2022年02月, 北海道大学, 北海道大学教育研究総長表彰　　　　　　　　　　　　　　　
内海俊介

2012年03月, 日本生態学会, 第１６回宮地賞　　　　　　　　　　　　　　　
内海 俊介

2011年10月, 個体群生態学会, 第５回個体群生態学会奨励賞　　　　　　　　　　　　　　　
内海 俊介

Experimental warming dramatically changes survival and growth of an autumn- and winter-active ground-dwelling beetle
Jumpei Furusawa, Shunsuke Utsumi
Journal of Asia-Pacific Entomology, 2026年03月
研究論文（学術雑誌）

Genetic structure and the influence of neighbor genetic similarity in shaping seedling growth after disturbance
Yuzhuo Fang, Kobayashi MAKOTO, Shunsuke Utsumi
2026年02月04日

Exotic herbivores indirectly decelerate litter decomposition via increased resistance to herbivory in exotic plants
Noboru Katayama, Koya Hashimoto, Shunsuke Utsumi, Yoshino Ando, Makoto Tokuda, Shuhei Adachi‐Fukunaga, Kevin Dixon, Timothy Craig, Takayuki Ohgushi
Functional Ecology, 2026年01月
研究論文（学術雑誌）

Utilization of a wide range of exotic plant species by an exotic, Solidago-specialist aphid, Uroleucon nigrotuberculatum (Hemiptera: Aphididae)
Amna Ilyas, Shunsuke Utsumi
Annals of the Entomological Society of America, 2025年05月21日
研究論文（学術雑誌）

How do aboveground and belowground functional traits correlate with the demography of tree seedlings regenerated after landslide disturbances?
Ruiqi Zeng, Shunsuke Utsumi, Yuzhuo Fang, Karibu Fukuzawa, Toshiya Yoshida, Kobayashi Makoto
Journal of Forest Research, 2025年05月04日
研究論文（学術雑誌）

The new era shaped by environmental genome monitoring - symposium of the japanese environmental mutagen and genome society (JEMS), 2024
Hiroshi Honda, Takayoshi Suzuki, Masaaki Kitajima, Natsuko Ito Kondo, Kaede Miyata, Shunsuke Utsumi, Masami Yamada
Genes and Environment, 2025年03月17日
研究論文（学術雑誌）

Hydrological Connectivity and Local Environment Alternately Drive Spatial Structure of Floodplain Aquatic Community Across Seasons
Hiromi Uno, Shunsuke Utsumi, Kentaro Morita, Osamu Kishida, Md. Khorshed Alam, Junjiro Negishi
Ecology and Evolution, 2025年02月
研究論文（学術雑誌）

Post-landslide interactive effects of plant facilitation and rill erosion on tree seedling colonization toward restoration
Yuzhuo Fang, Ruiqi Zeng, Kobayashi Makoto, Shunsuke Utsumi
Forest Ecology and Management, 573, 122341, 122341, Elsevier BV, 2024年12月
研究論文（学術雑誌）

Which native legume or non-legume nitrogen-fixing tree is more efficient in restoring post-landslide forests along an environmental gradient?
Kobayashi Makoto, Shunsuke Utsumi, Ruiqi Zeng, Wataru Mamiya, Tohru Miyazaki, Tomohiro Okuyama, Fumiya Tanaka, Takashi Yamada, Toshiya Yoshida
Forest Ecology and Management, 554, 121672, 121672, Elsevier BV, 2024年02月
研究論文（学術雑誌）

Urban spatial heterogeneity shapes the evolution of an antiherbivore defense trait and its genes in white clover
Tomoki Ishiguro, Marc T. J. Johnson, Shunsuke Utsumi
Oikos, 2024, 2, Wiley, 2023年12月19日
研究論文（学術雑誌）, Urbanization is a global threat to biodiversity due to its large impact on environmental changes. Recently, urban environmental change has been shown to impact the evolution of many species. However, much remains unknown about how urban environments influence evolutionary processes and outcomes due to the non‐linearity and discontinuity of environmental variables along urban–rural gradients. Here, we focused on the evolution of hydrogen cyanide (HCN) production and its components (presence/absence of cyanogenic glycosides and the hydrolytic enzyme linamarase) in the herbaceous plant white clover Trifolium repens, which thrive in both urban and rural areas. To comprehensively elucidate how plants evolve and adapt to heterogenous urban environments, we collected 3299 white clover plants from 122 populations throughout Sapporo, Japan. We examined the spatial variation in environmental factors, such as herbivory, sky openness, impervious surface cover, snow depth, and temperature, and how variation in these factors was related to the production of HCN, cyanogenic glycosides, and linamarase. Environmental factors showed complex spatial variation due to the heterogeneity of the urban landscape. Among these factors, herbivory, sky openness, and impervious surface cover were highly related to the frequency of plants producing HCN in populations. We also found that impervious surface cover was related to the frequency of plants producing cyanogenic glycosides, while herbivory pressure was not. As a result, the cyanogenic glycoside frequency showed a clearer trend along urban–rural gradient rather than HCN frequency, and thus, the predicted spatial distributions of HCN and cyanogenic glycosides were inconsistent. These results suggest that urban landscape heterogeneity and trait multifunctionality determines mosaic‐like spatial distribution of evolutionary traits.

Plant size, latitude, and phylogeny explain within-population variability in herbivory
The Herbivory Variability Network*†, M. L. Robinson, P. G. Hahn, B. D. Inouye, N. Underwood, S. R. Whitehead, K. C. Abbott, E. M. Bruna, N. I. Cacho, L. A. Dyer, L. Abdala-Roberts, W. J. Allen, J. F. Andrade, D. F. Angulo, D. Anjos, D. N. Anstett, R. Bagchi, S. Bagchi, M. Barbosa, S. Barrett, C. A. Baskett, E. Ben-Simchon, K. J. Bloodworth, J. L. Bronstein, Y. M. Buckley, K. T. Burghardt, C. Bustos-Segura, E. S. Calixto, R. L. Carvalho, B. Castagneyrol, M. C. Chiuffo, D. Cinoğlu, E. Cinto Mejía, M. C. Cock, R. Cogni, O. L. Cope, T. Cornelissen, D. R. Cortez, D. W. Crowder, C. Dallstream, W. Dáttilo, J. K. Davis, R. D. Dimarco, H. E. Dole, I. N. Egbon, M. Eisenring, A. Ejomah, B. D. Elderd, M.-J. Endara, M. D. Eubanks, S. E. Everingham
Science, 382, 6671, 679, 683, American Association for the Advancement of Science ({AAAS}), 2023年11月10日
英語, 研究論文（学術雑誌）, Interactions between plants and herbivores are central in most ecosystems, but their strength is highly variable. The amount of variability within a system is thought to influence most aspects of plant-herbivore biology, from ecological stability to plant defense evolution. Our understanding of what influences variability, however, is limited by sparse data. We collected standardized surveys of herbivory for 503 plant species at 790 sites across 116° of latitude. With these data, we show that within-population variability in herbivory increases with latitude, decreases with plant size, and is phylogenetically structured. Differences in the magnitude of variability are thus central to how plant-herbivore biology varies across macroscale gradients. We argue that increased focus on interaction variability will advance understanding of patterns of life on Earth.

When to help juveniles, adults, or both: analyzing the evolutionary models of stage-structured mutualism
Takefumi Nakazawa, Noboru Katayama, Shunsuke Utsumi, Akira Yamawo, Masato Yamamichi
Frontiers in Ecology and Evolution, 11, Frontiers Media SA, 2023年06月19日, ［査読有り］
研究論文（学術雑誌）, Mutualism is common in nature and is crucial for population dynamics, community structure, and ecosystem functioning. Studies have recently pointed out that life-history stage structure (e.g., juveniles and adults) is a key factor to better understand the ecological consequences of mutualism (termed stage-structured mutualism). Despite the potential importance, little is known about what kinds of stage-structured mutualism can evolve and when it is likely to occur. Here, we theoretically investigated how a mutualistic partner species should allocate efforts of mutualistic associations for different life-history stages of its host species to maximize its fitness. We assessed the partner’s optimal strategy by using a one host–one partner model with the host’s juvenile-adult stage structure. The results showed that different forms of stage-structured mutualism can evolve, such as juvenile-specialized association, adult-specialized association, and inter-stage partner sharing (i.e., the partner associates with both the juvenile and adult stages of the host) depending on the shape of association trade-off, i.e., how much association with one stage is weakened when the partner strengthens its association with the other stage. In general, stage-specialized association (either juvenile-specialized or adult-specialized association) tends to evolve when being associated with that stage is relatively beneficial. Meanwhile, when the association trade-off is weak, inter-stage partner sharing can occur if the mutualistic benefits of juvenile-specific and adult-specific associations are sufficiently large. We also found that when the association trade-off is strong, alternative stable states occur in which either juvenile-specialized or adult-specialized associations evolve depending on the initial trait value. These results suggest that pairwise interspecific mutualism is more complicated than previously thought, implying that we may under-or overestimate the strength of mutualistic interactions when looking at only certain life-history stages. This study provides a conceptual basis for better understanding the mechanisms underlying ontogenetic shifts of mutualistic partners and more complex mutualistic networks mediated by the life-history stages of organisms and their stage-structured interactions.

A large‐scale field experiment of artificially caused landslides with replications revealed the response of the ground‐dwelling beetle community to landslides
Jumpei Furusawa, Kobayashi Makoto, Shunsuke Utsumi
Ecology and Evolution, 13, 3, Wiley, 2023年03月24日, ［査読有り］, ［責任著者］
研究論文（学術雑誌）, Abstract

Precipitation‐induced landslides, which are predicted to increase under the changing climate, may have large impacts on insect community properties. However, understanding of how insect community properties shift following landslides remains limited because replicated research involving landslides, which are large‐scale disturbances with stochastic natural causes, is difficult. To tackle this issue, we conducted a large‐scale field experiment by artificially causing landslides at multiple sites. We established 12 landslide sites, each 35 m × 35 m, and 6 undisturbed sites in both planted and natural forests and collected ground‐dwelling beetles 1 year later. We found that forest type (i.e., pre‐disturbance vegetation) did not affect the structure of a ground‐dwelling beetle community disturbed by a landslide (landslide community), but the structure of an undisturbed community was affected by forest type. Moreover, the structures of landslide and undisturbed communities were completely different, possibly because landslides create harsh environments that act as an ecological filter. Thus, a niche‐selection process may have a critical role in community assembly at landslide sites. There were no significant differences in species diversity between undisturbed and landslide communities, suggesting that landslides to not reduce species richness overall. However, among‐site variability in species composition was much greater at landslide sites than at undisturbed sites. This result suggests that stochastic colonization predominated at the landslide sites more than undisturbed sites. Synthesis and applications. Overall, our results suggest that both deterministic and stochastic processes are critical in community assembly, at least in the early post‐landslide stage. Our large‐scale manipulative field experiment with replications has thus resulted in new insights into biological community properties after a landslide.

Global urban environmental change drives adaptation in white clover
James S. Santangelo, Rob W. Ness, Beata Cohan, Connor R. Fitzpatrick, Simon G. Innes, Sophie Koch, Lindsay S. Miles, Samreen Munim, Pedro R. Peres-Neto, Cindy Prashad, Alex T. Tong, Windsor E. Aguirre, Philips O. Akinwole, Marina Alberti, Jackie Alvarez, Jill T. Anderson, Joseph J. Anderson, Yoshino Ando, Nigel R. Andrew, Fabio Angeoletto, Daniel N. Anstett, Julia Anstett, Felipe Aoki-Goncalves, A. Z. Andis Arietta, Mary T. K. Arroyo, Emily J. Austen, Fernanda Baena-Diaz, Cory A. Barker, Howard A. Baylis, Julia M. Beliz, Alfonso Benitez-Mora, David Bickford, Gabriela Biedebach, Gwylim S. Blackburn, Mannfred M. A. Boehm, Stephen P. Bonser, Dries Bonte, Jesse R. Bragger, Cristina Branquinho, Kristien Brans, Jorge C. Bresciano, Peta D. Brom, Anna Bucharova, Briana Burt, James F. Cahill, Katelyn D. Campbell, Elizabeth J. Carlen, Diego Carmona, Maria Clara Castellanos, Giada Centenaro, Izan Chalen, Jaime A. Chaves, Mariana Chavez-Pesqueira, Xiao-Yong Chen, Angela M. Chilton, Kristina M. Chomiak, Diego F. Cisneros-Heredia, Ibrahim K. Cisse, Aimee T. Classen, Mattheau S. Comerford, Camila Cordoba Fradinger, Hannah Corney, Andrew J. Crawford, Kerri M. Crawford, Maxime Dahirel, Santiago David, Robert De Haan, Nicholas J. Deacon, Clare Dean, Ek Del-Val, Eleftherios K. Deligiannis, Derek Denney, Margarete A. Dettlaff, Michelle F. DiLeo, Yuan-Yuan Ding, Moises E. Dominguez-Lopez, Davide M. Dominoni, Savannah L. Draud, Karen Dyson, Jacintha Ellers, Carlos Espinosa, Liliana Essi, Mohsen Falahati-Anbaran, Jessica C. F. Falcao, Hayden T. Fargo, Mark D. E. Fellowes, Raina M. Fitzpatrick, Leah E. Flaherty, Padraic J. Flood, Maria F. Flores, Juan Fornoni, Amy G. Foster, Christopher J. Frost, Tracy L. Fuentes, Justin R. Fulkerson, Edeline Gagnon, Frauke Garbsch, Colin J. Garroway, Aleeza C. Gerstein, Mischa M. Giasson, E. Binney Girdler, Spyros Gkelis, William Godsoe, Anneke M. Golemiec, Mireille Golemiec, Cesar Gonzalez-Lagos, Amanda J. Gorton, Kiyoko M. Gotanda, Gustaf Granath, Stephan Greiner, Joanna S. Griffiths, Filipa Grilo, Pedro E. Gundel, Benjamin Hamilton, Joyce M. Hardin, Tianhua He, Stephen B. Heard, Andre F. Henriques, Melissa Hernandez-Poveda, Molly C. Hetherington-Rauth, Sarah J. Hill, Dieter F. Hochuli, Kathryn A. Hodgins, Glen R. Hood, Gareth R. Hopkins, Katherine A. Hovanes, Ava R. Howard, Sierra C. Hubbard, Carlos N. Ibarra-Cerdena, Carlos Iniguez-Armijos, Paola Jara-Arancio, Benjamin J. M. Jarrett, Manon Jeannot, Vania Jimenez-Lobato, Mae Johnson, Oscar Johnson, Philip P. Johnson, Reagan Johnson, Matthew P. Josephson, Meen Chel Jung, Michael G. Just, Aapo Kahilainen, Otto S. Kailing, Eunice Karinho-Betancourt, Regina Karousou, Lauren A. Kirn, Anna Kirschbaum, Anna-Liisa Laine, Jalene M. LaMontagne, Christian Lampei, Carlos Lara, Erica L. Larson, Adrian Lazaro-Lobo, Jennifer H. Le, Deleon S. Leandro, Christopher Lee, Yunting Lei, Carolina A. Leon, Manuel E. Lequerica Tamara, Danica C. Levesque, Wan-Jin Liao, Megan Ljubotina, Hannah Locke, Martin T. Lockett, Tiffany C. Longo, Jeremy T. Lundholm, Thomas MacGillavry, Christopher R. Mackin, Alex R. Mahmoud, Isaac A. Manju, Janine Marien, D. Nayeli Martinez, Marina Martinez-Bartolome, Emily K. Meineke, Wendy Mendoza-Arroyo, Thomas J. S. Merritt, Lila Elizabeth L. Merritt, Giuditta Migiani, Emily S. Minor, Nora Mitchell, Mitra Mohammadi Bazargani, Angela T. Moles, Julia D. Monk, Christopher M. Moore, Paula A. Morales-Morales, Brook T. Moyers, Miriam Munoz-Rojas, Jason Munshi-South, Shannon M. Murphy, Maureen M. Murua, Melisa Neila, Ourania Nikolaidis, Iva Njunji, Peter Nosko, Juan Nunez-Farfan, Takayuki Ohgushi, Kenneth M. Olsen, Oystein H. Opedal, Cristina Ornelas, Amy L. Parachnowitsch, Aaron S. Paratore, Angela M. Parody-Merino, Juraj Paule, Octavio S. Paulo, Joao Carlos Pena, Vera W. Pfeiffer, Pedro Pinho, Anthony Piot, Ilga M. Porth, Nicholas Poulos, Adriana Puentes, Jiao Qu, Estela Quintero-Vallejo, Steve M. Raciti, Joost A. M. Raeymaekers, Krista M. Raveala, Diana J. Rennison, Milton C. Ribeiro, Jonathan L. Richardson, Gonzalo Rivas-Torres, Benjamin J. Rivera, Adam B. Roddy, Erika Rodriguez-Munoz, Jose Raul Roman, Laura S. Rossi, Jennifer K. Rowntree, Travis J. Ryan, Santiago Salinas, Nathan J. Sanders, Luis Y. Santiago-Rosario, Amy M. Savage, J. F. Scheepens, Menno Schilthuizen, Adam C. Schneider, Tiffany Scholier, Jared L. Scott, Summer A. Shaheed, Richard P. Shefferson, Caralee A. Shepard, Jacqui A. Shykoff, Georgianna Silveira, Alexis D. Smith, Lizet Solis-Gabriel, Antonella Soro, Katie Spellman, Kaitlin Stack Whitney, Indra Starke-Ottich, Jorg G. Stephan, Jessica D. Stephens, Justyna Szulc, Marta Szulkin, Ayco J. M. Tack, Italo Tamburrino, Tayler D. Tate, Emmanuel Tergemina, Panagiotis Theodorou, Ken A. Thompson, Caragh G. Threlfall, Robin M. Tinghitella, Lilibeth Toledo-Chelala, Xin Tong, Lea Uroy, Shunsuke Utsumi, Martijn L. Vandegehuchte, Acer VanWallendael, Paula M. Vidal, Susana M. Wadgymar, Ai-Ying Wang, Nian Wang, Montana L. Warbrick, Kenneth D. Whitney, Miriam Wiesmeier, J. Tristian Wiles, Jianqiang Wu, Zoe A. Xirocostas, Zhaogui Yan, Jiahe Yao, Jeremy B. Yoder, Owen Yoshida, Jingxiong Zhang, Zhigang Zhao, Carly D. Ziter, Matthew P. Zuellig, Rebecca A. Zufall, Juan E. Zurita, Sharon E. Zytynska, Marc T. J. Johnson
SCIENCE, 375, 6586, 1275, +, 2022年03月
英語, 研究論文（学術雑誌）

Biology of actinorhizal symbiosis from genomics to ecology: the 20th International Meeting on Frankia and Actinorhizal Plants
Ken-Ichi Kucho, Hiroyuki Tobita, Shunsuke Utsumi, Toshiki Uchiumi, Takashi Yamanaka
Journal of Forest Research, 27, 2, 96, 99, Informa UK Limited, 2022年02月09日, ［査読有り］
研究論文（学術雑誌）

Spatially variable hydrological and biological processes shape diverse post‐flood aquatic communities
Hiromi Uno, Mizushi Yokoi, Keitaro Fukushima, Yoichiro Kanno, Osamu Kishida, Wataru Mamiya, Rei Sakai, Shunsuke Utsumi
Freshwater Biology, Wiley, 2021年12月09日
研究論文（学術雑誌）

Community assembly in plant-bacterium symbiotic interactions in a natural environment: Does host genetic variation matter?
Shinnosuke Kagiya, Ken-ichi Kucho, Shunsuke Utsumi
Authorea, Inc., 2021年09月24日
研究論文（学術雑誌）, Community assembly of diverse mutualistic symbionts in host plants have
recently received much attention. On the other hand, for decades,
researchers have also focused on a role of genetic variation for shaping
ecological communities. However, it remains unclear how local
interaction networks between a host and symbionts are shaped from the
pool of genetically diverse microorganisms in the natural rhizosphere.
In this study, we comprehensively analyzed local and regional genetic
communities of Frankia in host individuals and in surrounding
soils using metabarcoding to unravel community assembly in shaping
interaction networks between plants and root nodule symbionts, both of
which are genetically diverse, in natural ecosystems. We found that
Frankia communities in rhizosphere soil were consisted of
tremendously diverse strains. The diverse Frankia communities in
rhizosphere soils were heterogeneously structured by the presence of
host individuals and soil nutritional status. Furthermore,
quantification of the filtering forces by community analysis
demonstrated that the filtering forces that shape symbiotic networks
would depend on genetic variation in the host plant. This study suggests
that filtering mechanisms and host genetics would have a profound role
in shaping plant-bacterium symbiotic networks in natural environments.

Complex effects of body length and condition on within‐tributary movement and emigration in stream salmonids
Yoichiro Kanno, Audrey C. Harris, Osamu Kishida, Shunsuke Utsumi, Hiromi Uno
Ecology of Freshwater Fish, Wiley, 2021年09月04日, ［査読有り］
研究論文（学術雑誌）

Hatch timing of two subarctic salmonids in a stream network estimated by otolith increments
Kevin A. Fitzgerald, Matt R. Haworth, Kevin R. Bestgen, Collin J. Farrell, Shunsuke Utsumi, Osamu Kishida, Hiromi Uno, Yoichiro Kanno
Fisheries Management and Ecology, 28, 6, 507, 515, 2021年06月29日, ［査読有り］
英語, 研究論文（学術雑誌）

Assessing insect herbivory on broadleaf canopy trees at 19 natural forest sites across Japan
Hino Takafumi, Yuri Kanno, Shin Abe, Tetsuto Abe, Tsutomu Enoki, Toshihide Hirao, Tsutom Hiura, Kazuhiko Hoshizaki, Hideyuki Ida, Ken Ishida, Masayuki Maki, Takashi Masaki, Shoji Naoe, Mahoko Noguchi, Tatsuya Otani, Takanori Sato, Michinori Sakimoto, Hitoshi Sakio, Masahiro Takagi, Atsushi Takashima, Naoko Tokuchi, Shunsuke Utsumi, Amane Hidaka, Masahiro Nakamura
ECOLOGICAL RESEARCH, 2021年03月
英語, 研究論文（学術雑誌）

進化を考慮した保全生態学の確立と生態系管理に向けて
門脇 浩明, 山道 真人, 深野 祐也, 石塚 航, 三村 真紀子, 西廣 淳, 横溝 裕行, 内海 俊介
保全生態学研究, 25, 2, n/a, 一般社団法人 日本生態学会, 2020年12月, ［査読有り］, ［最終著者］
日本語, 近年、生物の進化が集団サイズの変化と同じ時間スケールで生じ、遺伝子頻度と個体数が相互作用しながら変動することが明らかになってきた。生物多様性の損失の多くは、生物の進化速度が環境変化の速度に追いつけないことにより引き起こされるため、生物の絶滅リスクを評価する上で進化の理解は必須となる。特に近年では、気候変動・生息地断片化・外来種などの人間活動に関連する環境変化が一層深刻さを増しており、それらの変化に伴う進化を理解・予測する必要性が高まっている。しかし、進化生態学と保全生態学のきわめて深い関係性は十分に認識されていないように感じられる。本稿では、進化の基本となるプロセスについて述べた後、気候変動・生息地断片化・外来種という問題に直面した際に、保全生態学において進化的視点を考慮することの重要性を提示する。さらに、進化を考慮した具体的な生物多様性保全や生態系管理の方法をまとめ、今後の展望を議論する。

昆虫群集を予測する樹木の種内変異　　　　　　　　　　　　　　　
鍵谷進乃介, 内海俊介
New Entomologist, 69, 48, 61, 2020年09月, ［査読有り］, ［招待有り］, ［最終著者］

Spatial heterogeneity in genetic diversity and composition of bacterial symbionts in a single host species population
Shunsuke Utsumi
Plant and Soil, 452, 1-2, 513, 527, Springer Science and Business Media LLC, 2020年07月, ［査読有り］
英語, 研究論文（学術雑誌）

A multistate mark–recapture approach to characterize stream fish movement at multiple spatial scales
Yoichiro Kanno, Naoki Yui, Wataru Mamiya, Rei Sakai, Yuri Yabuhara, Tohru Miyazaki, Shunsuke Utsumi, Osamu Kishida, Hiromi Uno
Canadian Journal of Fisheries and Aquatic Sciences, 77, 6, 1090, 1100, Canadian Science Publishing, 2020年06月
研究論文（学術雑誌）, We studied movement of a native salmonid, white-spotted char (Salvelinus leucomaenis), in a 1-km tributary in northern Hokkaido, Japan, in May–July 2018. Based on physical mark–recapture of 501 unique individuals and detection by mobile PIT antenna over monthly intervals, a majority of fish (70%–80%) stayed within 60 m of previously released locations, demonstrating what appeared to be restricted movement patterns. However, fixed PIT antenna data showed that as much as 17% of marked individuals emigrated from the study area during the 2-month study period. Probability of emigration did not depend on where in the 1-km segment individuals had been released, indicating that emigration likely represented long-distance movement. Once emigrants made a decision to emigrate, they left the tributary within 1–3 median days by moving downstream in a unidirectional manner, based on detections at a total of three antenna arrays deployed throughout the tributary. Our multiscale analysis provided strong support for co-existence of short- and long-distance movement patterns, and we conclude that movement data at multiple spatial scales complement each other to characterize population-scale movement.

Host phenologies and the life history of horsehair worms (Nematomorpha, Gordiida) in a mountain stream in northern Japan
Meguro, N., Kishida, O., Utsumi, S., Niwa, S., Igarashi, S., Kozuka, C., Naniwa, A., Sato, T.
Ecological Research, 35, 3, 482, 493, Wiley, 2020年05月, ［査読有り］
研究論文（学術雑誌）

Environmentally triggered variability in the genetic variance–covariance of herbivory resistance of an exotic plant Solidago altissima
Yuzu Sakata, Shunsuke Utsumi, Timothy P. Craig, Joanne K. Itami, Mito Ikemoto, Takayuki Ohgushi
Ecology and Evolution, Wiley, 2020年03月02日, ［査読有り］
研究論文（学術雑誌）

A multi-state mark-recapture approach to characterize stream fish movement at multiple spatial scales
Canadian Journal of Fisheries and Aquatic Sciences, 2020年02月03日, ［査読有り］
英語, 研究論文（学術雑誌）, We studied movement of a native salmonid, white-spotted charr (Salvelinus leucomaenis), in a 1-km tributary in northern Hokkaido, Japan, in May-July 2018. Based on physical mark-recapture of 501 unique individuals and detection by mobile PIT antenna over monthly intervals, a majority of fish (70-80 %) stayed within 60 m of previously released locations, demonstrating what appeared to be restricted movement patterns. However, fixed PIT antenna data showed that as much as 17% of marked individuals emigrated from the study area during the two-month study period. Probability of emigration did not depend on where in the 1-km segment individuals had been released, indicating that emigration likely represented long-distance movement. Once emigrants made a decision to emigrate, they left the tributary within 1-3 median days by moving downstream in a unidirectional manner, based on detections at a total of three antenna arrays deployed throughout the tributary. Our multi-scale analysis provided strong support for co-existence of short- and long-distance movement patterns, and we conclude that movement data at multiple spatial scale complement each other to characterize population-scale movement.

Long‐term fauna and flora records of the experimental forests of the Forest Research Station of Hokkaido University, Japan
Chisato Terada, TaeOh Kwon, Nobuko Kazahari, Osamu Kishida, Shunsuke Utsumi
Ecological Research, Wiley, 2019年05月24日, ［査読有り］
研究論文（学術雑誌）

進化から群集へ，群集から進化へー階層間相互作用の意義
遺伝子・多様性・循環の科学 生態学の領域融合へ, 2019年02月28日, ［査読有り］, ［国内誌］
日本語

Evolutionary and environmental effects on the geographical adaptation of herbivory resistance in native and introduced Solidago altissima populations
Yuzu Sakata, Timothy, P. Craig, Joanne K. Itami, Mito Ikemoto, Shunsuke Utsumi, Takayuki Ohgushi
Evolutionary Ecology, 32, 5, 547, 559, 2018年10月, ［査読有り］
英語, 研究論文（学術雑誌）

Does genomic variation in a foundation species predict arthropod community structure in a riparian forest?
Shinnosuke Kagiya, Masaki Yasugi, Hiroshi Kudoh, Atsushi J. Nagano, Shunsuke Utsumi
Molecular Ecology, 27, 5, 1284, 1295, Blackwell Publishing Ltd, 2018年03月01日, ［査読有り］
英語, 研究論文（学術雑誌）

動物-植物相互作用調査法
Shunsuke Utsumi
Kyoritsu Shuppan Co., Ltd., Kyoritsu Shuppan Co., Ltd., 2017年06月01日, ［査読有り］, ［国内誌］
日本語

Community-wide impacts of early season herbivory on flower visitors on tall goldenrod
Mito Ikemoto, Takashi Y. Ida, Shunsuke Utsumi, Takayuki Ohgushi
ECOLOGICAL ENTOMOLOGY, 42, 2, 164, 172, 2017年04月, ［査読有り］
英語, 研究論文（学術雑誌）

Aphid as a network creator for the plant-associated arthropod community and its consequence for plant reproductive success
Yoshino Ando, Shunsuke Utsumi, Takayuki Ohgushi
FUNCTIONAL ECOLOGY, 31, 3, 632, 641, 2017年03月, ［査読有り］
英語, 研究論文（学術雑誌）

北大研究林の強みを活かした教育研究の充実に向けて―平成27年度報告会総合討論―
中路達郎, 岸田治, 内海俊介, 福澤加里部, 小林真, 伊藤悠也, 間宮春大, 芦谷大太郎, 上浦達哉
北方森林保全技術, 34, 34, 43, 47, 北海道大学北方生物圏フィールド科学センター森林圏ステーション, 2017年
日本語

Feeding evolution of a herbivore influences an arthropod community through plants: implications for plant-mediated eco-evolutionary feedback loop
Shunsuke Utsumi
JOURNAL OF ECOLOGY, 103, 4, 829, 839, 2015年07月
英語, 研究論文（学術雑誌）

Feeding evolution of a herbivore influences an arthropod community through plants: implications for plant-mediated eco-evolutionary feedback loop
Shunsuke Utsumi
Journal of Ecology, 103, 4, 829, 839, Wiley-Blackwell, 2015年06月, ［査読有り］, ［招待有り］
英語, 研究論文（学術雑誌）

Metagenomic Approach Yields Insights into Fungal Diversity and Functioning
Teiji Sota, Hideki Kagata, Yoshino Ando, Shunsuke Utsumi, Takashi Osono
SpringerBriefs in Biology, 1, 23, Springer Japan, 2014年, ［査読有り］

Species Diversity and Community Structure
Teiji Sota, Hideki Kagata, Yoshino Ando, Shunsuke Utsumi, Takashi Osono
SpringerBriefs in Biology, SpringerBriefs in Biology, 2014年, ［査読有り］

Insect–Plant Interactions in Plant-based Community/Ecosystem Genetics
Teiji Sota, Hideki Kagata, Yoshino Ando, Shunsuke Utsumi, Takashi Osono
Species Diversity and Community Structure, 25, Springer Japan, 2013年08月, ［査読有り］

Accelerated Diversification by Spatial and Temporal Isolation Associated with Life-History Evolution in Insects
Teiji Sota, Hideki Kagata, Yoshino Ando, Shunsuke Utsumi, Takashi Osono
Species Diversity and Community Structure, 45, Springer Japan, 2013年08月, ［査読有り］

Evolutionary community ecology of plant-associated arthropods in terrestrial ecosystems
Shunsuke Utsumi
ECOLOGICAL RESEARCH, 28, 3, 359, 371, 2013年05月, ［査読有り］, ［招待有り］
英語, 研究論文（学術雑誌）

Herbivore community promotes trait evolution in a leaf beetle via induced plant response
Shunsuke Utsumi, Yoshino Ando, Heikki Roininen, Jun-ichi Takahashi, Takayuki Ohgushi
Ecology Letters, 16, 3, 362, 370, 2013年, ［査読有り］
英語, 研究論文（学術雑誌）

Community-wide impact of an exotic aphid on introduced tall goldenrod
Yoshino Ando, Shunsuke Utsumi, Takayuki Ohgushi
ECOLOGICAL ENTOMOLOGY, 36, 5, 643, 653, 2011年10月, ［査読有り］
英語, 研究論文（学術雑誌）

Plant genotypic diversity increases population size of a herbivorous insect
Shunsuke Utsumi, Yoshino Ando, Timothy P. Craig, Takayuki Ohgushi
PROCEEDINGS OF THE ROYAL SOCIETY B-BIOLOGICAL SCIENCES, 278, 1721, 3108, 3115, 2011年10月, ［査読有り］
英語, 研究論文（学術雑誌）

Eco-evolutionary dynamics in herbivorous insect communities mediated by induced plant responses
Shunsuke Utsumi
POPULATION ECOLOGY, 53, 1, 23, 34, 2011年01月, ［査読有り］
英語, 研究論文（学術雑誌）

Indirect interaction webs on tall goldenrod: community consequences of herbivore-induced phenotypes and genetic variation of plants
Takayuki Ohgushi, Yoshino Ando, Shunsuke Utsumi, Timothy P. Craig
JOURNAL OF PLANT INTERACTIONS, 6, 2-3, 147, 150, 2011年, ［査読有り］
英語, 研究論文（学術雑誌）

Bridges and barriers to host shifts resulting from host plant genotypic variation
Timothy P. Craig, Joanne K. Itami, Takayuki Ohgushi, Yoshino Ando, Shunsuke Utsumi
JOURNAL OF PLANT INTERACTIONS, 6, 2-3, 141, 145, 2011年, ［査読有り］
英語, 研究論文（学術雑誌）

Evolutionary consequence of indirect interactions among insect herbivores through herbivore-induced plant regrowth
Shunsuke Utsumi, Yoshino Ando, Takayuki Ohgushi
JOURNAL OF PLANT INTERACTIONS, 6, 2-3, 171, 172, 2011年, ［査読有り］
英語, 研究論文（学術雑誌）

How are arthropod communities organized on an introduced plant Solidago altissima?
Yoshino Ando, Shunsuke Utsumi, Timothy P. Craig, Joanne Itami, Takayuki Ohgushi
JOURNAL OF PLANT INTERACTIONS, 6, 2-3, 169, 170, 2011年, ［査読有り］
英語, 研究論文（学術雑誌）

Trait-mediated indirect interactions in ecological communities SPECIAL FEATURE: PREFACE
Shunsuke Utsumi, Osamu Kishida, Takayuki Ohgushi
POPULATION ECOLOGY, 52, 4, 457, 459, 2010年10月, ［査読有り］
英語

Linkages among trait-mediated indirect effects: a new framework for the indirect interaction web
Shunsuke Utsumi, Yoshino Ando, Takeshi Miki
POPULATION ECOLOGY, 52, 4, 485, 497, 2010年10月, ［査読有り］
英語, 研究論文（学術雑誌）

Community structure of insect herbivores on introduced and native Solidago plants in Japan
Yoshino Ando, Shunsuke Utsumi, Takayuki Ohgushi
ENTOMOLOGIA EXPERIMENTALIS ET APPLICATA, 136, 2, 174, 183, 2010年08月, ［査読有り］
英語, 研究論文（学術雑誌）

Trait-mediated indirect interactions in ecological communities
Shunsuke Utsumi, Osamu Kishida, Takayuki Ohgushi
Population Ecology, 52, 4, 457, 459, 2010年
英語, 研究論文（学術雑誌）

Community-wide impacts of herbivore-induced plant regrowth on arthropods in a multi-willow species system
Shunsuke Utsumi, Takayuki Ohgushi
OIKOS, 118, 12, 1805, 1815, 2009年12月, ［査読有り］
英語, 研究論文（学術雑誌）

Community consequences of herbivore-induced bottom-up trophic cascades: the importance of resource heterogeneity
Shunsuke Utsumi, Masahiro Nakamura, Takayuki Ohgushi
JOURNAL OF ANIMAL ECOLOGY, 78, 5, 953, 963, 2009年09月, ［査読有り］
英語, 研究論文（学術雑誌）

Evolution of feeding preference in a leaf beetle: the importance of phenotypic plasticity of a host plant
Shunsuke Utsumi, Yoshino Ando, Takayuki Ohgushi
ECOLOGY LETTERS, 12, 9, 920, 929, 2009年09月, ［査読有り］
英語, 研究論文（学術雑誌）

Host plant variation in plant-mediated indirect effects: moth boring-induced susceptibility of willows to a specialist leaf beetle
Shunsuke Utsumi, Takayuki Ohgushi
ECOLOGICAL ENTOMOLOGY, 33, 2, 250, 260, 2008年04月, ［査読有り］
英語, 研究論文（学術雑誌）

Regrowth response to a stem-boring insect: a swift moth－willow system.
Utsumi S, Ohgushi T
Population Ecology, 49, 3, 241, 248, 2007年07月, ［査読有り］
英語, 研究論文（学術雑誌）

Flood initiates bottom-up cascades in a tri-trophic system: host plant regrowth increases densities of a leaf beetle and its predators
M Nakamura, S Utsumi, T Miki, T Ohgushi
JOURNAL OF ANIMAL ECOLOGY, 74, 4, 683, 691, 2005年07月, ［査読有り］
英語, 研究論文（学術雑誌）

山腹崩壊跡地で成長がよい窒素固定植物の特性と立地条件の検証
小林真, 内海俊介, 山田孝, 曾瑞き, 門脇浩明, 吉田俊也, 日本森林学会大会学術講演集, 133rd, 2022年

昆虫群集における進化群集生態学―北海道の河畔林を舞台に―　　　　　　　　　　　　　　　
内海俊介, 昆虫と自然, 54, 9, 38, 41, 2019年07月, ［筆頭著者］

階段地拵え地の更新状況について
小塚力, 吉田俊也, 内海俊介, 坂井励, 平野祐也, 間宮渉, 守田英明, 山ノ内誠, 北方森林保全技術, 34, 1‐5, 5, 2017年02月17日
北海道大学北方生物圏フィールド科学センター森林圏ステーション, 日本語

Eco-evolutionary feedback in the wild insect community
UTSUMI Shunsuke, ONODERA Hirono, YASUGI Masaki, NAGANO Atsushi, 日本生態学会大会講演要旨(Web), 64th, ROMBUNNO.K02‐19 (WEB ONLY), 2017年
英語

Genome-wide SNP analysis reveals local evolution of feeding preference in the leaf beetle Plagiodera versicolora
ONODERA Hirono, YASUGI Masaki, KUDOH Hiroshi, NAGANO Atsushi, UTSUMI Shunsuke, 個体群生態学会大会プログラム・講演要旨集, 31st, 42, 2015年10月06日
英語

「日本生態学会のめざすところ」はどこ?(参加レポート3,シンポジウムレポート「日本生態学会のめざすところ-純粋科学、基礎科学、応用科学のはざまで」)
内海 俊介, 日本生態学会誌, 56, 2, 200, 203, 2006年08月31日
日本生態学会, 日本語

洪水攪乱によって生じるボトムアップカスケード：ヤナギの再生長がハムシとその捕食者を増加させる
中村誠宏, 内海俊介, 三木健, 大串隆之, 第52回日本生態学会大会, 2005年
日本語

木本植物の被食防衛 : 変動環境下でゆらぐ植食者との関係
小池, 孝良 編, 塩尻, かおり 編, 中村, 誠宏 編, 鎌田, 直人 編, 内海, 俊介, 5. 4 植物に関わる地上部と地下部の生物群集と群集遺伝学
共立出版, 2023年03月, 9784320058408, xiv, 253p, 図版 [8] p, 日本語, ［分担執筆］

ミッテルバッハ・マギル群集生態学
門脇, 浩明, 山道, 真人, 内海, 俊介
Mittelbach, Gary George, McGill, Brian J, 丸善出版, 2023年02月, 9784621307977, xviii, 357p, 日本語, ［共訳］

遺伝子・多様性・循環の科学 : 生態学の領域融合へ
門脇, 浩明 編, 立木, 佑弥 編, 第一章 進化から群集へ，群集から進化へ ──階層間相互作用の意義
京都大学学術出版会, 2019年02月, 9784814001903, v, 432p, 図版 [8] p, 日本語, ［分担執筆］

動物-植物相互作用調査法
内海 俊介, 中村 誠宏
共立出版, 2017年, 9784320057562, 日本語

Species Diversity and Community Structure: Novel Patterns and Processes in Plants, Insects, and Fungi (SpringerBriefs in Biology)
Teiji Sota, Hideki Kagata, Yoshino Ando, Shunsuke Utsumi, Takashi Osono
Springer, 2013年09月16日, 4431542604, 61

菌根による生態系レジームの再構築
科学研究費助成事業
2025年04月01日 - 2029年03月31日
山尾 僚, 池田 紘士, 内海 俊介, 網干 貴子, 門脇 浩明, 立木 佑弥
日本学術振興会, 基盤研究(A), 京都大学, 25H01003

平行的な都市進化が駆動する植物ー土壌相互作用と生物的抵抗性への波及効果
科学研究費助成事業
2024年04月01日 - 2028年03月31日
内海 俊介
日本学術振興会, 基盤研究(A), 北海道大学, 24H00507

環境DNAと適応形質の時空間変異によって明らかにする社会－生態－進化連関２
科学研究費助成事業
2024年04月01日 - 2026年03月31日
内海 俊介
日本学術振興会, 学術変革領域研究(A), 北海道大学, 24H01501

気候変動に対する分布シフトと局所適応の統合的解明：ミュゼオミクスによる温故知新
科学研究費助成事業
2023年06月30日 - 2026年03月31日
内海 俊介
気候変動に伴う温暖化の進行による生物の絶滅リスク上昇が懸念されている。温暖化に対する生物応答として、分布シフトとフェノロジー変化の二つがもっぱら注目されてきたが、近年、第三の応答として体サイズ変化（特に、体サイズ減少）が指摘されている。体サイズは基盤的な機能形質であり、その応答パターンや変化のメカニズムを明らかにしすることは、生物個体群の存続可能性と絶滅リスクの予測に対して重大な意義を持つ。しかし、温暖化進行下の野外における体サイズ変化を調べた先行研究では、群集レベルあるいは種間レベルの応答に焦点をあてることが多く、種内変異が考慮されておらず、体サイズ変化が迅速な進化による応答なのか、あるいは可塑的応答なのかといった根本的メカニズムの解明に繋がる知見は乏しい。また、これまで体サイズ変化は、気温上昇下での一貫した線形的変化が仮定されてきた。しかし、可塑的応答と進化的応答の交絡、そして、急激な気候変動による複合的な環境因子の交絡によって、体サイズの時間変化は非線形的である可能性がある。以上を踏まえると、気候変動による生物適応動態のメカニズムの解明と適切な将来予測を目指すためには、まずは種内レベルでの形質応答パターンの時空間動態を明らかにする必要がある。そこで今年度は、日本各地で過去20年にわたって標本が収集されてきたクロツヤヒラタゴミムシに着目し、体サイズの時空間動態を解明することを目的とした。特に、1）線形的な体サイズ減少傾向はみられるのか、2）局所集団間で体サイズ動態は異なるのか、を検討した。北海道から和歌山にかけた5地点の解析結果より、温度上昇に対して非線形的な体サイズ変化が示された。また、標本からのDNA抽出を行うとともに、生体からのDNA抽出を行い、HiSeqシーケンスとNanoporeシーケンスを実施して、リファレンス配列を取得した。
日本学術振興会, 挑戦的研究(萌芽), 北海道大学, 23K18530

環境DNAと適応形質の時空間変異によって明らかにする社会－生態－進化連関
科学研究費助成事業
2022年06月16日 - 2024年03月31日
内海 俊介
複数都市において都市中心から郊外にかけて様々な地点で採集したシロツメクサのジェノタイピングを行った。札幌や旭川ではシアン化水素生成能について明瞭な都市進化が見られることが分かった。一方、釧路や函館でも同様の傾向であったものの空間構造は弱かった。都市化の進行度、および、都市中心から郊外にかけての環境勾配の大きさの違いによるものと考えられた。すなわち、都市化の進行が平行的に都市進化を促進することが、包括的な空間解析によって明らかになった。さらに、このように平行的に生じる都市進化が、シロツメクサに訪花するハチ類の行動への波及性について人工蜜を作成し実験的に検証した。その結果、郊外由来ハナバチはシアン配糖体を含有する蜜もそうでない蜜も選好性を示さなかったが、都市部由来のハナバチはシアン配糖体を含有する蜜に対して選好性を示した。進化的な応答なのか、学習によるものなのかはまだ分かっていないが、植物の都市進化が送粉昆虫の行動に影響を及ぼすという新規な知見が得られた。
また、環境DNAを活用した野外での生態ー進化動態の観測においても重要な発展が得られた。６月から１０月にかけての毎週の調査によって環境DNAを取得し、メタバーコーディングによって樹上の節足動物群集の構造についてのデータが得られた。さらに同時に、核ゲノムにおける一塩基多型についてもデータの収集ができ、そのアリル頻度に関する時系列データが得られた。このように、環境DNAによって種レベルの多様性情報と、アリル頻度という種内レベルの多様性情報を高頻度で同時に得られたことはきわめて新規性が高い。しかも、時系列モデリングによる因果推論によって、節足動物群集の動態がアリル頻度の時間変化を駆動することが示された。これは、群集が迅速な進化を駆動する証拠であるとともに、昆虫の実サンプルを収集して示された生態ー群集動態のパターンとも合致する。
日本学術振興会, 学術変革領域研究(A), 北海道大学, 22H05703

生物群集における共進化過程に着目した生態系復元の実証研究
科学研究費助成事業 基盤研究(B)
2019年04月01日 - 2024年03月31日
内海 俊介, 門脇 浩明, 吉田 俊也, 小林 真
生態系復元実験のために、北海道大学雨龍研究林・中川研究林・天塩研究林の３地域において、大規模な山腹崩壊を模した実験地を造成することができた。本年は、その実験地における研究を開始することができた。実験地は、各林に35ｍ四方のサイトが５か所で、合計１５か所である。
まず、北海道の異なる地域から昨年度中に集めておいた樹木の種子（ケヤマハンノキ・ダケカンバ・イタヤカエデ・トドマツ）を用いて、2021年6月に播種を行った。このとき、遺伝的多様性の操作（種子の由来地域における単独と混合）と種多様性の操作（単種と４種混合）のすべての組み合わせで処理区を設定し（20処理区）、各サイトに３つの反復を設けた。すなわち、合計900区画の播種実験を行った。秋にまず最初の発芽状況の調査を行った。
次に、大規模撹乱に対する節足動物群集の新たな形成過程を実験的に検証するため、上記の実験地を活用して、地上徘徊性昆虫の調査を行った。実験地を山腹崩壊処理区とし、隣接する天然林・人工林を対照区として、地上徘徊性昆虫群集の撹乱応答を比較した。その結果、処理区と対照区では、群集の種組成がまったく異なることが分かった。さらに、処理区では各サイト間での組成の変異性（β多様性）が対照区と比較してきわめて高いことが分かった。すなわち、大規模撹乱が生じた際には、森林内に生息する昆虫種は定着できず、周囲の撹乱地をハビタットとするような種が移入すること、その移入には確率性も大きく貢献していること、という過程を通して群集が形成されることが分かった。そしてこの移入が機能しない場合には、多様性回復は遅くなることが示唆された。
さらに、植物上の陸域昆虫群集について環境DNAによる調査を行った。それにより、環境DNAによって、植物上の陸域昆虫群集の種組成や多様性を調べることが可能であることが新たない明らかになった。
日本学術振興会, 基盤研究(B), 北海道大学, 19H02974

山腹崩壊後の植生遷移の制限要因の解明と多様な窒素固定植物による植林技術の開発
科学研究費助成事業 基盤研究(B)
2019年04月01日 - 2024年03月31日
小林 真, 内海 俊介, 山田 孝, 吉田 俊也
豪雨などによる山腹崩壊後の森林の生態系機能を効率的に回復させる上では、森林植生を速やかに回復させる植林技術の開発が鍵になる。特に、広範囲で適応可能な山腹崩壊後の植生回復指針を確立するためには、多様な立地環境において発生した山腹崩壊地を対象に、 環境特性にあった植栽樹種を明らかにすることが有効である。山腹崩壊跡地では、しばしば窒素固定植物が植栽された際に高い生存率・成長率を示すことが知られているが、多様な窒素固定植物の中でも、どの樹種が、どのような立地で発生した山腹崩壊跡地への生存に適しているかは明らかにされていない。そこで本年は、前年に多様な立地環境に人工的に作成した15箇所の人工山腹崩壊試験地に植栽していた北海道に自生する2種の窒素固定植物（ヤマハギおよびケヤマハンノキ ）について、その生存率と環境要因の関係を検証した。
環境条件を調査した結果、15箇所の山腹崩壊跡地では、斜面の斜度が急になるとともに、土壌含水率は低下し、表層土砂の流出量は増加した。一方、斜面の斜度が急になるとともに、エゾシカの発見頻度は低下した。植栽木については、同じ窒素固定植物であっても、ヤマハギとケヤマハンノキでは、ケヤマハンノキの方が山腹崩壊跡地の生存率は高いことがわかった。また、２種間で生存率へ影響する立地環境は異なり、ヤマハギへは土壌の母岩の違いが、ケヤマハンノキへは崩壊地の斜度、土壌の粒径、土壌含水率が影響を及ぼしていた。興味深かったのは、ケヤマハンノキの生存が、斜度が急な立地で生存率が高かったことである。急傾斜地へ植栽したケヤマハンノキが高い生存率を示したことについては、近年増加しているエゾシカによる食害が急傾斜地では起きにくいことが関係していることが考えられた。
日本学術振興会, 基盤研究(B), 北海道大学, 19H02986

ミュゼオミクスの挑戦：過去の個体数変動における進化的救助の貢献を推定する
科学研究費助成事業 挑戦的研究(萌芽)
2021年07月09日 - 2023年03月31日
内海 俊介
気候変動・生息地断片化・外来種などの人間活動に関連する環境変化が深刻さを増しており、それによる生物の絶滅が急速に進行している。それに対し、環境ストレスに適応する、野外生物の迅速な進化によって絶滅が回避される進化的救助という新しい理論が注目を集めている。進化的救助とは、環境ストレスに対する生物の迅速な適応進化のポテンシャルを予測し、自然生態系における適応進化を制御することを通して、野外生物の保全に繋げようというこれまでに人類が成したことのない新しい挑戦である。しかし実践は容易ではない。そもそも自然生態系での実験検証が困難であり、それが進化的救助の研究の進展を妨げている。そこで本提案は、ミュゼオミクスという新興アプローチからこの分野のブレークスルーを起こそうというものである。博物館の自然史標本の生化学・分子情報を網羅的に抽出し、それにより進化史や遺伝的多様性の変遷などを推定しよういうのがミュゼオミクスである。本研究は、広域長期モニタリングによって集積された標本を対象とすることによって、集団や群集という個体よりも上位の生物階層パラメータまでも紐付けた新規なミュゼオミクスに取り組む。すなわち、過去から現在までの地球気候変動（気温上昇）・適応的な対立遺伝子頻度の変化・集団サイズの変化の３つを関連付けて解析することによって、野外生物における進化的救助の実態と意義を世界に先駆けて明らかにすることが目的である。
本年度は、この目的に対する基礎的な準備を進めた。まず、野外調査により、クロツヤヒラタゴミムシ野外個体の採集と飼育を行い、ロングリード解析の基礎となる良質で大量のゲノムDNAの抽出をすることが出来た。また、クロツヤヒラタゴミムシの標本の一部からDNA抽出を試みた。標本からのDNA抽出は部分的に成功し、標本の年代が古くなるほど抽出できる量は少なくなる傾向にあることがわかった。
日本学術振興会, 挑戦的研究(萌芽), 北海道大学, 21K19284

シロツメクサ都市適応進化と都市－生態－進化連関：ニッチモデリングによるアプローチ　　　　　　　　　　　　　　　
環境フィールド研究 サステイナブルな未来への研究助成（提案研究コース）
2021年04月 - 2022年03月
公益財団法人 旭硝子財団

景観群集ゲノミクス・アプローチによる群集生態－進化動態の統合的解明　　　　　　　　　　　　　　　
科学研究費補助金(若手研究(A))
2016年04月 - 2020年03月
内海 俊介
文部科学省, 研究代表者, 競争的資金

植物と昆虫の相互作用における進化―生態ダイナミクス　　　　　　　　　　　　　　　
科学研究費補助金(基盤研究(B))
2016年04月 - 2019年
大串 隆之
文部科学省, 競争的資金

複合生態系における寄生者感染動態と群集動態の関係の統合理解
科学研究費助成事業
2015年04月01日 - 2018年03月31日
佐藤 拓哉, 渡辺 勝敏, 徳地 直子, 舘野 隆之輔, 金岩 稔, 瀧本 岳, 日浦 勉, 岸田 治, 内海 俊介
寄生者介在型のエネルギー流 (PMEF, Parasite-Mediated Energy Flow) の時間変動性に注目して、PMEFが異なる時間スケールでどのように群集動態に影響を及ぼし、寄生者自身の感染動態にフィードバックするかを実証と理論を統合したアプローチで検証した。地域に応じたハリガネムシ類の種多様性と宿主利用の多様性に依存して、PMEFの時間変動性が規定されていた。野外実験と数理モデルから、PMEFの時間変化に対するサケ科魚類の応答の個体間変異が、群集動態を規定する重要な要因になることが確かめられた。生態系間の季節的な相互作用が群集の形成過程に重要な役割を果たすことが示された。
日本学術振興会, 基盤研究(B), 神戸大学, 15H04422

ダムが森林の生物多様性に与える影響：渓畔林樹種の分散経路としての河川機能に着目して　　　　　　　　　　　　　　　
WEC応用生態研究助成
2013年04月 - 2015年03月
内海 俊介
水源地環境センター, 研究代表者, 競争的資金

フィールドにおける群集と進化のフィードバックループの解明
科学研究費補助金(若手研究(B))
2014年 - 2015年
内海 俊介
生物の急速な適応進化と多種からなる群集の種組成が、互いに与え合う影響を野外環境で検証した。ヤナギ成木を囲うメソコズムを構築し、樹冠の昆虫群集とその優占種であるヤナギルリハムシ(ハムシ)を対象に野外操作実験を行った。このハムシの行動には遺伝変異があり（新葉好みのスペシャリスト、葉齢を選好みしないジェネラリスト）、メソコズムには、スペシャリストのみ、ジェネラリストのみ、両タイプミックスの３パターンでハムシを導入した。結果、この処理によって昆虫群集の種組成が分岐して形成されていった。さらに、昆虫群集の分岐の仕方に従って、ハムシのこの行動が急速に異なる方向へ適応進化をすることが分かった。
文部科学省, 若手研究(B), 北海道大学, 研究代表者, 競争的資金, 26840135

適応進化と生態系ネットワークのフィードバック機構の解明
科学研究費補助金(基盤研究(B))
2013年 - 2015年
大串 隆之, 内海 俊介
セイタカアワダチソウ上の昆虫群集の構造を調査した。セイタカアワダチソウヒゲナガアブラムシは季節を通して昆虫群集を大きく規定していた。特にアリと植物の形質の変化を介した間接効果が、アブラムシと共存している春の昆虫だけでなく、アブラムシがいなくなった秋の昆虫の個体数にも影響を与えていた。これにより、アブラムシによる植物を介する間接効果が時間的に棲み分けている春と秋の群集を繋ぐこと、アブラムシがアワダチソウ上の群集ネットワークのキーストン種であることがわかった。アメリカと日本のセイタカアワダチソウを滋賀とミネソタの実験圃場に植え、植食性昆虫群集を比較した。植食性昆虫の密度と種数について、滋賀では日本のアワダチソウの方がアメリカに比べて有意に増加した。一方、アメリカでは逆に日本のアワダチソウの方がアメリカに比べて密度と種数は有意に低下した。この結果は、日本とアメリカの植食性昆虫がそれぞれの地域に生育するアワダチソウの遺伝子型に適応していることを示唆している。アワダチソウグンバイの密度と食害レベルを日本各地の55カ所で調査した。グンバイの密度と食害はグンバイの定着年数が長くなるほど低下する傾向が見られた。また各地域のアワダチソウの倍数性を調べたところ、いずれも6倍体であった。原産地の北米では2、4、6倍体が分布しており、日本に侵入したのが6倍体のみか、6倍体だけが定着に成功した可能性が考えられる。さらに、アワダチソウの分子集団遺伝学的解析に不可欠なマイクロサテライトマーカーを開発した。アワダチソウの北海道への侵入状況、特に道北地域への分布拡大状況を明らかにするため、野外調査を行った。その結果、旭川近郊にアワダチソウ群落が確認され、道北地域の幌加内町や苫前町にもアワダチソウが定着していることがはじめて明らかになった。また、アブラムシもこれらの地域で定着していることが確認された。
文部科学省, 基盤研究(B), 京都大学, 連携研究者, 競争的資金, 25291102

植物の食害誘導反応がつなぐ植食性昆虫の群集と進化のダイナミクス
科学研究費補助金(特別研究員奨励費)
2010年04月 - 2013年03月
内海 俊介
日本学術振興会, 研究代表者, 競争的資金

河川の流水特性が植物の再生長を介して流域の生物多様性に与える影響　　　　　　　　　　　　　　　
河川整備基金研究助成
2009年04月 - 2010年03月
内海 俊介
河川環境管理財団, 研究代表者, 競争的資金