火炎の構造解明とモデル化を目的としている.平成23年度は,数値的研究では,これまでに開発してきた等方性乱流中を伝播する水素・空気乱流予混合火炎及びV型乱流予混合火炎のDNSコードを超並列GPUに拡張し,高レイノルズ数条件でのDNSを大気圧下で行った.得られたDNS結果に,フラクタル解析を施すことにより,フラクタル次元やInner cutoff等の火炎面の階層的挙動を明らかにした.さらに火炎面の階層構造に関する結果をこれまでに開発したLESのSGS燃焼モデルに反映させ,モデルの高精度化を図った.実験的研究では,これまでの研究で開発してきた世界最先端の多次元複合レーザ計測技術を用いて,乱流予混合火炎の火炎面の階層構造とその動的特性を検討した.研究代表者らによって開発された火炎面の三次元計測と流体速度3成分,速度勾配9成分の同時計測が可能な二平面CH PLIF,一平面OH PLIF及び波長型二平面ステレオPIV同時計測法に,OH PLIFを追加することで四平面PLIF計測を実現した.メタン・空気乱流噴流予混合火炎における実験結果から火炎面の三次元構造を明らかにした.さらに,これまでの研究で開発してきたダブルパルスCH PLIFにOH PLIF及び波長型二平面ステレオPIVを組み合わせることで,局所燃焼速度の直接計測法を開発した.開発した計測法を乱流噴流火炎に適用し,火炎面の動的特性及び局所燃焼速度を検討した.平成25年度は,数値的研究では,火炎自体が持つ固有不安定性の波長選択が高レイノルズ数乱流予混合火炎における火炎面の階層構造に与える影響を明らかにすることに重点をおき,実験的研究では,多次元複合光学計測に基づく実験解析手法をDNS結果を用いて高精度化することに重点をおいて研究を行った.数値的研究では,火炎の固有不安定性が明確となる水素・空気予混合気の希薄条件について,等方性乱流中を伝播する乱流予混合火炎に加え,旋回乱流予混合火炎を対象としてDNSを行い,火炎の固有不安定波長が火炎面の階層構造に与える影響を検討した.より一般的なSGS乱流燃焼モデルの構築するために,固有不安定性の波長選択と乱流及び火炎スケールとの関連性を調査し,SGS燃焼モデルにおける最小スケール表現モデルに関する修正法を検討した.実験的研究では,DNS結果を利用した実験解析手法の高精度化を行った.二平面CH PLIF,二平面OH PLIF同時計測による四平面PLIFを模擬して乱流噴流火炎のDNS結果を利用することで,四平行平面上の火炎面位置情報から火炎面曲率を高精度で算出可能であることを明らかにした.さらに,ダブルパルスCH PLIF, OH PLIF及び波長型二平面ステレオPIV同時計測を模擬して乱流噴流火炎のDNS結果を利用し,局所燃焼速度の高精度算出法の開発を行った.また,平成24年11月23日に発生した火災事故(JSPS,文部科学省報告済,使用者に過失なし,原因不明)により実験設備が甚大な被害を受けたため,実験室の改修工事及び実験設備の復旧を順次進めた.実験設備の復旧が完了次第,時系列PLIFと時系列PIVの同時計測技術を円滑に確立できるよう予備実験を進めた.平成24年度は,数値的研究及び実験的研究をさらに高いレイノルズ数が実現できる高圧力環境下に拡張し,乱流予混合火炎における火炎面の階層構造を明らかにすることに重点をおいて研究を行った.数値的研究では,V型乱流予混合火炎及び旋回乱流予混合火炎を対象とした超並列GPUクラウドDNSを高圧力条件に拡張し,高レイノルズ数のDNSを実現した.前年度までに得られたDNS結果を総合し,乱流予混合火炎の火炎面のフラクタル次元及びinner cutoffに関する普遍的な相関式を提案し,それらをSGS燃焼モデルに反映させた.さらに,これらの乱流火炎のDNSを火炎内部の階層構造が形成されると予測される乱流微細構造と火炎の時間スケールが近い条件で行った.水素燃料を対象としたDNS結果から,最も基本的な火炎内部の階層構造を明らかにし,その形成過程と局所熱発生率に及ぼす影響を明らかにした.実験的研究では,ダブルパルスCH PLIF,OH PLIF及び二平面ステレオPIV同時計測を構築し,乱流噴流予混合火炎における計測を行い局所燃焼速度の直接計測の高精度化を行った.さらに四平面PLIFと二平面ステレオPIVとの同時計測により火炎面の階層構造を明らかにすることを予定していたが,火災事故(JSPS,文部科学省報告済,使用者に過失なし,原因不明)によって実験を中断した.実験的研究の遅れを補うために,平成25年度に実施予定であった水素・空気予混合気の希薄条件における等方性乱流中を伝播する乱流予混合火炎のDNSに着手した.

また,高圧力・高レイノルズ数条件下の乱流予混合火炎における火炎面の階層構造を解明するために,高圧燃焼器(10気圧以下)を新たに設計・製作した.実験設備の復旧が完了次第,実験計測を円滑に遂行できるよう予備実験を進めた.本研究では,詳細化学反応機構を考慮に入れた超並列GPUクラウドによる直接数値計算(DNS)及び高解像度時系列粒子画像速度計(PIV)とOHラジカル及びCHラジカルの高時間分解能平面レーザ誘起蛍光法(PLIF)等を組み合わせた多次元複合光学計測を用いて乱流予混合火炎の火炎面及び火炎内部の階層構造を明らかにし,実用的な燃焼器において観察される高圧力環境下の高レイノルズ数乱流火炎の構造解明とモデル化を目的としている.平成26年度は,数値的研究では,複雑燃料を対象とした高圧力条件下の超並列GPU-DNSを実現するために,計算手法の高度化に重点を置いて研究を行なった.化学反応機構最適化手法を用いて化学反応機構を局所的に最適化することで複雑燃料を対象とした高圧・高レイノルズ数乱流燃焼のDNS手法の高度化を進めた.さらに高圧力条件下における水素燃料を対象とした乱流予混合火炎のDNSを行い,その結果から特徴的な乱流火炎構造を明らかにするとともに,乱流微細渦の最頻直径と火炎面のインナーカットオフとの相関関係が高圧力条件下でも成立することを明らかにした.実験的研究では,平成24年11月23日に発生した火災事故(JSPS,文部科学省報告済,使用者に過失なし,原因不明)からの復旧を完了し,大気圧下・高圧下の乱流予混合火炎を対象として多次元複合光学計測を用いて火炎面の階層構造を明らかにすることに重点を置いて研究を行なった.旋回型乱流予混合燃焼器および高圧燃焼器(10気圧以下)等を対象とした多次元複合光学計測法を行うために,時系列PLIF計測装置,四平面PLIF,二平面ステレオPIVの同時計測やダブルパルスCH2O PLIF,OH PLIF及び二平面ステレオPIV同時計測等の多次元複合光学計測法の構築を行った.特に高レイノルズ数乱流条件で火炎内部構造を明らかにするために重要となるCH2O PLIF及びOH PLIFの同時計測を二次元層流予混合火炎に適用して,その高精度化を進めた.本研究では,詳細化学反応機構を考慮に入れた超並列GPUクラウドによる直接数値計算(DNS)及び高解像度時系列粒子画像速度計(PIV)とOHラジカル及びCHラジカルの高時間分解能平面レーザ誘起蛍光法(PLIF)等を組み合わせた多次元複合光学計測を用いて乱流予混合火炎の火炎面及び火炎内部の階層構造を明らかにし,実用的な燃焼器において観察される高圧力環境下の高レイノルズ数乱流火炎の構造解明とモデル化を目的としている.平成27年度は,数値的研究では,化学反応機構最適化手法を用いた高圧・高レイノルズ数乱流予混合火炎のDNS手法を構築し,メタン・空気予混合気の希薄条件について等方性乱流中を伝播する乱流予混合火炎を対象として超並列DNSを行った.
コリン作動性ニューロン特異的遺伝子発現・ノックアウトシステムの確立

近年、トランスジェニックマウスやノックアウトマウスを用いて、特定の遺伝子を全身で欠失または過剰に発現させる手法が一般的となっている。しかし、複雑な脳機能を解明するためには、任意の遺伝子を特定の神経細胞のみで改変するシステムが求められている。コリン作動性ニューロンで特異的に発現するコリンアセチル転移酵素(ChAT)とシナプス小胞アセチルコリントランスポーター(VAChT)は同一の遺伝子座(cholinergic gene locus ; CGL)にコードされている。ヒトCGLの遺伝子断片11.3kbを取り出し、VAChT翻訳領域にP1 bacteriophage Cre recombinase (Cre)を挿入したコンストラクトを作製した。受精卵へのマイクロインジェクションにより得た11匹のトランスジェニックマウス(VAChT-Creマウス)は、Creによる組み換え後にLacZが発現するレポーターマウス(CAG-CAT-Z ; Araki et al.,PNAS (1995) 92,160)と掛け合わせて機能検定を行った。全般的にはコリン作動性ニューロンにLacZ発現の選択性はみられるものの、トランスジーンのゲノム挿入部位の影響と考えられるラインごとでの発現パターンの差異が認められた。このうち、複数のラインで、脳幹と脊髄の運動ニューロンおよび内側手綱核のみにLacZの発現が限局し、前脳部のコリン作動性ニューロンをはじめ、他の脳部位での発現は僅少であった。脳幹の運動核では体性運動核(somatomotor nuclei;動眼神経核、顔面神経核など多数)に発現がみられるのに対し、内臓性運動核(visceromotor nucleus;迷走神経背側核)では発現がみられなかった。上記のCreによる組み換えは胎生マウスでは検出されず、出生後に開始し、成長に伴い運動核の約半分のニューロンに達した。コリンアセチル転移酵素(ChAT)およびシナプス小胞アセチルコリントランスポーター(VAChT)の発現制御領域を含む約12kbのヒトの遺伝子断片を用い、VAChTの翻訳領域をP1 Bacteriophage Cre Recombinaseで置き換えたコンストラクトを作製した。これをC57BL/6マウス受精卵前核にマイクロインジェクションし、遺伝子導入が確認された個体(CAT-Creマウス)10匹を得た。Creマウスの機能検定をおこなうため、上記ChAT-CreマウスとCreによる組み換え後にβ-galactosidase(LacZ)を発現するマウス(CAG-CAT-Z ; Araki et al. PNAS(1995)92,160)との掛け合わせを行った。CAG-CAT-Zマウスは通常はプロモーターからstuffer遺伝子(CAT : chloramphenicol acetyltransferase)のみが転写され、LacZの発現は完全に抑制されているが、Creによる組み換えによりstuffer遺伝子がループアウトされLacZの発現が強力に誘導される。現在までに、3匹の機能検定(研究の計画・方法の項参照)を行ったが、未だ満足できる結果は得られていない。すなわち、総じてCre発現のコリン作動性ニューロン特異性は認められるものの、(1)コリン作動性ニューロン以外にも異所性の発現が見られるものや、(2)コリン作動性ニューロンのうちの一部だけに発現が限局している(脊髄前角の運動ニューロンのうちの半分でのみ発現が認められる)などであった。現在、残りの7匹についての機能解析を鋭意続行中である。
江戸時代中期の女流文学者荒木田麗女の歴史物語・連歌作品研究

平成30年度においては、主として荒木田麗女の歴史物語『笠舎』の研究に力を入れ、『笠舎』全33冊中15冊までの翻刻が完了した。これは神武天皇から安徳天皇までの81代間の出来事を記す本書の、桓武天皇までの部分に相当する。また、全体像の解明を進め、成立当初は55巻本であった本書の一部が失われ、さらに清書の過程で上下巻が統合され、現存の33冊本となった経緯が判明した。さらに内容の分析から、本書の古代に関する記事は『日本書紀』を主要な典拠とし、『日本書紀神代巻評註』『日本書紀諺解』『日本書紀神代巻風俗鈔』『日本書紀合解』『日本書紀神代私説』『神代口訣』『神代巻塩土伝』『神代巻直指詳解』『神代巻藻塩草』等の注釈書類を参照しながら執筆されたことを明らかにした。麗女が上記の資料を参照していたことは、麗女の蔵書目録である『要書目』『書目』に書名が記載されていることからも確認できる。麗女は『笠舎』執筆にあたり、これらの漢文体の資料を和文体に直し、そこから大筋に関わらない出来事や台詞、地名人名等を省いて記事を圧縮している。そしてそこに『万葉集』等から和歌を引用することによって物語的情趣を加えている。これらの成果を論文「荒木田麗女の歴史物語『笠舎』の全体像」にまとめ、『国語論集』16号(北海道教育大学釧路校)に掲載した。この論文によって、これまで一般に存在を知られていない、四鏡と同様の仮託的構成を有する長編歴史物語の存在とその全体像を提示したことは、荒木田麗女の研究に留まらず、歴史物語研究の面からも意義深い。今後はさらに翻刻作業を進め、その成果を『日本文芸研究』第71巻1号に投稿する予定である。また、『笠舎』序文の特異性についても考察する計画である。当初、研究計画の最初の2年間で荒木田麗女の未翻刻資料を所蔵する実践女子大学図書館・白百合女子大学図書館・神宮文庫等を訪ね、書誌調査と資料収集を行うことを計画していた。そしてその後の2年間で収集した資料を翻刻し、テキストを整備する予定であった。現時点において、調査・収集する予定であった資料の大部分を調査し終え、コピー・紙焼き・電子データの形で本文の入手が完了している。そして入手した資料の翻刻作業を進めると同時に作品の概要や内容研究に着手しているため、本研究課題は順調に進捗していると言える。荒木田麗女の連歌作品と歴史物語作品の研究を課題としているが、特に歴史物語の分野について、長編歴史物語『笠舎』の諸本の残存状況を一覧表にまとめる等、分析が進んでいる。連歌作品については、成果を論文上で発表するには至っていないが、麗女の連歌の特色である詳細な自注の内容とその意義について、分析を進めている。その成果は次年度に、俳文学会東京研究例会にて発表する予定である。長編歴史物語『笠舎』の翻刻に出典等の注釈を付し、「荒木田麗女の歴史物語『笠舎』15巻の研究付翻刻」、「荒木田麗女の歴史物語『笠舎』610巻の研究付翻刻」、「荒木田麗女の歴史物語『笠舎』1115巻の研究付翻刻」、「荒木田麗女の歴史物語『笠舎』1620巻の研究付翻刻」、「荒木田麗女の歴史物語『笠舎』2125巻の研究付翻刻」、「荒木田麗女の歴史物語『笠舎』2630巻の研究付翻刻」、「荒木田麗女の歴史物語『笠舎』3133巻の研究付翻刻」との題で、順次公開する計画である。『日本文芸研究』第71巻第1号(関西学院大学)に投稿予定であり、既に所蔵機関の「翻刻・掲載許可書」を取得済みである。また、連歌作品の研究に関しては、『麗女独吟千句』『鵙の草ぐき』『竹の落葉』『麗女独吟百韻』の自注に着目し、同時代の連歌師里村昌陸の連歌に付される自注の内容との比較を進めている。その成果については、俳文学会東京研究例会の2019年5月例会にて発表予定である。研究会発表を行うことによって他の連歌研究者の意見を求め、内容をさらに発展させた後、論文にまとめる計画である。この研究によって、俳諧の隆盛と反比例して衰退していったと考えられている近世連歌が、どのように命脈を保ち、中世連歌と異なった発展を遂げて行ったかを明らかにしたいと考えている。荒木田麗女の歴史物語に関する研究を深めるため、三重県の伊勢市立図書館ふるさと文庫に所蔵される書簡や聞き書き等の郷土資料や、神宮文庫所蔵の『月の行方』最善本を調査した。調査の結果に基づき、論文「荒木田麗女の歴史物語『月の行方』と長門本『平家物語』」を『語学文学』(北海道教育大学)55号に、「荒木田麗女の歴史物語『月の行衛』(神宮文庫所蔵本)上巻の翻刻」を『日本文芸研究』(関西学院大学)68巻2号に発表した。この三重県の調査では、伊勢市立図書館、神宮文庫の他、麗女の墓所のある浦口墓地や、麗女の菩提寺であり過去帳を所蔵する等観寺、八日市場町の旧宅跡、麗女がたびたび連歌を行っていた蓮台寺跡、図書を借りだしていた豊宮崎文庫跡等を踏査した。

その中で墓地の管理者や菩提寺の住職に面会することにより、文献の形では伝わらない、地元に伝えられている口碑を採取することができた。採取した伊勢宇治山田における口碑をもとに、「伊勢の才媛荒木田麗女」を執筆し、伊勢神宮発行の雑誌『瑞垣』236号に発表した。また、麗女の和歌・連歌・和文の三種を収める和文資料『三の友』(富山市立図書館蔵)を調査し、論文「荒木田麗女『三の友』の翻刻」を『釧路論集』(北海道教育大学)48号に発表した。さらに本年は、大学院生時代より研究を続けてきた麗女の連歌・擬古物語・和学・紀行文・漢詩について体系的にまとめた著書、『荒木田麗女の研究』を、和泉書院より出版した。荒木田麗女の出身地である三重県伊勢で長期に渡って調査を行ったことにより、今後の課題研究のために必要となる紙焼き資料、口碑等を多数入手することができ、入手した資料の翻刻も行うことができた。また、翻刻や内容研究を行うことはできなかったが、名古屋大学附属図書館、国立国会図書館が所蔵する麗女最大の歴史物語『笠舎』の紙焼き資料も入手することができた。それらをもとにして、翻刻を含め、当該年度中に本課題研究に関わる論文5編、単著1冊を発表することができたため、当初の計画以上に進展しているといえる。本年度は妊娠による体調不良、および出産後の育児のため、予定していた研究を遂行することができなかった。予定していた大学図書館・文庫・伊勢においての現地調査、学会・研究会への参加、資料収集等を行うことはできなかった。そのため、本年度は予算執行は行わなかった。「産前産後の休暇又は育児休業の取得に伴う補助事業期間延長承認申請」を行い、研究計画を一年間延長する手続きを取った。論文「神宮文庫所蔵本『月の行衛』(中巻・下巻)の翻刻」(『日本文藝研究』69巻1号、2017年10月)を発表したことが本年度唯一の成果である。本論文は、荒木田麗女の歴史物語『月の行衛』について、多数の写本の中から最も信頼性の高い本文を特定し、翻刻を行ったものである。神宮文庫所蔵本『月の行衛』は、麗女の甥荒木田興正が『池の藻屑』『月の行衛』を豊宮崎文庫に奉納するにあたり、その妻の尚女が文化七年に筆写したものである。なお、本居宣長記念館所蔵の興正宛「荒木田麗女消息」に、麗女が尚女に直接『月の行衛』を貸し出したことが記されているため、尚女が筆写した『月の行衛』は麗女自筆の原本と考えて間違いない。現在『史籍集覧』『校註国文叢書』『女流文学全集』『校註日本文学大系』等に活字化されている『月の行衛』本文は、数度の転写を経た本文をもとに翻刻を行ったものであり、麗女自筆本とは異同が生じていると考えられる。今回再善本の翻刻を行い、信頼性の高い本文を公開できたことは、麗女の歴史物語研究に寄与するだろう。また、書名『月の行衛』の意味について考察を加えた。『月の行衛』が「遠い昔の人々の動向を追いかけて明らかにし、物語に書くこと」を象徴する名であると同時に、四鏡の「鏡」と同じく「歴史を明らかに映し出すもの」という意味を持つことを論じた。2017年2月頃から5月頃まで、妊娠中の体調不良のために論文執筆等の研究活動を行うことができなかった。6月から9月末の出産までの期間、体調は安定したが、安静にしなければならなかったため、予定していた伊勢における調査活動、大学図書館等での資料収集、学会参加等ができなかった。出産後は育児のため、研究活動を行うことができなかった。論文「神宮文庫所蔵本『月の行衛』(中巻・下巻)の翻刻」(『日本文藝研究』69巻1号、2017年10月)を発表したことが本年度の唯一の成果である。平成30年度においては、主として荒木田麗女の歴史物語『笠舎』の研究に力を入れ、『笠舎』全33冊中15冊までの翻刻が完了した。これは神武天皇から安徳天皇までの81代間の出来事を記す本書の、桓武天皇までの部分に相当する。
重症敗血症患者におけるカルバペネム系抗菌薬の投与設計法の構築

メロペネム(MEPM)は広域スペクトラムとグラム陰性菌への強い抗菌力を有するカルバペネム系抗菌薬であり、重症感染症の初期治療として選択されることが多い。MEPMの投与量については、腎機能に応じた用量設定がある。しかし、敗血症のような重症感染症の場合には、輸液負荷や血管透過性の亢進を原因とする分布容積の変動、多臓器不全、CHDFのような腎代替療法の導入など様々な因子が薬物動態に影響を与えることが考えられる。そのため、重症感染症患者では、これらの影響因子を組み込んだモデルを構築することで、MEPMの動態予測の精度が上がり個体差を反映した投与量設定が可能となり、治療成績の向上に寄与する可能性があるのではないかと、申請者は考えている。そこで、集中治療室に入室しMEPMの投与を受ける患者を対象として、MEPMの薬物動態解析を行った。本年度は当院集中治療室でMEPMが投与された9症例について、薬物動態を検討した。MEPMの投与後1、2、6、9、12時間の血清中濃度をHPLC/UVにより測定し、1-コンパートメントモデルにより薬物動態パラメータを算出した。対象患者9症例の腎機能は30≦CCr≦50であった。MEPMの薬物動態パラメータは、CL=5.6±1.8L/hr、T_<1/2>=3.4±1.3hr、k_<e1>=0.26±0.16hr-1、Vd=19.6±5.7Lであった。現在、重症感染患者における母集団パラメータの構築することを目的に、対象の症例を増やし薬物動態の評価を継続している。
大量ゲノム情報のデータプロファイリングによるRNA制御ネットワークの再構築

去年度までに、大量ゲノム情報の進化系統プロファイリングによる生体分子ネットワークの再構築手法を確立した。本年度は本手法による生体分子ネットワーク再構築を補助する手法として酵母マルチプロテオミクスデータの大規模データマイニングをおこない、リン酸化プロテオームおよびタンパク質間相互作用ネットワークは大規模に関連していることを発見した。はじめに、新規の酵母リン酸化プロテオーム(1993リン酸化タンパク質、6510リン酸化修飾部位)を同定し、これらを公開されているリン酸化プロテオームデータと統合した。その結果、約6000の酵母遺伝子の内、60%近くがリン酸化タンパク質をエンコードする遺伝子であることが明らかになった。次に、我々はこの大規模リン酸化プロテオームデータをタンパク質間相互作用(PPI)ネットワーク上にマッピングすることによってPhospho-PPI(Phosphoproteome+PPI)ネットワークを作成し、他の酵母マルチプロテオミクスデータ(プロテオーム発現量、構造、リン酸化タンパク質結合ドメイン、シグナリングリアクトーム、キナーゼ基質オミクス)と統合した。その結果:1、Phospho-PPIネットワークではリン酸化タンパク質が有意に多くの相互作用数をもつことを発見し、他のマルチプロテオミクスデータとの解析によって、大規模で可逆的な細胞内リン酸化反応がタンパク質複合体形成のダイナミクスに影響を与える可能性を示した。2、また、細胞内では複合体を形成しているタンパク質群はひとつのキナーゼに一斉にリン酸化されるような現象が多いことを示した。本成果は、細胞内におけるリン酸化プロテオームおよびタンパク質間相互作用ネットワークの間にある大規模な影響について光をあてるものであり、今後これらの細胞内ダイナミクスを考える上で基盤となる解析技術を提供するものである。本研究の目的は、ゲノム情報など、近年大量に蓄積されつつある生物学データをとりあつかい、RNAをはじめとした生体内のさまざまな制御ネットワークを予測・再構築し、明らかにしていくことである。はじめに、大量ゲノム情報をもちいて、系統プロファイルを行うことによって生体ネットワークを予測するシステムを開発し、完成させた。対象となる生物種の情報と、系統プロファイルをおこなう上で比較対象となる生物種のゲノム情報を取得し、対象生物に存在するすべてのタンパク質、RNA分子の系統プロファイルを総当たりで評価する過程を全自動化し、情報学的な解析結果をすばやく検討しフィードバックしながら妥当な情報を得るための基盤技術を構築した。また膨大な計算量を必要とするため、本システムには計算機の並列化技術(グリッドコンピューティング)を導入した。また、既知のタンパク質間相互作用などの生物学実験によるデータをもちいて最適な計算パラメータの決定およびそこから妥当なネットワークを得られることを示した。既知のタンパク質間相互作用情報や、KEGGなどの代謝パスウェイ情報をもちいて、タンパク質間の機能関係について妥当なものが得られるかを検討した。同じ手法とレイヤーの上にあるタンパク質の機能関係が妥当であることを示しつつ、RNA-タンパク質間のそれについても有効であることを示唆し、大腸菌で数十例知られているRNA-タンパク質間相互作用について検討した。以上より、生物学実験系における同定が困難とされる生体内分子間相互作用を情報学的に予測する計算基盤を開発した。また、miRNAによるRNA制御ネットワーク予測のために、miRNAがmRNAを制御する際のRNA二次構造の特徴解析をおこない、キナーゼネットワーク予測のために、近年質量分析機により得られた大量のタンパク質リン酸か情報をもちいて、リン酸化サイトの特徴解析をおこなった。前年度までに開発した「大量ゲノム情報の進化系統プロファイリングによって生体内RNA分子及びタンパク質分子の相互作用ネットワークを予測する」手法について、その多面的応用性を検討した。今年度より細胞内シグナル伝達ネットワークのRNA分子による制御経路の新規発見を目指し、質量分析計より得られたリン酸化タンパク質及びそれらのリン酸化部位についての大規模情報(リン酸化プロテオーム)について統計学的手法を駆使してデータマイニングを行った。リン酸化プロテオームデータの統計的特徴から得られたリン酸化部位獲得進化についての仮説、リン酸化活性動態とリン酸化部位周辺アミノ酸配列モチーフの関連性、タンパク質立体構造上におけるリン酸化部位の特徴についてそれぞれ議論し、RNA分子による細胞内シグナル伝達制御経路の新規発見のための有用な知見を得た。特に、大規模リン酸化データの統計的特徴から得られたリン酸化部位獲得進化についての議論では、はじめにリン酸化部位の数に従うリン酸タンパク質数の分布がベキ則になることを発見した。統計物理学や複雑系科学の分野では、乱数より発生し得る正規分布や対数正規分布とは異なり、ベキ則は優先的選択成長プロセスによって生成されることが知られている。したがって、進化的なリン酸化サイトの獲得が優先的選択成長プロセスを経てきたという仮説を立て、バイオインフォマティクス解析を行い、本仮説を補助することのできる複数の結果を得た。この成果は国際論文誌Molecular and Cellular Proteomics誌に掲載された。さらにDNAに情報を記録する技術に関連した新規理論をまとめた論文を発表し、国際論文誌Systems and Synthetic Biology誌に掲載された。

その結果、約6000の酵母遺伝子の内、60%近くがリン酸化タンパク質をエンコードする遺伝子であることが明らかになった。次に、我々はこの大規模リン酸化プロテオームデータをタンパク質間相互作用(PPI)ネットワーク上にマッピングすることによってPhospho-PPI(Phosphoproteome+PPI)ネットワークを作成し、他の酵母マルチプロテオミクスデータ(プロテオーム発現量、構造、リン酸化タンパク質結合ドメイン、シグナリングリアクトーム、キナーゼ基質オミクス)と統合した。その結果:1、Phospho-PPIネットワークではリン酸化タンパク質が有意に多くの相互作用数をもつことを発見し、他のマルチプロテオミクスデータとの解析によって、大規模で可逆的な細胞内リン酸化反応がタンパク質複合体形成のダイナミクスに影響を与える可能性を示した。2、また、細胞内では複合体を形成しているタンパク質群はひとつのキナーゼに一斉にリン酸化されるような現象が多いことを示した。本成果は、細胞内におけるリン酸化プロテオームおよびタンパク質間相互作用ネットワークの間にある大規模な影響について光をあてるものであり、今後これらの細胞内ダイナミクスを考える上で基盤となる解析技術を提供するものである。
エストロジェン、癌遺伝子と神経細胞死

ラット辺縁系培養神経細胞に対してglucocorticoidは、カイニン酸毒性を用量依存性に増加することを認めた。estrogenについては10^<-6>M以下の低濃度では、用量依存的に細胞生存率を増加させる、10^<-5>M以上では、単独で神経細胞生存率を低下させるという結果を得ている。このメカニズムを検討するために、以下の実験を行った。1.estrogenは辺縁系培養神経細胞に対して細胞内Ca^<2+>濃度の上昇をきたし、その持続が通常の伝達物質による数10秒程度の持続のCa^<2+>濃度上昇とは異なって、その持続が10分以上にわたる場合がある。この実験系にN型channel brockerであるω-conotoxineを加えたが、影響がみられなかった。一方、L型channel blockerであるniphedipineを加え、Ca^<2+>濃度上昇の抑制がみられた。このことからこのCa^<2+>濃度上昇の一部はL型channel blockerを介するものであると推定された。また、この実験系にRNA阻害剤としてアクチノマイシンDを加えたところ、部分的にCa^<2+>濃度上昇が抑制された。2.estrogen及び、glucocorticoid投与に伴う辺縁系培養神経細胞における原癌遺伝子発現の有無にについて、in situ hybridizationにより実験を行った。estrogenの全身投与後30分1時間にわたって、海馬、扁桃体などの辺縁系にc-fosおよび、zif286の発現を見ることを認めた。glucocorticoid投与ではこれらの原癌遺伝子発現は見られなかった。このことから、estrogenの低濃度では高濃度の場合とは逆に細胞保護的に働き、そのメカニズムの一つとして、AP-1 siteによって促進的に働くことが考えられる。今後、estrogenとglucococorticoidの同時投与によって原癌遺伝子の発現の有無を見る必要がある。3.肝組織でhepatocyto growthfactor(HGF)が神経細胞組織においても修復機転として働くことが推定されている。glucocorticoidによる細胞毒性及び少量のestrogenの細胞保護作用のメカニズムとして原癌遺伝子を介した、HGF mRNAの発現の調節があるものと仮説を立て実験を行った。カイニン酸の全身投与によりラット海馬で投与後6時間から48時間にかけてHGF mRNAが発現することをnothern blotting法により確認した。HGFのreceptorであるc-met mRNAについてもカイニン酸投与後、ほぼ同様な過程で、発現することが知られた。preminaryの結果ではあるが、このカイニン酸によるHGFの発現に対して、estrogenは促進を示しglucocorticoidは抑制を示した。
アリール化かご型シルセスキオキサンの高効率合成法開発と電子物性解明

かご型シルセスキオキサン(POSS)の内部には対称性の高いLUMOが存在することや、POSSがπ共役系分子に対して電子アクセプターとして作用することが知られている。しかし、その詳細については実験研究が不足しているために明らかになっていないのが現状である。本研究では、POSSを直接アリール化する反応を開発し、それを利用して様々なアリール化POSSを合成・分析することでPOSSが有する電子材料としての可能性を探求することを目的としている。これまでアリール化POSSを合成するには、前駆体としてアリール化したシランカップリング剤が必要であったが、反応性の高いシランカップリング剤を合成・単離することは容易ではなく、幅広いスクリーニングや系統的な調査の妨げになってきた。本年度は、前年度に行ったロジウム触媒に加えて、パラジウム触媒によってハロゲン化アリールからPOSSを直接アリール化する手法を開発した。前年度から基質の幅を大きく広げ、開発した反応の基質一般性の高さを実証した。さらに、ロジウム触媒によるPOSSの直接的アリール化反応のメカニズムを理論化学計算によって明らかにすることができた。また、かごの一部が欠損した不完全POSS化合物に対しても、開口部へのPd触媒による直接的アリール化反応を開発した。得られたアリール化不完全POSSは、フィラーとしてポリマー中に高濃度で分散できることが明らかとなった。この他にも、不完全POSSを用いた高分子を開発するなど、POSS材料を幅広く展開した。本年度は、遷移金属触媒反応によってハロゲン化アリールからPOSSを直接アリール化する手法を開発した。さらに、合成したアリール化POSSの光学測定と理論化学計算を組み合わせることによって、POSSとπ共役系分子がどのように相互作用するのかを系統的に調査した。その結果、POSSの内部に存在する球状のLUMOとベンゼン誘導体とは相互作用しておらず、ケイ素が置換したことによる吸収極大の長波長シフトを観測したことが分かった。また、POSSの材料化を目指して、POSSの対称構造を崩すことによって、自己組織化あるいはポリマー媒体中での分散安定性に与える影響を調べた。平成29年度において、POSSの直接的アリール化反応を確立することができた。本手法を用いることで数多くのアリール化POSSを合成することができ、これらの系統的な調査によってPOSSとπ共役系分子がどのように相互作用するかを実験・理論の両面から明らかにすることができた。これらの成果は、当初計画に記載した内容が順調に進捗していることを示している。また、POSSの対称性を崩すことによって得られる自己組織化挙動やポリマー中への安定な分散挙動は、POSSを材料化する上で極めて重要な知見である。この成果は、当初計画には含まれていない新たな知見である。以上のことを踏まえて、当初の計画以上に進展していると言える。平成30年度では、POSSの直接的アリール化反応の基質適用範囲を拡大することで、ベンゼン誘導体に限らず、さらに多種のアリール基を導入して光学特性の調査を行う。その中で蓄積された知見をもとに、POSSの材料としての新たな可能性を見出す。また、POSSのアリール化反応のメカニズムは不明な点が多く、理論化学計算でサポートしながら機構解明を目指す。
植物性食品香気発現における配糖体と酵素の相互作用機作

1.香気成分をアグリコンとする配糖体の分離と構造決定チャ生葉よりメタノール、ODSカラムによって粗配糖体画分を得、更に遠心分離液分配クロマトグラフィー(CPC,本研究補助金にて購入)で精製し、最終的にHPLCによって各化合物を単離した。glucoside,primeverosideの多数の配糖体が同定された。2.チャ生葉粗酵素系による合成配糖体の加水分解チャの代表的な香気成分であるbenzyl,alcohol,phenylethanol,geraniol,linaloolのそれぞれglucoside,primeveroside,visiaosideを合成し、これらを基質として、チャ生葉より調製した粗酵素系の加水分解活性を調べたところGeranyl primeverosideの加水分解が最も高く、糖についてはprimeverosideが、アグリコンについてはgeraniolが最も多く分解された。3.チャ生葉および製茶中の配糖体の定量配糖体画分をTFA化し、GCにより定量を行った結果、主要香気成分は全てglucoside,primeverosideとして確認された。また紅茶とその生葉中の配糖体組成を比較したところ、主要香気をアグリコンとする配糖体は、製茶中ではほとんど消失していた。これらの事実は、チャの香気形成において、葉中酵素系は配糖体の糖部分、アグリコン部分を共に認識し、紅茶製茶中の香気配糖体が消失している結果と共に、配糖体と酵素との相互作用が、植物性香気形成の主要な因子であることを示すものである。本年度は、植物体より香気前駆体となる可能性を持つ配糖体の分離を中心に行った。さらに香気生成の機構について、茶生葉より調整した粗酵素を用い、合成した各種配糖体に対する特異性を調べた。1)茶生葉、サンショウ生葉、ショウガ根茎を、メタノール抽出後、各種クロマトグラフィーにより、配糖体画分を分離し最終的に高速液体クロマトグラフィーにより各配糖体を精製した。2)粗配糖体画分を、市販のクリコシダーゼで加水分解したところ、主要香気成分と同一の化合物が生成する事を、ガスクロマトグラフィー-質量分析法により確かめた。これにより、香気成分が配糖体アグリコンとして生体中に蓄えられていることが明らかとなった。3)茶生葉よりアセトンパウダーを調整し、これを粗酵素系として各種配糖体の糖部分に対する特異性を調べた。グルコース、キシロース、アラビノース、プリメベロース、ビシアノースの1-p-nitrophenyl配糖体を合成し、酵素活性を測定したところ、プリメベロシドに対する活性が最も高く、茶葉中に同配糖体が多種存在することの意義が、説明できた。茶香気の主要成分であるベンジルアルコール、フェニルアルコール、リナロール、ゲラニオールのプリメベロシドを合成し、上記の粗酵素系で加水分解を行ったところ、ゲラニオールついでリナロールの生成が高かった。生葉中の配糖体存在比と異なり酵素の作用をうけて形成される紅茶香気中に、モノテルペンアルコール類が多く存在する機構が説明できた。1.チャ粗酵素による配糖体の加水分解上記12種の合成配糖体を基質として、チャ生葉より調製した粗酵素液による加水分解活性を調べた。生成するアグリコンをGCにて定量して算出し、活性の比較を行った。その結果、糖部分についてはprimeverosideが最も加水分解を受けやすく、アグリコンについてはgeraniol,linaloolの如きテルペンアルコール類の法がbenzyl alcohol,phenyethanolの様な芳香族アルコールより加水分解を受けやすかった。、チャ生葉、製茶中の配糖体の定量粗配糖体画分をTrifluoroacetyl化して、GC,GC-MSにより分離、定量を行った。主要香気成分は全てglucoside,primeverosideとして確認された。

また紅茶とその生葉中の配糖体組成を比較したところ、主要香気をアグリコンとする配糖体は、製茶中ではほとんど消失していたことから、配糖体が紅茶の主要な香気前駆体であることが推定された。
侵入害虫アリが日本の在来生物相に及ぼす影響と分布拡大メカニズムの解明

アルゼンチンアリの瀬戸内海沿岸地域での分布状況、広島県廿日市市周辺での分布拡大の実態、アリ類をはじめとする在来他生物に及ぼす影響等を調査した。主な結果は以下のとおり。1.瀬戸内海沿岸の65都市でアルゼンチンアリの有無を調査し、8都市に分布していることが明らかになった。また、廿日市市周辺を除くと分布のスケールは小さく、日本への侵入は比較的近年であると考えられた。2.廿日市市周辺の都市公園など77か所で2000年から定期的にアリ相の調査を実施した。アルゼンチンアリの侵入公園は2000年の27か所から2005年秋には41か所に増加し、着実に分布が拡大していた。3.アルゼンチンアリ侵入公園では、在来アリの種多様性が有意に低下した。調査期間中にアルゼンチンアリが侵入した公園では、在来アリの種数が急激に減少した公園はごくわずかで、種多様性の低下には少なくとも数年は必要なようであった。4.アルゼンチンアリの影響は、在来種間で著しくことなっていた。クロヤマアリやトビイロシワアリをはじめとする大部分のアリは、アルゼンチンアリの侵入地での出現頻度が著しく低かったが、サクラアリやウメマツオオオアリでは未侵入地の出現頻度と差がなかった。5.捕食者に対する影響を明らかにするために、ニホンアマガエルの餌内容や餌選好性を調査した。アマガエルは多数のアリ類を捕食しており、餌として利用されていたアリの種多様性は、アルゼンチンアリ未侵入地に比べて侵入地で低かった。本年度は、瀬戸内海沿岸地域の外来アリ分布広域調査、廿日市市周辺におけるアルゼンチンアリ分布拡大調査用定点観察プロットの設定と定期調査、営巣場所をめぐる在来アリとアルゼンチンアリの相互作用、アリ捕食者の食性調査などを実施した。主な結果は以下の通り。(1)広域調査ではアルゼンチンアリの新産地は発見できなかった。(2)廿日市市では着々とアルゼンチンアリの分布が拡大しており、新侵入地が数か所見いだされた。アリの巣別れによる分布拡大速度は遅く、年間20-50メートル程度であった。最近侵入した地点では在来アリの著しい減少は確認されなかったことから、在来アリの駆逐には侵入後かなり長い年数が必要であることが示唆された。(3)クロヤマアリはアルゼンチンアリが侵入した地点で激減するが、巣をマークして定期的に巣の利用者を記録したところ、幾つかの巣がアルゼンチンアリに置きかわっており、巣の乗つ取りがクロヤマアリが駆逐される至近要因のひとつと考えられた。(4)アリ捕食者であるニホンアマガエルの食性を調査し、本種の若齢期の餌の大部分がアルゼンチンアリであることが明らかになった。追加実験が必要ではあるが、広食性捕食者に対するアルゼンチンアリの影響は軽微なようだった。これらの野外調査とともに、これまでの予備調査結果をまとめて在来アリに及ぼす影響について学術雑誌(Sociobiology)に投稿するとともに、国際社会性昆虫学会で発表した。また、アルゼンチンアリの分布状況や在来アリに及ぼす影響などについて一般向け雑誌(昆虫と自然)に紹介した。本年度も、瀬戸内海沿岸地域の外来アリ分布広域調査、廿日市市周辺におけるアルゼンチンアリ分布拡大調査用定点観察プロットの設定と定期調査、営巣場所をめぐる在来アリとアルゼンチンアリの相互作用、アリ捕食者の食性調査などを実施した。(1)瀬戸内海沿岸の大阪府から山口県まで、および香川県と愛媛県においてアルゼンチンアリの分布状況を調査した。新産地は発見できず、山口県柳井市と岩国市、広島県大野町から廿日市をこえて広島市まで、および兵庫県神戸市のみが現時点の分布地であると考えられた。分布は不連続で、廿日市周辺でも少なくとも2つの空間的に隔離された個体群が存在していた。また、廿日市市をのぞくと、いずれの分布地も分布範囲は狭く、侵入してからそれほど長い時間が経っていないと考えられた。(2)廿日市市では着々とアルゼンチンアリの分布が拡大しており、昨年よりも侵入地が数か所増加した。

昨年と同様に最近侵入した地点では在来アリの著しい減少は確認されなかった。(3)クロヤマアリはアルゼンチンアリが侵入した地点で激減するが、巣をマークして定期的に巣の利用者を記録したところ(昨年度より継続)、幾つかの巣がアルゼンチンアリに置きかわっており、巣の乗っ取りがクロヤマアリが駆逐される至近要因のひとつと考えられた。(4)昨年度に引き続きアリ捕食者であるニホンアマガエルの食性を調査し、本種の若齢期の餌の大部分がアルゼンチンアリであることが明らかになり、野外調査結果からは、広食性捕食者に対するアルゼンチンアリの影響は軽微なようだった。しかし、アマガエルの選好性を室内で調査すると、在来アリのいくつかの種に比べるとアルゼンチンアリの捕食量は少なく、また、アルゼンチンアリだけを餌として与えた若令個体は、3週間以内にすべて死亡し、餌としては不十分なようだった。16年度も廿日市市内および周辺市町村においてすでに設定してある調査地点でアルゼンチンアリ・そのほかの外来アリ類・在来アリ類の分布調査を継続し、外来アリの分布拡大状況、在来アリ群集の経年変化を明らかにし、本種が確実に分布を広げていること、さらに本種の侵入地で在来アリの種多様性が低下していくことがあきらかになった。また、廿日市市の市街地に隣接する森林でアリ相の定量採集を実施し、本種が森林内にも侵入していること、森林性在来アリ類の多様性も市街地と同様に低下していることなどがあきらかになった。しかし、森林性アリの大多数を占める地中性アリ類に対する影響は軽微だった。市街地でアルゼンチンアリの影響をうけやすいクロヤマアリと近縁なハヤシクロヤマアリは、アルゼンチンアリが侵入した森林では少なくなり、アルゼンチンアリと市街地でしばしば共存しているサクラアリと同属のアメイロアリは、森林内でアルゼンチンアリと共存する傾向があった。捕食性生物に対する影響を調査するため、ニホンアマガエルの食性を明らかにするとともに、室内で各種アリ類に対する選好性も調査し、アルゼンチンアリはカエルによく捕食されるものの、カエルにとっての栄養的価値は低いらしいことが示された。また、本調査の過程で、汎世界的に分布している外来侵入アリであるトカラウロコアリを調査する機会に恵まれ、本種には雄がおらず、未交尾の女王が処女生殖によって働きアリや女王になる卵を産む希有な生態を有することが明らかになった。17年度も廿日市市内および周辺市町村においてすでに設定してある調査地点でアルゼンチンアリ・そのほかの外来アリ類・在来アリ類の分布調査を継続し、外来アリの分布拡大状況、在来アリ群集の経年変化を明らかにし、本種が確実に分布を広げていること、さらに本種の侵入地で在来アリの種多様性が低下していくことが明らかになった。2000年以来の調査結果をまとめ、調査地のアリ相の経年変化をみることによってアリゼンチンアリの侵入による在来アリの種構成の変化の様相が明らかとなった。16年度に引き続き、廿日市市の市街地に隣接する森林でアリ相の定量採集を実施し、市街地に比較すると在来アリへの影響は軽微であること、特に森林性アリの大多数を占める地中性アリ類に対する影響がほとんどないことなどが明らかとなった。