デボラ・M・ゴードン (1955年12月30日生まれ)は、アリの行動生態学 における影響力のある研究や、中央制御のないアリのコロニー の活動に関する研究で最もよく知られているアメリカの生物学者 です。ゴードン研究室を統括する傍ら、現在はスタンフォード大学 の生物学教授を務めています。[ 1 ]
教育と雇用 1976年、デボラ・M・ゴードンはオーバリン大学 でフランス語の学士号を取得し、優秀な成績で卒業した。その後、1977年にスタンフォード大学で生物学の修士号を、 1983年にデューク大学 で動物学の博士号を取得した。[ 2 ]
ゴードンは29歳の時、ハーバード大学フェロー協会 からジュニアフェローに選出された(1984年)。その後、 1987年にオックスフォード 大学の数理生物学センターで研究に従事。1989年から1991年までは、ロンドン大学シルウッドパーク校の 人口生物学 センターの研究員、オックスフォード大学レディ・マーガレット・ホール校の研究員を務めた。
1991年、ゴードンはスタンフォード大学の生物学助教授の職に就いた。1997年に准教授、2003年に教授となり、現在もその職に就いている。[ 1 ]
主要な研究 デボラ・ゴードンと彼女のゴードン研究室のチームは、アリのコロニー、特にアカアリ の行動と生態を研究している。彼女は集団行動、中央統制なしでコロニーがどのように機能するか、そして自然界の仕組みと脳などの他のシステムとの比較について幅広く研究してきた。
ゴードンの研究の主な分野の一つは、アリのコロニーと生物学全体における集団行動の進化です。iBiology 主催の講演「局所的な相互作用が集団行動 を決定する」[ 3 ] で、ゴードンは集団行動が中央制御によって支配されるのではなく、局所的な相互作用の産物であることを説明しています。彼女はアリのコロニーを使ってこの概念を実証しています。なぜなら、個々のアリは他のアリとの相互作用に基づいて意思決定を行い、それがコロニー全体の活動を媒介するからです。彼女は、アカアリがコロニーの変化するニーズによって影響を受ける短い触角接触などの局所的な相互作用に基づいて、集中するタスクをどのように調整するかを定義するために、「タスク割り当て」という用語を作り出しました。彼女の論文「集団行動の生態学」[ 4 ] で、ゴードンは、集団行動の進化に対する 3 つの異なる環境制約の影響を検証しました。これには、資源の利用可能性、集団行動に関連する運用コスト、ネットワークの断絶の脅威が含まれます。彼女は結論の中で、こうした制約がコロニー内の活動をどのように形作っているか、そして個人の決定は集団の決定に依存していることを述べている。
ゴードンと彼女の研究室の 2 つ目の研究分野は、アリのコロニーの分散組織と、それがネットワーク、コロニーのアイデンティティ、分業、および相互作用が集団行動に及ぼす影響にどのように関係するかです。論文「樹上性カメアリCephalotes goniodontus のトレイル ネットワークの局所的制御」 [ 5 ] では、樹上性カメアリが採餌トレイルのネットワークをどのように維持および修復するかを調査することを目指しています。彼女は、トレイル フェロモンが、コロニーが交差点を移動して迷子にならないようにする際に、コロニーの一貫性を維持していることを発見しました。コロニーの一貫性をサポートすることに加えて、巣仲間と巣仲間でない個体を認識することも同様に重要です。「アリの分散型巣仲間認識」[ 6 ] では、アリに関連するほとんどのことと同様に、コロニーのアイデンティティは個体ではなくコロニー全体によって確立されることについて議論しています。巣外のアリにはそれぞれ特有の化学組成があり、過去のそれらのアリとの交流によって、コロニーが外来種にどのように反応するかが決まる。この反応は、今後の交流によって変化する可能性が高い。
ゴードンが以前に証明したように、アリは個体ではなくコロニーのニーズに基づいて決定を下します。この概念は、アリがどのタスクにエネルギーを注ぐかを決定するプロセスを明確にした彼女の論文「労働の分業から社会性昆虫の集団行動へ」[ 7 ] でも揺るぎないものです。ゴードンは、アリは人間のように1匹が特定の仕事に特化する形で労働を分担するのではなく、コロニーの現在のニーズに基づいて個々のアリがタスクを実行すると説明しました。当初、科学者はアリが体の大きさに基づいてタスクを実行すると理論付けましたが、アリは生涯を通じて複数の仕事をこなすため、この理論は否定されました。アリは自分の強みに合った仕事をするのではなく、集団内の他のアリとの間の変化する相互作用に応じてタスクを選択します。
ゴードンの研究の3つ目の焦点は、アリの遺伝学と、それがアリの行動や意思決定にどのように影響するかです。論文「アリの遺伝学:生殖生理学、働きアリの形態、および行動」[ 8 ] の中で、ゴードンと同僚は、生殖アリと不妊アリの間、および体の大きさが異なる働きアリの間に「転写およびエピジェネティックな 違い」[ 8 ] があることを説明しています。彼らの研究は、一部のアリの種において、作業遂行能力と生殖状態に遺伝的要素があることを示しています。
ゴードンの研究の4つ目の分野は、アリと植物の共生関係です。論文「植物の防御、草食、およびCordia alliodoraの 木とその共生するアステカアリのコロニーの成長」[ 9 ] で、ゴードンはアマゾンのアリ植物である Cordia nodosa とDuroia hirsuta の2つの個体群と、それらの共生アリとの間の共生関係を調査しました。実験結果は、アリのコロニーと植物の成長率の間に正のフィードバック があり、最も大きな植物が最も大きく成長することを示しました。また、アリのコロニーが植物の成長に合わせて同じ幾何級数的に成長している証拠も発見しました。これらの発見をさらに裏付けるものとして、植物がアリを失うと、成長が非常に低下し、節足動物を 収容するために植物が作る空洞であるドマティア をほぼ完全に失いました。アマゾンのアリ植物とアリの間の強い共生関係により、研究対象となったいくつかのグループは非常に大きく成長し、著しく長く生きることができました。
ゴードンと彼女のチームの最後の研究テーマは、侵入種であるアルゼンチンアリ の拡散です。1996年、ゴードンは最も引用されている論文「侵入種アルゼンチンアリLinepithema humile と在来アリ種間の搾取と干渉競争」を発表しました。[ 10 ] この研究では、アルゼンチンアリは採餌期間が長いため、在来アリよりも一貫して食料を集めるのに優れていることが説明されています。侵入アリはまた、在来アリ種の採餌と新しいコロニーの確立の試みを妨害しました。その結果、侵入された地域から多くの在来種が姿を消し、侵入種の有害な影響が明らかになりました。
ゴードンはこの研究を「侵入種による群集の解体」という論文でさらに発展させた。[ 11 ] この論文の目的は、侵入種の影響は在来種の数の減少だけにとどまらないことを伝えることだった。ゴードンと研究チームは、北カリフォルニアの生物保護区で7年間のデータを用いて、侵入種であるアルゼンチンアリの余波を記録した。これには生物多様性の喪失や、生き残った種の群集構造の変化などが含まれる。アルゼンチンアリが現れてから1年以内に、在来種は生き残るために隔離された種から集合した種へと変化した。
デボラ・ゴードンは近年、集団行動に関する研究を続けており、その成果は「集団行動の測定:生態学的アプローチ」[ 12 ] 、 「変化する環境における集団行動:ダイナミクス、モジュール性、主体性」[ 13 ] 、 「アリのコロニーにおける生物リズムとタスク割り当て」[ 14 ] などの論文に表れている。彼女の研究は生物学の様々な分野に影響を与え、自己組織化、複雑系、分散型意思決定に関する貴重な知見をもたらしている。ゴードンのアリに関する研究は、コロニーの適応性について教えてくれるだけでなく、人間のシステムや組織をより深く理解し、改善する上でも役立つ。
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