多くのサケ科魚類は生活史の一時期を海洋で過ごす回遊性を示すが、サクラマスやタイセイヨウサケなどの種においては、幼魚個体群の一部が回遊性を示さず河川に留まって成熟する。このような個体は、回遊性を示し大型化する降海型に対して河川残留型と呼ばれ、スニーカー的な繁殖行動をとる。各個体が二種類の戦略のうちどちらをとるのかは孵化以降の経験に応じて可塑的に決定される適応的ふるまいである。

残留型になるか否かは幼魚期の体サイズや成長率と高い相関を示し、個体群内で成長率が高い個体ほど残留しやすい。そのため、発達段階のある時点における体サイズに対する応答として意思決定を行う閾値モデルによって、コホートの残留割合を推定できた。一方で、個体の意思決定についての内生要因についてはほとんど理解されておらず、成長ホルモンやストレスホルモンの関与が示唆されるに留まっている。成長ホルモンの分泌が高い状態やストレスの小さい状態は、個体の成長が良い状態と相関するため、内生要因をブラックボックス化した直観的議論でも、ある河川の特定の時期の残留割合は推定可能であった。

ところが、個体の成長は環境中の資源量および、資源をめぐる個体間競争に左右され、またこれらの変量は時間的に変化するものである。そのため体サイズとの相関関係だけを用いた議論を適用した場合、例えば富栄養化に伴って幼魚の成長が著しく改善された場合には、すべての個体が残留することを予測してしまう。体サイズのみに依存した各個体のふるまいは非適応的であり、個体間相互作用を介した柔軟な意思決定を行った方がより適応的である。

本発表では、数理モデルを用いた回遊性の進化生態学研究を紹介する。体サイズのみに応答するモデルと個体間相互作用を介した意思決定モデルの比較から、環境変動に伴うサケ個体群及び河川群集変動の予測を行う際、内生要因を理解しておく事の必要性について議論する。