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遺伝子から個体、集団・生態系へ至る生命現象の階層を通じた生物の環境応答やその背後にある適応のメカニズム関わる研究を概観するとともに、それら研究を進めていくうえで重要な視点や手がかりがどのように導かれ、問題解決に貢献してきたかなど、具体的な研究例を挙げて説明する。
／Students will learn various ideas necesary for studying adaptabilities of plants and animals under given environmental conditions and how researchers have discovered and theorized these ideas for progressing our understandings on adaptabiity at different levels from genes and cells to individuals and populations.
生物の進化を駆動した個体発生のメカニズムについて学ぶことで、個体発生と生物進化との関係や適応形質について理解する。特に形態など生物種固有の形質の種間差・多様性を生み出す個体ダイナミクスを、遺伝学、発生生物学、細胞生物学、ゲノム科学の内容を中心に講義する。
In this course, students will understand the relationship between ontogeny and biological evolution, and the adaptive trait, by learning the mechanisms of ontogeny that drives the evolution of living organisms. In particular, the course will give lectures on individual dynamics that generate interspecific differences and diversity of traits inherent in species, such as morphology, mainly on the contents of genetics, developmental biology, cell biology and genome science.
生物群集過程
特定の生態学データを題材に、生物群集の特徴を捉え、その構造決定機構を解析する実習を行う。具体的には、データが持つ生物学・生態学的背景を学習した後、データに含まれる各種の生物量や群集の多様性といった特徴を要約・抽出し、それら「群集構造」の違いがどのような生物・無生物環境と関係しているかを解析し考察する。以上の実習を通して、マクロ生物学の研究に欠かせない、統計モデリングの概念と結果の可視化・アウトプットの仕方を学習する。また、これらを効率的に行うためのツールであるプログラミング言語RやRStudioなどに親しむことも目的とする。得られた結果は班ごとに議論してまとめ、実習最終日にプレゼンテーションを行うことで理解を深めていく。実習には各自のPCを持参（BYOD）すること。
植物の成長・競争
オオオナモミの純群落内の各個体の成長を追跡し、光をめぐる植物の種内競争のしくみを理解する。また、層別刈取法を用いて群落全体の生産構造を解析し、光環境の違いに各個体がどのように応答しているかを理解する。異なる高さに存在する葉の光合成測定を行い、葉の光合成特性が葉の生育環境によってどのように異なるかを理解する。
Analysis of ecological community
This course is planned to learn the way to capture the characteristics of ecological community and analyze its structure, with several ecological dataset. Specifically, students will format 'dirty' raw data into a format easy for the ecological analysis. Then, you will extract community features, such as biomass and biodiversity, and analyze how the differences in the community structure are related to biotic/abiotic environments. Through the analysis, students will get used to the tools like a programming language R, RStudio, etc. The results will be discussed by each group and presented on the final day. Note: the course will be held with BYOD (Bring Your Own Device).
Growth and competition of plants
To learn the mechanisms of intraspecific competition for light among plants using a growth analysis of Xanthium canadense plants in a monoculture stand. Students also analyse the productive structure of the stand using a stratified-clipping method and learn different responses of plants depending on their light environment.
沿岸岩礁域の一次生産者である水圏植物の主に海藻についてその生物学的・生態学的特性を学ぶ。まず、地理的・垂直的分布、生物季節、個体群の維持と生産力、動物との相互関係について理解する。また、海藻と環境との関わり、海藻の養殖について、海洋汚染の影響についてなど人間生活にも関わる応用的な側面からも考察する。これらの科学的知見にもとづいて、人類の未来にとっての水圏植物学および水産学の重要性についての理解を深める。
This course offers an opportunity to learn about the biological and ecological aspects of marine plants such as marine algae as essential primary producers in the rocky coastal ecosystem. First, students will study geographical and vertical distributions, phenology, population dynamics, primary production and plant-animal interactions. Applied aspects related with our life such as environmental effects, aquaculture of algae and marine pollution will also be discussed. Students can deepen their understanding of the importance of marine plant ecology linked with fishery sciences for our future.
陸上植物は，極めて多様に進化しています．本講義では，植物が多様性を獲得するに至った要因やその進化的傾向について，分子系統学，集団遺伝学，進化生態学，植物分類学などの観点から解説します．また，野生植物のかなりの種が現在，絶滅の危機にあります．そのような種の現状や保全についてもこの講義では扱います．講義前半では，種および集団レベルの多様性進化とその維持機構について，後半では，絶滅危惧植物の保全の関する話題と遺伝子レベルから見た植物の多様性について解説することになります．
In this course, I will talk about evolutionary biology in land plants from the view of molecular phylogeny, population genetics, evolutionary ecology, and plant taxonomy, In addition, I will talk about conservation biology of wild plants.
コンブ目大型褐藻類の中でも最もよく研究が行われているジャイアントケルプをモデルとして取り上げ、主にその生態学的な側面について学ぶ。テキストの購読や関連文献の紹介をベースに講義を進める。はじめに、ジャイアントケルプの群落維持の仕組みについて扱う。次に、巨大な海中林の中の環境とそこに住む海藻類や多様な動物の相互関係について検討してゆく。
In this course, students will understand the ecological aspects of giant kelp communities based on the reading of a textbook and relevant references. Students will study the maintenance mechanism of kelp communities and the biological interactions in the kelp forest ecosystem.
植物の生態学的特性（形態や繁殖特性など）は多様である。たとえば、花の色や形、種子の大きさや生産種子数は植物種によって非常にさまざまに異なる。このような多様性はなぜ進化したのであろうか？本講義では、「より多くの子を残した型は次世代での頻度を増す」という原理の元にこれらの多様性の進化を理解することを試みる。そして、植物の繁殖や成長戦略、動物との共進化などを対象に、どのような性質がなぜ進化したのかを解明していく。
I explain the adaptive strategies of plants.
授業の目標
・生物学を構成する基本的な分野への全般的認識を得る．
・自然と生態系のつながりについて全般的認識を得る．
・工学との関わり方について概略を説明できる．
授業の概要
生物学を構成する基本的な事項、生体を作る分子，生体膜、細胞のはたらき，代謝、免疫、生殖・発生・分化、遺伝子発現、多様性と進化、生態系等について、人間社会・技術とのつながりを含めて概説する.．
達成方法
講義と小テスト・レポートによる．
Objectives:
To understand the outlines and basics of component fields of biology, structures of ecosystems, and their linkages with engineering
Lecture summary:
The following topics are lectured: basic components of biology, biomolecules, biomembrane, roles of cell, metabolisms, immune, reproduction/development/differentiation, gene expression, diversity and evolution, ecosystem and their linkages with human society and engineering.
Methods:
Lectures and quizzes
Rをつかったデータ分析の基本
形態による系統解析
植物の開花戦略の解析
Basic data analyses by R
plant ecology analysis
morphological analyais
estimation of phylogeny by morphology
sex determination by molecular marker
analyses for flowering strategies for plants