研究者業績

上野 尚久

ウエノ タカヒサ  (Takahisa UENO)

基本情報

所属
千葉大学 大学院理学研究院
学位
学士(理学)(2019年3月 千葉大学)
修士(理学)(2020年9月 千葉大学)
博士(理学)(2023年9月 千葉大学)

ORCID ID
 https://orcid.org/0000-0003-3204-4887
J-GLOBAL ID
202201005266577705
researchmap会員ID
R000043819

生物多様性が個体群や群集、生態系にどのような影響(効果)をもたらすのかについて興味をもっています。最近は、多種共存の理論も勉強しています。

通常、遺伝子は身体を構成するタンパク質を作るための指示書、すなわち個体レベルの性質を決定する因子、としてよく知られています。そのような遺伝子が、個体より高次元の性質、例えば個体群の動態など、をも説明しうる要素であるかもしれないことが、近年いくつかの研究で示唆されてきています。

ゲノム上の役割がよくわかっていない遺伝子はまだまだ多くあると言われています。そのうちのいくつかは、もしかしたら個体より上の生物学的階層から眺めることで初めて、その役割が見えてくることがあるかもしれません。

takahisa.ueno3[at]gmail.com


論文

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  • Takahisa Ueno, Akiko Takenoshita, Kaiya Hamamichi, Mitsuhiko P. Sato, Yuma Takahashi
    Scientific Reports 13(1) 2023年12月19日  査読有り筆頭著者
    Abstract Seasonal environmental change is one of the most rapid and striking environmental variables. Although relatively rapid adaptation to environmental changes over several years or several decades has been described in many taxa, rapid responses to seasonal environments are delicate, and therefore, the detection of the evolutionary responses requires sensitive methods. In this study, we examined seasonal changes in phenotypes related to thermal tolerance and morphological traits of Drosophila lutescens collected at the spring and autumn periods from a single location. We first demonstrated that flies in the two seasonal periods were almost genetically identical using double-digest restriction site-associated DNA sequencing and analysis. Using an experimental design to eliminate the effect of possible confounding factors that influence phenotypes (i.e., maternal effects and the environmental conditions in which each phenotype was analyzed), we showed that the heat tolerance of D. lutescens was significantly higher in the autumn population than in the spring population. Furthermore, cold tolerance was slightly higher in the spring population than in the autumn one. Although wing length and thorax length did not change significantly between seasons, the ratio of wing length to thorax length changed significantly between them. These results suggest that seasonal environmental heterogeneity induces rapid phenotypic changes within a year. Finally, we discuss the possibility of rapid evolutionary responses to seasonal changes.
  • Takahisa Ueno, Yuma Takahashi
    Biology Letters 17(7) 20210194-20210194 2021年7月  査読有り筆頭著者
    Intrapopulation variation in behaviour, including activity, boldness and aggressiveness, is becoming more widely recognized and is hypothesized to substantially affect ecological and evolutionary dynamics. Although previous studies used candidate-gene approaches and genome-wide association analyses to identify genes correlated with variations in activity and aggressiveness, behavioural variation may not be fully captured in the nuclear genome, as it does not account for mitochondrial genomes. Mitochondrial genes encode products that are key regulators of the cellular energy-producing pathways in metabolic processes and are thought to play a significant role in life-history and reproductive traits. In this study, we considered many isofemale lines of Drosophila immigrans established from two wild populations to investigate whether intrapopulation variation in the mitochondrial genome affected activity level within this species. We identified two major haplogroups in these populations, and activity levels in both larvae and adults differed significantly between the two haplogroups. This result indicated that intrapopulation variation in activity level may be partially controlled by mitochondrial genes, along with the interaction between nuclear and mitochondrial genes and the age of individual organisms.
  • Takahisa Ueno, Yuma Takahashi
    Ecology and Evolution 10(24) 14388-14393 2020年12月  査読有り筆頭著者
    Genetic diversity within a population, such as polymorphisms and personality, is considered to improve population performance because such intraspecific variations have the potential to alleviate the competition for a limited resource or the risk of predation and sexual harassment at a population level. Variation in the level and rhythm of daily activity in a population could also affect population performance by directly altering ecological, social, and sexual interactions among individuals. However, it remains to be elucidated whether such intra-population variation in the level and rhythms of daily activity exists in a natural population. Here, we investigated the genetic variation in daily activity within a single natural population of Drosophila immigrans. We established 21 isofemale lines from a single natural population and measured larval activity level and the level and daily pattern of adult activity over a 24 hr period. Larval activity level significantly varied among isofemale lines. Likewise, the activity level in the adult stage significantly varied among lines. The significant variation was also found in the daily pattern of adult activity; some lines showed greater activity level in the daytime, and others showed greater activity level in the night. Our results consistently suggest that there is a genetic variation in behavioral activity in a natural population, probably contributing to shaping the population performance.

講演・口頭発表等

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共同研究・競争的資金等の研究課題

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学術貢献活動

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  • 企画立案・運営等
    2022年10月 - 現在
  • 企画立案・運営等
    2022年6月 - 現在
    コロナ感染症の拡大による学術コミュティのオンラインへの急速な移行がなされており、その中で若手研究者の交流の機会が減少している現状にある。このような状況の改善を図るため、陸上植物を対象とした第1弾、動物を対象とした第2弾を皮切りに、今後も他のトピックについて「若手で語ろう!」会の輪を広げ、若手研究者間の交流機会の創出、ひいては生態学を盛り上げることに繋がることを期待する。
  • 企画立案・運営等
    髙田悠太・上野尚久・松村健太郎 (第68回日本応用動物昆虫学会大会) 2024年3月29日
    招待講演者 古賀 隆一(産業技術総合研究所) 宮竹 貴久(岡山大学)
  • 企画立案・運営等
    永濱 藍(国立科博)、上野尚久(千葉大)、野口 奨悟(九州大)、原 直誉(京都大)、夫婦石 千尋(九州大)、富本 創(九州大)、大崎 壮巳(広島大)、高屋 浩介(京都大)、植村 洋亮(北海道大) 2023年5月21日
    どうすれば研究テーマが見つかるのか。これは、研究をはじめたばかりの学部生や大学院生、若手研究者の多くが最初に抱える大きな疑問であり、新しい研究テーマを見つけたい気鋭の研究者にとっても同様であろう。しかし、この疑問に模範解答は存在せず、“研究のはじまり“は人それぞれである。例えば、ある生き物への愛や探求心がきっかけで研究がはじまる人もいれば、「生物間相互作用」や「生物多様性」といった現象への興味から研究がはじまる人もいるだろう。今回のシンポジウムの第1部では、幅広い分野の若手研究者をお招きし、ご自身の研究内容を紹介していただくとともに、その研究のルーツについて語っていただく。講演後に実施するパネルディスカッションでは、「どうすれば研究テーマが見つかるのか」という疑問について講演者を中心に、聴衆も交えて議論を行う。パネルディスカッション後の第2部では、参加者を小グループに分け、参加者間で研究紹介やそれに関連する質疑応答を行うことで、若手研究者間の交流の機会を設ける。本シンポジウムは、「気持ちが若手」であれば実年齢は問わず、どなたにでも参加していただきたい。「若手で語ろう!生態学」シリーズ第4弾となる本企画が、さまざまな立場で活躍する研究者間の交流および研究テーマ創出のきっかけを与える機会となり、ひいては生態学分野の今後の発展に繋がることを期待する。
  • 企画立案・運営等
    永野裕大(東大・農), 西村一晟(横浜国立大), 上野尚久(千葉大・院・融), 夏目佳枝(東大・農) (日本生態学会第70回全国大会) 2023年3月19日
    Tilmanらの長期野外実験に端を発する「生物多様性―生態系機能(BEF)関係」の解明は生態学の中心的テーマの1つである。様々な生態系における実験的・自然条件下での研究から、生物多様性(種・機能形質・遺伝子)に伴って生態系機能が向上・時空間的に安定化するというパターンが多く報告されてきている。この多様性と機能間の正の関係性の説明として「ニッチ分化による効率的な資源利用(相補性効果)」と「高い機能をもつ種の優占(選択効果)」が提案され、生物多様性効果の分離検証がなされてきた。生態系機能の安定化については、環境変動に対する応答の種間差(応答の多様性)などの効果が明らかになりつつある。近年では、複数栄養段階での生物間相互作用や生態系の多機能性へとBEF関係の研究対象が拡張されてきた。しかし、種・遺伝子のもつ重要な特徴の特定や自然条件下における状況依存性の理解が不足している。またBEF関係は人間社会の持続可能性を考える上でも重要である。生物多様性に支えられている生態系機能は、人間社会に必要不可欠であり、その恩恵は生態系サービスとして知られている。一方、近年の気候変動や人為的影響により生態系が劣化し、あらゆる階層での多様性が急速に失われてきている。それに伴い生態系の潜在的機能も低下し、人間社会の持続可能性も危惧されている。そのため生態系のあらゆる階層での生物多様性と生態系機能の関係性を解明し、得られた基礎生態学的知見にもとに人間社会の直面する課題を解決へと導くことが求められる。本集会では、基礎から応用まで幅広くBEF研究を進める4人の大学院生が研究を紹介し、コメンテーターとして東京大学の森章教授を迎えてBEF研究の今後の展望や応用上の課題について議論する。本集会が日本におけるBEF研究の活発化に繋がることを期待したい。

その他

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