本文へスキップします。

H1

国内研究者論文詳細

日本人論文紹介:詳細

2024/07/12

ランダム行列の観点から解き明かす複雑な生態系における創発的ネットワーク不確定性

論文タイトル
Unraveling emergent network indeterminacy in complex ecosystems: A random matrix approach
論文タイトル(訳)
ランダム行列の観点から解き明かす複雑な生態系における創発的ネットワーク不確定性
DOI
10.1073/pnas.2322939121
ジャーナル名
Proceedings of the National Academy of Sciences
巻号
Vol. 121 No. 27
著者名(敬称略)
川津 一隆
所属
東北大学 大学院生命科学研究科
著者からのひと言
「風が吹けば桶屋が儲かる」は因果の連鎖が意外な結果を引き起こすことの例えとしてよく知られています。ですが、実生活でこのような体験が頻繁に起こることはないのではないでしょうか?本研究では「桶屋が儲かる」が事前に分かる条件、すなわち「どんなネットワークでどんな風が吹いたか」を理論的に明らかにしたもので、生態学のみならず人間社会全般でインパクトを与える結果になると考えています。

抄訳

第三者を介した間接的な相互作用は、「敵の敵は味方」のように、直接的な種間関係からは予期できない結果を引き起こす。特に、複雑なネットワークでは、膨大な数になる間接効果が撹乱の影響を予測困難にすると考えられてきた。しかしながら、このネットワーク不確定性がどのような生態系で生じるかについてはほとんど分かっていなかった。そこで著者はランダム行列理論と呼ばれる数学理論を応用し、多様な種間関係のバランスが不確定性を創発する鍵であることを世界で初めて明らかにした。具体的には、不確定性は上位捕食者が卓越する食物網で一般的なのに対し、従来の予測に反して競争/協力関係を多く擁する群集では起こりにくいことが分かった。本研究で提示した生態系応答の予測可能条件は、生物多様性保全に重要な示唆を与えるほか、結果から因果関係を推定するネットワーク同定の逆問題にも応用でき、医学などの他分野への貢献も期待される。

論文掲載ページへ