2026/03/07 更新

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ワカノ　ユウイチロウ
若野　友一郎
WAKANO YUICHIRO
所属
学部 総合数理学部 専任教授
職名
専任教授
ホームページ
http://joewakano.sakura.ne.jp/research/index-j.html
プロフィール
専門：数理生物学

人類における文化と遺伝子の共進化・生物進化の２大理論の統一的理解・協力行動の進化・パターン形成・行動生態学などを中心に理論研究を行っています。詳しくは私のホームページをご覧ください。
外部リンク

学位

  • 理学博士 （ 京都大学 ）

研究分野

  • 自然科学一般 / 応用数学、統計数学

学歴

  • 京都大学

    - 2001年

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  • 京都大学   理学研究科   生物科学専攻

    - 2001年

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    国・地域： 日本国

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  • 京都大学

    - 1996年

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  • 京都大学   理学部

    - 1996年

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    国・地域： 日本国

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経歴

  • 明治大学   総合数理学部   教授

    2018年4月 - 現在

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  • 明治大学   総合数理学部   准教授

    2013年4月 - 2018年3月

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  • 明治大学   大学院先端数理科学研究科   特任准教授

    2011年4月 - 2013年3月

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  • 科学技術振興機構さきがけ「生命現象の革新モデルと展開」領域, 個人研究者

    2009年 - 2012年

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  • 明治大学   先端数理科学インスティテュート   特任准教授

    2007年9月 - 2011年3月

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  • :JSPS Research Fellow, Tokyo Univ

    2006年4月 - 2007年8月

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  • :COE Research Fellow, Tokyo Univ

    2003年 - 2006年

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  • :Technical Officer, Tokyo Univ

    2001年 - 2003年

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所属学協会

論文

  • Evolving genealogies in cultural evolution, the descendant process, and the number of cultural traits

    Joe Yuichiro Wakano, Hisashi Ohtsuki, Yutaka Kobayashi, Ellen Baake

    Theoretical Population Biology   2026年4月

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    掲載種別：研究論文（学術雑誌）  

    DOI： 10.1016/j.tpb.2025.12.003

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  • Forward and backward modeling of cultural evolutionary processes 招待 査読

    Joe Y. Wakano, Kenichi Aoki

    Proceedings of the National Academy of Sciences   2024年11月

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    掲載種別：研究論文（学術雑誌）  

    DOI： 10.1073/pnas.2322880121

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  • Delayed increase in stone tool cutting-edge productivity at the Middle-Upper Paleolithic transition in southern Jordan 査読

    Seiji Kadowaki, Joe Yuichiro Wakano, Toru Tamura, Ayami Watanabe, Masato Hirose, Eiki Suga, Kazuhiro Tsukada, Oday Tarawneh, Sate Massadeh

    Nature Communications   15 ( 1 )   2024年2月

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    掲載種別：研究論文（学術雑誌）   出版者・発行元：Springer Science and Business Media LLC  

    Abstract

    Although the lithic cutting-edge productivity has long been recognized as a quantifiable aspect of prehistoric human technological evolution, there remains uncertainty how the productivity changed during the Middle-to-Upper Paleolithic transition. Here we present the cutting-edge productivity of eight lithic assemblages in the eastern Mediterranean region that represent a chrono-cultural sequence including the Late Middle Paleolithic, Initial Upper Paleolithic, the Early Upper Paleolithic, and the Epipaleolithic. The results show that a major increase in the cutting-edge productivity does not coincide with the conventional Middle-Upper Paleolithic boundary characterized by the increase in blades in the Initial Upper Paleolithic, but it occurs later in association with the development of bladelet technology in the Early Upper Paleolithic. Given increasing discussions on the complexity of Middle-Upper Paleolithic cultural changes, it may be fruitful to have a long-term perspective and employ consistent criteria for diachronic comparisons to make objective assessment of how cultural changes proceeded across conventional chrono-cultural boundaries.

    DOI： 10.1038/s41467-024-44798-y

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    その他リンク： https://www.nature.com/articles/s41467-024-44798-y

  • Evolution of dispersal under spatio-temporal heterogeneity 査読

    Kalle Parvinen, Hisashi Ohtsuki, Joe Yuichiro Wakano

    Journal of Theoretical Biology   2023年10月

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    掲載種別：研究論文（学術雑誌）  

    DOI： 10.1016/j.jtbi.2023.111612

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  • Hominin forager technology, food sharing, and diet breadth 査読

    Kenichi Aoki, Joe Yuichiro Wakano

    Theoretical Population Biology   144   37 - 48   2022年4月

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    掲載種別：研究論文（学術雑誌）   出版者・発行元：Elsevier {BV}  

    DOI： 10.1016/j.tpb.2022.01.003

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  • Application of the ecocultural range expansion model to modern human dispersals in Asia 査読

    Joe Yuichiro Wakano, Seiji Kadowaki

    Quaternary International   596   171 - 184   2021年9月

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    記述言語：英語   掲載種別：研究論文（学術雑誌）   出版者・発行元：Elsevier {BV}  

    DOI： 10.1016/j.quaint.2020.12.019

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  • Time to extinction of a cultural trait in an overlapping generation model 査読

    Yutaka Kobayashi, Shun Kurokawa, Takuya Ishii, Joe Yuichiro Wakano

    Theoretical Population Biology   137   32 - 45   2021年1月

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    掲載種別：研究論文（学術雑誌）   出版者・発行元：Elsevier BV  

    DOI： 10.1016/j.tpb.2021.01.002

    Scopus

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  • The components of directional and disruptive selection in heterogeneous group-structured populations 査読

    Hisashi Ohtsuki, Claus Rueffler, Joe Yuichiro Wakano, Kalle Parvinen, Laurent Lehmann

    JOURNAL OF THEORETICAL BIOLOGY   507   2020年12月

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    記述言語：英語   掲載種別：研究論文（学術雑誌）  

    DOI： 10.1016/j.jtbi.2020.110449

    Web of Science

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  • The popularity spectrum applied to a cross-cultural question 査読

    Mitsuhiro Nakamura, Joe Yuichiro Wakano, Kenichi Aoki, Yutaka Kobayashi

    THEORETICAL POPULATION BIOLOGY   133   104 - 116   2020年6月

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    記述言語：英語   掲載種別：研究論文（学術雑誌）  

    DOI： 10.1016/j.tpb.2019.10.003

    Web of Science

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  • Coevolutionary dynamics of genetic traits and their long-term extended effects under non-random interactions 国際誌

    Charles Mullon, Joe Yuichiro Wakano, Hisashi Ohtsuki

    Journal of theoretical biology   525   110750 - 110750   2020年3月

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    記述言語：英語   掲載種別：研究論文（学術雑誌）  

    Organisms continuously modify their living conditions via extended genetic effects on their environment, microbiome, and in some species culture. These effects can impact the fitness of current but also future conspecifics due to non-genetic transmission via ecological or cultural inheritance. In this case, selection on a gene with extended effects depends on the degree to which current and future genetic relatives are exposed to modified conditions. Here, we detail the selection gradient on a quantitative trait with extended effects in a patch-structured population, when gene flow between patches is limited and ecological inheritance within patches can be biased towards offspring. Such a situation is relevant to understand evolutionary driven changes in individual condition that can be preferentially transmitted from parent to offspring, such as cellular state, micro-environments (e.g., nests), pathogens, microbiome, or culture. Our analysis quantifies how the interaction between limited gene flow and biased ecological inheritance influences the joint evolutionary dynamics of traits together with the conditions they modify, helping understand adaptation via non-genetic modifications. As an illustration, we apply our analysis to a gene-culture coevolution scenario in which genetically-determined learning strategies coevolve with adaptive knowledge. In particular, we show that when social learning is synergistic, selection can favour strategies that generate remarkable levels of knowledge under intermediate levels of both vertical cultural transmission and limited dispersal. More broadly, our theory yields insights into the interplay between genetic and non-genetic inheritance, with implications for how organisms evolve to transform their environments.

    DOI： 10.1101/2020.03.10.985671

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  • Evolution of dispersal in a spatially heterogeneous population with finite patch sizes 査読

    Kalle Parvinen, Hisashi Ohtsuki, Joe Yuichiro Wakano

    PROCEEDINGS OF THE NATIONAL ACADEMY OF SCIENCES OF THE UNITED STATES OF AMERICA   117 ( 13 )   7290 - 7295   2020年3月

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    記述言語：英語   掲載種別：研究論文（学術雑誌）  

    DOI： 10.1073/pnas.1915881117

    Web of Science

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  • Lithic technology, chronology, and marine shells from Wadi Aghar, southern Jordan, and Initial Upper Paleolithic behaviors in the southern inland Levant 査読

    Seiji Kadowaki, Toru Tamura, Katsuhiro Sano, Taiji Kurozumi, Lisa A. Maher, Joe Yuichiro Wakano, Takayuki Omori, Risako Kida, Masato Hirose, Sate Massadeh, Donald O. Henry

    JOURNAL OF HUMAN EVOLUTION   135   2019年10月

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    記述言語：英語   掲載種別：研究論文（学術雑誌）  

    DOI： 10.1016/j.jhevol.2019.102646

    Web of Science

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  • Evolution of cumulative culture for niche construction 査読

    Yutaka Kobayashi, Joe Yuichiro Wakano, Hisashi Ohtsuki

    JOURNAL OF THEORETICAL BIOLOGY   472   67 - 76   2019年7月

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    記述言語：英語   掲載種別：研究論文（学術雑誌）  

    DOI： 10.1016/j.jtbi.2019.04.013

    Web of Science

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  • Evolution of groupwise cooperation: Generosity, paradoxical behavior, and non-linear payoff functions 査読

    Shun Kurokawa, Joe Yuichiro Wakano, Yasuo Ihara

    Games   9 ( 4 )   2018年12月

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    掲載種別：研究論文（学術雑誌）  

    DOI： 10.3390/g9040100

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  • Spatial heterogeneity and evolution of fecundity-affecting traits 査読

    Kalle Parvinen, Hisashi Ohtsuki, Joe Yuichiro Wakano

    JOURNAL OF THEORETICAL BIOLOGY   454   190 - 204   2018年10月

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    記述言語：英語   掲載種別：研究論文（学術雑誌）  

    DOI： 10.1016/j.jtbi.2018.06.005

    Web of Science

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  • Genealogies and ages of cultural traits: An application of the theory of duality to the research on cultural evolution 査読

    Yutaka Kobayashi, Joe Yuichiro Wakano, Hisashi Ohtsuki

    THEORETICAL POPULATION BIOLOGY   123   18 - 27   2018年9月

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    記述言語：英語   掲載種別：研究論文（学術雑誌）  

    DOI： 10.1016/j.tpb.2018.04.007

    Web of Science

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  • Ecocultural range-expansion scenarios for the replacement or assimilation of Neanderthals by modern humans 査読

    Joe Yuichiro Wakano, William Gilpin, Seiji Kadowaki, Marcus W. Feldman, Kenichi Aoki

    THEORETICAL POPULATION BIOLOGY   119   3 - 14   2018年2月

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    記述言語：英語   掲載種別：研究論文（学術雑誌）  

    DOI： 10.1016/j.tpb.2017.09.004

    Web of Science

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  • Derivation of replicator–mutator equations from a model in population genetics 査読

    Joe Yuichiro Wakano, Tadahisa Funaki, Satoshi Yokoyama

    Japan Journal of Industrial and Applied Mathematics   34 ( 2 )   473 - 488   2017年8月

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    記述言語：英語   掲載種別：研究論文（学術雑誌）  

    DOI： 10.1007/s13160-017-0249-9

    Web of Science

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  • Inclusive fitness analysis of cumulative cultural evolution in an island-structured population 査読

    Hisashi Ohtsuki, Joe Yuichiro Wakano, Yutaka Kobayashi

    THEORETICAL POPULATION BIOLOGY   115   13 - 23   2017年6月

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    記述言語：英語   掲載種別：研究論文（学術雑誌）  

    DOI： 10.1016/j.tpb.2017.03.001

    Web of Science

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  • The Driving Forces of Cultural Complexity Neanderthals, Modern Humans, and the Question of Population Size 査読

    Laurel Fogarty, Joe Yuichiro Wakano, Marcus W. Feldman, Kenichi Aoki

    HUMAN NATURE-AN INTERDISCIPLINARY BIOSOCIAL PERSPECTIVE   28 ( 1 )   39 - 52   2017年3月

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    記述言語：英語   掲載種別：研究論文（学術雑誌）  

    DOI： 10.1007/s12110-016-9275-6

    Web of Science

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  • The effect of fecundity derivatives on the condition of evolutionary branching in spatial models 査読

    Kalle Parvinen, Hisashi Ohtsuki, Joe Yuichiro Wakano

    JOURNAL OF THEORETICAL BIOLOGY   416   129 - 143   2017年3月

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    記述言語：英語   掲載種別：研究論文（学術雑誌）  

    DOI： 10.1016/j.jtbi.2016.12.019

    Web of Science

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  • Population size vs. social connectedness — A gene-culture coevolutionary approach to cumulative cultural evolution 査読

    Kobayashi Y, Ohtsuki H, Wakano J Y

    Theoretical Population Biology   111   87 - 95   2016年10月

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    記述言語：英語   掲載種別：研究論文（学術雑誌）  

    DOI： 10.1016/j.tpb.2016.07.001

    Web of Science

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  • Gene-Culture Models for the Evolution of Altruistic Teaching 査読

    K. Aoki, J. Y. Wakano, M. W. Feldman

    On Human Nature: Biology, Psychology, Ethics, Politics, and Religion   279 - 296   2016年9月

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    記述言語：英語   掲載種別：論文集(書籍)内論文   出版者・発行元：Elsevier Inc.  

    DOI： 10.1016/B978-0-12-420190-3.00018-1

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  • A paradox of cumulative culture 査読

    Yutaka Kobayashi, Joe Yuichiro Wakano, Hisashi Ohtsuki

    JOURNAL OF THEORETICAL BIOLOGY   379   79 - 88   2015年8月

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    記述言語：英語   掲載種別：研究論文（学術雑誌）  

    DOI： 10.1016/j.jtbi.2015.05.002

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  • Avoiding toxic prey may promote harmful algal blooms 査読

    Tommaso Scotti, Masayasu Mimura, Joe Yuichiro Wakano

    ECOLOGICAL COMPLEXITY   21   157 - 165   2015年3月

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    記述言語：英語   掲載種別：研究論文（学術雑誌）  

    DOI： 10.1016/j.ecocom.2014.07.004

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  • Factors limiting the number of independent cultural traits that can bemaintained in a population 査読

    Laurel Fogarty, Joe Yuichiro Wakano, Marcusw. Feldman, Kenichi Aoki

    Learning Strategies and Cultural Evolution During the Palaeolithic   9 - 21   2015年1月

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    記述言語：英語   掲載種別：論文集(書籍)内論文   出版者・発行元：Springer Japan  

    DOI： 10.1007/978-4-431-55363-2_2

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  • Evolutionary branching in deme-structured populations 査読

    Joe Yuichiro Wakano, Laurent Lehmann

    JOURNAL OF THEORETICAL BIOLOGY   351   83 - 95   2014年6月

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    記述言語：英語   掲載種別：研究論文（学術雑誌）  

    DOI： 10.1016/j.jtbi.2014.02.036

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  • Direct competition results from strong competition for limited resource 査読

    Sepideh Mirrahimi, Benoit Perthame, Joe Yuichiro Wakano

    JOURNAL OF MATHEMATICAL BIOLOGY   68 ( 4 )   931 - 949   2014年3月

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    記述言語：英語   掲載種別：研究論文（学術雑誌）  

    DOI： 10.1007/s00285-013-0659-5

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  • Trade-off between learning and exploitation: The Pareto-optimal versus evolutionarily stable learning schedule in cumulative cultural evolution 査読

    Joe Yuichiro Wakano, Chiaki Miura

    THEORETICAL POPULATION BIOLOGY   91   37 - 43   2014年2月

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    記述言語：英語   掲載種別：研究論文（学術雑誌）  

    DOI： 10.1016/j.tpb.2013.09.004

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  • ON OPTIMAL LEARNING SCHEDULES AND THE MARGINAL VALUE OF CUMULATIVE CULTURAL EVOLUTION 査読

    Laurent Lehmann, Joe Yuichiro Wakano, Kenichi Aoki

    EVOLUTION   67 ( 5 )   1435 - 1445   2013年5月

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    記述言語：英語   掲載種別：研究論文（学術雑誌）  

    DOI： 10.1111/evo.12040

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  • A mathematical description of the inclusive fitness theory 査読

    Joe Yuichiro Wakano, Hisashi Ohtsuki, Yutaka Kobayashi

    THEORETICAL POPULATION BIOLOGY   84 ( 1 )   46 - 55   2013年3月

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    記述言語：英語   掲載種別：研究論文（学術雑誌）  

    DOI： 10.1016/j.tpb.2012.11.007

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  • The handaxe and the microscope: individual and social learning in a multidimensional model of adaptation 査読

    Laurent Lehmann, Joe Yuichiro Wakano

    EVOLUTION AND HUMAN BEHAVIOR   34 ( 2 )   109 - 117   2013年3月

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    記述言語：英語   掲載種別：研究論文（学術雑誌）  

    DOI： 10.1016/j.evolhumbehav.2012.11.001

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  • Evolutionary Branching in a Finite Population: Deterministic Branching vs. Stochastic Branching 査読

    Joe Yuichiro Wakano, Yoh Iwasa

    GENETICS   193 ( 1 )   229 - 241   2013年1月

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    記述言語：英語   掲載種別：研究論文（学術雑誌）  

    DOI： 10.1534/genetics.112.144980

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  • Adaptive Social Learning Strategies in Temporally and Spatially Varying Environments How Temporal vs. Spatial Variation, Number of Cultural Traits, and Costs of Learning Influence the Evolution of Conformist-Biased Transmission, Payoff-Biased Transmission, and Individual Learning 査読

    Wataru Nakahashi, Joe Yuichiro Wakano, Joseph Henrich

    HUMAN NATURE-AN INTERDISCIPLINARY BIOSOCIAL PERSPECTIVE   23 ( 4 )   386 - 418   2012年12月

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    記述言語：英語   掲載種別：研究論文（学術雑誌）  

    DOI： 10.1007/s12110-012-9151-y

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  • Corrigendum to "Evolutionary and convergence stability for continuous phenotypes in finite populations derived from two-allele models" [J. Theor. Biol. 310 (2012) 206-215] 査読

    Joe Yuichiro Wakano, Laurent Lehmann

    Journal of Theoretical Biology   312   157   2012年11月

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    記述言語：英語   掲載種別：研究論文（学術雑誌）  

    DOI： 10.1016/j.jtbi.2012.08.001

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  • Evolutionary and convergence stability for continuous phenotypes in finite populations derived from two-allele models (vol 310, pg 206, 2012) 査読

    Joe Yuichiro Wakano, Laurent Lehmann

    JOURNAL OF THEORETICAL BIOLOGY   312   157 - 157   2012年11月

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  • Evolutionary and convergence stability for continuous phenotypes in finite populations derived from two-allele models 査読

    Joe Yuichiro Wakano, Laurent Lehmann

    JOURNAL OF THEORETICAL BIOLOGY   310   206 - 215   2012年10月

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    記述言語：英語   掲載種別：研究論文（学術雑誌）  

    DOI： 10.1016/j.jtbi.2012.06.036

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  • Evolution of species trait through resource competition 査読

    Sepideh Mirrahimi, Benoit Perthame, Joe Yuichiro Wakano

    JOURNAL OF MATHEMATICAL BIOLOGY   64 ( 7 )   1189 - 1223   2012年6月

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    記述言語：英語   掲載種別：研究論文（学術雑誌）  

    DOI： 10.1007/s00285-011-0447-z

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  • Evolutionarily stable learning schedules and cumulative culture in discrete generation models 査読

    Kenichi Aoki, Joe Yuichiro Wakano, Laurent Lehmann

    THEORETICAL POPULATION BIOLOGY   81 ( 4 )   300 - 309   2012年6月

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    記述言語：英語   掲載種別：研究論文（学術雑誌）  

    DOI： 10.1016/j.tpb.2012.01.006

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  • EVOLUTION OF SOCIAL VERSUS INDIVIDUAL LEARNING IN AN INFINITE ISLAND MODEL 査読

    Yutaka Kobayashi, Joe Y. Wakano

    EVOLUTION   66 ( 5 )   1624 - 1635   2012年5月

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    記述言語：英語   掲載種別：研究論文（学術雑誌）  

    DOI： 10.1111/j.1558-5646.2011.01541.x

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  • SPATIOTEMPORAL DYNAMICS OF COOPERATION AND SPITE BEHAVIOR BY CONFORMIST TRANSMISSION 査読

    Joe Yuichiro Wakano

    COMMUNICATIONS ON PURE AND APPLIED ANALYSIS   11 ( 1 )   375 - 386   2012年1月

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    記述言語：英語   掲載種別：研究論文（学術雑誌）  

    DOI： 10.3934/cpaa.2012.11.375

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  • Effective dispersal rate is a function of habitat size and corridor shape: mechanistic formulation of a two-patch compartment model for spatially continuous systems 査読

    Joe Yuichiro Wakano, Kota Ikeda, Takeshi Miki, Masayasu Mimura

    OIKOS   120 ( 11 )   1712 - 1720   2011年11月

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    記述言語：英語   掲載種別：研究論文（学術雑誌）  

    DOI： 10.1111/j.1600-0706.2011.19074.x

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  • Coexistence of individual and social learners during range expansion 査読

    Joe Y. Wakano, Kohkichi Kawasaki, Nanako Shigesada, Kenichi Aoki

    THEORETICAL POPULATION BIOLOGY   80 ( 2 )   132 - 140   2011年9月

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    記述言語：英語   掲載種別：研究論文（学術雑誌）  

    DOI： 10.1016/j.tpb.2011.06.001

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  • Pattern formation and chaos in spatial ecological public goods games 査読

    Joe Yuichiro Wakano, Christoph Hauert

    JOURNAL OF THEORETICAL BIOLOGY   268 ( 1 )   30 - 38   2011年1月

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    記述言語：英語   掲載種別：研究論文（学術雑誌）  

    DOI： 10.1016/j.jtbi.2010.09.036

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  • Generous cooperators can outperform non-generous cooperators when replacing a population of defectors 査読

    Shun Kurokawa, Joe Yuichiro Wakano, Yasuo Ihara

    THEORETICAL POPULATION BIOLOGY   77 ( 4 )   257 - 262   2010年6月

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    記述言語：英語   掲載種別：研究論文（学術雑誌）  

    DOI： 10.1016/j.tpb.2010.03.002

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  • The evolution of phenotypic traits in a predator-prey system subject to Allee effect 査読

    Jian Zu, Masayasu Mimura, Joe Yuichiro Wakano

    JOURNAL OF THEORETICAL BIOLOGY   262 ( 3 )   528 - 543   2010年2月

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    記述言語：英語   掲載種別：研究論文（学術雑誌）  

    DOI： 10.1016/j.jtbi.2009.10.022

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  • Spatial dynamics of ecological public goods 査読

    Joe Yuichiro Wakano, Martin A. Nowak, Christoph Hauert

    PROCEEDINGS OF THE NATIONAL ACADEMY OF SCIENCES OF THE UNITED STATES OF AMERICA   106 ( 19 )   7910 - 7914   2009年5月

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    記述言語：英語   掲載種別：研究論文（学術雑誌）  

    DOI： 10.1073/pnas.0812644106

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  • Evolution of polyphenism: the role of density and relative body size in morph determination 査読

    Joe Y. Wakano, Howard H. Whiteman

    EVOLUTIONARY ECOLOGY RESEARCH   10 ( 8 )   1157 - 1172   2008年12月

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    記述言語：英語   掲載種別：研究論文（学術雑誌）  

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  • Ecological public goods games: Cooperation and bifurcation 査読

    Christoph Hauert, Joe Yuichiro Wakano, Michael Doebeli

    THEORETICAL POPULATION BIOLOGY   73 ( 2 )   257 - 263   2008年3月

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    記述言語：英語   掲載種別：研究論文（学術雑誌）  

    DOI： 10.1016/j.tpb.2007.11.007

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  • Do social learning and conformist bias coevolve? Henrich and Boyd revisited 査読

    Joe Yuichiro Wakano, Kenichi Aoki

    THEORETICAL POPULATION BIOLOGY   72 ( 4 )   504 - 512   2007年12月

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    記述言語：英語   掲載種別：研究論文（学術雑誌）  

    DOI： 10.1016/j.tpb.2007.04.003

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  • Evolution of cooperation in spatial public goods games with common resource dynamics 査読

    Joe Yuichiro Wakano

    JOURNAL OF THEORETICAL BIOLOGY   247 ( 4 )   616 - 622   2007年8月

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    記述言語：英語   掲載種別：研究論文（学術雑誌）  

    DOI： 10.1016/j.jtbi.2007.04.008

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  • A theoretical study on the evolution of male parental care and female multiple mating: Effects of female mate choice and male care bias 査読

    Motohide Seki, Joe Yuichiro Wakano, Yasuo Ihara

    JOURNAL OF THEORETICAL BIOLOGY   247 ( 2 )   281 - 296   2007年7月

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    記述言語：英語   掲載種別：研究論文（学術雑誌）  

    DOI： 10.1016/j.jtbi.2007.03.010

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  • A mixed strategy model for the emergence and intensification of social learning in a periodically changing natural environment 査読

    Joe Yuichiro Wakano, Kenichi Aoki

    THEORETICAL POPULATION BIOLOGY   70 ( 4 )   486 - 497   2006年12月

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    記述言語：英語   掲載種別：研究論文（学術雑誌）  

    DOI： 10.1016/j.tpb.2006.04.003

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  • A mathematical analysis on public goods games in the continuous space 査読

    Joe Yuichiro Wakano

    MATHEMATICAL BIOSCIENCES   201 ( 1-2 )   72 - 89   2006年5月

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    記述言語：英語   掲載種別：研究論文（学術雑誌）  

    DOI： 10.1016/j.mbs.2005.12.015

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  • Evolution of extraordinary female-biased sex ratios: The optimal schedule of sex ratio in local mate competition 査読

    J Y Wakano

    JOURNAL OF THEORETICAL BIOLOGY   237 ( 2 )   193 - 202   2005年11月

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    記述言語：英語   掲載種別：研究論文（学術雑誌）  

    DOI： 10.1016/j.jtbi.2005.04.006

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  • Evolution of male parental care and female multiple mating: Game-theoretical and two-locus diploid models 査読

    J Y Wakano, Y Ihara

    AMERICAN NATURALIST   166 ( 2 )   E32 - E44   2005年8月

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    記述言語：英語   掲載種別：研究論文（学術雑誌）  

    DOI： 10.1086/431252

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  • The emergence of social learning in a temporally changing environment: A theoretical model 査読

    K Aoki, J Y Wakano, MW Feldman

    CURRENT ANTHROPOLOGY   46 ( 2 )   334 - 340   2005年4月

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    記述言語：英語   掲載種別：研究論文（学術雑誌）  

    DOI： 10.1086/428791

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  • Evolution of social learning: a mathematical analysis 査読

    J Y Wakano, K Aoki, MW Feldman

    THEORETICAL POPULATION BIOLOGY   66 ( 3 )   249 - 258   2004年11月

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    記述言語：英語   掲載種別：研究論文（学術雑誌）  

    DOI： 10.1016/j.tpb.2004.06.005

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  • Phase transition of traveling waves in bacterial colony pattern 査読

    J Y Wakano, A Komoto, Y Yamaguchi

    PHYSICAL REVIEW E   69 ( 5 )   051904   2004年5月

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    記述言語：英語   掲載種別：研究論文（学術雑誌）  

    DOI： 10.1103/PhysRevE.69.051904

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  • Evolution of mutualism through spatial effects 査読

    N Yamamura, M Higashi, N Behera, J Y Wakano

    JOURNAL OF THEORETICAL BIOLOGY   226 ( 4 )   421 - 428   2004年2月

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    記述言語：英語   掲載種別：研究論文（学術雑誌）  

    DOI： 10.1016/j.jtbi.2003.09.016

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  • Drastic growth effect may explain sympatric cannibalistic polymorphism 査読

    J Y Wakano

    JOURNAL OF THEORETICAL BIOLOGY   226 ( 1 )   69 - 77   2004年1月

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    記述言語：英語   掲載種別：研究論文（学術雑誌）  

    DOI： 10.1016/j.jtbi.2003.08.005

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  • Growth dynamics of Bacillus circulans colony 査読

    A Komoto, K Hanaki, S Maenosono, J Y Wakano, Y Yamaguchi, K Yamamoto

    JOURNAL OF THEORETICAL BIOLOGY   225 ( 1 )   91 - 97   2003年11月

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    記述言語：英語   掲載種別：研究論文（学術雑誌）  

    DOI： 10.1016/S0022-5193(03)00224-8

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  • Self-organized pattern formation of a bacteria colony modeled by a reaction diffusion system and nucleation theory 査読

    J Y Wakano, S Maenosono, A Komoto, N Eiha, Y Yamaguchi

    PHYSICAL REVIEW LETTERS   90 ( 25 )   258102   2003年6月

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    記述言語：英語   掲載種別：研究論文（学術雑誌）  

    DOI： 10.1103/PhysRevLett.90.258102

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  • Self-organized pattern formation of a bacteria colony modeled by a reaction diffusion system and nucleation theory 査読

    J Y Wakano, S Maenosono, A Komoto, N Eiha, Y Yamaguchi

    PHYSICAL REVIEW LETTERS   90 ( 25 )   2003年6月

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    記述言語：英語   掲載種別：研究論文（学術雑誌）  

    DOI： 10.1103/PhysRevLett.90.258102

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  • The mode transition of the bacterial colony 査読

    N Eiha, A Komoto, S Maenosono, J Y Wakano, K Yamamoto, Y Yamaguchi

    PHYSICA A-STATISTICAL MECHANICS AND ITS APPLICATIONS   313 ( 3-4 )   609 - 624   2002年10月

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    記述言語：英語   掲載種別：研究論文（学術雑誌）  

    DOI： 10.1016/S0378-4371(02)00983-4

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  • Evolutionary dynamics of frequency-dependent growth strategy in cannibalistic amphibians 査読

    J Y Wakano, Y Kohmatsu, N Yamamura

    EVOLUTIONARY ECOLOGY RESEARCH   4 ( 5 )   719 - 736   2002年7月

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    記述言語：英語   掲載種別：研究論文（学術雑誌）  

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  • A simple learning strategy that realizes robust cooperation better than Pavlov in Iterated Prisoners' Dilemma 査読

    J Y Wakano, N Yamamura

    JOURNAL OF ETHOLOGY   19 ( 1 )   1 - 8   2001年

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    記述言語：英語   掲載種別：研究論文（学術雑誌）  

    DOI： 10.1007/s101640170010

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  • Dynamic model of optimal age polyethism in social insects under stable and fluctuating environments 査読

    J Y Wakano, K Nakata, N Yamamura

    JOURNAL OF THEORETICAL BIOLOGY   193 ( 1 )   153 - 165   1998年7月

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    記述言語：英語   掲載種別：研究論文（学術雑誌）  

    DOI： 10.1006/jtbi.1998.0697

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書籍等出版物

  • 「人間社会と協力・学習の進化」 『「行動・進化」の数理生物学 (シリーズ 数理生物学要論 巻3）』

    共立出版  2010年 

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  • 「バクテリアの自己組織化」 『自己組織化ハンドブック』

    NTS出版  2009年 

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MISC

  • 空間構造のあるモデルにおける進化的分岐 (第12回生物数学の理論とその応用 : 遷移過程に現れるパターンの解明に向けて)

    若野 友一郎

    数理解析研究所講究録   1994   178 - 184   2016年4月

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    記述言語：日本語   出版者・発行元：京都大学数理解析研究所  

    CiNii Research

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  • 「同調伝達による協力行動・スパイト行動の時空間ダイナミクス」

    若野 友一郎

    京都大学数理解析研究所講究録   ( 1663 )   124 - 129   2009年

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  • 「バクテリアコロニーパターン形成における等速進行波解の相転移」

    若野 友一郎

    京都大学数理解析研究所講究録   ( 1499 )   101 - 106   2006年

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  • 「反応拡散系の数値計算と可視化技術」

    若野 友一郎

    東京大学工学部技術報告   ( 2003 )   113 - 116   2003年

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  • 「2次元反応拡散系の数値解析技術」

    若野 友一郎

    東京大学工学部技術報告   ( 2002 )   95 - 100   2002年

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  • 「繰り返し囚人のジレンマゲームにおいて進化的に安定な協力を実現する学習戦略」

    若野 友一郎

    東京大学工学部技術報告   ( 2001 )   137 - 140   2001年

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受賞

  • Marcus W. Feldman Prize

    2020年   Theoretical Population Biology   Genealogies and ages of cultural traits: an application of the theory of duality to the research on cultural evolution

    Yutaka Kobayashi, Joe Yuichiro Wakano, Hisashi Ohtsuki.

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  • 日本数理生物学会研究奨励賞

    2006年  

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    受賞国・地域：日本国

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共同研究・競争的資金等の研究課題

  • 考古・民族誌データを解析するための新しい確率過程モデリングとその拡散近似

    研究課題/領域番号：21K03357  2021年4月 - 2025年3月

    日本学術振興会  科学研究費助成事業  基盤研究(C)

    若野 友一郎

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    配分額：4290000円 （ 直接経費：3300000円 、 間接経費：990000円 ）

    最新の考古学・民族史学研究では、定量的データの記載が進みつつあり、集団遺伝学で発展
    した解析手法を援用する形で、解析が行われるようになりつつある。一方で、文化進化は遺伝進化にはない特徴を持ち、その結果、集団遺伝学で整備されてきた木村の拡散方程式などの手法が、直接は適用できない部分がある。例えば、DNAは突然変異によって塩基対が変化することはあるが、消失することはまれである。しかし文化は、継承の失敗によって消失することが多い。その結果、固定状態と絶滅状態が、文化進化のモデルにおいては非対称となり、例えば標準的な集団遺伝学で計算される固定時間の概念などが、文化進化モデルでは存在しなくなる。
    本年度は特に、スペクトルの期待値の理論式に着目し、ある種のスケールリミットのもとで、その簡潔な近似的表現を得た。この近似的表現は、かなり煩雑な表現をもつ厳密解をよく近似することを数値的に確認した。スペクトルは、考古学・民族史学データとしては、同じ文化がどの程度多くの集団で使われているかを示す指標である。世界には、多くの集団で使われる普遍的な文化要素もあれば、ごく一部の集団でしか見られない稀な文化要素もある。それらの分布は、文化伝達の仕組みと確率的揺らぎによって決定されていると考えられるが、スペクトルの簡潔な近似的表現が得られたことにより、観察される分布から文化がどのように伝達されてきたかについての推測が可能となることを意味している。

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  • 人類集団の拡散と定着にともなう文化・行動変化の現象数理学的モデル構築

    研究課題/領域番号：16H06412  2016年6月 - 2021年3月

    日本学術振興会  科学研究費助成事業 新学術領域研究(研究領域提案型)  新学術領域研究(研究領域提案型)

    若野 友一郎, 小林 豊, 高畑 尚之

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    配分額：112580000円 （ 直接経費：86600000円 、 間接経費：25980000円 ）

    若野は「個体数と文化の複合ダイナミクスの数理解析」の研究推進のため、これまでに開発した生態文化的分布拡大モデル（二重波モデル）の拡張に取り組んだ。とくに、A02班（考古学）代表の門脇氏と共同で、上部旧石器の起源地が複数ある場合の二重波モデルを解析し、少なくともアフリカ、レバントとシベリアなど異なる地点における上部旧石器の独自進化が有力視されている考古学的知見と整合性の高い解析結果が得られた。また、二重波モデルはプロジェクト全体の作業仮説として働いており、国際会議や研究大会での発表を通じて、特に小石刃技術の分布に着目し、考古データと数理仮説の比較を行う土台が作られたことも本年度の成果である。
    青木は、「個体数と文化の複合ダイナミクスの数理解析」の研究推進のため、最新のゲノムデータ解析をもりこみ、農耕の伝播拡大を表す反応拡散モデルの改良版を作成し、研究した。農耕は旧石器ではないが、ここで得られた知見を、若野と共同で二重波モデルの改良に適用する足がかりが得られた。
    小林・青木・若野・中村は「文化の多様性の創出維持機構」に取り組み、とくに民族誌や考古データから得られる文化要素のスペクトルから、文化の伝達機構をある程度推測できるとする理論的研究を行ってきたが、この成果をまとめた論文を発表した。また小林・若野は、同様のモデルにおける文化要素の絶滅時間についての理論成果を論文発表した。
    高畑は、「ゲノム生物学の最新動向調査」を行い研究大会などで発信した。特に、2019年度報告書において、最近に発表された膨大な数のゲノム研究論文のレビューの作成は大きな成果である。これによって得られた結果をもとに、2020年05月の全体研究大会では、ゲノムから示唆される人類拡散ルートをみすえた考古・環境・理論の総合的考察を研究大会テーマとする。

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  • 学習と資源獲得への時間配分の進化に関する理論・実験研究

    研究課題/領域番号：16K07524  2016年4月 - 2020年3月

    日本学術振興会  科学研究費助成事業 基盤研究(C)  基盤研究(C)

    小林 豊, 若野 友一郎, 大槻 久

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    配分額：4940000円 （ 直接経費：3800000円 、 間接経費：1140000円 ）

    本研究では、学習と資源獲得への時間配分の進化を記述した数理モデルの分析を通して、ヒトにおける著しい技術・知識の蓄積の要因を探索した。要因の候補として、本研究では(1)集団のグループ構造、(2)ニッチ構築（技術・知識を用いて生活環境の改変を行うこと）、(3)多対一伝承（多数の個体から社会学習を行うこと）の３要因を検討した。(1)、(2)の2要因については、前年度までの研究から、特殊な条件が成り立たない限りヒトの技術・知識の蓄積を説明できないという否定的な結果を得た(Ohtsuki, Wakano, & Kobayashi, 2017; Kobayashi, Wakano, & Ohtsuki, 2019)。一方、令和１年度は、(3)多対一伝承の数理モデルを改めて詳細に解析したところ、垂直伝達（親からの知識伝達）の効率が良く、斜行伝達（親以外の大人からの知識伝達）の効率が悪いときに高度な技術・知識の蓄積が起きることが分かった。この条件は、現実のヒト集団における観察と矛盾しない。多対一伝承が、技術・知識が失われる確率を下げることで、その蓄積に大きく寄与するという結果は、現在国際誌に投稿中である(Kobayashi, Kurokawa, Ishii, & Wakano, under review)。まとめると、本研究では、(1)～(3)のうち、多対一伝承が最も有効に機能することを明らかにし、「なぜヒトだけが技術・知識の高度な蓄積を成し遂げたのか」という人類進化の理論における最重要問題の理解に貢献した。今後は、これらの結果を実験で検証していく必要があるが、多対一伝承モデルの分析に想定以上の時間を要し未だ実施には至っていない。令和2年春の実施に向けて準備をしていたが、新型コロナウイルス拡散防止のため、実施を見送った。実験室が使用可能になり次第実施する予定である。

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  • 生物進化を表すマルコフ過程モデルの揺らぎの数理解析

    研究課題/領域番号：16K05283  2016年4月 - 2020年3月

    日本学術振興会  科学研究費助成事業 基盤研究(C)  基盤研究(C)

    若野 友一郎

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    配分額：4550000円 （ 直接経費：3500000円 、 間接経費：1050000円 ）

    生物進化をあらわすマルコフ過程として、集団遺伝学でよく用いられるWrightの島モデルを出発点とし、そこに島内の相互作用があるモデルを提案した。このモデルでは、島サイズnが有限であることから、確率的な揺らぎが生まれる。島サイズは有限のままに、島の数が無限に存在する状況を考えると、ある島に発生した１個体の突然変異個体は、永遠にその島にいることはできないため、最終的にその島からは絶滅する。絶滅するまでに、何個体の子孫を残すことができるかを計算することで、n個という有限性が生み出す揺らぎが、島の数が無限個あることによって、ある意味で平均化され、最終的に進化がどのような方向に進むのかを解析している。従来の多くの研究では、島サイズnはすべての島において共通であることを仮定してきたが、本プロジェクトではサイズの異なる複数の島サイズが存在するモデルを解析した。前年度までに開発した数理的手法を応用することにより、非一様な有限島サイズ構造を持つ集団において、各島の繁殖率が異なる場合に、進化的に安定な分散率を解析的に求めることに成功した。その結果、サイズや繁殖率などに非一様性がある場合には、低い分散率が進化しやすいことや、進化的分岐が起こりうることなどを明らかとし、論文発表を行った。

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  • パレオアジア文化史学ーアジア新人文化形成プロセスの総合的研究

    2016年 - 2020年

    科学研究費補助金 

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    資金種別：競争的資金

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  • 生物の多様性の進化的起源を探る新しい数理モデル

    研究課題/領域番号：25870800  2013年4月 - 2017年3月

    日本学術振興会  科学研究費助成事業 若手研究(B)  若手研究(B)

    若野 友一郎

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    配分額：4160000円 （ 直接経費：3200000円 、 間接経費：960000円 ）

    生物多様性の進化的起源を探るモデルとして、生物集団が島構造を持つ場合に用いる手法として、モーメント展開法とmeta-population fitness法の両者を用いて、進化的分岐が起きる条件を研究した。その結果、２つの手法は完全に同一の結果を生むことが明らかとなった。また、任意の二人ゲームが作る自然淘汰において、島構造は進化的分岐を常に抑制することを示した。これらの結果は、均質な環境が島状に分断されているときは、そうでないときに比べて、生物多様性の出現は分断化自然淘汰によって促進されないことを示している。

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  • ヒトの学習能力の進化モデルの研究

    研究課題/領域番号：22101004  2010年4月 - 2015年3月

    日本学術振興会  科学研究費助成事業 新学術領域研究(研究領域提案型)  新学術領域研究(研究領域提案型)

    青木 健一, 木村 亮介, 川崎 廣吉, 若野 友一郎, 小林 豊

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    配分額：105820000円 （ 直接経費：81400000円 、 間接経費：24420000円 ）

    新学術領域研究「交替劇」は、ネアンデルタールの絶滅およびヒトによる置換（交替劇）
    を両者の文化水準の違いによって説明する（学習仮説）ことを目的とした。社会が到達する文化水準は、文化進化のあり方に依存する。このため、領域傘下の我が計画研究班では、文化進化の決定要因およびこれを支える学習戦略の進化に関する理論研究を行った。得られた多くの成果は、査読付の国際学術雑誌や著書に発表済みであり、国際的にも文化進化および学習戦略進化の研究に大きく貢献している。また、ネアンデルタールとヒトの学習戦略に違いがあるならば、両者の認知に関わる遺伝子にも違いが認められるはずとの立場から、分子人類学的な研究も少し行った。

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  • Replacement of Neanderthals by Modern Humans: Testing Evolutionary Models of Learning

    2010年 - 2014年

    Grant-in-Aid for Scientific Research 

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    資金種別：競争的資金

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  • ネアンデルタールとサピエンス交替劇の真相：学習能力の進化に基づく実証的研究

    2010年 - 2014年

    科学研究費補助金 

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    資金種別：競争的資金

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  • Unified understanding of two major theories of biological evolution

    2009年 - 2012年

    JST Basic Research Programs (Precursory Research for Embryonic Science and Technology :PRESTO) 

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    資金種別：競争的資金

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  • 生物進化の２大理論の統一的理解

    2009年 - 2012年

    ＪＳＴ戦略的創造研究推進制度（個人研究型） （個人研究推進事業：さきがけ研究２１‐ＰＲＥＳＴＯ） 

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    資金種別：競争的資金

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  • ESS選択において有限集団効果と空間構造効果のどちらが支配的か

    研究課題/領域番号：20770019  2008年 - 2010年

    日本学術振興会  科学研究費助成事業 若手研究(B)  若手研究(B)

    若野 友一郎

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    配分額：4290000円 （ 直接経費：3300000円 、 間接経費：990000円 ）

    協力者と非協力者からなる種々のゲームモデルについて、有限集団効果および空間構造効果を研究した。とくに、多人数プレイヤーからなる公共財ゲームを考え、「寛容なしっぺ返し戦略」の進化や、「同調伝達による協力行動の安定化」などのモデルを構築した。これらのモデルでは、ESSが複数存在することが明らかとなり、ESS選択の結果どの戦略が選ばれるかを数理モデルで解析し、結果を学術誌にて発表した。

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  • 空間構造および社会構造の存在下での社会学習の進化

    研究課題/領域番号：06J09976  2006年 - 2007年

    日本学術振興会  科学研究費助成事業 特別研究員奨励費  特別研究員奨励費

    若野 友一郎

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    配分額：2300000円 （ 直接経費：2300000円 ）

    社会学習は、個体学習者が試行錯誤のコストを払って獲得した適応的行動を少ないコストで真似するという意味で、社会寄生行動の一種であると考えられる。社会学習の起源の問題は古くから議論されているものの、数理的な研究はまだそれほど多くはない。ヒトは社会学習を行う際に、単に集団中の個体をランダムに選んで模倣するのではなく、多数派の行動をより模倣すると言われている。このような行動は同調伝達と呼ばれ、文化の局所性の要因とした議論されてきた。しかしながら変動環境下においては、多数派の行動は必ずしも正しいとは限らないので、同調伝達をすること自体が適応的かどうかは、明らかではない。また、同調伝達の有無は社会学習の適応度を変化させるため、「同調伝達の強さ」と「社会学習への依存度」は、互いに影響を及ぼしあいながら共進化すると考えられる。Henrich&Boyd(1998)は、個体学習と社会学習を併用する個体を仮定し、2遺伝子座モデルを構築して数値計算することで、この2つは相乗的(synergistic)に働くと結論した。特に、環境変動の周期が長いほど「同調伝達の強さ」と「社会学習への依存度」はより大きい値に進化すると主張した。我々はこのモデルを多少修正した上で、Adaptive dynamicsを用いて解析し、次の結果を得た。 (1)環境変動の周期が長いほど、「社会学習への依存度」は大きくなる (2)環境変動の周期が長いほど、「同調伝達の強さ」は小さくなる
    このうち、(1)は先行研究の結果と一致するが、(2)はHenrich&Boyd(1998)とは逆の結果である。この違いは、より詳細な計算の結果、先行研究の数値計算が不十分であったことが原因であることも発見した。本研究により、伺調伝達と社会学習の進化は、相乗的ではなく、むしろ排他的に起こることが明らかとなった。
    (2)環境変動の周期が長いほど、「同調伝達の強さ」は小さくなる
    このうち、(1)は先行研究の結果と一致するが、(2)はHenrich&Boyd(1998)とは逆の結果である。この違いは、より詳細な計算の結果、先行研究の数値計算が不十分であったことが原因であることも発見した。本研究により、伺調伝達と社会学習の進化は、相乗的ではなく、むしろ排他的に起こることが明らかとなった。

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  • 共有資源の時空間ダイナミクスを考慮した共有地の悲劇の回避メカニズム

    研究課題/領域番号：17770011  2005年 - 2007年

    日本学術振興会  科学研究費助成事業 若手研究(B)  若手研究(B)

    若野 友一郎

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    配分額：2700000円 （ 直接経費：2700000円 ）

    多数の個体によって共有されている資源への投資は、投資量を上回る量が回収できるとしても、投資しない個体(利己的)が投資する個体(利他的)より常に高い利得を得るために、進化しにくいと理論的に予測されている(共有地の悲劇、公共財ゲーム)。本研究の目的は、公共財ゲームを共有資源の時空間ダイナミクスを含む形に発展拡張させた数理モデルを構築し、利他行動の有利不利と、共有資源ダイナミクスの反応速度や拡散速度との関係を研究することで、どのような共有地では悲劇が回避されうるのかを、理論的に明らかにすることである。共有資源および生物個体の時空間ダイナミクスの双方に、反応拡散方程式を用いるモデルAについて、モデルの構築、解析およびコンピュータシミュレーションを行った。初期条件として、1次元空間の左半分に利己的個体、右半分に利他的個体が存在する状況を考える。空間の中央に存在する、利他的個体と利己的個体との境界がどちらに移動するかを考えることで、進化を考える。投資の効率が無限大となる極限においては、利己的個体だけの世界における利己的個体の平衡頻度は無限大となる。このような場合においては、(境界部分で戦っている利己的個体に援軍として到着する)右半分からの拡散が無限大となるため、利他的個体が利己的個体を駆逐する可能性があると考えた。しかしながら、モデルの等速進行波解がみたす力学系の、ヘテロクリニック軌道の存在について、解析的な研究を行ったところ、そのような等速進行波解が存在しないことを、厳密に証明することができた。さらにこの解析結果を支持する数値計算の結果も得た。以上の研究結果をまとめて、論文として投稿し受理された(Wakano JY, Mathematical Biosciences, in press)。

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