生物環境工学

落葉樹と常緑樹、両者は全く違う生き方ですが、どうして同じ環境に共に生きられるのでしょうか。同所的に自生している落葉樹と常緑樹の葉における炭素の収支バランスを詳細に研究しました。常緑樹は冬の凍結に備えて、頑丈な葉を作るために、落葉樹よりも約2倍の炭素を必要とします。一方で、その投資は長期間の光合成によって補われ、炭素の費用対効果は、落葉樹でも常緑樹でも同程度でした。冬を避けるか耐えるかが、落葉樹と常緑樹の違いですが、炭素の収支バランスは同程度で、それがゆえに共存できるようです。

小型エビ類がいる河川といない河川で実際の生態系を比較し、一つの河川の中で小型エビ類がいる部分といない部分を実験的に作り出して他の生物の応答を調べました。エビがいると川底の生物相が変わり、川底を覆う細かな有機物が減少し、栄養塩動態も変化し、河川水中の栄養塩濃度にまで影響が及ぶ可能性が示唆されました。

「ヤマトシロアリ」のゲノム情報の解読および、カースト別の大規模遺伝子発現解析に成功しました。シロアリの社会性の進化には遺伝子の重複が重要な役割を果たしていることが明らかになりました。重複した遺伝子はカーストごとに発現パターンが異なる傾向があることがわかりました。重複遺伝子には、化学コミュニケーションや社会的免疫・防御などの社会性に関連する機能を持った遺伝子が多くみられました。

南極・昭和基地でウェッデルアザラシに水温塩分記録計を取り付けて調査を行い、その観測データから、秋に外洋の海洋表層から暖かい海水（暖水）が南極大陸沿岸に流れ込んでいること、また、その暖水を利用することでアザラシが効率よく餌をとっていたことを明らかにしました。

北海道大学雨龍研究林内の希少な天然氾濫原において研究を行い、河川の氾濫が氾濫原生態系の生物多様性を維持する上で重要であることを示しました。河川の氾濫から収束までの間、水の流れの変化と生物の応答を克明に調査し、氾濫と共に様々に形を変えながら流れ下る川の水のダイナミクスが幻の巨魚イトウをはじめとする様々な魚や両生類、そして水生昆虫やプランクトンなどの多様な生物が氾濫原に生息する秘訣となっていることを示しました。

生物集団の移動軌跡から相互作用の規則、例えば「誰を見てどう動いたか」を理論とデータから推定できる機械学習技術を新たに開発しました。これまで概念的であった動物行動学の理論モデルに基づき、1つの機械学習モデルを用いて、多種の生物集団に柔軟に適用できる定量的な解析方法が開発されました。

ガボン共和国・ムカラバ国立公園に暮らすマンドリルの群れの移動速度変化について、伝統的な直接追跡法と新規手法の自動撮影カメラを組み合わせて調査しました。

岩手県船越湾の海底から採取された長寿二枚貝ビノスガイの死殻の年輪解析と放射性炭素年代測定から、2011年3月11日に発生した津波が、ビノスガイの大量死を招いていたことを明らかにしました。

葉毛の特徴が大きく異なるクワ科近縁の二樹種(ケイ酸質の葉毛を高密度で有するカジノキと葉毛をほとんどもたないヤマグワ)を用いて、ケイ酸質の葉毛が中型・大型土壌動物による葉の分解を抑制する可能性を実験的に明らかにしました。

世界で初めての光るタグを付けて暗闇のなかで追跡する手法に挑戦し、夜行性魚類ハタンポ科の夜間の行動生態の解明に繋がった。これまでの予想に反し、ミナミハタンポが夜間にサンゴ礁の外まで長距離を回遊していることが判明した。サンゴ礁の外から内までエネルギーを運搬する生態系にとっての重要な役割を果たすことが分かった。

ニホンジカの性比は分布の周辺部と中央部で異なることがわかりました。一定の生息密度に達するまでは、生息密度が高くなるほど角なしシカ(メスと1歳未満のオス)の比率が高くなりました。シカの個体群管理には、子を生むメスを駆除して次世代を減らすことが有効であり、メスが多い地域の特定は効率的な個体群管理に役立つことが期待されます。

森林などの陸域生態系で優占するトビムシをはじめとする土壌動物の多くの分類群が、落葉など枯死有機物の分解者として機能しているわけではないことを明らかにしました。