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Title オキナワトカゲの系統地理学および集団遺伝学(Dissertation_全文 )
Author(s) 栗田, 和紀
Citation Kyoto University (京都大学)
Issue Date 2014-03-24
URL https://doi.org/10.14989/doctor.k18103
Right 学位規則第9条第2項により要約公開; 許諾条件により全文は2015/10/01に公開されます
Type Thesis or Dissertation
Textversion ETD
Kyoto University
オキナワトカゲの系統地理学および集団遺伝学
栗田 和紀
棄権宣言：本論文は命名法の目的のために発行するのではない．
目次
序論 ............................................................................................................................................... 1
第１章 系統地理により明らかになったオキナワトカゲの分化と長距離海上分散 ....... 4
第２章 口之島のトカゲ属集団の分類学的位置とその特徴 ............................................. 16
第３章 オキナワトカゲ島嶼集団の集団維持機構 ............................................................. 33
結語 ............................................................................................................................................. 47
謝辞 ............................................................................................................................................. 50
引用文献 ..................................................................................................................................... 52
Tables .......................................................................................................................................... 67
Figures ........................................................................................................................................ 84
1
序論
島の生物の起源は分断と分散に由来している（Whittaker and Fernández-Palacios, 2007）．
分断とは大陸の一部が切り離されて形成された島（大陸島 continental fragment island）
や氷期に形成された陸橋に生息していた生物が陸域の分断と共に島に隔離されること
である．それに対し，分散とは陸橋を介した島への侵入や，能動的・受動的に付近の陸
域から海を越えて島に侵入・定着することである．これらは島の形成過程や地理的位置
などの地理的要因と関係しており，集団の進化にも強い影響を与えていると考えられる．
地理的分断は集団間の交流を妨げ集団の分化を促進する（Coyne and Orr, 2004）．その一
方で，分散は集団間の交流や集団の維持に貢献し，ときには創始者効果を伴った集団の
分化を導くこともある（Slatkin, 1987）．
プレートテクトニクス理論の出現と分岐分析の発達により，海で隔てられた陸上生物
の分布は分断で説明されることが多かったが，系統地理学的・集団遺伝学的手法の発展
により分散も分布の起源や形成過程に関与していることを検証できるようになった（de
Queiroz, 2005；Cowie and Holland, 2006）．これらの手法では変異率や遺伝様式などが異
なる様々なタイプの分子マーカーを用いることで，異なる時間軸における分布の変遷や
集団構造について推測することが可能である（Lowe et al., 2004）．そのため，これらの
手法は島嶼域に分布する生物の起源や適応進化を明らかにするうえで強力な解析手法
となっている（例えば Calsbeek and Smith, 2003；Gómez-Díaz et al., 2012）．
琉球列島はユーラシア大陸の東縁に位置し，ユーラシアプレートとフィリピン海プレ
ートの沈み込み帯に形成された島弧である（町田他，2001）．島の数は約 140 にものぼ
り，火山島と非火山島により構成される（目崎，1980）．火山島は大陸側に並び，その
起源は中新世からの火山活動に由来すると考えられている（大四，1992）．非火山島は
太平洋側に位置し，10～６百万年前に始まる沖縄トラフの形成と共に大陸から切り離さ
2
れた大陸島（continental fragment island）である（Miki, 1995）．面積が日本全土の１%ほ
どしかない琉球列島であるが日本に生息する陸生爬虫類の約８割が分布している．また．
この地域は爬虫類にとって旧北区と東洋区の移行帯に位置し，その境界はトカラ列島の
悪石島と小宝島の間（トカラ構造海峡）にあると考えられている（Hikida et al., 1992）．
中でもトカラ構造海峡以南の大陸島の島々ではその固有性が高く，このことはこれらの
地域が周辺地域から長期間隔離されてきたことが要因であると考えられている（Ota,
2000）．
オキナワトカゲ Plestiodon marginatus Hallowell, 1861 は琉球列島に固有の昼行性のト
カゲである．本種は琉球列島の広い範囲（沖縄諸島，奄美諸島，トカラ列島）にわたっ
て分布するだけでなく，火山島・非火山島を含めたその中のほとんどの島に分布してい
る（前之園・戸田，2007）．分布の中心を東洋区に置きながらもトカラ構造海峡をまた
いで分布していることから，先行研究（Kato et al., 1994；Motokawa et al., 2001；Motokawa
and Hikida, 2003；Honda et al., 2008）によりオキナワトカゲの進化史を解明することが
試みられてきた．これら生化学的・分子系統地理学的な研究は本種の種内変異が大きい
ことを示したものの，分布域全体に渡る遺伝的変異や小さな島に分布する集団を対象と
した遺伝的変異については調査されたことはなかった．そのため，オキナワトカゲの生
物地理や集団構造，さらに分類について十分な議論はなされていない．
本研究では，オキナワトカゲの遺伝的変異を調べ，オキナワトカゲの歴史生物地理と
集団構造を解明し，また本種の分類を見直すことを目的とした．第１章では，オキナワ
トカゲの分布域全体と近縁種のミトコンドリア DNA（mtDNA）の塩基配列変異を調べ，
オキナワトカゲの歴史生物地理，特にトカラ列島北部集団の起源について議論した．ま
た，本種の分類についても考察を行った．第２章では，オキナワトカゲとされていた口
之島集団について，核 DNA の塩基配列変異と形態形質を調べ，分類学的位置を明らか
にした．第３章では，オキナワトカゲ島嶼集団の集団維持機構を解明するために mtDNA
3
の塩基配列変異とマイクロサテライト断片長多型を分析し，本種の島嶼集団の集団構造
を調査した．
4
第１章 系統地理により明らかになったオキナワトカゲの分化と長距離海上分
散
序文
琉球列島は九州と台湾の間に約 1200 km にわたって連なる島嶼域であり，北から大隅
諸島，トカラ列島，奄美諸島，沖縄諸島，宮古諸島，八重山諸島で構成される（Fig. 1-1）．
これらの地域はまた，トカラ列島内に位置するトカラ海裂（トカラ構造海峡に対応）と
沖縄諸島と宮古諸島の間に位置する慶良間海裂により北琉球，中琉球，南琉球に区分さ
れている（Kizaki, 1986）．琉球列島にはトカゲ属 Plestiodon のニホントカゲ種群（P.
latiscutatus species group）に属す次の４種が分布することが知られている．それらは，
北琉球に分布するニホントカゲ P. japonicus（Peters, 1864）（日本列島西部にも分布；
Okamoto and Hikida, 2012），中琉球に分布するオキナワトカゲとバーバートカゲ P.
barbouri（Van Denburgh, 1912），南琉球の八重山諸島に分布するイシガキトカゲ P.
stimpsonii（Thompson, 1912）である．オキナワトカゲには形態形質により亜種オオシマ
トカゲ P. m. oshimensis（Thompson, 1912）（トカラ列島南部と奄美諸島に分布）と基亜種
オキナワトカゲ P. m. marginatus（沖縄諸島に分布）が認められているが（Toyama, 1989），
両者の鑑別形質が不明確であることが指摘されている（Kato et al., 1994）．琉球列島に分
布するこれら４種のトカゲ属の内，オキナワトカゲとイシガキトカゲは台湾や中国東部
に分布するアオスジトカゲ P. elegans（Boulenger, 1887）と単系統群を構成することが知
られている（Hikida, 1993；Kato et al., 1994；Honda et al., 2008；Brandely et al., 2011，2012）．
トカラ列島においてトカゲ属は８つの島（永井，1938；Toyama, 1989；Hikida et al.,
1992；Ota et al., 1994）から分布記録があるほか，臥蛇島にも分布しているという情報が
ある（疋田，私信）．長い間トカラ構造海峡以北（トカラ列島北部）の島々にはニホン
トカゲが分布し，トカラ構造海峡以南（トカラ列島南部）の島々にはオキナワトカゲが
5
分布すると考えられてきた（永井，1938；Toyama, 1989；Hikida et al., 1992）．トカラ列
島北部については，平島と臥蛇島，悪石島の集団はネズミ駆除の目的で導入されたニホ
ンイタチ（Mustela itatsi）の影響ですでに絶滅したとされている（Hikida et al., 1992）．
残りの３島（口之島［Fig. 1-1 の地点１］，中之島［地点２］，諏訪之瀬島［地点３］）の
集団については遺伝学的な研究が行われており，これらの集団はニホントカゲよりもオ
キナワトカゲに近縁であることが明らかにされている（Kato et al., 1994；Motokawa and
Hikida, 2003；Honda et al., 2008）．そのため，それ以降はこれらの３集団はオキナワトカ
ゲと考えられてきた（Ota et al., 1994；疋田，2002；太田，2003a，b）．トカラ列島北部
の島々は火山島であるため（大四，1992），これらの集団は海上分散に起源すると思わ
れる．実際に，遺伝学的先行研究の結果からはこれらの集団の起源は北東方向への海上
分散に由来すると解釈されている（Kato et al., 1994；Motokawa and Hikdiam 2003；Honda
et al., 2008）．しかし，これらの集団の起源は特定されておらず，また海上分散の時期や
経路などは分かっていない．なぜならば，先行研究では比較的解像度の低い分子マーカ
ー（アロザイム多型やミトコンドリア DNA［mtDNA］の 12S，16S リボゾーム RNA 領
域）を用いてオキナワトカゲの島嶼集団の一部を解析しただけであり，本種の種内系統
関係が十分に解明されていないからである．
本章ではオキナワトカゲとその近縁種の島嶼集団の系統地理を調査することが目的
である．そこで，オキナワトカゲとその近縁種の分布域を覆う範囲から得られたサンプ
ルについて，トカゲ類の種内系統関係を調べる際に一般的に用いられている mtDNA の
チトクローム b（cyt b）遺伝子を分析し（例えば Surget-Groba and Thorpe, 2013），オキ
ナワトカゲの島嶼集団間の系統関係を詳しく解明する．推定された系統樹と分岐年代を
基に，オキナワトカゲの歴史生物地理，特にトカラ列島北部の島々への分散史について
議論する．
6
材料および方法
解析したサンプル
本研究では 23 島 26 地点から得られたオキナワトカゲ 76 個体を使用した（Fig. 1-1，
Table 1-1）．先行研究の結果（Kato et al., 1994）から比較的面積の大きい奄美大島と沖縄
島では島内にも遺伝的構造があると予想されるため，これらの島では複数地点から得ら
れた標本を使用した．１個体しか標本を採集できなかった諏訪之瀬島以外では，１地点
あたり３個体を DNA 分析に使用した．予備的な系統解析では，オキナワトカゲは単系
統ではなく，口之島集団がオキナワトカゲよりもイシガキトカゲに近縁であった．そこ
で，口之島集団の起源を詳しく調べるために，３島から得られたイシガキトカゲ９個体
（Fig. 1-1）と台湾のアオスジトカゲ１個体を分析した．外群には，ニホントカゲ種群
に属すニホントカゲ，オカダトカゲ，バーバートカゲの３種を用いた．このうち，バー
バートカゲは GenBank に登録されているデータ（EU203040；Okamoto and Hikida, 2009）
を使用した．本研究に用いたサンプルの詳細は Table 1-1 に示した．
塩基配列の決定
全DNAの抽出は−80°Cもしくは99%エタノール中で保存されていた肝臓片を使用し，
Okamoto et al.（2006）の方法を参考にして行った．ポリメラーゼ連鎖反応（PCR）は
TaKaRa Ex Taq（TaKaRa）キットと GeneAmp PCR System 2700（Applied Biosystems）も
しくはMyCycler（Bio-Rad Laboratories）を用いて行った．プライマー（L14841s と H15752）
と PCR 条件は Okamoto and Hikida（2009）に従い，cyt b 遺伝子の 910 塩基対を増幅し
た．増幅された PCR 産物は，0.6 倍のポリエチレングリコール（PEG）溶液（20% PEG
6000，2.5M NaCl）で精製した後，サイクルシーケンス反応に用いた．サイクルシーケ
ンス反応は，BigDye Terminator v3.1 Cycle Sequencing Kit（Applied Biosystems）と Okamoto
and Hikida（2009）で設計されたプライマー（L14841s，L15192cbEu，H15263cbEu，H15752）
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を使用して行った．サイクルシーケンス反応産物はエタノール沈殿で精製した後，
Applied Biosystems 3130xl Genetic Analyzer（Applied Biosystems）でシーケンスを行っ
た．得られた波形データは FinchTV 1.4.0（Geospiza，
http://www.geospiza.com/Products/finchtv.shtml）で確認し，MEGA4（Tamura et al., 2007）
を用いて塩基配列を決定した．これらの配列は GenBank に登録した（アクセッション
番号 AB760948～AB761035；Table 1-1）．
系統樹の推定
系統樹の推定は最尤法とベイズ法により行った．この時，同一の塩基配列は一つのハ
プロタイプにまとめて用いた．また，これらの配列はアミノ酸に翻訳することでインデ
ル（挿入／欠失）や終止コドンがないことを確認した．最尤法による推定は，赤池情報
量基準（AICc: Sugiura, 1978）の下で KAKUSAN4（Tanabe, 2011）により選択された塩
基置換モデル（第一，第二，第三コドンポジション：HKY85+G，TN93+I，TN93+G）
を基に，TREEFINDER version of October 2008（Jobb et al., 2004）を用いて行った．樹形
の信頼性を評価するためにブートストラップ解析（1000 回の反復；Felsenstein, 1985）
を行った．ベイズ法による推定は，ベイズ情報量基準（BIC；Schwarz, 1978）の下で
KAKUSAN4 により選択された塩基置換モデル（第一，第二，第三コドンポジション：
K80+G，HKY85+I，HKY85+G）を基に，MrBayes v3.1.2（Huelsenbeck and Ronquist, 2001；
Ronquist and Huelsenbeck, 2003）を用いて行った．本プログラムはマルコフ連鎖モンテ
カルロ（MCMC）法で系統樹を推定するため，４本のマルコフ連鎖２組をそれぞれ
3,000,000 世代走らせ，100 世代ごとに系統樹をサンプリングさせた．パラメータの推定
値と収束を Tracer v1.5（Rambaut and Drummond, 2007）で確認した後，初めの 10,001 個
の系統樹を burn-in として切り捨て，残りの 40,000 個の系統樹で多数決合意樹を作成し
事後確率を計算した．系統樹の信頼性は，70%以上のブートストラップ値（Hillis and Bull,
8
1993）と 0.95 以上の事後確率（Leaché and Reeder, 2002；Huelsenbeck and Rannala, 2004）
が得られた内部枝を有意に支持されたものと判断した．
分岐年代の推定
上述の系統推定で得られたクレード間の分岐年代を BEAST v.1.6.1（Drummond and
Rambaut, 2007）を用いて推定した．本プログラムでは uncorrelated lognormal relaxed clock
モデル（Drummond et al., 2006）を仮定し，cyt b の進化速度と較正に関するパラメータ
の事前分布を設定した．小型トカゲ類では cyt b の divergence rate は百万年あたり１～
２%として知られている（例えば Poulakakis et al., 2005a, b；Thorpe et al., 2005；Paulo et al.,
2008）．そこで，進化速度の事前分布を平均 0.0075（百万年あたり，サイトあたり），標
準偏差 0.0015（百万年あたり，サイトあたり）の正規分布に設定した．
較正には島の形成年代を用いた．北琉球の口之島，中之島，諏訪之瀬島は前期更新世
（1.75 百万年前）以降に始まった第四紀新期火山活動により形成された火山島である
（大四，1992）．そこで，口之島とその姉妹系統（イシガキトカゲ；結果参照）の共通
祖先の年代に関する事前分布を上限 1.75（百万年前）の一様分布に設定した．塩基置換
モデルはベイズ法による系統推定で使用したものを当てはめ，樹形の事前分布には
coalescent（constant size）を仮定し，樹形モデルには UPGMA による初期系統樹を設定
した．MCMCを 10,000,000世代走らせ，1,000世代ごとに系統樹をサンプリングさせた．
Tracer v1.5を用いて各パラメータの有効サンプルサイズが 200を超えていることを確認
した後，初めの 1,001 個の系統樹を burn-in として切り捨てた．
結果
検出されたハプロタイプ
23 島 26 地点のオキナワトカゲから 47 個のハプロタイプが検出された（Fig. 1-1，Table
9
1-1）．このうち，44 個のハプロタイプは一つの島や地点に固有であった．３島のイシガ
キトカゲからは７個のハプロタイプが検出され，これらはすべて１つの島からしか検出
されなかった（Fig. 1-1，Table 1-1）．
推定された系統関係
系統解析は外群を含めた 58 個のハプロタイプを基に行った．その結果，最尤法とベ
イズ法で推定された系統樹は信頼性の低い一部の分岐関係を除きほぼ同じ樹形が得ら
れた．このため，Fig. 1-2 には最尤法で推定された系統樹を示した．また，Fig. 1-3 には
これらの系統推定から得られたクレードの地理的分布を表示した．
得られた系統樹は，オキナワトカゲ，イシガキトカゲ，アオスジトカゲから成る系統
の単系統性を強く支持した（100%／1.0＝ブートストラップ値／事後確率）．この系統に
は３つの主要なクレード（A，B，C）が見られた．クレード A（99%／1.0）はトカラ列
島北部の諏訪之瀬島（Fig. 1-1 の地点３），トカラ列島南部の島々（地点４・５），沖永
良部島と与論島を除く奄美諸島の島々（地点６～11）に分布するオキナワトカゲのハプ
ロタイプで構成された．クレード B（76%／0.97）はトカラ列島北部の中之島（地点２），
奄美諸島の沖永良部島（地点 12）と与論島（地点 13），沖縄諸島の島々（地点 14～26）
に分布するオキナワトカゲのハプロタイプで構成された．クレード C（97%／1.0）はト
カラ列島北部の口之島（地点１），八重山諸島（地点 27～29）のイシガキトカゲ，台湾
のアオスジトカゲのハプロタイプで構成された．このうち，アオスジトカゲのハプロタ
イプ（クレード C2）が最初に分岐し，口之島とイシガキトカゲのハプロタイプは単系
統群を構成した（クレード C1；99%／1.0）．口之島のハプロタイプ（クレード C1a の
H1）とイシガキトカゲのハプロタイプ（クレード C1b；84%／0.97）は姉妹群の関係に
あった．クレード B と C の姉妹関係が示されたが信頼性は低かった（53%／0.66）．
トカラ列島北部の他の２島のうち，中之島のハプロタイプ（H2a，b）は沖縄諸島北
10
部のハプロタイプと共にクレード B1b（88%／0.95）に属し，沖縄島の与那（地点 17），
伊平屋島（地点 14），伊是名島（地点 15）から得られたハプロタイプ（H17a，b，H14a，
b，H15c）に最も近縁であった．諏訪之瀬島のハプロタイプ（H3）は小宝島（地点４）
のハプロタイプ（H4a，b）と共にクレード A1a（96%／1.0）に属した．
推定された分岐年代
BEAST により推定された系統樹は上述の系統樹とほぼ同じ樹形を示した（Fig. 1-4）．
両者の間の主な違いはクレード A と B が姉妹関係をとったことだが，信頼性は低かっ
た（事後確率 0.49）．主なクレード間の分岐年代の平均値と 95%最高事後密度（HPD）
区間を Table 1-2 に挙げた．
クレード間の信頼性は低いもののクレード A＋B（オキナワトカゲ）とクレード C（口
之島集団，イシガキトカゲ，アオスジトカゲ）は，後期中新世から前期鮮新世（平均［HPD
区間］＝6.03［4.31～8.02］百万年前）に分岐したと推定された．また，クレード A と
B の分岐も後期中新世から前期鮮新世の間（5.66［3.69～7.79］百万年前）に起きたと
推定された．
クレード C2（アオスジトカゲ）はクレード C1（口之島集団とイシガキトカゲ）から
後期中新世から後期鮮新世（4.23［2.92～5.67］百万年前）に分岐していた．クレード
C1a（口之島集団）はクレード C1b（イシガキトカゲ）から前期更新世のカラブリアン
期（1.63［1.41～1.75］百万年前）に分岐していた．
中之島のハプロタイプは沖縄諸島北部からの近縁なハプロタイプ（H17a，b，H14a，
b，H15c）と中期更新世（0.50［0.25～0.77］百万年前）に分岐していた．諏訪之瀬島の
ハプロタイプは小宝島のハプロタイプと中期から後期更新世（0.26［0.06～0.48］百万
年前）に分岐していた．
11
考察
オキナワトカゲとその近縁種の種分化
先行研究（Hikida, 1993［形態データ］；Kato et al., 1994［アロザイムデータ］；Honda et
al., 2008［mtDNA データ］；Brandley et al., 2011, 2012［mtDNA と核 DNA データ］）で示
されていたオキナワトカゲ，イシガキトカゲ，アオスジトカゲから成る系統の単系統性
は，本研究でも支持された．これら３種の種間系統関係は本研究や先行研究において十
分に解明されておらず， mtDNA の系統樹と他のデータセット（形態，アロザイム，核
DNA）から推定された系統樹が一致しないことも指摘されている（Brandley et al., 2012）．
前者の系統樹ではイシガキトカゲとアオスジトカゲが姉妹群の関係にあるのに対し
（Honda et al., 2008；本研究の Fig. 1-2），後者の系統樹ではイシガキトカゲとオキナワ
トカゲが姉妹関係にある（Hikida, 1993；Kato et al., 1994；Brandley et al., 2012）．この不
一致に関して Brandley et al.（2012）は，過去に種間交雑があったことが原因かもしれな
いと推測し，このことはより多くのデータを用いて検証する必要があると述べている．
本研究で得られた系統樹は mtDNA のデータのみに基づいて推定しており，種間の系統
関係を示していないかもしれないが，これら３種が後期中新世から後期鮮新世の間
（4.23～6.03［2.92～8.02］百万年前；Table 1-2，Fig. 1-4）に分岐したことが推定された．
これらの分岐年代は先行研究（Honda et al., 2008；Brandley et al., 2011）で推定された分
岐年代を支持したが，Hikida and Motokawa（1999）の種分化仮説には反していた．
Hikida and Motokawa（1999）はニホントカゲ種群の系統関係をレビューし，Hikida and
Ota（1997）により修正された木崎・大城（1980）の古地理仮説を基に本種群の歴史生
物地理について議論した．この中で彼らは，更新世に大陸から台湾と南琉球を通り慶良
間海裂まで伸びていた陸橋に，オキナワトカゲ，イシガキトカゲ，アオスジトカゲの共
通祖先が侵入し，陸橋の分断と中琉球への海上分散により種分化が起きたと考えた．と
ころが，本研究と先行研究（Honda et al., 2008；Brandley et al., 2012）で推定された分岐
12
年代は Hikida and Motokawa（1999）が仮定した年代よりも古く，これらの種分化は更
新世ではなく鮮新世に起きたことが示唆された．琉球列島はこの時期，大陸から離され
中琉球，南琉球，台湾がそれぞれ周辺地域から孤立しており（木崎・大城，1980；Miki,
1995；木村，2003），地理的な分断がこれらの分化を引き越したことが示唆される．
トカラ列島北部の島々へのトカゲ属の分散史
本研究ではオキナワトカゲとその近縁種の分布域全体から得られたサンプルを調べ
たことで，トカラ列島北部の島々（口之島，中之島，諏訪之瀬島）へのトカゲ属の分散
史を解明できた．本研究で得られた mtDNA の系統樹（Fig. 1-2）はこれらの島々の集団
がその分布域の北方に分布するニホントカゲよりも南方に分布するオキナワトカゲや
イシガキトカゲに近縁であることを示し，これらの集団が北東方向への海上分散で形成
されたという先行研究の解釈（Kato et al., 1994；Motokawa and Hikida, 2003；Honda et al.,
2008）を強く支持した．系統関係からは，口之島集団は八重山諸島に分布するイシガキ
トカゲとの共通祖先に由来し，中之島集団は沖縄諸島北部のオキナワトカゲに由来し，
諏訪之瀬島集団はトカラ列島南部の小宝島のオキナワトカゲに由来することが推測で
きる．このうち，中之島と諏訪之瀬島の集団の系統的位置は，アロザイム（Motokawa and
Hikida, 2003）や他の mtDNA 領域（Honda et al., 2008）のデータとも矛盾せず，これら
の集団はそれぞれ単一の起源であることが示唆された．その一方で，口之島集団は，ア
ロザイムの結果（Kato et al., 1994; Motokawa and Hikida, 2003）では沖縄島北部の集団に
遺伝的組成が近いことが示されており，複数の集団に起源した分散が起きたのかもしれ
ない．それでも，口之島集団は少なくとも母方の祖先をイシガキトカゲと共にしている
ことが示唆された．
トカラ列島北部の島々への分散は黒潮の流れに乗った海上分散によって起きたと考
えられる．分岐年代推定の結果は，口之島，中之島，諏訪之瀬島のハプロタイプはその
13
近縁なハプロタイプと約 1.63 百万年前，約 0.50 百万年前，約 0.26 百万年前にそれぞれ
分岐したことを示した（Fig. 1-4；Table1-2）．このうちの最も古い分岐年代は黒潮が沖
縄トラフを流れ始めた時期に概ね一致している．黒潮は 1.55 百万年前から台湾と八重
山諸島の間から沖縄トラフに侵入し，大陸棚沿いを流れて，トカラギャップを抜けて太
平洋に流れ出ている（Osozawa et al., 2012）．そのため，黒潮がトカラ列島北部の島々に
祖先個体を運んだ可能性は高いと思われる（Fig. 1-3）．そこで，黒潮が上述の経路を流
れた年代を口之島集団とイシガキトカゲの共通祖先の年代に関する事前分布に用いて
（一様分布の上限を 1.75 の代わりに 1.55 に再設定して），クレード間の分岐年代を推定
した．その結果は Table 1-3 に示した．
トカラ列島北部へのトカゲ属の海上分散は他のトカゲ類の場合（例えば Censky et al.,
1998； Carranza et al., 2000；Glor et al., 2005；Rocha et al., 2006；Liggins et al., 2008）の
ように漂流に寄ると考えられる．琉球列島は津波や台風が頻繁に襲う地域であり（Goto
et al., 2010），これらの物理的要因によって沖合に流されたトカゲが流木などの浮遊物に
乗って漂流することは起こり得るだろう．また，オキナワトカゲは海岸近くの草地を好
み（当山, 1979；栗田・角田，2010），面積の極めて小さな島にも生息する（岩永他，2008）
ことが知られている．このことは本種が長期間海水にさらされても生存可能な生態学的
な特性を備えていることを示唆する．そのため，長い時間の中で琉球列島の島々の周り
にトカゲ属のトカゲが漂流していることは起こりえないことではない．トカラ列島北部
の島々から得られたハプロタイプはそれぞれの島に固有であり，人為的に他の地域から
これらの島々に持ち込まれた可能性は考えられない．
トカラ列島北部３島（口之島，中之島，諏訪之瀬島）は同じ火山活動により形成され
島の位置が近い（50 km 圏内に位置している）にもかかわらず，これらの島への分散の
時期とその起源集団の地理的な位置には関連が見られなかった．島の生物地理学の理論
によると，島の生物相は一般的に近くの大陸や陸域と分類学的に近い生物で構成される
14
ことが予想されている（Lomolino et al., 2006）．この理論はまた，漂流により分散する生
物では，ほとんどの個体が近距離しか分散できず，遠くまで分散できる個体はまれであ
るということも予測している（MacArthur and Wilson, 1967；Lomolino et al., 2006）．もし
これらの予測が正しければ，分散個体は飛び石のように間の島間を渡っていき，入植の
順序は progression rule に従うはずである（Funk and Wagner, 1995；Cowie and Holland,
2006）．ところが，この予測は強い海流による海上分散には当てはまらないと考えられ
る．琉球列島のトカゲ属の場合，諏訪之瀬島へは近くの島（約 50 km 南に位置する小宝
島）から分散したのに対し，口之島と中之島へは離れた地域（約 850 km 南に位置する
八重山諸島と約 400 km 南に位置する沖縄諸島北部）から分散していた．後２者の場合，
その祖先は起源地域とトカラ列島の間の多くの島を通り越してきたことになる．このこ
とから偶然に海に流された祖先個体が黒潮の流れに乗って直接トカラ列島北部の島々
に運ばれてきたことが示唆される．黒潮が沖縄トラフを通りトカラ列島を横切る流路を
とっていることが，祖先個体をトカラ列島北部の島々に入植することを可能にしたのだ
ろう．本研究は，漂流による分散は必ずしも地理的な距離が近い島間で起こるわけでは
なく，海流の流路が分散ルートとなることで個体を遠くの島まで運ぶことを可能にする
ことを示唆している．
オキナワトカゲの分類について
mtDNA の系統樹（Fig. 1-2）で見られたオキナワトカゲ（口之島集団を除く）の２つ
のクレード（A と B）は，オキナワトカゲで認められている２亜種にそれぞれ対応して
いる．クレード A は，亜種オオシマトカゲのタイプ産地である喜界島（Fig. 1-1 の地点
８）の集団を含むためオオシマトカゲの系統である．クレード B は，基亜種オキナワ
トカゲのタイプ産地である沖縄島（地点 17～19；Stejneger, 1907）の集団を含むため基
亜種の系統である．これらの系統の分化は，Kato et al.（1994）のアロザイム解析や
15
Brandley et al.（2012）の複数遺伝子座解析の結果とも全体的に一致している．これらの
先行研究では，両亜種のタイプ産地からの標本が同時に解析されていないものの，奄美
諸島と沖縄諸島間の遺伝的分化を示唆していた．また，これら 2 亜種の遺伝距離（p 距
離の平均：7.1%）は，種間の遺伝距離（オキナワトカゲとイシガキトカゲ間：8.2%；
オキナワトカゲとアオスジトカゲ間：7.5%；イシガキトカゲとアオスジトカゲ間：6.9%）
と同程度であった．そのため，これらのことからオキナワトカゲの２亜種は亜種よりも
種の階級に位置づけるのが妥当であると考えられる．すならち，独立種オキナワトカゲ
P. marginatus とオオシマトカゲ P. oshimensis とするべきである．しかしながら，ミトコ
ンドリア DNA と核マーカーの両方で大きな遺伝的分化が示されたものの，オオシマト
カゲとオキナワトカゲの鑑別形質は曖昧であることが指摘されている（Kato et al., 1994）．
これらの種間の違いを明確にするために今後はより詳細な形態比較を行う必要がある．
これまでニホントカゲ（永井，1938；森田，1989；Hikida et al., 1992）やオキナワト
カゲ（Kato et al., 1994；Ota et al., 1994；疋田，2002；太田，2003b）と同定されてきた
口之島集団は，これら２種よりもイシガキトカゲに最も近縁であった（Fig. 1-2）．しか
し，この系統関係は，沖縄島のオキナワトカゲに近縁であることを示したアロザイム解
析の結果（Kato et al., 1994；Motokawa and Hikdia, 2003）と矛盾している．mtDNA と核
（アロザイム）マーカーの不一致は，上述したように複数回の分散によるイシガキトカ
ゲとオキナワトカゲの交雑が原因なのかもしれない．また，不完全な系統選別により祖
先多型が残っている可能性も考えられる．その一方で，口之島集団はイシガキトカゲと
も遺伝的に分化し（p 距離の平均：4.2%），固有の形態的特徴を持っているため（Hikdia
et al., 1992；太田，2003b），別種の可能性もある．今後は複数の核遺伝子座や形態形質
を解析することで，本集団の分類学的位置を明らかにすることが必要である．
16
第２章 口之島のトカゲ属集団の分類学的位置とその特徴
序文
トカゲ科トカゲ属は 11 種群約 45 種で構成され，東アジア，北米，中米に分布する
（Brandley et al., 2012；Feria-Ortiz and García-Vázquez, 2012；Okamoto and Hikida, 2012）.
このうち東アジアに分布する種は４もくしは５種群に分けられている（Hikida, 1993；
Brandley et al., 2012）．この中の１種群であるニホントカゲ種群は８種を含み，中国大陸
東部，台湾，琉球列島，日本列島，極東ロシアに分布することが知られている（Hikida,
1993；Brandley et al., 2012；Okamoto and Hikida, 2012）．琉球列島からは，沖縄・奄美諸
島に分布するバーバートカゲ，大隅諸島（と日本列島西部）に分布するニホントカゲ，
沖縄諸島のほとんどの島と奄美諸島とトカラ列島の一部の島に分布するオキナワトカ
ゲ P. marginatus Hallowell, 1861，奄美諸島とトカラ列島の一部の島に分布するるオオシ
マトカゲ P. oshimensis（Thompson, 1912），八重山諸島に分布するイシガキトカゲの５種
が知られている（Toyama, 1989；第１章）．このうち，オキナワトカゲ，オオシマトカ
ゲ，イシガキトカゲは尖閣諸島，台湾，中国東部に分布するアオスジトカゲと共に単系
統を構成することが，形態（Hikida, 1993），アロザイム（Kato et al., 1994），分子（Honda
et al., 2008,；Brandley et al., 2011, 2012；第 1 章）の各データにより支持されている．ま
た，オオシマトカゲはこれまでオキナワトカゲの亜種にされてきたが，第１章で遺伝的
な分化度の大きさから独立種とみなした．
ミトコンドリア DNA（mtDNA）に基づく系統地理学的な研究を行った第１章では，
ニホントカゲ（永井，1938；森田，1989；Hikida et al., 1992）もしくはオキナワトカゲ
（Kato et al., 1994；Ota et al., 1994；太田，2003b）とされてきたトカラ列島の口之島集
団がイシガキトカゲと姉妹群の関係にあることが示された．このような系統上の位置に
加え，口之島集団は固有の形態的特徴をもつことから（Hikida et al., 1992；太田，2003b），
17
この集団は未記載種である可能性がある．しかし，本集団の系統関係はアロザイム多型
を分析した先行研究（Kato et al., 1994；Motokawa and Hikida, 2003）の結果とは異なって
おり，そこでは口之島集団はオキナワトカゲの沖縄島集団に近縁であることが示されて
いた．母性遺伝する mtDNA マーカーにより推定された系統関係は実際の系統関係より
も単純化されることが指摘されており（Zhang and Hewitt, 2003），mtDNA とアロザイム
の結果の相違はこれらのマーカーの遺伝様式の違いに起因するかもしれない．その一方
で，アロザイムマーカーについては，その解像度が低いことにより塩基配列データの結
果と矛盾する場合があることが報告されている（Karl and Avise, 1992；Piel and Nutt,
2000）．
このようなアロザイムと mtDNA マーカーの分析結果が異なっていることを考慮し，
本章では口之島のトカゲ属集団の遺伝的系統関係を明らかにするために核 DNA の塩基
配列変異を調べ，また Kato et al（1994）のアロザイムデータの再解析を行った．その結
果，核 DNA のデータは mtDNA のデータから推定された系統関係を支持し，口之島集
団は異なる種に値すると判断された．本集団は新種として Kurita and Hikida（submitted）
で記載しており，本章ではその特徴を記した．
材料および方法
DNA 塩基配列の分析
核遺伝子座である oocyte maturation factor MOS（c-mos）と recombination activating
gene-1（RAG-1）の塩基配列を決定した．本研究では遺伝学的データ（Kato et al., 1994；
Honda et al., 2008；Brandley et al., 2011, 2012；第１章）から単系統を構成することが支
持されているトカゲ属４種（オキナワトカゲ，オオシマトカゲ，イシガキトカゲ，アオ
スジトカゲ）と口之島集団を調査対象とした．用いたサンプルと DNA 抽出産物は第１
章で使用されたものから選んだ（Table 2-1）．口之島集団についてはその遺伝的変異を
18
明確にするために，新たに標本を追加して用いた（合計 10 個体）．まず初めに採集地点
あたり１個体の塩基配列を決定した．予備的な結果から RAG-1 は c-mos よりも変異が
多いことが分ったので（結果参照），前者ではより多くの個体で塩基配列を決定するこ
とにした．最終的に，c-mos では 34 個体（口之島集団５個体，オオシマトカゲ９個体，
オキナワトカゲ 16 個体，イシガキトカゲ３個体，アオスジトカゲ１個体），RAG-1 で
は 71 個体（口之島集団 10 個体，オオシマトカゲ 18 個体，オキナワトカゲ 35 個体，イ
シガキトカゲ７個体，アオスジトカゲ１個体）の塩基配列を決定した（Table 2-1）．本
研究で使用した標本は DNA 分析のために肝臓を摘出した後 10%ホルマリンで固定し，
75%エタノール中で保存し京都大学総合博物館（KUZ）に証拠標本として登録した．サ
ンプルに関する追加情報は Table 2-1 に示した．
口之島の追加個体のゲノム DNA は第１章と同じ方法で抽出した．ポリメラーゼ連鎖
反応（PCR）は TaKaRa Ex Taq（TaKaRa）キットと GeneAmp PCR System 2700（Applied
Biosystems）もしくは MyCycler（Bio-Rad Laboratories）を用いて行った．c-mos の 476
塩基対を増幅するため cmG77f62scn（5’- GGCTTTGGTTCTGTCTACAAGGCT-3’；岡本，
私信）と cmG79r29scn（5’- GTGTATGTTCCCCCTTGCTGACAA-3’：岡本，私信）を使
用し，96°C で３分間熱変性した後，95°C で 30 秒間，50～55°C で 30 秒間，72°C で 90
秒間を 35 サイクル行った後，72°C で７分間伸長反応させる条件で PCR を行った．一
部の個体はこれらのプライマー対では増幅することが出来なかったので，cmG79r29scn
を G74（Saint et al., 1998）に変更して 416 塩基対を増幅した．RAG-1 の 1408 塩基対を
増幅するため L-RAG1b と H-RAG1b （Kearney and Stuart, 2004）を使用し，96°C で３分
間熱変性した後，94°C で 45 秒間，58°C で 30 秒間，72°C で 60 秒間を 35 サイクル行っ
た後，72°C で７分間伸長反応させる条件で PCR を行った．増幅された PCR 産物は，0.6
倍のポリエチレングリコール（PEG）溶液（20% PEG 6000，2.5M NaCl）で精製した後，
サイクルシーケンス反応に用いた．サイクルシーケンス反応は，BigDye Terminator v3.1
19
Cycle Sequencing Kit（Applied Biosystems）を用いて，PCR に用いたプライマーと
L-mRAG1Pl（5’-AACTGTTCCTTCAATAGATGC-3’）と H-603RAG1Pl
（5’-TAGAGCCCGAGGCTTCAAGGC-3’）（RAG-1 のみ）を使用して行った．サイクル
シーケンス反応産物はエタノール沈殿で精製した後，Applied Biosystems 3130xl Genetic
Analyzer（Applied Biosystems）でシーケンスを行った．
得られた波形データは FinchTV 1.4.0（Geospiza，
http://www.geospiza.com/Products/finchtv.shtml）で確認し，MEGA4（Tamura et al., 2007）
を用いて塩基配列を決定した．１つの塩基サイトに同程度の高さをもつ２種類の波形が
得られたサイトはヘテロ接合部位とした．c-mos データではすべての個体で塩基配列を
決定できた 416 塩基対を解析に使用した．このデータセットでは塩基配列中に１か所の
ヘテロ接合部位しか検出されなかったため，全てのハプロタイプ（c-mos と RAG-1 が同
一の染色体上に位置するかに関わらず，ここでは遺伝子座ごとに得られた塩基配列を便
宜的にハプロタイプと呼んだ）を区別することができた． RAG-1 データセットには１
サイト以上にヘテロ接合部位が存在したため，PHASE 2.1.1（Stephens et al., 2001；
Stephens and Scheet, 2005）を使用してハプロタイプを推定した．PHASE 入力ファイルと
出力ファイルの変換には SeqPHASE（Flot, 2010）を使用した．PHASE 解析は probability
threshold（0.7 に設定；Harrigan et al., 2008 参照）以外は初期設定とし，独立したランを
５回行い，ハプロタイプ頻度の推定値と疑似尤度スコア（pseudo-likelihood scores）がラ
ン間で一致することを確認した．推定された塩基配列は MEGA5（Tamura et al., 2011）
を使用しアミノ酸に翻訳することでインデル（挿入／欠失）や終止コドンがないことを
確認した．推定されたハプロタイプデータを基に，c-mos と RAG-1 それぞれについて
TCS 1.21（Clement et al., 2000）を用いてハプロタイプネットワーク（statistical parsimony
network；95% limit of parsimony）を作成した．本研究で得られた塩基配列は GenBank
に登録した（アクセッション番号 AB859639～AB859668；Table 2-1）．
20
アロザイムデータの再解析
Kato et al.（1994）のアロザイムデータを再解析するため，PHYLIP 3.695（Felsenstein,
2005）を用いて系統樹（dendrogram）の作成とその信頼性の評価を行った．PHYLIP は
欠損値を含むデータは解析できないため，遺伝子座 ah-1 のアリル頻度データを欠く台
湾東澳のアオスジトカゲ集団を除いて解析を行った．系統樹は，Kato et al.（1994: Table
3）のアリル頻度データから計算した根井の遺伝距離（Nei, 1972）を基に平均距離法
（UPGMA 法；Sneath and Sokal, 1973）で作成した．系統樹の信頼性を評価するために
ブートストラップ解析（1000 回の反復；Felsenstein, 1985）を行い，50%多数決合意樹を
産出した．
調査した形態形質
京都大学総合博物館に登録されている口之島産トカゲ属標本（75%エタノール漬け）
について以下の形態形質を調査し，先行研究（Taylor, 1936；Hikida, 1993；太田，1981；
当山，1995；Motokawa et al., 2001）のデータを用いて同属他種と比較した．計量形質は
デジタルノギスを使用し 0.1 mm まで測定した．計数形質と質的形質の観察は実体顕微
鏡下で行った．雌雄と性成熟は腹部中央か側面を開口し，生殖腺を直接観察することで
判定した．雄の場合は肥大した精巣または精巣上体（もしくは両者）をもつ個体を，雌
の場合は卵黄を蓄積した卵胞または拡張し弛緩した輸卵管（もしくは両者）や輸卵管卵
をもつ個体を成体とした．春（4 月）と夏（8 月）にそれぞれ採集された標本の内，体
サイズが最も小さい標本群を越冬幼体（yearling）と孵化幼体とした．その他の未成熟
個体は亜成体とした．
計量形質は次の形質を測定した．頭胴長（SVL），尾長（TaL），尾部背中線上のスト
ライプの長さ（MDCSL），前・後肢間の長さ（AGL），吻端から前肢までの長さ（SFL），
21
頭長（HL），頭幅（HW），頭高（HD），吻長（SEyL），眼径（EyD），眼から耳孔までの
長さ（EyEaL），吻端から耳孔までの長さ（SEaL），前肢長（FLL），後肢長（HLL），第
４趾長（T4L）．
計数形質は次の鱗の枚数を計測した．胴中央部の体鱗（MSR），胴部背中線上の体鱗
（PVS），10 番目の尾下板における尾鱗（C10SR），後鼻板（PN），眼前板（PrO），眼前
下板（PrSO），眼上板（SuO），額板に接している眼上板（SuO-F），上睫板（SuC），眼
後板（PoO），眼後下板（PoSO），前側頭板（PrT），側頭板（第１［T1］，第２［T2］，
第３［T3］），上唇板（SL），頸板（Nu），下唇板（IL），後頣板（PM），咽頭板（CS），
第４趾の趾下板（TIV）．SuC，PoSO，PrT 以外の頭部の鱗相は Taylor（1936）に従った．
PVS と SuC は Greer（1982）に従い，PoSO と PrT は Greer and Nussbaum（2000）に従っ
た．TIV は第４趾の基部から爪の直後の鱗を計測した．鱗の名称は原則，中村・上野（1963）
に従った．
質的形質は次の形質を観察した．総排出口後部側面の鱗の状態（隆起しているかどう
か；CLPS），大腿部後面の鱗の状態（大型で不規則な鱗があるかどうか；EISPF），胴中
央部において各ストライプが通る体鱗の位置（背中線上［MDL］，上体側［DLL］，体
側［LL］，下体側［SLL］）．ストライプの通る位置は標本を 75%エタノール中に置いて
観察した．
結果
核 DNA の変異
口之島集団とその近縁４種の合計 34 個体から４種類の c-mos のハプロタイプが得ら
れた．口之島集団（５個体）からは１種類のハプロタイプ（Ch1）のみが得られた．こ
のハプロタイプは，石垣島のイシガキトカゲからも得られ，一番多く検出されたハプロ
タイプ（Ch2）とは１塩基離れていた（Fig. 2-1A）．
22
RAG-1 のデータセットでは，２個体（久高島のオキナワトカゲ１個体と石垣島のイ
シガキトカゲ１個体）で有意な確率の下でハプロタイプを推定することができなかった
（phase probability < 0.70）ため，これらの個体は解析から除いた．残りの 69 個体から
は 24 種類のハプロタイプが推定され，口之島集団（10 個体）からは３種類（Rh1–3）
のハプロタイプが検出された（Fig. 2-1B）．これらのハプロタイプはすべて口之島集団
に固有のハプロタイプであり，これらはイシガキトカゲのハプロタイプに最も近縁であ
った．
アロザイムデータの再解析
Kato et al.（1994）のアロザイムデータを基に UPGMA 法で推定された系統樹は，Kato
et al.（1994：Fig. 2）とほぼ同じ樹形を示した．50%多数決合意樹は一部の内部枝で分岐
を解くことができなかったが，京都と鹿児島のニホントカゲ集団の間（ブートストラッ
プ値 = 96%），ニホントカゲとオカダトカゲの間（91%），小宝島と宝島のオオシマトカ
ゲ集団の間（74%），沖永良部島と与論島のオキナワトカゲ集団の間（90%），沖縄島本
部と久米島のオキナワトカゲ集団の間（72%）は強く支持された（Fig. 2-2）．しかし，
その他の分岐の信頼性は低かった（≤ 58%）．口之島集団は沖縄島与那のオキナワトカゲ
集団と姉妹群であることが示されたが，両者の間の信頼性は低かった（58%）．
分類学的な結論
核 DNA の解析結果は口之島のトカゲ属集団はオキナワトカゲよりもイシガキトカゲ
に近縁であることを明確に示し，第１章の mtDNA データから推定された遺伝的系統関
係を支持している．それに対しアロザイムデータの再解析結果は，口之島集団とオキナ
ワトカゲ（沖縄島の与那集団）の間の類縁性を強く示さなかった．このことは，Kato et
al.（1994）のアロザイムデータが口之島集団の遺伝的関係を推定できるほどの変異を保
23
持していないことを意味している（考察参照）．したがって，アロザイムデータを考慮
することを控え，mtDNA と核 DNA の塩基配列データに基づいて口之島集団はイシガキ
トカゲと最も近縁な祖先を共有すると判断した．
mtDNA と核 DNA のデータはさらに口之島集団がイシガキトカゲと十分に遺伝的に
分化していることを明らかにした（チトクロームｂ遺伝子 910 塩基対の p 距離の平均：
4.2%［第１章］や RAG-1 ハプロタイプの固有性）．この分化はさらに口之島集団だけに
見られる形態的特徴や体色によっても支持される．そのため，口之島のトカゲ属集団は
de Queiroz（2007）の統合種概念（unified species concept）における個別進化メタ個体群
リネージ（separately evolving metapopulation lineage）であると結論づけられ，Kurita and
Hikida（submitted）において新種として記載した．以下にその特徴を記した．
分類
Plestiodon kuchinoshimensis
（和名: クチノシマトカゲ）
（Figs. 2-3, 2-4, 2-5A）
異名表
Eumeces latiscutatus：森田，1989, p. 18；森田, 1991, p. 169；Hikida et al., 1992, p. 36（一
部）；Kato et al., 1994, p. 491（一部）；太田, 2000, p. 64（一部）；Motokawa and Hikida,
2003, p. 97（一部）.
Eumeces marginatus：Ota et al., 1994, p. 169；疋田, 1996b, p. 80（一部）；太田, 2003b, p. 103.
Plestiodon marginatus：前之園・戸田，2007, p. 33；Kurita and Hikida, in press（一部）.
Plestiodon marginatus marginatus：大谷, 2009, p. 202（一部）.
24
判別文
クチノシマトカゲは，後方が凹形になっている扇形の上側第２側頭板をもつことと総
排出腔の後部側面にある鱗が隆起していることによりニホントカゲ種群（Hikida, 1993）
に属す．本種は，オカダトカゲ P. latiscutatus Hallowell, 1861，ヒガシニホントカゲ P.
finitimus Okamoto et Hikida, 2012，ニホントカゲとは PN を欠くことで区別される（オカダ
トカゲ，ヒガシニホントカゲ，ニホントカゲは通常 PN をもつ）．バーバートカゲとは，
MSR が多いことにより区別される（クチノシマトカゲの MSR，範囲：27–32，平均±
標準偏差：29.9±0.8，n = 30；バーバートカゲの MSR，範囲：22–24）．アオスジトカゲ
とは EISPF を欠くことで区別される（アオスジトカゲは EISPF をもつ）．イシガキトカ
ゲとは幼体時に５本のストライプをもつこと（波照間島以外のイシガキトカゲは幼体時
に７本のストライプをもつ［波照間島の個体のほとんどは 5 本］），LL が耳孔と第６～
８列目の体鱗を通過すること（イシガキトカゲの LL は耳孔の上と第５列目の体鱗を通
る），MSR が多いこと（イシガキトカゲの MSR，範囲：24–28）で区別される．本種は，
オオシマトカゲとオキナワトカゲに最も形態が似ているが，両者（に加えアオスジトカ
ゲとイシガキトカゲ）とは DLL が SuO の後から始まること（オオシマトカゲは第１SuO
から始まり，オキナワトカゲ，アオスジトカゲ，イシガキトカゲは第１SuC から始まる；
Fig. 2-5）や幼体の背面が褐色でそのストライプが成長段階の早期に失われること（こ
れら４種の幼体は背面が黒色で明瞭なストライプをもつ；Fig. 2-5）により区別される．
ホロタイプ
2010 年７月 23 日に栗田和紀によって日本の鹿児島県十島村口之島（北琉球のトカラ
列島に位置する口之島，北緯 29 度 59 分 12.0 秒，東経 129 度 55 分 14.4 秒，標高 67 m）
で捕獲された亜成体の雄（KUZ R66803）．
25
パラタイプ
全て口之島で捕獲された 29 標本．1987 年４月 25 日に疋田努によって捕獲された雄
の成体３個体と雄の越冬幼体２個体，雌の越冬幼体３個体（KUZ R8366～8373）．1991
年８月に当山昌直，岩永節子，竹田伸之によって捕獲された雄の成体 2 個体と雌の成体
１個体，雌の亜成体２個体（KUZ R28916～17，28563～64，28570）．2010 年７月 23 日
に栗田和紀によって捕獲された雄の成体２個体と雄の亜成体２個体，雌の成体１個体，
雌の亜成体２個体（KUZ R 66800～02，66804～07）．2011 年８月 23 日に栗田和紀によ
って捕獲された雄の孵化幼体２個体と雌の成体１個体，雌の孵化幼体２個体（KUZ
R68669～72，68674）．2011 年８月 24 日に栗田和紀によって捕獲された雄の成体１個体
と雄の亜成体１個体，雄の孵化幼体１個体，雌の亜成体１個体（KUZ R68673，68675
～77）．
語源
種小名 kuchinoshimensis は本種が分布する島の名前（口之島）に由来する．
ホロタイプの記載
中型（SVL：57.6 mm）で完全な尾（TaL：105.1 mm）をもつ亜成体の雄．他の測定値
は Table 2-2 に挙げた．
吻は円い．吻端板は背面から部分的に見え，幅と高さがほぼ等しく，上鼻板，鼻板，
第１上唇板を覆う．上鼻板は１対で前額板と同じ大きさであり，左のものが右のものを
覆い，鼻板に覆われる．前額鼻板は幅と長さがほぼ等しく，上鼻板と前頬板に覆われ，
前額板と額板を覆う．前額板は１対で前頭頂板よりもわずかに小さく，互いに接してお
らず，前頬板と後頬板により覆われ，第１上睫板，第１眼上板，額板を覆う．額板は大
きく，吻端からの距離よりもずっと長く，後方ではわずかに細くなり，第１～第３眼上
26
板と前頭頂板を覆う．眼上板は両側に４枚あり，前方のものが後方のものを覆い，１番
目は左側で第１～第３上睫板（右側では第１，第２上睫板）により覆われ，２番目は左
側で第３～第５上睫板（右側では第２～第５上睫板）に覆われ，３番目は第５，第６上
睫板により覆われ，４番目は第６，第７上睫板により覆われる．前頭頂板は１対で幅と
高さがほぼ等しく，左のものが右のものを前方で覆い，第３，第４眼上板により覆われ，
頭頂板と頭頂間板を覆う．頭頂間板は幅の２倍以上の長さがあり，後方で狭まり，後端
は円く，頭頂板と頸板を覆う．頭頂板は１対で大きく，頭頂間板と同じくらいの長さが
あり，額板よりも幅が広く，第４眼上板と２つの前側頭板に覆われ，上側第２側頭板と
頸板を覆う．頸板は１対で，左のものが右のものを覆う．
外鼻孔は鼻板の前方に位置している．鼻板は第１上唇板とほぼ同じ大きさであり，前
頬板，上鼻板，第１上唇板を覆う．後鼻板は左右ともに欠く．前頬板は幅の２倍の高さ
があり，上鼻板と左側では第１上唇板に覆われ（右側ではさらに第２上唇板にも覆われ），
後頬板と左側では第２上唇板を覆う．後頬板は高さよりも幅が広く，第１上睫板，第１
眼前下板，第３上唇板を覆い，第２上唇板に覆われている．上睫板は両側に７枚あり前
方のものが後方のものを覆い，１番目が最も大きく，２番目は高さと幅が等しく，３～
６番目は高さよりも幅が広く，７番目は幅広い．眼前板は両側に１枚あり，第１眼前下
板に覆われ，第１上睫板と第２眼前下板を覆う．眼前下板は両側に３枚あり前方のもの
が後方のものを覆い，１番目は第１上睫板よりも小さく，第１上睫板と第３，第４上唇
板を覆い，２番目は１番目よりも小さく，第４上唇板を覆い，３番目は２番目と同じ大
きさで，第４上唇板に覆われ，第５上唇板を覆う．眼後板は両側に２枚あり，上側のも
のは第７上睫板，上側の前側頭板，下側の眼後板を覆い，下側のものは２枚の前側頭板
と第３眼後下板を覆う．眼後下板は両側に３枚あり前方のものが後方のものを覆い，１
番目は第５上唇板に覆われ，１番目と２番目は第６上唇板を覆い，２番目と３番目は第
１側頭板を覆う．前側頭板は両側に２枚あり上側のものが下側のものを覆い，下側のも
27
のは第１側頭板と上側の第２側頭板を覆う．第１側頭板は両側に１枚あり，斜めに長く，
第６上唇板に覆われ，２枚の第２側頭板と第７上唇板を覆う．第２側頭板は両側に２枚
あり，上側のものは扇形でその後方が凹形になっており下側のものよりもかなり大きく，
頸板と２枚の第３側頭板を覆い，下側のものは幅広で，第７上唇板に覆われ，上側の第
２側頭板，下側の第３側頭板，上側の後唇板（postlabial）を覆う．第３側頭板は両側に
２枚あり，幅よりも高さがあり，上側のものは下側のものに覆われ，頸板を覆う．上唇
板は両側に７枚あり，前方のものが後方のものを覆い，１～４番目は同じ大きさで，そ
の後の３枚よりも小さく，５番目と６番目は中くらいの大きさで，眼の下に位置し，７
番目はもっとも大きい．後唇板は両側に２枚あり，その後方と耳孔との間には数枚の小
さな鱗が並び，上側のものは下側の第３側頭板と下側の後唇板を覆い，上下ともに第７
上唇板に覆われる．耳孔小鱗（auricular lobule）は小型で耳孔の前縁に左側で３枚ある
（右側では４枚）．下眼瞼は縦長の鱗で覆われ，粒状の鱗が眼前下板と眼後下板の間に
２～３列並ぶ．
頤板は長さよりも幅が広く，前方で円く，第１下唇板と後頤板を覆う．後頤板は１枚
で五角形をしており，頤板よりも長く，第１，第２下唇板に覆われ，第１咽頭板を覆う．
下唇板は両側に６枚あり，前方のものは後方のものを覆い，１番目と２番目は高さと幅
が等しく，３～６番目は高さよりも幅広で，６番目が最も幅が広い．咽頭板は３対あり，
斜めに長く，前方のものが後方のものを覆い，１番目は第２，第３下唇板に覆われ，前
方では左のものが右のものに覆われ，２番目は第３，第４下唇板に覆われ，左右の間に
は１枚の咽頭の鱗により隔てられ，３番目は左側で第４下唇板により覆われ（右側では
第４，第５下唇板），左右の間は３枚の咽頭の鱗により隔てられる．後腮板（postgenial）
は１対で，幅の４倍以上の長さがあり，第５，第６下唇板により覆われる．後腮板が内
側で覆う鱗は幅が狭い．
体鱗は滑らかで，背側と腹側のものはほぼ等しい大きさであり，体側のものよりもわ
28
ずかに大きい．体鱗列数は前肢の直前で 36 列，胴中央部で 32 列である．胴部背中線上
の体鱗数は 52 対ある．尾下板は他の尾鱗よりも幅広で，103 枚ある．第 10 尾下板の位
置における尾鱗列数は 13 列である．拡大した肛板が１対あり，右のものが左のものを
覆い，両者ともより小型な外側の鱗に覆われる．総排出孔の後部側面には１対の隆起し
た鱗がある．
四肢はよく発達し，鱗は滑らかで，体側のものと同じくらいか小さい．手には５本の
指があり，３番目が最も長く，指下板は 7-12-14-14-10/7-11-14-14-10（左／右）で，手
のひらは粒状の鱗で覆われ大型のものが中心に位置する．大腿部後面の鱗は周辺の鱗と
同じ大きさで規則的に並ぶ．足には５本の趾があり，４番目がもっとも長く，趾下板は
7-11-19-24-14/7-12-20-23-14（左／右）で，足の裏は粒状の鱗で覆われ大型のものは踵付
近に位置する．
生体時の体色
孵化幼体（KUZ R68669～73 のパラタイプに基づく）は，頭部と胴体の背側は褐色で
淡褐色のストライプが５本ある．MDL は頸板で分岐している（n =２）か寸断し（n =
３），尾の基部にまで達している．DLL は眼後板から始まり，胴中央部では体鱗の第３
～４列目を通り，尾の中ほどにまで達し，緑色がかった黄色か淡青色，もしくはその両
方の色になっている．LL は耳孔の直後からはっきりと始まり，胴中央部では体鱗の第
６～７列目，第７列目，もしくは第７～８列目を通り，後肢まで伸びている．DLL と
LL の間の縦条は赤みを帯びた濃褐色で尾まで伸びている．SLL は欠く．尾部の背側は
淡青色だが，その基部は褐色で徐々にわずかに緑色がかった黄色から淡青色に変化して
いる．頭部の腹側はクリーム色かわずかに赤みを帯びたクリーム色である．胴部の腹側
は白色かわずかに黒色がかった白色である．尾部の腹側は胴部と同じ体色であるがより
明るい．
29
越冬幼体の生体時の体色は不明．
亜成体（ホロタイプと KUZ R66800～04, 68675, 68677 のパラタイプに基づく）は，頭
部と胴部，尾の基部の背面は褐色．淡褐色のストライプは頭部では欠き，胴部ではかな
り不明瞭である．体側には赤みを帯びた褐色の縦条があり，眼の後方から耳孔の上を通
り，後肢まで達している．尾部の背側は淡青色か部分的に淡青色になっている褐色であ
るが，その基部は褐色．頭部の腹側はわずかに赤みを帯びたクリーム色．胴部の腹側は
クリーム色かわずかに黄色がかったクリーム色．尾部の腹側は淡青色かクリーム色もし
くはベージュ色であるが，その基部は胴部と同じ体色．
成体（KUZ R66805～07, 68674, 68676 のパラタイプに基づく）は亜成体の体色にほぼ
似るが，次の点で異なっている．淡褐色のストライプは全体的に欠くか痕跡が残ってい
ること．体側の縦条は赤みを帯びた褐色であり後肢まで達するか胴部中央で消えている
こと．尾部の背側は褐色であり，個体によっては尾端が部分的に淡青色になっているこ
と．尾部の腹側は淡青色かクリーム色もしくは灰色であるがその基部はわずかに黄色が
かったクリーム色か淡褐色であること．
保存時の体色
全体的に色あせており，特に DLL と LL の間の縦条と頭部の腹側の赤みは失われて
いる．
孵化幼体では，尾部の背面の緑色がかった黄色は失われているが，尾の淡青色は残っ
ている．胴部の腹側はわずかに黒っぽいかやや青白い．
越冬幼体（KUZ R8366, 8368, 8371～73 のパラタイプに基づく）では，頭部と胴部，
尾部の背側は褐色か灰色がかった褐色もしくは淡褐色． MDL はほとんどの個体（n = 4）
で欠き，DLL はすべての個体にあり，LL はすべての個体で欠いている．体側の縦条は
濃褐色．頭部の腹側は淡いクリーム色．胴部の腹側はわずかに灰色がかったクリーム色．
30
尾部の腹側は灰色がかったクリーム色だが，その基部はより明るい．
亜成体では，尾部の背側と腹側の淡青色を失っている．尾の背面は全体的に褐色．
MDL は一部の個体（n =２）でもち，DLL はほとんどの個体（n =７）がもち，LL は１
個体だけがもっている．胴部の腹側はわずかに黒っぽいかやや青白い．尾部の腹側は全
体的にクリーム色か，胴部の腹側と同じ体色であるがそれよりもずっと明るい．
成体では，尾部の背側は淡青色を失っており，全体的に褐色になっている．MDL は
すべての個体で欠き，DLL は半分以上の個体（n =７）でもち，LL はすべての個体で欠
いている．胴部の腹側は黒っぽいか青白い．尾部の腹側は全体的にベージュ色であるが，
後方では徐々に灰色がかっている個体もいる．
他の形態形質の変異
計量形質，計数形質，質的形質の変異を Table 2-2 と Table 2-3 に示した．Table 2-3 に
挙げられていない形質（PN, PrO, SuO, PoO, PrT, T1, PM, CLPS, EISPF）はホロタイプと
同じ形質状態である．
KUZ R66807 の尾下板は５番目まで二分している．KUZ R68674 の頭頂間板は前後に
二分している．KUZ R68677 は前額鼻板を欠いている．KUZ R8367 と KUZ R8369 では
前額板（前者は左側で，後者は右側で）と前額鼻板が癒合している．KUZ R8370 の左
側の第３CS と後腮板が癒合している．KUZ R8372 の右側の第１CS と後頤板が癒合し
ている．
分布
本種は日本の北琉球のトカラ列島口之島だけに分布する．
生態
31
本種は個体群密度の減少が懸念されているものの（太田，2000，2003b），口之島全体
に生息していると思われる．2010 年７月と 2011 年８月にはホロタイプを含む多くの個
体が午前中に島の集落に出現していた．また，本種は集落付近の林道だけでなく（栗田，
直接観察），集落から離れた地点でも発見されている（島の南部に位置するセランマ温
泉［森田，1989］や海岸付近［Hikida et al., 1992］）．集落では耕作地や民家の石垣，草
地に出現したのに対し，海岸付近では石の下でも発見されている（Hikida et al., 1992）．
晴れの日には，成体は７時 45 分（2010 年７月 23 日）から 17 時 00 分（2011 年８月 23
日）までの間活動していた．孵化幼体は７月後半にはすでに出現していた．8 月に捕獲
した雌の成体（KUZ R68674）の右前肢後方の腹部側面にはダニが噛みついていた．
考察
本研究で調査された核 DNA の塩基配列データは，mtDNA の塩基配列データに基づく
第１章の系統関係を支持しており，このことからクチノシマトカゲはイシガキトカゲに
進化的に近いことが示唆された．Kato et al.（1994）はクチノシマトカゲが沖縄島（与那）
のオキナワトカゲに近縁であることをアロザイム分析から示唆したが，彼らのデータの
再解析結果は両者の間の信頼性が高くないことを示した（Fig. 2-2）．アロザイム分析に
基づいて推定された系統関係の解像度が低いのは，系統情報を保持した遺伝子座が少な
いことに寄ると思われる．実際に，彼らが調査した 22 遺伝子座のうち２遺伝子（ah-1
と ah-2）だけが口之島集団（クチノシマトカゲ）と石垣島のイシガキトカゲ集団（Kato
et al.［1994］で唯一調査されたイシガキトカゲの集団）の遺伝的な相違を示す根拠にな
っている．口之島集団とイシガキトカゲ集団は 22 遺伝子座中 20 遺伝子座とすべての遺
伝子座でそれぞれ単型であったことを考慮すると，これらの集団は強い創始者効果やボ
トルネック効果の影響を受けたと思われ，先述の２遺伝子座で固定されているアリルの
違いはそのような二次的なアリル頻度の変化により引き起こされたのかもしれない．そ
32
のため，本研究ではミトコンドリア DNA と核 DNA の分析結果を採用し，クチノシマ
トカゲはイシガキトカゲと直近の祖先を共有するとした．
第１章ではクチノシマトカゲの由来について，前期更新世のカラブリアン期にイシガ
キトカゲが分布する八重山諸島から約 850 km の距離を越えて長距離海上分散したと説
明した．このようなプロセスではわずかな個体により集団が形成されたかもしれず，創
始者効果による種分化（周縁的種分化；Mayr, 1954, 1982）によりクチノシマトカゲが生
じたのかもしれない．
成長段階の初期に薄れるクチノシマトカゲの体色は捕食者に対する適応の結果かも
しれない．伊豆諸島ではオカダトカゲの幼体の体色に捕食者相に関連した地理的変異が
あることが知られている（栗山，2012）．例えば，鳥類のみが捕食者となっている島で
は，体色はほぼ均一な褐色で胴部のストライプ模様がほとんどなく，先端のみ青色の尾
をもつことが知られている．口之島にはアカコッコ Trudus celaenops やイソヒヨドリ
Monticola solitarius のような鳥類以外にクチノシマトカゲを捕食するような在来の捕食
者（肉食性哺乳類やヘビ類など）が分布しておらず（Hikida, 1992；Motokawa, 2000；関
他，2011），似たような捕食圧が異なる種の島集団間で似たような体色を獲得させたと
思われる．しかし，クチノシマトカゲは現在，別の捕食圧に脅かされ，環境省のレッド
データブックでは「絶滅のおそれのある地域個体群（LP）」（太田，2000）に，鹿児島
県のレッドデータブックでは「消滅危惧 II 類」（太田，2003b）に指定されている．人
為的に導入されたニホンイタチやシマヘビ Elaphe quadrivirgata による捕食がクチノシ
マトカゲの個体数の減少に影響を与えたと考えられている（Ota et al., 1994；太田，2003b）．
地球上でたった 1 つの島に生息し，進化的に特異な形質をもつクチノシマトカゲの保全
のためには，個体数や遺伝的多様性，外来捕食者による絶滅リスクに関する詳細な調査
が望まれる．
33
第３章 オキナワトカゲ島嶼集団の集団維持機構
序文
小集団は環境変化に適応するための遺伝的変異が乏しいため絶滅しやすい傾向にあ
る（Frahnkham, et al., 2002）．例えば，小さな島に生息する非飛翔性陸上動物は，海が島
間の交流を妨げるので突然変異以外に新たな遺伝的変異を獲得することができず，特に
絶滅の確率が高いと予想される．実際に，Frankham（1997）は 1600 年以降の絶滅記録
の多くは島の生物であると述べている．トカゲ類は非常に小さな島にまで生息する非飛
翔性陸上動物として知られている（例えば Perry et al., 1998；Pérez-Mellado et al., 2008）．
島に分布するトカゲ類の遺伝的特性については歴史生物地理学的な視点や保全生物学
的な視点により多くの研究が試みられているが（例えば Malone et al., 2003；Tzika et al.,
2008, Terrasa et al., 2009；Rodriguez et al., 2013），島の集団の維持機構に注目した研究は
あまり行われていない．
オキナワトカゲは琉球列島に固有で，島嶼に生息するトカゲであり，沖縄諸島のほと
んどの島と奄美諸島とトカラ列島の一部の島に分布している．本種の特徴は，とても小
さな島にまで生息していることが挙げられ，植生に覆われた実質的な生息面積がわずか
サッカーコートの半分しかないようなコマカ島（0.02 km2）やエージナ島（0.01 km
2）
でも生息が確認されている（岩永他，2008；栗田・角田，2010）．そのため，オキナワ
トカゲはどのようにしてこのような小さな島で集団を維持しているのかという疑問が
生じる．
本種が小さな島で集団を維持している１つの可能性は，近くの島から移住を受けてい
るのではないかということである．岩永他（2008）はレスキュー効果により本種の小島
嶼集団が維持されているのではないかと考えた．レスキュー効果とは他の集団から移住
個体を受けることで集団サイズの減少や遺伝的変異の損失を補い絶滅を回避すること
である（Lomolino et al., 2006）．実際にオキナワトカゲは長距離海上分散により分布を広
34
げたと考えられており（Honda et al., 2008；第１章）この可能性はありえそうである．
加えて，本種は多くの島の海岸付近の開けた場所で個体数が多く（当山，1979；栗田・
角田，2010），また琉球列島は津波や台風に襲われる地域である．そのため，沖合に時
折個体が流されて近くの島間を分散していてもおかしなことではない．
他の可能性は，オキナワトカゲの小島集団は島の形成と共に存続し，それ以降孤立し
てきたというものである．琉球列島のほとんどの小さな島は後期更新世の最終氷期極盛
期（約 1.8 万年前）に，お互いのみならずより大きな島とつながっていた（日本第四紀
学会，1987）．そのため，海上分散がなかったとすると島集団間の遺伝的交流はこの時
期以降途絶えてきたと考えられ，それぞれの島ごとに数千年間生き延びてきたことにな
る．
本研究では，オキナワトカゲの島嶼集団の集団維持機構を解明するためにこれら２つ
の仮説（レスキュー仮説と隔離仮説）を検証した．前者の仮説からは島嶼集団の中立な
遺伝的変異に遺伝的浮動よりも遺伝子流動が寄与し，集団間の頻繁な遺伝的交流により
遺伝的な分化が小さいと予想される．その一方で，後者の仮説からは遺伝的浮動が遺伝
子流動に勝り，地理的な近さに関係なく集団間の分化は大きくなっていると予測される．
そこで，本研究ではミトコンドリア DNA（mtDNA）とマイクロサテライトマーカーの
遺伝的変異を基にオキナワトカゲ島嶼集団の遺伝的構造を調べた．
材料および方法
調査地点と解析したサンプル
本研究では奄美・沖縄諸島内の面積の異なる 15 島から得られたオキナワトカゲ 235
個体を使用した（Fig. 3-1；Table 3-1）．これらの地域から約 400 km 北に離れて分布して
いるトカラ列島中之島のオキナワトカゲ集団は本研究が想定する近隣の島間の分散と
は異なるイベントに由来すると考えられるため（長距離海上分散に起源；第１章），解
35
析集団には含めなかった．面積が最も大きい沖縄島（1,192 km2）以外の島から得られた
個体は，単一の集団に由来すると仮定した．沖縄島では７地点（奥，与那，安田，備瀬，
名護，那覇，名城；Fig. 3-1 の地点５～11）で標本を採集し，地点ごとに異なる集団と
して扱った．本研究ではさらにこれら 15 島を後期更新世（約 1.8 万年前）の地史（日
本第四紀学会，1987）に基づいて（１）最終氷期最盛期でも独立した島として存続して
いた孤立島（沖永良部島［地点１］，与論島［地点２］，伊是名島［地点３］，粟国島［地
点 20］，久米島［地点 21］）と（２）海水面の低下により沖縄島と陸橋でつながってい
た陸橋島（その他の 10 島）の２グループに分けた．mtDNA の解析には 15 島から得ら
れた 67 個体（１集団もしくは地点あたり３～７個体）を用いた．マイクロサテライト
解析では 237 個体すべてを用いた．本研究に用いたサンプルは証拠標本として京都大学
総合博物館に登録した．全 DNA の抽出は第１章と同様の方法で行った．
ミトコンドリア DNA の塩基配列決定と解析
第１章と同様の方法を用いて，31 個体のチトクローム b（cyt b）遺伝子 910 塩基対を
決定した．得られた配列は GenBank に登録した（アクセッション番号 AB856550～
AB856580；Table 3-1）．それ以外の 36 個体の配列（アクセッション番号 AB760979～
AB760984，AB760988～AB761011，AB761015～AB761017，AB761021～AB761023）は
第１章から引用した．
67 個体の塩基配列について，MEGA5（Tamura et al., 2011）を使用しアラインメント
を行った．塩基配列をアミノ酸に翻訳することでインデル（挿入／欠失）や終止コドン
がないことを確認した．系統樹の推定は最尤法とベイズ法により行った．この時，同一
の塩基配列は一つのハプロタイプに集約して用いた．外群にはニホントカゲ種群に属す
オオシマトカゲ（AB760967），イシガキトカゲ（AB761025），アオスジトカゲ（AB761033）
の 3 種を GenBank から引用して用いた（第１章）．
36
最尤法による推定は，赤池情報量基準（AICc；Sugiura, 1978）の下で KAKUSAN4
（Tanabe, 2011）により選択された塩基置換モデル（第一，第二，第三コドンポジショ
ン：HKY85+I，TN93+I，J2+G）を基に，TREEFINDER version of October 2008（Jobb et al.,
2004）を用いて行った．樹形の信頼性を評価するためにブートストラップ解析（1000
回の反復；Felsenstein, 1985）を行った．ベイズ法による推定は，ベイズ情報量基準（BIC；
Schwarz, 1978）の下で KAKUSAN4 により選択された塩基置換モデル（第一，第二，第
三コドンポジション：K80+I，HKY85+I，HKY85+G）を基に，MrBayes v3.2.1（Huelsenbeck
and Ronquist, 2001；Ronquist and Huelsenbeck, 2003）の MPI による並列化版（Altekar et al.,
2004；Ronquist et al. 2012）を用いて行った．本プログラムではマルコフ連鎖モンテカル
ロ（MCMC）法で系統樹を推定するため，４本のマルコフ連鎖２組をそれぞれ 3,000,000
世代走らせ，100 世代ごとに系統樹をサンプリングさせた．パラメータの推定値と収束
を Tracer v1.5（Rambaut and Drummond, 2007）で確認した後，初めの 10,001 個の系統樹
を burn-in として切り捨て，残りの 40,000 個の系統樹で合意系統樹を作成し事後確率を
計算した．系統樹の信頼性は，70%以上のブートストラップ値（Hillis and Bull, 1993）
と 0.95 以上の事後確率（Leaché and Reeder, 2002；Huelsenbeck and Rannala, 2004）が得
られた内部枝を有意に支持されたものと判断した．
マイクロサテライト遺伝子座の遺伝子型決定と解析
核マイクロサテライト遺伝子座は，Kurita et al. （2013）で開発された７座（Pki16-7，
Pki17-1，Pki17-3，Pki17-5，Pki25-8，PlemaL53，PlemaT68）と Howes et al.,（2004）で
開発された２座（Eufa1，Eufa15）に加え，Kurita et al.（2013）で作成された DNA ライ
ブラリーの中から新たに開発した１座（PlemaL12；GenBank アクセッション番号
AB856581）の合計 10 遺伝子座を分析した．前７つの遺伝子座は Kurita et al.（2013）の
方法に従ってポリメラーゼ連鎖反応（PCR）と蛍光シグナルの波形の検出を行い，
37
MsatAllele v1.03（Alberto, 2009）を用いてピークサイズから遺伝子型への変換を行った．
残りの３遺伝子座は M13（-21）蛍光ラベル法（Schuelke, 2000）により PCR を行った．
Eufa1 と Eufa15 では Howes et al.（2004）で設計されたプライマーを用い，PlemaL12 で
は，新たに設計したフォワードプライマー（5’- TCCCCACTTAGCCATGAAAC-3’）とリ
バースプライマー（5’- GATGCAACCACAATGCAGTC- 3’）を用いた．PCR 反応液は 10
μl とし，7.0～145.8 ng のテンプレート DNA 溶液と 10×Ex Taq buffer，0.2 mM dNTP，
0.025 μM 5’末端 M13（-21）付き遺伝子座特異的フォワードプライマー，0.1 μM 遺伝子
座特異的リバースプライマー，0.1 μM5’末端蛍光標識（FAM，HEX，NED；Applied
Biosystems）付きM13（-21）プライマー，0.2 U TaKaRa Ex Taqポリメラーゼ（TaKaRa BIO）
を加えた．PCR は GeneAmp PCR system 2700（Applied Biosystems）か MyCycler（Bio-Rad
Laboratories）を用いて，第１サイクルのアニーリング温度（62°C）とサイクル数（35
サイクル）の設定以外は Schuelke（2000）と同じ条件で行った．増幅された PCR 産物 1
μl に GeneScan-500 ROX サイズスタンダード（Applied Biosystems）0.3 μl と Hi-Di ホル
ムアミド 10 μl を加え，Applied Biosystems 3100 Genetic Analyzer（Applied Biosystems）
もしくは Applied Biosystems 3130xl Genetic Analyzer（Applied Biosystems）で電気泳
動を行った．得られた蛍光シグナルの波形は GeneMapper v4.0（Applied Biosystems）と
Peak Scanner v1.0（Applied Biosystems）を使用してピークの検出と遺伝子型の決定を行
った．遺伝子型の決定は一部のサンプルを両方のシーケンサーで泳動することによりピ
ークサイズの違いを補正して行った．
得られた遺伝子型データを基に，それぞれの集団について各遺伝子座のハーディ・ワ
インベルク平衡（HWE）からの逸脱に関する検定を GENEPOP v4.1.4（Rousset, 2008）
を用いて正確確率検定（Guo and Thompson, 1992）にて行った．また，それぞれの集団
について遺伝子座間の連鎖不平衡に関する検定を GENEPOP を用いて尤度比検定にて
行った．また，遺伝子型を決定する際のエラーやヌルアリルの有無について
38
Micro-Checker v2.2.3（Van Oosterhout et al., 2004）を用いて確認した．集団内の遺伝的多
様性を評価するために，アリル多様度（A），固有アリル数（E），ヘテロ接合度の観察
値（HO）と期待値（HE；Nei and Roychoudhury, 1974）を GenAlEx v6.41（Peakall and Smouse,
2006）を用いて計算した．また，サンプルサイズの違いを考慮した遺伝的多様性の指標
として，比較した集団のなかで最も小さいサンプル数の下で期待される alleleic richness
（Ar）と private allelic richness（pAr）を ADZE v1.0（Szpiech et al., 2008）を用いて計算
した．さらに，近交係数（FIS）の算出とその有意性の検定を FSTAT v2.9.3.2（Goudet, 1995）
を用いて行った．HWE からの逸脱や連鎖不平衡，FISの検定では sequential Bonferroni
法（Rice, 1989）を適用して有意水準を補正した．
集団のボトルネックを検出するために，ボトルネックの指標（M；Garza and Williamson,
2001；Excoffier et al., 2005）を Arlequin v3.5.1.2（Excoffier and Lischer, 2010）を用いて計
算した．M の値は集団サイズの縮小の規模が大きいほど減少することが知られている
（Garza and Williamson, 2001）．M の計算には Garza and Williamson（2001）に従い，繰
り返し配列の単純な反復（perfect repeat）から成る４遺伝子座（Pki17-3，Pki17-5，Pki25-8，
PlemaT68）の遺伝子型データを使用した．また，集団内の近交度（r；Queller and Goodnight,
1989）を GenAlEx を用いて算出した．
遺伝的統計値（Ar2，pAr2，HE，M，r）と島の面積（km2：沖縄県立博物館，1995）
との関係を調べるため， R v2.15.2（R Core Team, 2012）を用いて回帰分析を行った．
本分析では，沖縄島の７地点から得られたサンプルを１つの集団として扱い，合計 15
個の島集団を対象に行った．島の面積は対数変換して用いた．
集団間の遺伝的分化を推定するために，全遺伝子座を基に FST（θ；Weir and Cockerham,
1984）の算出とその有意性の検定（10,000 回の randomization）を FSTAT を用いて行っ
た．また，集団間の FSTの算出とその検定も同じプログラムで行った．集団間の FSTの
検定では sequential Bonferroni 法（Rice, 1989）を適用して有意水準を補正した．さらに，
39
集団間の FSTを基にして GenAlex を用いて主座標分析（PCoA）を行った．集団間に距
離による隔離（isolation by distance）があるかどうかを調べるため，（１）21 集団すべて，
（２）陸橋島の 16 集団，（３）沖縄島内の７集団の３つのデータセットに対して Mantel
検定（Mantel, 1967）を行った．本検定では応答変数に FSTを説明変数には地理的距離
（km：島や地点間の直線距離）を用いた．距離による隔離の検定は階層構造により影
響を受けることが指摘されている（Meirmans, 2012）．そこで，集団構造を考慮した上で
の FSTと地理的距離の相関を調べるため partial Mantel 検定（Smouse et al., 1986）を行っ
た．集団構造は mtDNA とマイクロサテライトの結果（結果参照）を基に各集団ペアが
同じグループに属す（＝０）のかそれとも異なるグループに属す（＝１）のかに分けた
カテゴリカル型マトリックスを作成して評価した．これらの Mantel 検定と partial Mantel
検定では R のパッケージである ecodist v1.2.7（Goslee and Urban, 2007）を用いて Pearson
の相関係数を算出しその有意性の検定（10,000 回の permutation）を行った．また，異な
るデータセットにおける相関係数を比較するため，データの 90%を再抽出するブートス
トラップ法（1000 回の iteration）により相関係数の 95%信頼区間を推定した．
集団間の最近の移住率を BayesAss v3（Wilson and Rannala, 2003）を用いて推定した．
本研究では最近５世代未満（オキナワトカゲの近縁種のトカゲ属で知られている世代時
間を２～４年［Hikida, 1981；Hasegawa, 1994］とすると 10～20 年未満）の移住率を想
定した．本プログラムはマルコフ連鎖モンテカルロ（MCMC）法によりパラメータを推
定するため，100,000,000 ステップの MCMC を行い，2,000 ステップごとにサンプリン
グさせた．プログラムのマニュアル（Rannala，2007）に従い，移住率，アリル頻度，
近交係数のパラメータの acceptance rate を 20～60％の間にするため，これらのパラメー
タの delta value をそれぞれ 0.60，0.60，0.70 に設定した．パラメータの推定値の収束を
Tracer で確認した後，初めの 40,000,000 ステップを burn-in として切り捨てた．
40
結果
ミトコンドリア DNA の変異
奄美諸島南部と沖縄諸島のオキナワトカゲ 67個体から 31個のハプロタイプが検出さ
れた．これらのハプロタイプのほとんど（26／31）は，１つの島や地点だけで検出され
た．ただし，ハプロタイプ N７（伊是名島［Fig. 3-1 の地点３］と備瀬［地点８］），ハ
プロタイプ N９（伊江島［地点４］，備瀬，名護［地点９］），ハプロタイプ N10（奥［地
点５］，安田［地点７］，安田ヶ島［地点 12］），ハプロタイプ N13（安田と安田ヶ島），
ハプロタイプ S７（久高島［地点１５］とコマカ島［地点 16］）は複数の島や地点で共
有して見られた（Table 3-1）．
これらのハプロタイプを基に最尤法とベイズ法により推定された系統樹はほぼ同じ
樹形を示した．そのため，Fig. 3-2 に最尤法で推定された系統樹（ln L = −2458.06）を示
した．推定された系統樹は奄美諸島南部と沖縄諸島のオキナワトカゲの単系統性を強く
示した（90%／1.0＝ブートストラップ値／事後確率）．この系統はクレード N（100%／
1.0）と S（83%／0.64）の２つのクレードから成っていた．クレード N は奄美諸島南部
と沖縄島北部を含む沖縄諸島北部の島々から得られたハプロタイプで構成されていた．
このクレードはさらにサブクレード N-I（98%／1.0）と N-II（86%／0.86）に分かれた．
サブクレード N-I は２つの孤立島（奄美諸島南部の沖永良部島［地点１］と与論島［地
点２］）のハプロタイプで構成された．サブクレード N-II は沖縄島北部の５地点（奥，
与那［地点６］，安田，備瀬，名護）とその周辺の島々（伊江島，安田ヶ島，屋我地島
［地点 13］），さらに孤立島である伊是名島から検出されたハプロタイプで構成された．
クレード S は沖縄島南部を含む沖縄諸島南東部と南西部の島々から得られたハプロタ
イプで構成されていた．このクレードはさらにサブクレード S-I（82%／0.65）と S-II
（74%／0.99）に分かれた．サブクレード S-I は沖縄島の２地点（那覇［地点 10］と名
城［地点 11］）とその周辺の５島（伊計島［地点 14］，久高島，コマカ島，瀬長島［地
41
点 17］，エージナ島［地点 18］）と渡嘉敷島（地点 19）から検出されたハプロタイプで
構成された．サブクレード S-II は２つの孤立島（粟国島［地点 20］，久米島［地点 21］）
から検出されたハプロタイプで構成された．
マイクロサテライト遺伝子座の特徴
オキナワトカゲ 21 集団 235 個体について 10 遺伝子座の遺伝子型を決定したところ，
合計 204 個のアリルが検出された．遺伝子座ごとに観察されたアリル数は，３（Pki16-7）
～47（Pki17-1）個であった．各遺伝子座について集団ごとに HWE から逸脱しているか
どうか検定したところ，渡嘉敷島の Pki17-5 と伊計島の Pki25-8 以外では有意な逸脱は
みられなかった．また，各集団における遺伝子座間の連鎖不平衡は見られなかった．各
集団のすべての遺伝子座において遺伝子型決定時のエラーは示唆されなかった．安田ヶ
島の Eufa15 と渡嘉敷島の Eufa1 と Pki17-5 ではヌルアリルの存在が示唆されたが，これ
らの傾向は他の集団では見られなかったため，以下の解析ではすべての遺伝子座を使用
した．
遺伝的多様性と個体群動態
遺伝的多様性と個体群動態を示す統計値を Table 3-2 に示した．21 集団（沖縄島内の
７つの集団をそれぞれ別々に扱った場合）で比較したところ，A と４個体で期待される
allelic richness（pAr1）はそれぞれ与論島（A／pAr1＝9.3／4.1）が最も高く，名城（1.7
／1.7）が最も低かった．E は与論島が最も多かった（15）．４個体で期待される private
allelic richness（pAr1）も与論島が最も高かく（0.82），コマカ島が最低かった（0.0001）．
HOと HEは，前者では伊江島（0.57）が，後者では与論島と伊江島（それぞれ 0.57）が
最も高く，両者ともエージナ島が最も低かった（HO／HE＝0.27／0.28）．FIS（−0.20［コ
マカ島］～0.19［瀬長島］）は全てにおいて０との有意な差はなかった．しかし，沖縄
42
島の７集団を１つにまとめた時の FIS（0.28）は０と有意に異なっており，HWE からの
逸脱を示唆した．M（0.13［備瀬］～0.43［与那］）は全体的に低い値を示した．r はコ
マカ島が最も高く（0.76），与論島が最も低かった（0.31）．
島の面積と Ar2（F1, 13 = 42.81, R2 = 0.77, P < 0.001），pAr2（F1, 13 = 9.12, R
2 = 0.41, P <
0.010），HE（F1, 13 = 86.51, R2 = 0.87, P < 0.001）の間には正の相関がみられ，面積の大き
な島ほど遺伝的な変異が大きくまた固有性が高いことを示唆した．その一方で，島の面
積と r の間には負の相関（F1, 13 = 54.02, R2 = 0.81, P < 0.001）がみられ，面積の小さな島
ほど近交度が高いことを示唆した．島の面積と M の間には正の相関（F1, 13 = 25.38, R2 =
0.66, P < 0.001）がみられ，面積の小さな島ほど深刻な集団サイズの縮小を経験してい
ることを示唆した．
遺伝的分化度
全遺伝子座を基に計算された全集団の FSTは 0.34 であり，調査した集団間には有意な
遺伝的分化があることを示唆した（P < 0.0001）．pairwise FSTはすべての集団間で有意な
値を示し，安田ヶ島（Fig. 3-1 の地点 12）とエージナ島（地点 18）間が最も高く（0.60），
沖永良部島（地点１）と与論島（地点２）の間が最も低かった（0.07）（Table 3-3）．PCoA
の結果はオキナワトカゲの北部と南部の集団に分れることを示し，両者は mtDNA の系
統樹におけるクレード N と S に大まかに対応していた（Fig. 3-3）．しかし，クレード N
に属した一部の集団（伊是名島［地点３］，伊江島［地点４］，備瀬［地点８］）はクレ
ード S に属した集団の近くに位置した．
Mantel 検定の結果は，３つのデータセット全てにおいて FSTと地理的な距離の間に有
意な正の相関があることを示した（Table 3-4）．全ての集団間（データセット１；相関
係数：0.13, P = 0.0451）や陸橋島の 10集団間（データセット２；相関係数：0.36, P = 0.0003）
では南北の遺伝的分化を考慮した partial Mantel検定の結果においてもFSTと地理的な距
43
離の間に有意な正の相関を示したが，沖縄島内の７集団間（データセット３；相関係数：
0.39, P = 0.0651）では有意な相関はみられなかった．前２者のデータセットでは，デー
タセット２の方が１よりも相関係数が有意に大きかった．
推定された移住率
BayesAssによる解析結果は，ほとんどの集団間において最近の移住率の推定値の 95%
確信区間に０を含み，最近の移住は極めて低いかほとんどないことを示した（Table 3-5）．
例外的に与論島から沖永良部島へとコマカ島から久高島へは最近の移住がわずかにあ
ることが示されたが（両者とも平均の移住率：0.11），両者の 95%下側確信限界は 0.10
を下回っていた．
考察
mtDNA の系統解析からオキナワトカゲは大きく分化した２つの系統（クレード N と S；
Fig. 3-2；p 距離の平均は 0.044）から成ることが明らかになり，このことはマイクロサテラ
イト解析の結果からもおおよそ支持された（Fig. 3-3）．この地理的パターンと分化の程度か
ら，これら２系統は第１章で推定された２系統（Fig. 1-2 の B1 と B2）に一致すると考えら
れる．これら２つの系統は鮮新世から前期更新世の間に分岐したと推定されている（第１
章）．そのため，両者の分岐は現在の遺伝的構造を形成した１つの原因として本研究で想定
している，後期更新世の最終氷期極盛期（約 1.8 万年前）以降の島嶼化に当てはめることが
出来ないほど古い．それにもかかわらず，小さな島の集団は地理的に近い集団と近縁であ
ったことは注目すべきであり，長距離海上分散がもしあったとしても南北で分化している
遺伝的構造を崩すほど頻繁ではないことを示唆する．
海上分散が頻繁に起きている中（つまりレスキュー仮説の下）で小島嶼の集団が維持さ
れていることは同じクレード内の地理的に近い島間でさえなさそうである．レスキュー仮
44
説では島間の移住が頻繁に生じていると予測される．しかしながら，BayesAss の結果は比
較的最近の移入がほとんど起きてないこと示した（Table 3-5）．また，pairwise FSTの値はす
べての集団間で有意であり，歴史的にも集団間に遺伝子流動がなかったことが示唆される．
このことはそれぞれの島がmtDNAの固有ハプロタイプをかなりの頻度でもつことからも支
持され，頻繁な遺伝子流動に反する証拠である（Slatkin, 1985）．それでも，島間の移住が比
較的頻繁に起きていることに肯定的な証拠として，島集団間に距離による隔離の効果がみ
られたことが挙げられる（Table 3-4）．しかし，FSTと地理的距離の相関が全集団間よりも孤
立島を除いた時（陸橋島間）のほうが強かったため，海を越えた現在の分散というよりも
むしろ島が陸橋でつながっていた時の集団間の遺伝子流動を反映しているように思われる．
最終氷期に孤立していた島（沖永良部島，与論島，伊是名島など）において多くの固有ア
リルが検出されており（Table 3-2），このことはオキナワトカゲにとって海が効果的な障壁
になっていることを示唆している．そのため，海を越えた遺伝子流動が頻繁に起きている
中でオキナワトカゲの小島嶼集団が維持されてきたという仮説は支持されない．
小さな島にオキナワトカゲが分布していることについて，これまで分布していなかった
か絶滅した島に偶然の海上分散により最近侵入したという別の可能性（ソース―シンク仮
説）も考えられる．しかしながら，少なくとも調査した一部の小島ついては，この仮説も
支持されない．例えば，面積の小さい瀬長島（地点 17；0.21 km2）やエージナ島（地点 18；
0.01 km2）では mtDNA のハプロタイプがそれぞれ固有であっただけでなく，他の全ての集
団とも遺伝的組成が異なっており，近くの集団（名城，那覇，渡嘉敷島）とも遺伝的に分
化していた（瀬長島とこれら３集団間の FST：0.18–0.36；エージナ島とこれら３集団間の
FST：0.32–0.45；瀬長島とエージナ島間の FST：0.42）．そのため，これらの小島集団は最終
氷期後の島嶼化以降，周辺の集団とは孤立して存続してきたことが示唆される．さらに，
調査したほとんどの島集団間の遺伝的分化度が大きく，小さな島以外の島集団では少なく
とも１つ以上の固有アリルをもっていたことから，多くの島のオキナワトカゲ集団は現在
45
の島々が形成されて以降，孤立した集団として維持されてきたと思われる．琉球列島は大
規模な津波や台風に時折襲われてきており，小さな島のトカゲ集団でさえ長期間存続して
きたのは驚くべきことである．これらの環境の攪乱は海上分散の機会を高めることもある
一方で，小さな島の集団の縮小や絶滅を引き起こすこともあるからである（Schoener and
Schoener, 1983）．
オキナワトカゲの小島嶼集団の多くが孤立したまま長期間集団を存続してきたとすると，
遺伝的浮動の効果が強まり，これらの島集団内の遺伝的変異は小さくなるだろう（Frankham
et al., 2002）．このことは小さな島の集団ほど遺伝的多様性が低く，近交度が高かった本研究
の結果により示されている（Table 3-2）．このことは島の面積が集団サイズを表していると
するとうまく説明できる．さらに，大規模災害による環境の攪乱の影響は小さな島で大き
いと考えられ，このような島の集団は大きな島の集団よりも深刻なボトルネックを経験し
てきたと推測される．このことは M と島の面積の間に正の相関がみられたことからも支持
される（Table 3-2）．それにもかかわらず，本研究の結果は大きな島のオキナワトカゲ集団
でさえかなりのボトルネックを経験したことを示していた．なぜならばすべての島嶼集団
の M の値は Garza and Williamson（2001）が調べた様々な種類の哺乳類のうち，集団サイズ
が縮小した集団か島に住んでいる集団よりも低く（M：0.6–0.7），また Aegean wall lizard
（Podarcis erhardii）の島嶼集団で求められた値（Hurston et al., 2009）に匹敵していたから
である．Hurston et al.（2009）によると，Aegean wall lizard は最終氷期後の海面上昇に伴っ
た島嶼化により深刻な集団の分断化を経験したと考えられている．この説明はオキナワト
カゲの島嶼集団にもあてはめられる．
上述の議論は今回調査したすべての島嶼集団がかならずしも島嶼化以降に各々の島内で
存続してきたこと意味しているわけではない．例えば，安田ヶ島（地点 12）やコマカ島（地
点 16）の集団は海上分散により最近に入植もしくは再入植して形成されたか，近くの集団
から遺伝子流動を受けたかもしれない．これらの島はその対岸の集団と mtDNA のハプロタ
46
イプを共有している（前者は沖縄島の奥［地点５；N10］や安田［地点７；N10, N13］と；
後者は久高島［地点 15；S7］と）からである．このうち，安田ヶ島集団は安田集団と調査
した 10 個のマイクロサテライト遺伝子座のうち８座で全てのアリルを共有していた．
最近遺伝子流動があった可能性のある別の例として伊是名島（地点３）があげられる．
他の孤立島（沖永良部島［地点１］，与論島［地点２］，粟国島［地点 20］，久米島［地点
21］）の集団では検出されたすべてのハプロタイプがそれぞれの集団に固有であったにもか
かわらず，伊是名島集団は沖縄島の備瀬（地点８）集団と共有するハプロタイプ（N７）が
みられた．このハプロタイプは伊是名島で検出された別の固有ハプロタイプ（N6）や沖縄
島の本部半島（備瀬や名護［地点９］）とその周辺の島 （々伊江島［地点４］や屋我地島［地
点 13］）と共にサブクレード N-II 内の片方のクレードに属していた（Fig. 3-2）．伊是名島か
らは別の固有ハプロタイプ（N8）も検出されており，このハプロタイプは沖縄島北部（奥
［地点５］，与那［地点６］，安田［地点７］，［さらに名護］）とその周辺の島（安田ヶ島［地
点 12］）に分布しているもう片方のクレードに属していた．伊是名島集団において，沖縄島
とその周辺の島々でほぼ異所的に分布しているこれらのクレードに属すハプロタイプが共
存しているのは，これらのクレードが最近の海上分散により伊是名島で二次的接触を起こ
したことを示唆する．
47
結語
本研究ではオキナワトカゲの遺伝的変異を調べ，本種の生物地理と集団構造，分類に
関する議論を行った．第１章では，系統地理学的な解析から，オキナワトカゲの種分化
はこれまで考えられていた年代よりも古くに起きていることが示唆された．また，トカ
ラ列島北部の島々の集団は異なる起源をもち，それぞれ黒潮の流れによる海上分散で形
成されたと考えられた．さらに，オキナワトカゲに認められてきた２亜種は独立種とす
るのが妥当と判断した．第２章では，オキナワトカゲとされていた口之島集団について，
遺伝的にも形態的にも他種と異なる別種であることを示した．第３章では，集団遺伝学
的な解析により最終氷期後のオキナワトカゲ島嶼集団の集団維持機構を明らかにし，オ
キナワトカゲの島嶼集団は定期的な海上分散の下で維持されてきた可能性は低く，その
多くが他の集団とは孤立して維持されてきたと考えられた．一方で，一部の島嶼集団で
は不定期な海上分散が集団の維持もしくは形成に関与した可能性が示された．
本研究からオキナワトカゲの分布の成り立ちには地理的な分断と不定期な海上分散
が主な影響を与えていることが示唆された．オキナワトカゲ，オオシマトカゲ，イシガ
キトカゲ，アオスジトカゲが分岐した年代（後期中新世から鮮新世）は，琉球列島が大
陸から切り離され中琉球，南琉球，台湾がそれぞれ周辺地域から孤立した時期に一致し
ており，第１章ではこれら陸域の分断が種分化を引き起こしたとの考えを示した．また，
現在の島嶼集団のほとんどは他の集団とは孤立しそれぞれの島内で集団を維持してい
ることが第３章で明らかになった．これらのことから，オキナワトカゲにとって琉球列
島の島々を形成した地殻変動や海水準変化に伴う島の配置は，集団間の交流を制限し，
種間や集団間の分化に強く作用してきたと考えられる．
その一方で，頻繁な現象ではないものの海上分散も本種とその近縁種の進化に関与し
ていることが明らかになった．海上分散は琉球列島を取り巻く海流や限られた資源でも
48
集団を維持できるこれらトカゲ属の生態学的な特性により可能になっていると思われ
るが，このような海上分散が不定期であることで地理的分断に伴った集団の分化が妨げ
られてこなかったと思われる．それではなぜオキナワトカゲとその近縁種の海上分散は
不定期にしか起きていないのだろうか．海上分散が成功するための１つの条件として，
たどり着いた先の島に先住者となる集団が存在していないことが必要なのかもしれな
い．本研究で海上分散が集団の形成や維持に関与したことが示された島々はトカラ列島
北部の火山島や大規模災害の被害が大きい小さな島であり，これらの島々では漂流個体
が侵入する前には他種や同種内の他集団が分布していなかった可能性が高い．また，オ
キナワトカゲ，オオシマトカゲ，イシガキトカゲ，クチノシマトカゲ，アオスジトカゲ
が異所的に分布していることからも，系統的に近い種が既に生息している島には海上分
散で侵入することが難しいことが示唆される．不定期な海上分散は集団間の交流よりも
分布の拡大と分化を生み出すことに強く作用しており，クチノシマトカゲのように一度
侵入・定着した島に適応し独立種とされるほど遺伝的にも形態的にも分化した集団を形
成することで種間や種内の多様化に働いてきたと考えられる．
本研究ではオキナワトカゲの分布域の様々な範囲を対象に中立マーカーにより遺伝
的変異を調査したことで，本種が地理的イベントと強く関係して分化してきたことを明
らかにできた．しかし，種や集団の進化を議論するには，地理的なイベントだけでなく，
気候条件や種間相互作用などの生態学的要因を検討することも重要である． 実際に，
オキナワトカゲとオオシマトカゲが分岐した年代（後期中新世から前期鮮新世）やオキ
ナワトカゲの種内の系統（Fig. 1-2 のクレード B1 と B2）が分岐した年代（鮮新世から
前期更新世）には，中琉球内や沖縄諸島内に地理的障壁が存在したことは知られておら
ず（木崎・大城，1980；木村，2003），これらの分化を地理的分断で説明することは難
しい．それでも，中琉球に分布している他のトカゲ類（アオカナヘビ Takydromus
smaragdinus：Ota et al., 2002，クロイワトカゲモドキ Goniurosaurus kuroiwae：Ota et al.,
49
1999；本多，2002）でも同じような系統地理構造をもつことが知られている．このこと
は今まで明らかになっていなかった地史イベントや地理的障壁の存在を示唆するのか
もしれない．あるいは，これら地表性のトカゲ類に共通に作用する何らかの環境要因が
集団間の交流を妨げる障壁として働いたのかもしれない．また，中琉球には同じニホン
トカゲ種群に属すバーバートカゲがオキナワトカゲやオオシマトカゲと同所的に分布
している．両者は生息域をすみ分けていると考えられているものの（当山，1993；疋田，
1996a），同じ環境を利用している地域があることも知られており（Ota, 1986；栗田，未
発表），近縁種の存在が集団の分化に関与したのかもしれない．今後は同所的に分布し
ている他の分類群の遺伝的変異と比較したり（Bermingham and Moritz, 1998）系統地理
情報に生態ニッチモデルを加えるなどして（Graham et al., 2004），地史イベント以外の
要因も考慮することで分布の変遷を多角的に議論することが必要である．このことはオ
キナワトカゲ１種の進化史の全貌を明らかにするだけでなく，琉球列島の爬虫類相全体
の成り立ちを解明することにもつながるはずである．
本研究では，オキナワトカゲの分布域全域を対象とした集団間とその近縁種間の系統
関係を調査したことで，オキナワトカゲの分類を見直すことが可能になった．本研究に
より，これまでオキナワトカゲに認められていた亜種オオシマトカゲは独立種とされた．
また，ニホントカゲやオキナワトカゲとされてきた口之島のトカゲ属集団は，独立種ク
チノシマトカゲとされた．そのため，琉球列島には６種（ニホントカゲ，クチノシマト
カゲ，オオシマトカゲ，オキナワトカゲ，バーバートカゲ，イシガキトカゲ）のニホン
トカゲ種群のトカゲ属が分布することになる．
50
謝辞
本論文を作成することを含め博士課程の研究では指導教官である京都大学大学院理
学研究科 疋田努教授に多くのご支援とご指導を賜りました．また，琉球大学熱帯生物
圏研究センター 戸田守准教授にもご指導いただきました．両先生に深く感謝申し上げ
ます．
学位論文の審査において，貴重なご助言を頂いた兵庫県立大学自然・環境科学研究所
太田英利教授，琉球大学 戸田守准教授，京都大学総合博物館 本川雅治准教授，同大理
学研究科 岡本卓助教に心より感謝申しあげます.
標本の採集やフィールド調査を行うにあたり，京都大学大学院理学研究科 中野隆文
博士，同 角田羊平博士，成都生物学研究所 城野哲平博士，琉球大学 戸田守博士，同
大熱帯生物圏研究センター（当時） 笹井隆秀氏，九州大学大学院比較社会文化研究院 細
谷忠嗣博士，国立科学博物館 清拓哉博士にご協力いただきました．また，琉球列島の
島々に滞在中はたくさんの島民の方々にご協力いただきました．心より感謝申し上げま
す．
口之島のトカゲ属を調査するにあたり当山昌直氏，岩永節子氏，竹田伸之氏により採
集された標本を使用させていただきました．心よりお礼申し上げます．
DNA 実験においては，京都大学理学研究科 川口恵里氏，同大野生動物研究センター
（当時） 加藤和美氏にご協力いただきました．また，同 村山美穂教授には実験機器の
使用を快諾していただきました．動物学教室の共用シーケンサーを利用する際には，動
物学教室の皆様にご協力いただきました．心より感謝申し上げます．
博士課程に在学中の研究活動や本論文を作成するにあたり，京都大学理学研究科 井
上英治助教，同大 村山美穂教授，同大人間・環境学研究科 山本哲史博士，同 佐藤博
俊博士，同大理学研究科 岡本卓助教，同 竹内寛彦博士，同 浜端朋子氏，同 中野隆文
51
博士，同大総合博物館 早野あづさ博士，同 本川雅治准教授，ガーナ大学 Boniface B.
Kayang 博士，同大理学研究科 岸田拓士博士，同 中島エリザベス氏，同 森哲准教授に
多くのご助言やご指摘を頂きました．また，所属していた動物系統学研究室の先輩，同
期，後輩の皆様には幾多の場面でご支援いただき，有意義な博士課程を送ることが出来
ました．また，動物行動学研究室の皆様にもご支援いただきました．これらの皆様に心
より感謝申し上げます．さらに，ご支援，ご協力を頂きながら，ここにお名前を記すこ
とが出来なかった多くの方々にも心より感謝申しあげます．
トカラ列島における調査は十島村役場の許可を得て行われました．調査をご理解いた
だいた十島村の皆さまに感謝申し上げます．
最後に，博士課程での研究生活を支援してくれた父，母，弟，祖父に心から感謝しま
す．
本研究は以下の研究助成，補助金等の一部により実施されたものです．ここに記して
感謝の意を表します．
① 文部科学省グローバル COE プログラム（A06 京都大学）「生物の多様性と進化研究
のための拠点形成」（第１，２，３章）
② 文部科学省卓越した大学院拠点形成支援補助金（第１，２，３章）
③ 平成 22～24 年度文部科学省科学研究費補助金（基盤研究（C），代表者：戸田守）
「島嶼平衡モデルに基づく中琉球産爬虫両生類の洋上分散能力の推定」（第３章）
④ 平成 25 年度公益信託増進会自然環境保全研究活動助成基金「トカラ列島北部にお
いて絶滅のおそれのあるトカゲ属集団の保全遺伝学的研究」（第２章）
52
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Table 1-1. The information of Plestiodon specimens examined and GenBank accession numbers.
Numbers of locality and haplotype names correspond to those of Figs. 1-1, 1-2, and 1-4.
Locality Species Haplotype Voucher (KUZ) GenBank
Northern Tokara Group
1. Kuchinoshima Is. P. marginatus H1 R66800, R66803, R66807 AB760948, AB760949, AB760950
2. Nakanoshima Is. P. marginatus H2a R66825, R66831 AB760951, AB760952
2. Nakanoshima Is. P. marginatus H2b R66828 AB760953
3. Suwanosejima Is. P. marginatus H3 R66743 AB760954
Southern Tokara Group
4. Kodakarajima Is. P. marginatus H4a R39397 AB760955
4. Kodakarajima Is. P. marginatus H4b R39398, R39399 AB760956, AB760957
5. Takarajima Is. P. marginatus H5a R27917 AB760958
5. Takarajima Is. P. marginatus H5b R66843 AB760959
5. Takarajima Is. P. marginatus H5c R66844 AB760960
Amami Group
6. Tomori, Amamioshima Is. P. marginatus H6a R66732 AB760961
6. Tomori, Amamioshima Is. P. marginatus H6b R66736, R66739 AB760962, AB760963
7. Sumiyou, Amamioshima Is. P. marginatus H6a R66724, R66728, R66731 AB760964, AB760965, AB760966
8. Kikaijima Is. P. marginatus H8a R66714 AB760967
8. Kikaijima Is. P. marginatus H8b R66716 AB760968
8. Kikaijima Is. P. marginatus H8c R66720 AB760969
9. Ukejima Is. P. marginatus H9 R35987, R35989, R35990 AB760970, AB760971, AB760972
10. Ioutorishima Is. P. marginatus H10a R34568, R34570 AB760973, AB760974
10. Ioutorishima Is. P. marginatus H10b R34569 AB760975
11. Tokunoshima Is. P. marginatus H11a R66704 AB760976
11. Tokunoshima Is. P. marginatus H11b R66706 AB760977
11. Tokunoshima Is. P. marginatus H11c R66713 AB760978
12. Okinoerabujima Is. P. marginatus H12a R66296, R66700 AB760979, AB760980
12. Okinoerabujima Is. P. marginatus H12b R66299 AB760981
13. Yoronjima Is. P. marginatus H13a R66300 AB760982
13. Yoronjima Is. P. marginatus H13b R66304 AB760983
13. Yoronjima Is. P. marginatus H13c R66309 AB760984
Okinawa Group
14. Iheyajima Is. P. marginatus H14a R66315 AB760985
68
14. Iheyajima Is. P. marginatus H14b R66319 AB760986
14. Iheyajima Is. P. marginatus H14c R66321 AB760987
15. Izenajima Is. P. marginatus H15a R27866 AB760988
15. Izenajima Is. P. marginatus H15b R27871 AB760989
15. Izenajima Is. P. marginatus H15c R27872 AB760990
16. Iejima Is. P. marginatus H14c R35060, R35062, R35064 AB760991, AB760992, AB760993
17. Yona, Okinawajima Is. P. marginatus H17a R66206, R66216 AB760994, AB760995
17. Yona, Okinawajima Is. P. marginatus H17b R66228 AB760996
18. Bise, Okinawajima Is. P. marginatus H14c R27951, R27958 AB760997, AB760998
18. Bise, Okinawajima Is. P. marginatus H15b R27960 AB760999
19. Nashiro, Okinawajima Is. P. marginatus H19 R66281, R66282, R66284 AB761000, AB761001, AB761002
20. Ikeijima Is. P. marginatus H20a R27814 AB761003
20. Ikeijima Is. P. marginatus H20b R27817, R27821 AB761004, AB761005
21. Kudakajima Is. P. marginatus H21 R66285, R66289, R66293 AB761006, AB761007, AB761008
22. Tokashikijima Is. P. marginatus H22 R35079, R35086, R35092 AB761009, AB761010, AB761011
23. Amurojima Is. P. marginatus H23 R63025, R63027, R63033 AB761012, AB761013, AB761014
24. Agunijima Is. P. marginatus H24a R66334 AB761015
24. Agunijima Is. P. marginatus H24b R66344 AB761016
24. Agunijima Is. P. marginatus H24c R66353 AB761017
25. Tonakijima Is. P. marginatus H25a R50492, R50507 AB761018, AB761019
25. Tonakijima Is. P. marginatus H25b R50495 AB761020
26. Kumejima Is. P. marginatus H26a R66329 AB761021
26. Kumejima Is. P. marginatus H26b R66330 AB761022
26. Kumejima Is. P. marginatus H26c R66332 AB761023
Yaeyama Group
27. Ishigakijima Is. P. stimpsonii H27a R36497 AB761024
27. Ishigakijima Is. P. stimpsonii H27b R36221 AB761025
27. Ishigakijima Is. P. stimpsonii H27c R36272 AB761026
28. Iriomotejima Is. P. stimpsonii H28a R66323 AB761027
28. Iriomotejima Is. P. stimpsonii H28b R66324, R66325 AB761028, AB761029
29. Haterumajima Is. P. stimpsonii H29a R36153, R36155 AB761030, AB761031
29. Haterumajima Is. P. stimpsonii H29b R36154 AB761032
Taipei, Taiwan P. elegans - R66354 AB761033
Nagasaki Prefecture, Kyushu P. japonicus - R65030 AB761034
Kakeromajima Is., Amami Group P. barbouri - R35982 EU203040
Shizuoka Prefecture, Honshu P. latiscutatus - R36310 AB761035
KUZ, Zoological Collection of the Kyoto University Museum.
69
Table 1-2. Estimated divergence times for the clades identified in the tree of Plestiodon
marginatus, P. stimpsonii, P. elegans, and outgroup taxa. The clade names correspond to those
of Figs. 1-2 and 1-4.
Clade Mean (Mya) 95% HPD
(A + B + C)
+ P. japonicus + P.barbouri + P. latiscutatus 14.26 9.54–19.78
(A + B) + C 6.03 4.31–8.02
A 1.67 1.04–2.37
A1 1.08 0.63–1.54
A1a 0.26 0.06–0.48
A1b 0.76 0.45–1.11
A2 0.09 0.001–0.22
A3 0.16 0.03–0.32
B 3.10 2.00–4.34
B1 1.20 0.70–1.77
B1a 0.31 0.10–0.56
B1b 0.83 0.46–1.28
B2 1.52 0.93–2.17
B2a 1.22 0.73–1.82
B2b 0.77 0.40–1.26
C 4.23 2.92–5.67
C1 1.63 1.41–1.75
C1b 1.04 0.71–1.38
HPD, highest posterior density.
70
Table 1-3. Estimated divergence times for the clades identified in the tree of Plestiodon
marginatus, P. stimpsonii, P. elegans, and outgroup taxa using the substitution rate of the
cytochrome b gene and a prior distribution for the time to the most recent common ancestor
between the Kuchinoshima population and P. stimpsonii (uniform distribution with upper bound
of 1.55 Mya; see Colonization history of the Plestiodon lizards to the islands in the northern
Tokara Group). The time of divergence between clades A and B was estimated as 5.48 Mya
(HPD: 3.69–7.49 Mya) despite the weak support for the sister relationship of these clades. The
haplotypes from Nakanoshima Island diverged from their related haplotypes (H17a–b, H14a–b,
H15c) from the northern part of the Okinawa Group 0.48 Mya (HPD: 0.24–0.77 Mya). The
clade names correspond to those of Figs. 1-2 and 1-4.
Clade Mean (Mya) 95% HPD
(A + B + C)
+ P. japonicus + P.barbouri + P. latiscutatus 13.81 9.12–19.48
(A + B) + C 5.77 4.13–7.57
A 1.64 1.02–2.33
A1 1.06 0.62–1.55
A1a 0.24 0.07–0.46
A1b 0.75 0.43–1.10
A2 0.09 0.002–0.22
A3 0.16 0.03–0.32
B 3.00 1.95–4.25
B1 1.18 0.67–1.75
B1a 0.31 0.10–0.56
B1b 0.81 0.42–1.23
B2 1.47 0.92–2.11
B2a 1.18 0.67–1.72
B2b 0.74 0.36–1.18
C 3.96 2.71–5.31
C1 1.46 1.28–1.55
C1b 0.95 0.66–1.26
HPD, highest posterior density.
71
Table 2-1. Information about Plestiodon specimens examined and GenBank accession numbers.
Numbers of localities and haplotype names of cytochrome b (cyt b) sequences correspond to
those of Chapter 1. The other haplotype names correspond to those of Fig. 2-1.
Locality Taxon Voucher (KUZ)
Haplotypes (GenBank accession numbers)
Cyt b C-mos RAG-1
Northern Tokara Group
1. Kuchinoshima Is. P. kuchinoshimensis R66800 H1 Ch1/Ch1 (AB859639) Rh1/ Rh1 (AB859643)
1. Kuchinoshima Is. P. kuchinoshimensis R66801 - - Rh1/ Rh1
1. Kuchinoshima Is. P. kuchinoshimensis R66802 - - Rh1/ Rh2 (see above/AB859644)
1. Kuchinoshima Is. P. kuchinoshimensis R66803 H1 Ch1/Ch1 Rh1/ Rh1
1. Kuchinoshima Is. P. kuchinoshimensis R66804 - Ch1/Ch1 Rh1/ Rh1
1. Kuchinoshima Is. P. kuchinoshimensis R66805 - Ch1/Ch1 Rh1/ Rh1
1. Kuchinoshima Is. P. kuchinoshimensis R66806 - - Rh1/ Rh2
1. Kuchinoshima Is. P. kuchinoshimensis R66807 H1 - Rh1/ Rh3 (see above /AB859645)
1. Kuchinoshima Is. P. kuchinoshimensis R68674 - - Rh1/ Rh2
1. Kuchinoshima Is. P. kuchinoshimensis R68677 - Ch1/Ch1 Rh1/ Rh3
2. Nakanoshima Is. P. marginatus R66825 H2a Ch2/Ch2 (AB859640) Rh4/ Rh4 (AB859646)
2. Nakanoshima Is. P. marginatus R66831 H2a - -
2. Nakanoshima Is. P. marginatus R66828 H2b - Rh4/ Rh4
3. Suwanosejima Is. P. oshimensis R66743 H3 Ch2/Ch2 Rh5/ Rh6 (AB859647/AB859648)
Southern Tokara Group
4. Kodakarajima Is. P. oshimensis R39397 H4a Ch2/ Ch2 Rh5/ Rh5
4. Kodakarajima Is. P. oshimensis R39398 H4b - Rh5/ Rh7 (see above /AB859649)
4. Kodakarajima Is. P. oshimensis R39399 H4b - -
5. Takarajima Is. P. oshimensis R27917 H5a Ch2/ Ch2 Rh5/ Rh5
5. Takarajima Is. P. oshimensis R66843 H5b - Rh5/ Rh5
5. Takarajima Is. P. oshimensis R66844 H5c - Rh5/ Rh5
Amami Group
6. Tomori, Amamioshima Is. P. oshimensis R66732 H6a - Rh8/ Rh8 (AB859650)
6. Tomori, Amamioshima Is. P. oshimensis R66736 H6b Ch2/ Ch2 Rh5/ Rh9 (see above /AB859651)
6. Tomori, Amamioshima Is. P. oshimensis R66739 H6b - -
7. Sumiyou, Amamioshima Is. P. oshimensis R66724 H6a Ch2/ Ch2 Rh5/ Rh9
7. Sumiyou, Amamioshima Is. P. oshimensis R66728 H6a - -
7. Sumiyou, Amamioshima Is. P. oshimensis R66731 H6a - -
8. Kikaijima Is. P. oshimensis R66714 H8a Ch2/ Ch2 Rh8/ Rh8
8. Kikaijima Is. P. oshimensis R66716 H8b - Rh8/ Rh8
8. Kikaijima Is. P. oshimensis R66720 H8c - Rh8/ Rh8
72
9. Ukejima Is. P. oshimensis R35987 H9 Ch2/ Ch2 Rh5/ Rh10 (see above /AB859652)
9. Ukejima Is. P. oshimensis R35989, H9 - -
9. Ukejima Is. P. oshimensis R35990 H9 - -
10. Ioutorishima Is. P. oshimensis R34568 H10a Ch2/ Ch3 (see above/AB859641) Rh11/ Rh11 (AB859653)
10. Ioutorishima Is. P. oshimensis R34570 H10a - -
10. Ioutorishima Is. P. oshimensis R34569 H10b - Rh11/ Rh11
11. Tokunoshima Is. P. oshimensis R66704 H11a Ch4/ Ch4 (AB859642) Rh11/ Rh11
11. Tokunoshima Is. P. oshimensis R66706 H11b - Rh10/ Rh11
11. Tokunoshima Is. P. oshimensis R66713 H11c - Rh11/ Rh11
12. Okinoerabujima Is. P. marginatus R66296 H12a Ch2/ Ch2 Rh4/ Rh4
12. Okinoerabujima Is. P. marginatus R66700 H12a - -
12. Okinoerabujima Is. P. marginatus R66299 H12b - Rh4/ Rh4
13. Yoronjima Is. P. marginatus R66300 H13a Ch2/ Ch2 Rh4/ Rh4
13. Yoronjima Is. P. marginatus R66304 H13b - Rh4/ Rh4
13. Yoronjima Is. P. marginatus R66309 H13c - Rh4/ Rh4
Okinawa Group
14. Iheyajima Is. P. marginatus R66315 H14a Ch2/ Ch2 Rh12/ Rh13 (AB859654/AB859655)
14. Iheyajima Is. P. marginatus R66319 H14b - Rh14/ Rh15 (AB859656/AB859657)
14. Iheyajima Is. P. marginatus R66321 H14c - Rh14/ Rh14
15. Izenajima Is. P. marginatus R27866 H15a Ch2/ Ch2 Rh14/ Rh14
15. Izenajima Is. P. marginatus R27871 H15b - Rh14/ Rh14
15. Izenajima Is. P. marginatus R27872 H15c - Rh14/ Rh14
16. Iejima Is. P. marginatus R35060 H14c - Rh5/ Rh16 (see above /AB859658)
16. Iejima Is. P. marginatus R35062 H14c Ch2/ Ch2 Rh4/ Rh5
16. Iejima Is. P. marginatus R35064 H14c - -
17. Yona, Okinawajima Is. P. marginatus R66206 H17a Ch2/ Ch2 Rh14/ Rh17 (see above /AB859659)
17. Yona, Okinawajima Is. P. marginatus R66216 H17a - Rh14/ Rh14
17. Yona, Okinawajima Is. P. marginatus R66228 H17b - Rh4/ Rh4
18. Bise, Okinawajima Is. P. marginatus R27951 H14c - -
18. Bise, Okinawajima Is. P. marginatus R27958 H14c Ch2/ Ch2 Rh14/ Rh14
18. Bise, Okinawajima Is. P. marginatus R27960 H15b - Rh4/ Rh5
19. Nashiro, Okinawajima Is. P. marginatus R66281 H19 Ch2/ Ch2 Rh5/ Rh5
19. Nashiro, Okinawajima Is. P. marginatus R66282 H19 - Rh5/ Rh5
19. Nashiro, Okinawajima Is. P. marginatus R66284 H19 - -
20. Ikeijima Is. P. marginatus R27814 H20a Ch2/ Ch2 Rh4/ Rh4
20. Ikeijima Is. P. marginatus R27817 H20b - Rh4/ Rh4
20. Ikeijima Is. P. marginatus R27821 H20b - -
21. Kudakajima Is. P. marginatus R66285 H21 - -
73
21. Kudakajima Is. P. marginatus R66289 H21 Ch2/ Ch2 (AB859667)a
21. Kudakajima Is. P. marginatus R66293 H21 - -
22. Tokashikijima Is. P. marginatus R35079 H22 Ch2/ Ch2 Rh18/ Rh18 (AB859660)
22. Tokashikijima Is. P. marginatus R35086 H22 - -
22. Tokashikijima Is. P. marginatus R35092 H22 - -
23. Amurojima Is. P. marginatus R63025 H23 - -
23. Amurojima Is. P. marginatus R63027 H23 Ch2/ Ch2 Rh5/ Rh18
23. Amurojima Is. P. marginatus R63033 H23 - -
24. Agunijima Is. P. marginatus R66334 H24a Ch2/ Ch2 Rh18/ Rh18
24. Agunijima Is. P. marginatus R66344 H24b - Rh18/ Rh18
24. Agunijima Is. P. marginatus R66353 H24c - Rh18/ Rh18
25. Tonakijima Is. P. marginatus R50492 H25a Ch2/ Ch2 Rh18/ Rh18
25. Tonakijima Is. P. marginatus R50507 H25a - -
25. Tonakijima Is. P. marginatus R50495 H25b - Rh18/ Rh18
26. Kumejima Is. P. marginatus R66329 H26a Ch2/ Ch2 Rh18/ Rh18
26. Kumejima Is. P. marginatus R66330 H26b - Rh18/ Rh18
26. Kumejima Is. P. marginatus R66332 H26c - Rh18/ Rh18
Yaeyama Group
27. Ishigakijima Is. P. stimpsonii R36497 H27a Ch1/ Ch2 Rh5/ Rh5
27. Ishigakijima Is. P. stimpsonii R36221 H27b - Rh5/ Rh19 (see above /AB859661)
27. Ishigakijima Is. P. stimpsonii R36272 H27c - (AB859668)a
28. Iriomotejima Is. P. stimpsonii R66323 H28a Ch2/ Ch2 Rh20/ Rh20 (AB859662)
28. Iriomotejima Is. P. stimpsonii R66324 H28b - Rh21/ Rh22 (AB859663/AB859664)
28. Iriomotejima Is. P. stimpsonii R66325 H28b - -
29. Haterumajima Is. P. stimpsonii R36153 H29a Ch2/ Ch2 Rh23/ Rh23 (AB859665)
29. Haterumajima Is. P. stimpsonii R36155 H29b - -
29. Haterumajima Is. P. stimpsonii R36154 H29b - Rh23/ Rh23
Taipei, Taiwan P. elegans R66354 No name Ch2/ Ch2 Rh24/ Rh24 (AB859666)
KUZ, Zoological Collection of the Kyoto University Museum.
aSequence which was not phased with significant support (< 0.70) and not used in TCS analysis.
74
Table 2-2. Measurements (in mm) of morphometric characters for holotype and paratypes of Plestiodon kuchinoshimensis. KUZ: Zoological
Collection of the Kyoto University Museum, M: male, F: female, A: adult, SA: subadult, Y: yearling, H: hatchling. See text for abbreviation of
characters.
Type Holotype
Paratypes
Specimen
no.
KUZ
R66803
KUZ
R8367
KUZ
R8369
KUZ
R8370
KUZ
R28916
KUZZ
R28917
KUZ
R66806
KUZ
R66807
KUZ
R68676
KUZ
R66801
KUZ
R66802
KUZ
R68675
KUZ
R8371
KUZ
R8373
KUZ
R68670
KUZ
R68671
KUZ
R68673
Sex M
M M M M M M M M M M M M M M M M
Age SA
A A A A A A A A SA SA SA Y Y H H H
SVL 57.6
65.6 77.8 85.9 63.0 60.5 69.8 60.5 67.7 57.7 58.2 57.5 49.0 51.5 37.9 34.0 34.7
TaL 105.1
80.7a 103.0a 111.5a 73.1a 22.3b 89.3a 80.0a 94.2a 97.0a 79.0a 80.3a 47.0b 95.5b 64.4b 60.4b 62.4
MDCSL 0.0
0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 5.3d 0.0 0.0 0.0 7.5 18.2 5.3
AGL 29.1
32.7 37.7 42.3 28.8 30.0 35.5 30.5 33.3 24.1 29.2 28.2 23.8 24.5 18.4 16.4 17.1
SFL 19.0
22.3 30.5 33.3 22.7 22.1 27.4 20.5 24.2 23.7 20.3 21.0 19.6 20.2 14.2 13.6 13.0
HL 11.0
12.8 15.7 17.1 12.2 12.4 14.0 11.9 13.5 11.7 11.2 11.5 10.2 10.4 8.6 7.7 7.8
HW 8.6
9.6 11.7 13.9 9.2 8.9 11.7 9.2 10.8 8.8 8.3 8.6 7.3 7.4 5.9 5.0 5.4
HD 5.6
7.3 8.3 8.8 6.4 6.4 7.6 6.2 7.1 5.7 5.5 5.8 5.1 4.8 3.4 3.1 3.3
SEyL 4.9
6.1 6.2 7.4 5.1 5.6 6.3 5.4 5.9 5.4 5.0 5.1 4.1 4.4 3.4 3.1 3.2
EyD 3.3
3.9 4.9 5.3 3.8 3.5 3.9 3.5 4.0 3.6 3.3 3.6 3.3 3.5 3.1 2.7 2.6
EyEaL 4.1
5.4 7.1 8.2 5.0 4.8 6.1 4.6 5.5 4.6 4.3 4.5 4.0 3.7 2.9 2.8 2.7
SEaL 12.1
14.8 18.0 20.6 13.8 13.5 16.1 13.1 14.7 12.9 12.2 12.6 11.3 11.4 8.9 8.0 8.2
FLL 14.4
17.8 22.7 23.7 18.6 17.6 20.4 15.9 19.1 14.9 14.1 15.4 14.9 15.5 8.9 10.1 10.2
HLL 24.1
28.5 32.0 33.5e 27.0 25.9e 31.0 26.2 29.8 25.3 23.4 25.7 23.7 24.6 16.1 16.1 15.5
T4L 9.1
9.5 11.1 11.5e 10.4 8.2e 11.3 9.7 11.1 8.6 8.7 9.5 7.8 8.3 6.0 5.8 6.0
75
Table 2-2. continued
Type Paratypes
Specimen no.
KUZ R28570
KUZ R66805
KUZ R68674
KUZ R28563
KUZ R28564
KUZ R66800
KUZ R66804
KUZ R68677
KUZ R8366
KUZ R8368
KUZ R8372
KUZ R68669
KUZ R68672
Sex F F F F F F F F F F F F F
Age A A A SA SA SA SA SA Y Y Y H H
SVL 62.9 67.6 74.2 57.8 58.0 53.6 54.1 58.1 45.4 44.0 49.7 37.0 36.2
TaL 103.8a 114.1b 136.6a 80.9a 95.5+11.6c 85.7a 95.9 80.1a 84.5 81.6b 91.2b 50.7a 71.4b
MDCSL 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 5.4 4.5
AGL 30.3 37.1 37.1 28.2 27.6 25.8 26.7 30.2 22.8 22.0 25.3 17.9 18.2
SFL 23.9 23.3 24.9 21.7 21.3 18.5 18.6 21.0 16.1 16.3 17.7 13.7 13.5
HL 11.9 12.5 13.3 11.2 11.3 10.0 10.1 11.4 9.2 9.3 6.6 7.9 8.3
HW 9.2 9.4 10.6 8.7 7.7 7.7 7.8 8.7 6.4 6.5 6.6 5.6 5.8
HD 5.9 6.2 7.6 5.5 5.7 4.6 4.5 5.7 4.4 3.9 4.6 3.4 3.1
SEyL 5.0 5.6 5.7 4.7 4.8 4.6 4.3 5.1 3.9 3.7 4.2 3.5 3.3
EyD 3.7 3.6 4.0 3.5 3.5 3.3 3.2 3.6 3.1 3.3 3.3 2.7 2.8
EyEaL 4.8 5.0 5.4 4.3 4.1 3.9 3.7 4.5 3.4 3.1 3.7 2.8 2.9
SEaL 13.2 13.6 15.1 12.1 12.3 11.2 11.1 12.2 10.1 9.8 10.7 8.3 8.7
FLL 16.3 17.3 19.4 16.0 16.0 14.4 14.2 15.5 12.2 10.1 - 10.0 10.2
HLL 25.4 26.6 29.7 25.6f 24.8 23.0 22.1 25.7 19.7 18.5 23.2 15.7 15.8
T4L 8.7 9.9 10.3 9.5f 9.0 8.8 7.8 9.0 7.0 6.2 7.8 5.8 6.2
aTail regenerated;
bTip of tail lost;
cTail broken;
dObscure end of the line on tail;
eTip of toe lost;
fToe broken.
76
Table 2-3. Variation of meristic and qualitative characters (left/right) for type series of Plestiodon kuchinoshimensis. See text for abbreviation of
characters and caption of Table 2-2 for other abbreviations.
Type Holotype
Paratypes
Specimen
no.
KUZ
R66803
KUZ
R8367
KUZ
R8369
KUZ
R8370
KUZ
R28916
KUZZ
R28917
KUZ
R66806
KUZ
R66807
KUZ
R68676
KUZ
R66801
KUZ
R66802
KUZ
R68675
KUZ
R8371
KUZ
R8373
KUZ
R68670
KUZ
R68671
KUZ
R68673
Sex M
M M M M M M M M M M M M M M M M
Age SA
A A A A A A A A SA SA SA Y Y H H H
Meristic
MSR 32
30 30 30 29 30 27 30 30 30 29 29 31 30 31 29 30
PVS 52
53 52 53 53 53 50 53 53 52 53 53 53 53 53 52 53
C10SR 13
11a 11 11 11 12 11 12 11 11 11 11a 11 11 13 11 11
PrSO 3/3
2/2 3/2 2/2 2/2 2/2 2/2 2/2 3/3 2/2 2/2 2/2 2/2 3/3 2/2 2/3 2/2
SuO-F 3/3
3/3 3/3 3/3 3/3 3/3 3/3 3/3 3/3 3/3 3/3 3/3 3/3 3/3 3/3 3/3 3/3
SuC 7/7
8/7 7/7 7/7 7/7 7/8 7/7 7/7 7/8 7/7 7/7 7/7 7/7 7/7 7/7 7/7 7/7
PoSO 3/3
3/3 3/3 2/2 3/3 3/3 3/2 3/3 3/3 2/2 2/3 2/3 2/2 3/3 3/3 3/3 3/3
T2 2/2
2/2 2/2 2/2 2/2 2/2 2/2 3/2 2/2 2/2 2/2 2/2 2/2 3/2 2/2 2/2 2/2
T3 2/2
2/2 2/2 2/2 2/2 2/2 2/2 2/2 2/2 2/2 2/2 2/2 2/2 2/2 2/2 2/2 2/2
SL 7/7
7/6 7/7 7/7 6/7 7/7 7/7 7/7 7/7 7/7 7/7 7/7 7/7 7/7 7/7 7/7 7/7
Nu 1/1
1/1 1/1 1/1 1/1 1/1 1/1 1/2 1/1 1/1 1/1 1/1 1/1 1/1 1/1 1/1 b/1
IL 6/6
6/7 5/5 6/6 6/6 5/5 6/6 5/6 5/5 5/6 6/6 6/6 5/6 6/6 5/5 6/6 6/6
CS 3/3
3/3 3/2 3/3 2/3 3/3 3/3 3/3 3/3 3/3 3/2 3/3 3/3 3/3 3/2 3/3 3/2
TIV 24/23
22/21 24/23 23/c 24/23 22/c 24/22 23/23 c/21 22/21 d/20 22/22 23/22 24/23 21/21 22/24 22/22
Qualitative
MDL -
- - - - - - - - - 1-1 - - - 1-1 1-1 1-1
DLL 3-4/3-4
-/- -/- -/- e/e e/e 3-4/3-4 3-4/3-4 -/- 3-4/3-4 3-4/3-4 3-4/3-4 3-4/3-4 3-4/3-4 3-4/3-4 3-4/3-4 3-4/3-4
LL -/-
-/- -/- -/- -/- -/- -/- -/- -/- -/- 6-7/- -/- -/- -/- 6-7/7-8 6-7/6-7 6-7/7
77
Table 2-3. continued
Type Paratypes
Specimen
no.
KUZ
R28570
KUZ
R66805
KUZ
R68674
KUZ
R28563
KUZ
R28564
KUZ
R66800
KUZ
R66804
KUZ
R68677
KUZ
R8366
KUZ
R8368
KUZ
R8372
KUZ
R68669
KUZ
R68672
Sex F F F F F F F F F F F F F
Age A A A SA SA SA SA SA Y Y Y H H
Meristic
MSR 30 30 30 30 30 30 30 30 30 30 30 31 29
PVS 53 54 53 52 53 52 53 54 53 54 52b 55 55
C10SR 11 11 12 11 11 12 11 10a 12 11 12 12 11
PrSO 2/2 2/2 2/3 2/2 2/2 2/2 2/2 2/2 2/2 2/3 2/2 2/2 2/2
SuO-F 3/3 3/3 3/3 3/3 3/3 3/3 3/3 3/3 2/2 3/3 3/3 3/3 3/3
SuC 7/7 7/7 7/7 7/7 7/7 7/7 7/7 7/7 7/7 7/7 7/7 7/7 7/7
PoSO 3/3 3/3 3/3 3/3 2/3 3/3 3/3 3/3 3/3 3/2 3/3 3/3 3/3
T2 2/2 2/2 2/2 2/2 2/2 2/2 2/2 2/2 2/2 2/2 2/2 2/2 2/2
T3 2/2 2/2 2/2 2/2 2/2 2/2 2/2 3/3 2/2 2/2 2/2 2/2 2/2
SL 7/7 6/7 7/7 7/6 7/7 7/7 7/7 7/7 7/7 7/7 7/7 7/7 7/7
Nu 1/1 1/1 1/1 1/1 1/1 1/1 1/1 2/1 1/1 1/1 2/1 1/1 1/1
IL 6/6 6/6 5/6 6/6 6/6 6/6 5/6 5/6 6/6 6/6 5/5 6/5 6/6
CS 3/3 3/3 2/3 3/3 3/3 3/3 3/2 3/3 3/3 3/3 3/2 3/3 3/3
TIV 21/19 23/20 22/20 23/23 21/22 24/23 c/23 22/24 22/23 20/18 21/b 23/22 23/23
Qualitative
MDL - - - - - - 1-1 - - - 1-1 1-1 1-1
DLL e/e 3-4/3-4 e/3-4 -/- e/3 3-4/3-4 3-4/3-4 -/3-4 3-4/3-4 3-4/3-4 3/3 3-4/3-4 3-4/3-4
LL -/- -/- -/- -/- -/- -/- -/- -/- -/- -/- -/- 7/- 6-7/7
aTail regenerated;
bUnclear because of injury;
cTip of toe lost;
dHindlimb lost;
eUnclear because of fading line.
78
Table 3-1. The information of samples and GenBank accession number used in mitochondrial
DNA analysis. Accession numbers for newly obtained sequences in this study are shown in bold
and the others were taken from GenBank (see Chapter 1). Locality numbers and haplotype
names correspond with those of Figs. 3-1 and 3-2, respectively. KUZ, Zoological Collection of
the Kyoto University Museum.
Taxon Locality Haplotype Voucher GenBank
Plestiodon marginatus Amami Group
1. Okinoerabujima Island N1 KUZ R66296, KUZ R66700 AB760979, AB760980
1. Okinoerabujima Island N2 KUZ R66299 AB760981
2. Yoronjima Island N3 KUZ R66300 AB760982
2. Yoronjima Island N4 KUZ R66304 AB760983
2. Yoronjima Island N5 KUZ R66309 AB760984
Okinawa Group
3. Izenajima Island N6 KUZ R27866 AB760988
3. Izenajima Island N7 KUZ R27871 AB760989
3. Izenajima Island N8 KUZ R27872 AB760990
4. Iejima Island N9 KUZ R35060, KUZ R35062, KUZ R35064 AB760991, AB760992, AB760993
5. Oku, Okinawajima Island N10 KUZ R66229, KUZ R66236, KUZ R66244 AB856550, AB856551, AB856552
6. Yona, Okinawajima Island N11 KUZ R66206, KUZ R66216 AB760994, AB760995
6. Yona, Okinawajima Island N12 KUZ R66228 AB760996
7. Ada, Okinawajima Island N10 KUZ R66245, KUZ R66257 AB856553, AB856554
7. Ada, Okinawajima Island N13 KUZ R66251 AB856555
8. Bise, Okinawajima Island N9 KUZ R27951, KUZ R27958 AB760997, AB760998
8. Bise, Okinawajima Island N7 KUZ R27960 AB760999
9. Nago, Okinawajima Island N14 KUZ R68600 AB856556
9. Nago, Okinawajima Island N9 KUZ R68608, KUZ R68615 AB856557, AB856558
10. Naha, Okinawajima Island S1 KUZ R66991 AB856559
10. Naha, Okinawajima Island S2 KUZ R66995 AB856560
10. Naha, Okinawajima Island S3 KUZ R66999 AB856561
11. Nashiro, Okinawajima Island S4 KUZ R66281, KUZ R66282, KUZ R66284 AB761000, AB761001, AB761002
12. Adagashima Island N10 KUZ R61572 AB856562
12. Adagashima Island
N13
KUZ R61567, KUZ R61568, KUZ R61569,
KUZ R61570, KUZ R61571, KUZ R61573
AB856563, AB856564, AB856565,
AB856566, AB856567, AB856568
13. Yagajishima Island N15 KUZ R66260, KUZ R66263, KUZ R66265 AB856569, AB856570, AB856571
14. Ikeijima Island S5 KUZ R27814 AB761003
14. Ikeijima Island S6 KUZ R27817, KUZ R27821 AB761004, AB761005
79
15. Kudakajima Island S7 KUZ R66285, KUZ R66289, KUZ R66293 AB761006, AB761007, AB761008
16. Komakajima Island S7 KUZ R61654, KUZ R61658, KUZ R61662 AB856572, AB856573, AB856574
17. Senagajima Island S8 KUZ R66200, KUZ R66202, KUZ R66204 AB856575, AB856576, AB856577
18. Ējinajima Island S9 KUZ R66270, KUZ R66275, KUZ R66280 AB856578, AB856579, AB856580
19. Tokashikijima Island S10 KUZ R35079, KUZ R35086, KUZ R35092 AB761009, AB761010, AB761011
20. Agunijima Island S11 KUZ R66334 AB761015
20. Agunijima Island S12 KUZ R66344 AB761016
20. Agunijima Island S13 KUZ R66353 AB761017
21. Kumejima Island S14 KUZ R66329 AB761021
21. Kumejima Island S15 KUZ R66330 AB761022
21. Kumejima Island S16 KUZ R66332 AB761023
Outgroup
P. marginatus Kikaijima Island, Amami Group - KUZ R66714 AB760967
P. stimpsonii Ishigakijima Island, Yaeyama Group - KUZ R36221 AB761025
P. elegans Taipei, Taiwan - KUZ R66354 AB761033
80
Table 3-2. Geographic and genetic characteristics of 21 populations of Plestiodon marginatus
from the Okinawa and the southern Amami Groups examined in this study. Population numbers
correspond with those of Fig. 3-1. The values of “Okinawajima” were calculated for the pooled
sample of all populations (5–11) in Okinawajima Island.
Population Area
(km2) N A Ar1 Ar2 E pAr1 pAr2 HO HE FIS M r
1. Okinoerabujima 93.62 9 5.2 3.4 3.9 5 0.56 0.66 0.49 0.51 0.04 0.38 0.42
2. Yoronjima 20.46 17 9.3 4.1 4.7 15 0.82 1.08 0.55 0.57 0.03 0.39 0.31
3. Izenajima 14.02 11 4.9 3.3 3.7 11 0.76 0.85 0.47 0.52 0.09 0.26 0.52
4. Iejima 22.66 7 4.9 3.7 4.2 4 0.43 0.72 0.57 0.57 0.01 0.30 0.33
Okinawajima 1192 91 11.4 - 4.4 9 - 0.36 0.43 0.59 0.28* 0.44 0.15
5. Oku - 16 4.2 2.6 - 2 0.16 - 0.40 0.41 0.03 0.31 0.55
6. Yona - 27 4.1 2.5 - 0 0.19 - 0.43 0.42 −0.02 0.43 0.52
7. Ada - 13 4.4 2.9 - 0 0.02 - 0.39 0.40 0.01 0.35 0.55
8. Bise - 6 3.6 3.0 - 4 0.44 - 0.47 0.47 0.01 0.13 0.49
9. Nago - 16 3.9 3.0 - 1 0.17 - 0.48 0.51 0.06 0.31 0.39
10. Naha - 9 4.8 3.3 - 0 0.13 - 0.50 0.53 0.07 0.27 0.32
11. Nashiro - 4 1.7 1.7 - 0 0.002 - 0.30 0.30 0.00 0.21 0.71
12. Adagashima 0.08 7 3.0 2.4 2.6 0 0.003 0.01 0.33 0.33 0.02 0.29 0.64
13. Yagajishima 7.76 6 3.0 2.6 2.8 1 0.22 0.31 0.50 0.46 −0.09 0.29 0.50
14. Ikeijima 1.75 14 4.7 2.9 3.1 3 0.30 0.38 0.46 0.48 0.05 0.30 0.43
15. Kudakajima 1.37 9 4.1 2.9 3.3 3 0.31 0.36 0.48 0.44 −0.08 0.19 0.58
16. Komakajima 0.02 9 2.3 2.0 2.1 0 0.0001 0.07 0.36 0.30 −0.20 0.14 0.76
17. Senagajima 0.21 5 2.8 2.6 2.8 0 0.16 0.17 0.36 0.43 0.19 0.14 0.51
18. Ējinajima 0.01 11 2.2 1.9 2.0 0 0.04 0.04 0.27 0.28 0.03 0.16 0.74
19. Tokashikijima 15.29 13 5.1 3.3 3.6 9 0.70 0.84 0.49 0.52 0.06 0.22 0.40
20. Agunijima 7.62 20 6.3 3.4 3.8 1 0.21 0.26 0.50 0.51 0.02 0.33 0.42
21. Kumejima 58.38 6 3.9 3.2 3.5 4 0.39 0.43 0.52 0.51 −0.01 0.34 0.45
N, number of samples; A, mean number of alleles; Ar1, allelic richness expected for four
individuals (i.e., the sample size of the Nashiro population); Ar2, allelic richness expected for
five individuals (i.e., the sample size of the Senagajima population); E, number of alleles private
to the population; pAr1, private allelic richness expected for four individuals; pAr2, private
allelic richness expected for five individuals; HO, observed heterozygosities; HE, unbiased
expected heterozygosities; FIS, fixation indexes; M, bottleneck statistics of Garza and
Williamson (2001); r, coefficient of relatedness. *P < 0.05.
81
Table 3-3. Pairwise FST values among 21 populations of Plestiodon marginatus. All FST values are significant after sequential Bonferroni correction
at P < 0.05. Populations 5–11 belong to Okinawajima Island.
Population 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20
1. Okinoerabujima
2. Yoronjima 0.07
3. Izenajima 0.41 0.39
4. Iejima 0.34 0.31 0.32
5. Oku 0.35 0.29 0.48 0.31
6. Yona 0.34 0.30 0.47 0.29 0.24
7. Ada 0.24 0.18 0.49 0.36 0.20 0.21
8. Bise 0.35 0.31 0.39 0.14 0.40 0.36 0.43
9. Nago 0.28 0.25 0.39 0.27 0.33 0.28 0.28 0.30
10. Naha 0.31 0.26 0.35 0.13 0.33 0.25 0.33 0.17 0.24
11. Nashiro 0.43 0.36 0.43 0.31 0.50 0.45 0.50 0.33 0.39 0.25
12. Adagashima 0.29 0.23 0.51 0.38 0.24 0.24 0.12 0.45 0.30 0.36 0.57
13. Yagajishima 0.30 0.26 0.41 0.19 0.33 0.26 0.30 0.24 0.17 0.22 0.41 0.27
14. Ikeijima 0.30 0.25 0.41 0.22 0.34 0.29 0.30 0.28 0.25 0.19 0.36 0.33 0.21
15. Kudakajima 0.39 0.34 0.41 0.31 0.47 0.40 0.45 0.34 0.32 0.24 0.43 0.48 0.34 0.33
16. Komakajima 0.43 0.37 0.47 0.41 0.53 0.47 0.49 0.41 0.41 0.34 0.51 0.53 0.43 0.40 0.27
17. Senagajima 0.34 0.31 0.36 0.28 0.48 0.43 0.47 0.32 0.34 0.18 0.36 0.51 0.37 0.32 0.35 0.47
18. Ējinajima 0.50 0.42 0.49 0.37 0.53 0.49 0.55 0.40 0.47 0.32 0.45 0.60 0.47 0.41 0.48 0.55 0.42
19. Tokashikijima 0.33 0.29 0.35 0.18 0.39 0.34 0.40 0.18 0.32 0.13 0.29 0.42 0.28 0.25 0.29 0.36 0.23 0.33
20. Agunijima 0.25 0.22 0.37 0.35 0.33 0.34 0.29 0.35 0.24 0.31 0.38 0.32 0.33 0.32 0.38 0.44 0.35 0.44 0.38
21. Kumejima 0.30 0.25 0.32 0.31 0.40 0.40 0.39 0.34 0.28 0.28 0.41 0.42 0.34 0.32 0.37 0.46 0.30 0.47 0.27 0.18
82
Table 3-4. Results of the Mantel and partial Mantel tests. (a) Correlation between genetic
differentiation (FST) and geographic distance (km). (b) Partial correlation between genetic
differentiation and geographic distance with correction of the population structure (see text for
further details). Values in bold indicate statistically significant (P < 0.05) differences.
Isolation by distance Correlation coefficient
(95% credible interval) One-tailed P
(a)
All 21 populations from the 15 islands
0.25
(0.17–0.35) 0.0002
16 populations from the 10 land-bridge islands
0.51
(0.42–0.60) 0.0001
Seven local populations within Okinawajima Island
0.61
(0.32–0.79) 0.0049
(b)
All 21 populations from the 15 islands
0.13
(0.046–0.24) 0.0451
16 populations from the 10 land-bridge islands
0.36
(0.25–0.46) 0.0003
Seven local populations within Okinawajima Island
0.39
(0.19–0.76) 0.0651
83
Table 3-5. Means and credible intervals of the posterior distributions for migration rates among Plestiodon marginatus populations estimated by
BayesAss analysis. The source populations are listed in the columns, and recipient populations listed in the rows. Values on the diagonal (in bold) are
the proportions of individuals that were estimated to derive from their own populations. Migration rates higher than 0.10 are highlighted in gray.
Populations 5–11 belong to Okinawajima Island.
migrate from:
to 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21
1. Okinoerabujima Is.
0.68 (0.67–0.70)
0.11 (0.06–0.16)
0.01 (0.00–0.03)
0.01 (0.00–0.03)
0.01 (0.00–0.03)
0.01 (0.00–0.03)
0.01 (0.00–0.03)
0.01 (0.00–0.03)
0.01 (0.00–0.03)
0.01 (0.00–0.03)
0.01 (0.00–0.03)
0.01 (0.00–0.03)
0.01 (0.00–0.03)
0.01 (0.00–0.03)
0.01 (0.00–0.03)
0.01 (0.00–0.03)
0.01 (0.00–0.03)
0.01 (0.00–0.03)
0.01 (0.00–0.03)
0.01 (0.00–0.03)
0.01 (0.00–0.03)
2.
Yoronjima Is.
0.01
(0.00–0.03) 0.81
(0.76–0.87)
0.01
(0.00–0.03)
0.01
(0.00–0.03)
0.01
(0.00–0.03)
0.01
(0.00–0.03)
0.02
(0.00–0.05)
0.01
(0.00–0.03)
0.01
(0.00–0.03)
0.01
(0.00–0.03)
0.01
(0.00–0.03)
0.01
(0.00–0.03)
0.01
(0.00–0.03)
0.01
(0.00–0.03)
0.01
(0.00–0.03)
0.01
(0.00–0.03)
0.01
(0.00–0.03)
0.01
(0.00–0.03)
0.01
(0.00–0.03)
0.01
(0.00–0.03)
0.01
(0.00–0.03)
3. Izenajima Is.
0.01 (0.00–0.03)
0.01 (0.00–0.03)
0.79 (0.74–0.85)
0.01 (0.00–0.03)
0.01 (0.00–0.03)
0.01 (0.00–0.03)
0.01 (0.00–0.03)
0.01 (0.00–0.03)
0.01 (0.00–0.03)
0.01 (0.00–0.03)
0.01 (0.00–0.03)
0.01 (0.00–0.03)
0.01 (0.00–0.03)
0.01 (0.00–0.03)
0.01 (0.00–0.03)
0.01 (0.00–0.03)
0.01 (0.00–0.03)
0.01 (0.00–0.03)
0.01 (0.00–0.03)
0.01 (0.00–0.03)
0.01 (0.00–0.03)
4.
Iejima Is.
0.01
(0.00–0.04)
0.01
(0.00–0.04)
0.01
(0.00–0.04) 0.68
(0.67–0.70)
0.01
(0.00–0.04)
0.01
(0.00–0.04)
0.01
(0.00–0.04)
0.01
(0.00–0.04)
0.01
(0.00–0.04)
0.08
(0.04–0.14)
0.01
(0.00–0.04)
0.01
(0.00–0.04)
0.01
(0.00–0.04)
0.02
(0.00–0.06)
0.01
(0.00–0.04)
0.01
(0.00–0.04)
0.01
(0.00–0.04)
0.01
(0.00–0.04)
0.01
(0.00–0.04)
0.01
(0.00–0.04)
0.01
(0.00–0.04)
5. Oku
0.01 (0.00–0.03)
0.01 (0.00–0.03)
0.01 (0.00–0.03)
0.01 (0.00–0.03)
0.82 (0.77–0.87)
0.01 (0.00–0.03)
0.01 (0.00–0.03)
0.01 (0.00–0.03)
0.01 (0.00–0.03)
0.01 (0.00–0.03)
0.01 (0.00–0.03)
0.01 (0.00–0.03)
0.01 (0.00–0.03)
0.01 (0.00–0.03)
0.01 (0.00–0.03)
0.01 (0.00–0.03)
0.01 (0.00–0.03)
0.01 (0.00–0.03)
0.01 (0.00–0.03)
0.01 (0.00–0.03)
0.01 (0.00–0.03)
6.
Yona
0.01
(0.00–0.02)
0.01
(0.00–0.02)
0.01
(0.00–0.02)
0.01
(0.00–0.02)
0.01
(0.00–0.02) 0.86
(0.82–0.91)
0.01
(0.00–0.02)
0.01
(0.00–0.02)
0.01
(0.00–0.02)
0.01
(0.00–0.02)
0.01
(0.00–0.02)
0.01
(0.00–0.02)
0.01
(0.00–0.02)
0.01
(0.00–0.02)
0.01
(0.00–0.02)
0.01
(0.00–0.02)
0.01
(0.00–0.02)
0.01
(0.00–0.02)
0.01
(0.00–0.02)
0.01
(0.00–0.02)
0.01
(0.00–0.02)
7. Ada
0.01 (0.00–0.03)
0.01 (0.00–0.03)
0.01 (0.00–0.03)
0.01 (0.00–0.03)
0.02 (0.00–0.06)
0.01 (0.00–0.03)
0.79 (0.74–0.85)
0.01 (0.00–0.03)
0.01 (0.00–0.03)
0.01 (0.00–0.03)
0.01 (0.00–0.03)
0.01 (0.00–0.03)
0.01 (0.00–0.03)
0.01 (0.00–0.03)
0.01 (0.00–0.03)
0.01 (0.00–0.03)
0.01 (0.00–0.03)
0.01 (0.00–0.03)
0.01 (0.00–0.03)
0.01 (0.00–0.03)
0.01 (0.00–0.03)
8.
Bise
0.01
(0.00–0.04)
0.01
(0.00–0.04)
0.01
(0.00–0.04)
0.01
(0.00–0.04)
0.01
(0.00–0.04)
0.01
(0.00–0.04)
0.01
(0.00–0.04) 0.68
(0.67–0.71)
0.01
(0.00–0.04)
0.09
(0.04–0.14)
0.01
(0.00–0.04)
0.01
(0.00–0.04)
0.01
(0.00–0.04)
0.01
(0.00–0.04)
0.01
(0.00–0.04)
0.01
(0.00–0.04)
0.01
(0.00–0.04)
0.01
(0.00–0.04)
0.01
(0.00–0.04)
0.01
(0.00–0.04)
0.01
(0.00–0.04)
9. Nago
0.01 (0.00–0.03)
0.01 (0.00–0.03)
0.01 (0.00–0.03)
0.01 (0.00–0.03)
0.01 (0.00–0.03)
0.01 (0.00–0.03)
0.01 (0.00–0.03)
0.01 (0.00–0.03)
0.82 (0.77–0.87)
0.01 (0.00–0.03)
0.01 (0.00–0.03)
0.01 (0.00–0.03)
0.01 (0.00–0.03)
0.01 (0.00–0.03)
0.01 (0.00–0.03)
0.01 (0.00–0.03)
0.01 (0.00–0.03)
0.01 (0.00–0.03)
0.01 (0.00–0.03)
0.01 (0.00–0.03)
0.01 (0.00–0.03)
10.
Naha
0.01
(0.00–0.03)
0.01
(0.00–0.03)
0.01
(0.00–0.03)
0.01
(0.00–0.03)
0.01
(0.00–0.03)
0.01
(0.00–0.03)
0.01
(0.00–0.03)
0.01
(0.00–0.03)
0.01
(0.00–0.03) 0.75
(0.70–0.80)
0.01
(0.00–0.03)
0.01
(0.00–0.03)
0.01
(0.00–0.03)
0.02
(0.00–0.05)
0.01
(0.00–0.03)
0.01
(0.00–0.04)
0.01
(0.00–0.03)
0.02
(0.00–0.05)
0.02
(0.00–0.06)
0.01
(0.00–0.03)
0.01
(0.00–0.03)
11. Nashiro
0.01 (0.00–0.04)
0.01 (0.00–0.04)
0.01 (0.00–0.04)
0.01 (0.00–0.04)
0.01 (0.00–0.04)
0.01 (0.00–0.04)
0.01 (0.00–0.04)
0.01 (0.00–0.04)
0.01 (0.00–0.04)
0.07 (0.02–0.12)
0.68 (0.67–0.71)
0.01 (0.00–0.04)
0.01 (0.00–0.04)
0.01 (0.00–0.04)
0.01 (0.00–0.04)
0.01 (0.00–0.04)
0.01 (0.00–0.04)
0.01 (0.00–0.04)
0.01 (0.00–0.04)
0.01 (0.00–0.04)
0.01 (0.00–0.04)
12.
Adagashima Is.
0.01
(0.00–0.04)
0.01
(0.00–0.04)
0.01
(0.00–0.04)
0.01
(0.00–0.04)
0.02
(0.00–0.05)
0.01
(0.00–0.04)
0.08
(0.04–0.14)
0.01
(0.00–0.04)
0.01
(0.00–0.04)
0.01
(0.00–0.04)
0.01
(0.00–0.04) 0.68
(0.67–0.70)
0.01
(0.00–0.04)
0.01
(0.00–0.04)
0.01
(0.00–0.04)
0.01
(0.00–0.04)
0.01
(0.00–0.04)
0.01
(0.00–0.04)
0.01
(0.00–0.04)
0.01
(0.00–0.04)
0.01
(0.00–0.04)
13. Yagajishima Is.
0.01 (0.00–0.04)
0.01 (0.00–0.04)
0.01 (0.00–0.04)
0.01 (0.00–0.04)
0.01 (0.00–0.04)
0.01 (0.00–0.04)
0.01 (0.00–0.04)
0.01 (0.00–0.04)
0.09 (0.04–0.14)
0.01 (0.00–0.04)
0.01 (0.00–0.04)
0.01 (0.00–0.04)
0.68 (0.67–0.70)
0.01 (0.00–0.04)
0.01 (0.00–0.04)
0.01 (0.00–0.04)
0.01 (0.00–0.04)
0.01 (0.00–0.04)
0.01 (0.00–0.04)
0.01 (0.00–0.04)
0.01 (0.00–0.04)
14.
Ikeijima Is.
0.01
(0.00–0.03)
0.01
(0.00–0.03)
0.01
(0.00–0.03)
0.01
(0.00–0.03)
0.01
(0.00–0.03)
0.01
(0.00–0.03)
0.01
(0.00–0.03)
0.01
(0.00–0.03)
0.01
(0.00–0.03)
0.01
(0.00–0.03)
0.01
(0.00–0.03)
0.01
(0.00–0.03)
0.01
(0.00–0.03) 0.81
(0.75–0.86)
0.01
(0.00–0.03)
0.01
(0.00–0.03)
0.01
(0.00–0.03)
0.01
(0.00–0.03)
0.01
(0.00–0.03)
0.01
(0.00–0.03)
0.01
(0.00–0.03)
15. Kudakajima Is.
0.01 (0.00–0.03)
0.01 (0.00–0.03)
0.01 (0.00–0.03)
0.01 (0.00–0.03)
0.01 (0.00–0.03)
0.01 (0.00–0.03)
0.01 (0.00–0.03)
0.01 (0.00–0.03)
0.01 (0.00–0.03)
0.01 (0.00–0.03)
0.01 (0.00–0.03)
0.01 (0.00–0.03)
0.01 (0.00–0.03)
0.01 (0.00–0.03)
0.68 (0.67–0.70)
0.11 (0.06–0.17)
0.01 (0.00–0.03)
0.01 (0.00–0.03)
0.01 (0.00–0.03)
0.01 (0.00–0.03)
0.01 (0.00–0.03)
16.
Komakajima Is.
0.01
(0.00–0.03)
0.01
(0.00–0.03)
0.01
(0.00–0.03)
0.01
(0.00–0.03)
0.01
(0.00–0.03)
0.01
(0.00–0.03)
0.01
(0.00–0.03)
0.01
(0.00–0.03)
0.01
(0.00–0.03)
0.01
(0.00–0.03)
0.01
(0.00–0.03)
0.01
(0.00–0.03)
0.01
(0.00–0.03)
0.01
(0.00–0.03)
0.01
(0.00–0.03) 0.78
(0.73–0.84)
0.01
(0.00–0.03)
0.01
(0.00–0.03)
0.01
(0.00–0.03)
0.01
(0.00–0.03)
0.01
(0.00–0.03)
17. Senagajima Is.
0.01 (0.00–0.04)
0.01 (0.00–0.04)
0.01 (0.00–0.04)
0.01 (0.00–0.04)
0.01 (0.00–0.04)
0.01 (0.00–0.04)
0.01 (0.00–0.04)
0.01 (0.00–0.04)
0.01 (0.00–0.04)
0.01 (0.00–0.04)
0.01 (0.00–0.04)
0.01 (0.00–0.04)
0.01 (0.00–0.04)
0.01 (0.00–0.04)
0.01 (0.00–0.04)
0.01 (0.00–0.04)
0.68 (0.67–0.71)
0.08 (0.03–0.13)
0.01 (0.00–0.04)
0.01 (0.00–0.04)
0.01 (0.00–0.04)
18.
Ējinajima Is.
0.01
(0.00–0.03)
0.01
(0.00–0.03)
0.01
(0.00–0.03)
0.01
(0.00–0.03)
0.01
(0.00–0.03)
0.01
(0.00–0.03)
0.01
(0.00–0.03)
0.01
(0.00–0.03)
0.01
(0.00–0.03)
0.01
(0.00–0.03)
0.01
(0.00–0.03)
0.01
(0.00–0.03)
0.01
(0.00–0.03)
0.01
(0.00–0.03)
0.01
(0.00–0.03)
0.01
(0.00–0.03)
0.01
(0.00–0.03) 0.79
(0.74–0.85)
0.01
(0.00–0.03)
0.01
(0.00–0.03)
0.01
(0.00–0.03)
19. Tokashikijima Is.
0.01 (0.00–0.03)
0.01 (0.00–0.03)
0.01 (0.00–0.03)
0.01 (0.00–0.03)
0.01 (0.00–0.03)
0.01 (0.00–0.03)
0.01 (0.00–0.03)
0.01 (0.00–0.03)
0.01 (0.00–0.03)
0.01 (0.00–0.03)
0.01 (0.00–0.03)
0.01 (0.00–0.03)
0.01 (0.00–0.03)
0.01 (0.00–0.03)
0.01 (0.00–0.03)
0.01 (0.00–0.03)
0.01 (0.00–0.03)
0.01 (0.00–0.03)
0.81 (0.75–0.86)
0.01 (0.00–0.03)
0.01 (0.00–0.03)
20.
Agunijima Is.
0.01
(0.00–0.03)
0.01
(0.00–0.02)
0.01
(0.00–0.02)
0.01
(0.00–0.02)
0.01
(0.00–0.03)
0.01
(0.00–0.02)
0.01
(0.00–0.02)
0.01
(0.00–0.02)
0.01
(0.00–0.02)
0.01
(0.00–0.02)
0.01
(0.00–0.02)
0.01
(0.00–0.02)
0.01
(0.00–0.02)
0.01
(0.00–0.02)
0.01
(0.00–0.02)
0.01
(0.00–0.02)
0.01
(0.00–0.02)
0.01
(0.00–0.02)
0.01
(0.00–0.02) 0.84
(0.79–0.89)
0.01
(0.00–0.02)
21. Kumejima Is.
0.01 (0.00–0.04)
0.01 (0.00–0.04)
0.01 (0.00–0.04)
0.01 (0.00–0.04)
0.01 (0.00–0.04)
0.01 (0.00–0.04)
0.01 (0.00–0.04)
0.01 (0.00–0.04)
0.01 (0.00–0.04)
0.01 (0.00–0.04)
0.01 (0.00–0.04)
0.01 (0.00–0.04)
0.01 (0.00–0.04)
0.01 (0.00–0.04)
0.01 (0.00–0.04)
0.01 (0.00–0.04)
0.01 (0.00–0.04)
0.01 (0.00–0.04)
0.01 (0.00–0.04)
0.09 (0.03–0.14)
0.68 (0.67–0.71)
84
Fig. 1-1. Map of the Ryukyu Archipelago showing sampling localities in this study and the
distribution of Plestiodon species in this region. Arrowheads indicate sampling localities of P.
marginatus and P. stimpsonii in this study. Numbers of the localities correspond to those of
Table 1-1. Plestiodon barbouri is also distributed in some islands in the Amami and Okinawa
Groups sympatrically with P. marginatus.
85
Fig. 1-2. Maximum likelihood haplotype tree of 910 bp of the cytochrome b gene for Plestiodon
marginatus, P. stimpsonii, P. elegans, and outgroup taxa. Numbers near interior branches show
bootstrap probability (left; only values above 50%) and Bayesian posterior probability (right;
only values above 0.90). Haplotype names are indicated in Table 1-1.
86
Fig. 1-3. Geographical locations of the clades of Plestiodon marginatus, P. stimpsonii, and P.
elegans, and inferred dispersal routes (dashed lines) of the ancestors of the Plestiodon lizards in
the islands of the northern Tokara Group. Each contour line indicates a clade which was
supported by bootstrap value and posterior probability (more than 70% and 0.95, respectively)
in the phylogenetic tree shown in Fig. 1-2.
87
Fig. 1-4. Chronogram based on the BEAST analysis of Plestiodon marginatus, P. stimpsonii, P.
elegans, and outgroup taxa. Haplotype and clade names correspond to those of Tables 1-1 and
1-2, respectively. The node bars represent 95% highest posterior density interval for the
divergence time estimates. Missing bars indicate low support values for a node. Numbers near
the interior branch show posterior probabilities (> 0.50). The closed triangle indicates a
calibration point.
88
Fig. 2-1. Statistical parsimony networks of the c-mos (A) and the RAG-1 (B) data sets for
Plestiodon oshimensis, P. marginatus, P. stimpsonii, P. elegans, and P. kuchinoshimensis. Circle
sizes are proportional to the number of individuals with each haplotype. Open circles indicate
missing haplotypes. Haplotype names correspond to those of Table 2-1.
89
Fig. 2-2. UPGMA 50% majority rule consensus tree of 18 populations of Plestiodon based on
the allozyme data of Kato et al. (1994). Numbers near internal branches indicate bootstrap
values. The population of Plestiodon elegans from Tungao, Taiwan, was excluded from the data
analyzed due to its missing data. Names of terminal taxa follow recent classification (Motokawa
and Hikida, 2003; Okamoto and Hikida, 2012; Kurita and Hikida, in press) except for the
Kuchinoshima population (i.e., P. kuchinoshimensis).
90
Fig. 2-3. Dorsal (A), lateral (B), and ventral (C) views of head scutellation of the holotype of
Plestiodon kuchinoshimensis (KUZ R66803). Scale bar = 5 mm.
91
Fig. 2-4. A subadult (A; holotype: KUZ R66803) and a hatchling (B; paratype: KUZ R68672) of Plestiodon kuchinoshimensis in life.
92
Fig. 2-5. Lateral views of head in hatchlings of Plestiodon kuchinoshimensis (A; paratype: KUZ
R68671), P. stimpsonii (B; from Ishigakijima Island: KUZ R66793), P. oshimensis (C; from
Takarajima Island: KUZ R66844), and P. marginatus (D; from Okinawajima Island: KUZ
R66284). Scale bar = 10 mm.
93
Fig. 3-1. Maps of (a) East Asia and (b) the islands of the Okinawa Group and the southern part
of the Amami Group showing sampling sites of Plestiodon marginatus examined in this study.
Numbers in black squares (5 to 11) indicate localities in Okinawajima Island. Numbers denoted
by open squares indicate isolated islands (see text for the definition). All sites numbers
correspond with those of Tables 3-1 and 3-2.
94
Fig. 3-2. Maximum likelihood tree of partial cytochrome b gene (910 bp) for populations of
Plestiodon marginatus and outgroup taxa. Numbers denoted near the nodes show bootstrap
probability (left; only values above 50%) and Bayesian posterior probability (right; only value
above 0.90). Haplotypes in the northern and southern clades were designated by N1–15 and S1–
16, respectively, and numbers in parentheses refer to site numbers in Fig. 3-1 and Table 3-2.
95
Fig. 3-3. Principle coordinate analysis based on pairwise FST values among the 21 populations
in Plestiodon marginatus. Numbers correspond with those of Fig. 3-1 and Table 3-2.
