酸素発生型光合成を行う細菌であるシアノバクテリアには、細胞が一列に連なった糸状体と呼ばれる形態の株（種）が存在する。糸状体の平均的な長さは株によって異なり、単細胞性から糸状性への進化および逆方向の進化が、繰り返し独立に起こっている。どのような進化生態学的要因によって糸状体が生じ、長さが決定されるのかについては一般的な理解が得られていない。
　本研究では、数理モデルを用いて、糸状性の進化条件を議論する。一般に、多細胞化による体サイズの増加は、表面積と体積の比率を低下させることにより増殖速度を低下させる。一方で、サイズが大きくなることは、捕食を回避するメリットがあることも知られている。捕食者である動物プランクトンには、自身の体サイズや分類群に応じた最適な餌サイズがあり、最適値から逸脱すると捕食しなくなる。したがって、糸状体の長さは、捕食者の最適な餌サイズに依存すると考えられる。そこで、シアノバクテリアと捕食者の個体群動態モデルを構築した。糸状体の長さを議論するため、構造化個体群モデルを適用した。シアノバクテリアでは、細胞エンベロープ関連遺伝子の変異によって、細胞間の接着性が変化することで糸状体の長さが変化することが知られている。そこで、細胞分裂後に娘細胞同士が接着したままになる確率を細胞間の接着性と定義し、その進化をadaptive dynamicsの枠組みで解析した。
　その結果、糸状体の長さは、体サイズの増加による増殖速度の低下と捕食者の選好性のバランスにより決定された。この進化には初期値依存性が生じ、中間的なサイズを好む捕食者が存在した場合、初期状態で短い糸状体は短いまま維持され、十分に長い糸状体は、さらに長くなるように進化した。このことから、単細胞の状態から長い糸状体が進化するためには、進化の初期段階では短い糸状体を好む捕食者が存在し、その後段階的に長い糸状体を好む捕食者に曝される必要があると考えられる。