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クローン多型とその分布

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Academic year: 2021

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クローン多型とその分布

村上 勇樹(首都大学東京理工学研究科)

要   約

2015 年および 2016 年の 8 月に小笠原諸島聟島列島の聟島で 14 個体、媒島で 20 個体、

嫁島で 7 個体のオガサワラヤモリから DNA 抽出用の組織片(尾)を採取し、マイクロサ テライト DNA 解析を行った。過去の結果と合わせると、聟島列島の各島では、オガサワ ラヤモリの 2 タイプのクローン(クローン 1 およびクローン 2)が共存していることが明 らかとなった。クローン 1 は海岸周辺に多く、クローン 2 は内陸部に多い傾向が認められ た。

Ⅰ.はじめに

小笠原諸島にはオガサワラヤモリ(Lepidodactylus lugubris)、ホオグロヤモリ(Hemidactylus frenatus)およびミナミトリシマヤモリ(Perochirus ateles)の 3 種のヤモリ類が分布して いる(Horikoshi, 2008)。オガサワラヤモリは雌のみで単為生殖を行うことが知られている 小型のヤモリ類で、太平洋・インド洋の島々に広く分布している(Yamashiro et al., 2000)。分布の北限にあたる日本では、小笠原諸島、琉球列島南部、大東諸島でその分布が 確認されている(Yamashiro et al., 2000)。本種は単為生殖をするにも関わらず、形態的・

遺伝的に異なる複数のクローンが知られており、これらのクローンは大きく 2 倍体クロー ン(2n=2x=44) と 3 倍 体 ク ロ ー ン(2n=3x=66) に 大 別 さ れ る(Ineich & Ota, 1992;

Moritz et al., 1993; Hanley et al., 1994; Yamashiro et al., 2000)。小笠原諸島では、2 倍体ク ローンとして知られているクローン A と、3 倍体クローンとして知られているクローン C の 2 つのクローンが確認されている(Yamashiro et al., 2000; Murakami et al., 2015)。ホオ グロヤモリもまた、太平洋・インド洋に広く分布する小型のヤモリ類であるが、有性生殖 を行う(Moritz et al., 1993)。小笠原諸島では、父島・母島・兄島の 3 島でのみ分布が確認 されている(Murakami et al., 2015)。ミナミトリシマヤモリは、日本国内で最大のヤモリ 種で有性生殖を行い、国内では南硫黄島と南鳥島にのみ分布している(Horikoshi, 2008)。

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西島、母島、平島、硫黄島の 9 島でしか行われていなかった(Murakami et al., 2015)。今 回、媒島において初めてヤモリ類の生息調査を行う機会があり、さらに聟島と嫁島におい ても再調査を行うことができた。そこで、これら聟島列島(北之島、聟島、媒島、嫁島)

におけるヤモリ類の生息調査結果と、単為生殖種のクローン判定に有効であるマイクロサ テライト解析(Murakami et al., 2015)によるオガサワラヤモリ 2 クローンの詳細な分布 について報告する。

Ⅱ.材料および方法

1.捕獲調査

2015 年および 2016 年の 8 月に小笠原諸島の聟島、媒島、嫁島にて、ヤモリ類を見つけ 採りで採集した。いずれの島も小笠原諸島の北に位置する聟島列島に属し、その面積は、

聟島が 2.60 km2、媒島が 1.37 km2、嫁島が 0.8 km2である。その際、捕獲地点の緯度経度を GPS 受信機により記録した。捕獲した個体は形態観察用に写真を撮影したのち、マイクロ サテライト DNA 解析用サンプルとして尾の先端を 5 mm 程自切させた後、現場に放した。

尾の先端部は 99.5% エタノールの入った瓶中で保存し、研究室に持ち帰った。

2.DNA 解析

持 ち 帰 っ た 尾 の サ ン プ ル か ら、DNeasy Blood and Tissue Kit(Qiagen, Hilden, Germany)を用いて全 DNA を抽出し、マイクロサテライト DNA 解析を行った。プライ マーは Wilmhoff et al.(2003)によって報告されているオガサワラヤモリ用の 4 遺伝子座 Ll01, 5’ -ATGTTGTTTTTCCCCCATGT-3’ , 5’ -AGAGACACAGGCATGTTACG-3’ ; Ll02, 5’ -CAAAGGCATCTATGCAGACG-3’ , 5’ -CCTGCACACCAGCTTATGAAG-3’ ; Ll05, 5’ -ACAAGGGAGTATGGTAAGTTC-3’ , 5’ -GCATCATGCAATTAGGTTCCA-3’ ; Ll06, 5’ -CCAGATGAAAAGTGGCAGGT-3’ , 5’ -CCCAAGTCTGCAGGAAAATC-3’ を用 いた。PCR による増幅条件についても Wilmhoff et al.(2003)にしたがった。その後、

PCR 産物 1 μL につき、GeneScanTM 500 Liz® Size Standard (Applied Biosystems, Foster City, CA, USA) および Hi-Di Formamide (Applied Biosystems)を含む loading mix を 9 μL 加え、ABI 3130xl Genetic Analyzer (Applied Biosystems)を用いてフラグ メント解析を行った。アリル長の検出、測定には Peak Scanner version 1.0 (Applied Biosystems) を用いた。

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Ⅲ.結果

今回の調査ではオガサワラヤモリのみが得られ、聟島で 14 個体、媒島で 20 個体、嫁島 で 7 個体を採集した。これらのマイクロサテライト DNA 解析の結果、小笠原諸島におい て Murakami et al.(2015)で報告されているクローン 1(Ll01:111/133, Ll02:147/155, Ll05:136/182, Ll06:204)およびクローン 2(Ll01:111/120, Ll02:147/152/159, Ll05:136/

158/178, Ll06:194)のみが区別された。その内訳は、聟島でクローン 1 が 5 個体、クロー ン 2 が 9 個体、媒島ではクローン 1 が 7 個体、クローン 2 が 13 個体、嫁島ではクローン 1 が 2 個体、クローン 2 が 5 個体、となっていた。クローン 1 はそれぞれの遺伝子座におい て最大で 2 つのアリルが、クローン 2 は最大 3 つのアリルが検出されるので、クローン 1 は 2 倍体、クローン 2 は 3 倍体であると考えられる。

これら 2 クローンの背面の模様はクローン間で明確に異なっており、首の付け根および 尾の付け根部分にある一対の黒い斑紋の有無で容易に識別することができた。背面の模様

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および倍数性から、クローン 1 はハワイなどの南太平洋の島々で報告されているクローン A であり、クローン 2 は琉球列島などにも分布するクローン C であると考えられた

(Yamashiro et al., 2000; Yamashiro & Ota, 2005; Murakami et al., 2015)。今回調査した 3 つ島のいずれにおいても、これら 2 クローンの分布が確認された。Murakami et al.(2015)

によって、すでに聟島列島では、北之島の 2 個体、聟島の 42 個体、嫁島の 3 個体につい て、クローンが同定されており、それらの採集地点と今回新たに採集することのできた個 体の採集地点を地図上にプロットしたものが図 1 である。北之島では、調査個体数が 2 個 体と少ないが、全島とも、クローン 1(= クローン A)は海岸周辺に多く、クローン 2(=

クローン C)は内陸部に多い傾向が認められた。

Ⅳ.考察

聟島、媒島および嫁島のいずれの島においてもオガサワラヤモリの分布は確認されたが、

ホオグロヤモリおよびミナミトリシマヤモリは発見されなかった。無性生殖種は性のコス トがかからないため、有性生殖種に比べてより広域に分布範囲を拡大すると考えられる

(Maynard Smith, 1978; Neaves & Baumann, 2011)。Murakami et al.(2015)は、実際に 小笠原諸島において、オガサワラヤモリの方がホオグロヤモリに比べて分布域が広いこと を報告している。マイクロサテライト DNA 解析の結果から、今回、新たに媒島にもオガ サワラヤモリの 2 種類のクローン(1 と 2)が分布することがわかった。これら 2 クローン は倍数性が異なり、南太平洋諸島に広く分布することが知られていることから、島内で分 化したものではなく、近隣の島々、あるいはその他の南太平洋の島々から別々に小笠原諸 島に到達したものと考えられる。

Murakami et al.(2015)によると、小笠原諸島の有人島(父島、母島)では、クローン 1 は人家の壁などの人工物上で多く見られたのに対し、クローン 2 は森林などの自然環境 で主に見られる。また、今回の調査地である聟島列島においても、クローン 1 は海岸部に 多く見られ、クローン 2 は内陸部で主に見られる傾向があった。このように両クローン間 には生息場所に関するニッチ分化が生じており、それによって海洋島という狭い環境下に おける共存を可能にしていると考えられる。今後、これらのクローン間で、餌や環境の選 好性に具体的にどのような違いがあるのかを検証するとともに、闘争行動の観察を行うこ とによって、種間競争が現在の 2 クローン間の分布パターンの違いを説明できるのではな いかと思われる。

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謝辞

本稿を読んで適切なご助言をいただいた林文男氏と可知直毅氏(いずれも首都大学東京)、

研究を遂行する上で有益なご助言をいただいた太田英利氏(兵庫県立大学)、川上和人氏

(森林総合研究所)に感謝いたします。加藤英寿氏(首都大学東京)には野外調査に関して 多大な便宜を図っていただいた。また、オガサワラヤモリの採集において、大澤剛士氏、

平舘俊太郎氏(いずれも農業環境技術研究所)には多大なご協力をいただいた。本研究を 進めるにあたり、小笠原総合事務所国有林課、環境省関東地方環境事務所、東京都小笠原 支庁土木課自然公園係の方々には様々な便宜を図っていただいた。

文   献

Hanley KA, Bolger DT & Case TJ (1994) Comparative ecology of sexual and asexual gecko species (Lepidodactylus) in French Polynesia. Evolutionary Ecology 8: 438- 454.

Horikoshi K (2008) Lizards in Minami-Iwo-To Island. Ogasawara Research 33: 129-134 (in Japanese).

Ineich I & Ota H (1992) Additional remarks on the unisexual-bisexual complex of the gecko, Lepidodactylus lugubris, in Takapoto Atoll, French Polynesia. Bulletin of the College of Science, University of the Ryukyus 53: 31-39.

Maynard Smith J (1978) The evolution of sex. Cambridge University Press, Cambridge.

Moritz C, Case TJ, Bolger DT & Donnellan S (1993) Genetic diversity and the history of pacific island house geckos (Hemidactylus and Lepidodactylus). Biological Journal of the Linnean Society 48: 113-133.

Murakami Y, Sugawara H, Takahashi H & Hayashi F (2015) Population genetic structure and distribution patterns of sexual and asexual gecko species in the Ogasawara Islands. Ecological Research 30: 471-478.

Neaves WB & Baumann P (2011) Unisexual reproduction among vertebrates. Trends in Genetics 27: 81-88.

Wilmhoff CD, Csepeggi CE & Petren K (2003) Characterization of dinucleotide microsatellite markers in the parthenogenetic mourning gecko (Lepidodactylus lugubris). Molecular Ecology Notes 3: 400-402.

Yamashiro S, Toda M & Ota H (2000) Clonal composition of the parthenogenetic gecko,

(6)

Science 17: 1013-1020.

Yamashiro S & Ota H (2005) On the clone type of Lepidodactylus lugubris (Duméril &

Bibron, 1836) corresponding to Gehyra variegata ogasawarasimae Okada, 1930 (Reptilia: Gekkonidae). Current Herpetology 24: 95-98.

参照

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