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本授業では、生物にみられる多様性のうち、生物集団内での個体や遺伝的多様性と、生物群集内で存在する生物種の多様性について、焦点をあてる。集団内になぜ性質の異なる個体や遺伝子が維持されているのか、という問題は、人間集団内の多様性の問題にも繋がる。それとは別に、なぜ地球上に多様な生物種が存在し、そのような生物多様性は、どのように維持されているのか、また、生物多様性がもたらす人間社会への影響についての問題は、持続可能な人間社会の問題とも関連している。受講者は、そのような多様性の問題についての講義の中で質問、議論をしながら理解を深める。また、生物に関わる多様性に関する講義の聴講と文献をよみ、発表することで、多様性についての理解を深める。また、それらをもとに、人間を含めた生物の多様性についての諸問題についての考察を進める。
This lesson focuses on the diversity found in living organisms, both individual and genetic diversity within a population and the diversity of species present within a community. The question of why individuals and genes with different properties are maintained in a population is linked to the question of diversity within human populations. Apart from that, the question of why there is a diversity of species on the planet and how such biodiversity is maintained, and the question of the impact of biodiversity on human society, is also relevant to the issue of sustainable human society. Participants will deepen their understanding of such diversity issues by asking questions and discussing them during the lectures. They will also deepen their understanding of diversity by attending lectures on biodiversity, reading literature and presenting their findings. Based on these, students will also consider various issues related to the diversity of living organisms, including humans.
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.
水圏には極めて多様な生物が生息している。一部の種については栽培漁業の対象として増養殖事業が展開されているものの、多くの種は実質的または潜在的な遺伝資源として広大な天然の開放系に存在している。このような水圏生物資源の開発・持続的利用・保全のためには、生物種本来の多様性とその維持機構についての理解が必須であり、解明しなければならない様々な問題が山積している。本講義ではそうしたことを念頭に置き、水圏生物資源の開発・持続的利用・保全を考える上で重要となる遺伝学的諸問題について講ずる。特に、問題を理解する上で不可欠な集団遺伝学的・進化学的観点を導入し、水圏生物資源の持続的利用と保全についてより多面的な思考力を涵養する。
The aquatic environment is home to an extremely diverse range of organisms. While some species have been developed for cultivation and fishery, many species exist in the vast natural open system as substantial or potential genetic resources. In order to develop, sustainably use, and conserve such aquatic biological resources, it is essential to understand the intrinsic diversity of species and the mechanisms that maintain them. In this lecture, we will discuss genetic issues that are important for the development, sustainable use, and conservation of aquatic biological resources with these issues in mind. In particular, we will introduce population genetic and evolutionary perspectives, which are essential for understanding the issues, and cultivate the ability to think more multilaterally about the sustainable use and conservation of aquatic biological resources.
生命科学は20世紀後半以降著しい発展を遂げてきた。生命の驚異的な仕組みが解き明かされてくると同時に、遺伝子組換え技術やゲノム編集技術によって、ゲノムを改変することも可能な時代になってきた。また、生命の仕組みの解明だけでなく、人間を含めた生物がなぜどのように進化してきたのかという進化の仕組みが明らかになりつつある。進化的視点を考慮した生命科学は医療、食糧、環境など現代社会が直面する多くの問題を解決する手段として必要なだけでなく、「人間とは何か」「未来社会はどうあるべきか」というような根源的な問題を考える上でも必要な教養となりつつある。本講義では、進化の基本機構について習得したのち、ゲノム、細胞、個体から生態系ベルまでの生命現象に焦点をあて、進化的視点から解説する。それらをもとに、生命現象の意義について自ら考える基礎を提供することを目的とする。
Life science has made remarkable progress since the late 20th century. At the same time that the marvelous mechanisms of life have been unraveled, it has become possible to modify the genome through genetic modification and genome editing technologies. In addition to the elucidation of the mechanisms of life, the evolutionary mechanisms of why and how organisms, including humans, have evolved are also becoming clearer. Life science from an evolutionary perspective is not only necessary as a means to solve many of the problems facing modern society, such as medicine, food, and the environment, but is also becoming a necessary education for thinking about fundamental questions such as "What is a human being? In this lecture, after learning about the basic mechanisms of evolution, we will focus on life phenomena from genomes, cells, and individuals to ecosystem bells, and explain them from an evolutionary perspective. Based on these, the course aims to provide students with a basis for thinking about the significance of life phenomena.
海洋生物学実習Ⅱは、2024年8月6日（火）から8月13日（火）まで浅虫海洋生物学教育研究センターにて開催される。以下の2つのコースのうち1つを選択して参加する。
生態学コース：
生物多様性とは何か？どのような価値があるか？この問に答えることは簡単ではない。本実習では、各自が生物多様性の意味とその価値を考え、それを正確に反映する多様性尺度を提案し、実際にフィールドで定量する。実習を通じて、課題の設定とそれを解決するための理論的思考、フィールドワーク、データ解析、成果発表という研究の一連の流れを実践的に学ぶことができる。
分類学コース：
海洋には何種の生物が存在しているのだろうか？種の多様性を理解することは生物学において最も基本的な課題の一つである。実習を通して、潮間帯岩礁・砂浜・アマモ場・潮下帯泥底等のフィールドにおいて様々な生物の採集法・観察法・同定法を習得し、海洋生物の種の豊富さを明らかにすることを目指す。また陸上と比較して遥かに多様な動物門を観察することができる海洋生態系において、様々な生物の体の構造について学び、海洋生物の多様性を体験的に理解することができる。
This course will be held from 6th August to 13th August at Asamushi Research Center for Marine Biology, Aomori. Students can choose a course to participate in from following two courses.
Ecology course:
What is biodiversity? What is the value of biodiversity?? It is not easy to answer these questions. In this course, each student will deeply think about the meaning and value of biodiversity, propose a new measurement for the biodiversity which reflect the value correctly, and try to measure that in the field. You can empirically learn a series of flows of research: issue setting, logical thinking for the solution, field work, data analysis, and presentation, through this course.
Taxonomy course:
How many species exist in the Ocean? Understanding species diversity of organisms is one of the most fundamental questions in marine biology. This program aims to enhance students, understanding the species richness of marine organisms by actually sampling, observing and identifying in the marine field (e.g. intertidal rocky shores, sandy beaches, seagrass beds and subtidal muddy bottoms). In the marine field, where more animal phyla can be observed than on land, students can learn about the basic body plans of the different phyla and gain a practical understanding of marine biodiversity.
人間活動の影響により、地球上の生態系は大きく改変されてきた。それに伴い、現在多くの生物種が絶滅の危機にさらされ、生物の多様性は著しく損なわれつつある。また人為的な環境変化によって生じた生態系の変化は、それがもつ機能を劣化させ、人間の生活にも影響を及ぼしつつある。このような状況の下で、生物多様性の損失を止め、生態系を修復し、適切に維持管理するための技術の開発と、その適切な活用が求められている。保全生物学は、進化生物学と生物地理学、群集生態学を基礎として、上記の目標を達成するために生まれた応用科学分野である。この講義では、保全生物学の基礎とその目標、理念、概要について解説し、その実際の適用例について説明する。
Human activity have caused radical changes in ecosystems and serious decline in biological diversity. A number of species have become extinct, resulting in loss of species diversity. In addition, anthropogenic impacts have damaged function of ecosystems. Thus, developments of proper technique to conserve ecosystem and biological diversity is required. This course introduces the foundations of conservation biology to students taking this course. It also deals with evolutionary biology, biogeography, and community ecology, which are base of conservation biology. At the end of the course, participants are expected to understand concept, aim and practical aspect of conservation biology.
森林は、最も豊かな生物多様性を維持している生態系の一つであり、多様性の仕組みの解明や保全方法などが世界的に進められつつある。本実習では東北地方を代表する森林植生の一つであるブナ林やハルニレ林などで、森林構成種の種多様性および多種共存機構について学習する。同時に、冷温帯落葉広葉樹林における主要構成種の種識別法を修得し、測樹に関する基礎技術についても学ぶ。
Forests are one of the ecosystems that maintain the richest biodiversity, and elucidation of mechanisms of diversity and conservation methods are being promoted globally. In this class, we will learn about species diversity and the coexistence mechanism of forest woody species, such as beech and elm, which are one of the forest vegetation representatives of the Tohoku region. At the same time, we learn the species identification method of major constituent species in the cool temperate deciduous broad-leaved forest and also learn basic skills in forest ecology.
寒流(親潮)と暖流(黒潮)が混合する海域に位置し、対馬暖流が沿岸域を南下する三陸沿岸の生物の多様性、環境の多様性を実感し、その重要性を知ることを目的とする。具体的には東北大学農学部の女川フィールドセンターに宿泊して、実際に沿岸岩礁域潮間帯で生物を採集、形態による分類とその機能、分布域との関連性を調べ、種、形態、分布、生態、環境、機能等の多様性について考察する。
To understand importance of biodiversity for coastal aquatic production
(1) Observation of species diversity in coastal area,
(2) Observation of early development of marine invertebrate species
この講義では、動物生態学に関する基礎理論や応用事例について概説する。特に、種間相互作用、行動、種のニッチ、地理的分布、個体群統計、生物多様性と生態系機能、群集集合、そして人間の活動が現在から将来までにおいて生態系に対して与える影響などに重点をおいて講義を行う。
This course reviews basic theories and applications of animal ecology, including topics in species interactions, behavior, species niches, geographic distributions, population demography, biodiversity and ecosystem functioning, ecological community assembly, and present and future impacts on ecosystems from human activities.
寒流(親潮)と暖流(黒潮)が混合する海域に位置し、対馬暖流が沿岸域を南下する三陸沿岸の生物の多様性、環境の多様性を実感し、その重要性を知ることを目的とする。具体的には東北大学農学部の女川フィールドセンターに宿泊して、実際に沿岸岩礁域潮間帯で生物を採集、形態による分類とその機能、分布域との関連性を調べ、種、形態、分布、生態、環境、機能等の多様性について考察する。
To understand importance of biodiversity for coastal aquatic production
(1) Observation of species diversity in coastal area,
(2) Analyses of genetic divergence in aquatic species,
(3) Observation of early development of marine invertebrate species
(4) Training the method of marine biotechnology