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宮古島固有の生物の故郷は、海に沈んだ巨大な台地―最新の地質学と生物学のデータから琉球列島の形成仮説を提唱:東北大学/産業技術総合研究所ほか

(2023年7月20日発表)

 東北大学大学院の井龍 康文(いりゅう やすふみ)教授らの研究グループは7月20日、海底の巨大な台地「沖縄-宮古海台(OMSP)」がかつて陸地だった時期があり、そこを経由して沖縄本島の動植物が宮古諸島へ移住したとの「OMSP仮説」を提唱したと発表した。琉球列島の島々に生息する生物たちはみな自然遺産に相当する存在であり、貴重な観光資源になる可能性が高いことから、早急な保全・保護の対策が必要と強調している。(国)産業技術総合研究所と琉球大学、秋田大学が参加した。

 宮古諸島は沖縄県宮古島を中心にした標高約110mの平坦な島々で、サンゴ礁と石灰岩でなり立っている。プレート(地球表面を覆う岩盤)の境界上にあるため島々の形成過程は複雑で、多くの謎に包まれていた。井龍教授らは、世界自然遺産の沖縄本島や西表島と比べても特異な存在である宮古島の生物の成立過程と取り組んだ。

 地形や地質の研究から、宮古島が何度も沈下と隆起を繰り返したのは明らかだが、固有の陸生生物がなぜ存在するのかは謎とされた。この疑問を解く鍵として、グループは「沖縄-宮古海台(OMSP)」仮説を学会誌で提唱した。現在は海底に沈んでしまった沖縄本島と宮古諸島をわたす巨大な台地のことだ。

 石灰岩地層の重なり方や空間配置、化石年代から、宮古諸島の琉球層群ができたのは125万年〜40万年前だった。この間に大規模な気候変動が起こり、氷河期の氷床量が大幅に増減したため、それにつれて島々は水没と陸上出現を何度も繰り返した。

 島が隆起した時期に沖縄本島に分布する多様な動植物の近縁種が、ここを経由して南西の宮古諸島にたどり着いた。宮古島に生息する固有種のミヤコヒバァ(ヘビ)やミヤコカナヘビ(トカゲ)などだ。

 ミヤコヒバァが他種から分岐した時期は、分子系統の分析で370万年〜180万年前だが、宮古島は125万年〜40万年前には水没していた。このズレを解くために地質学と生物学の最新データを統合し、OMSPが陸域だった時期に、沖縄から宮古諸島へ生物が経由したとする仮説にたどり着いた。

 民間石油会社の石油探鉱報告書を読み直し、大量の泥岩が非常に短期間に堆積したことや、27万年前以降に石灰岩に覆われたことを示し、550万年〜27万年前頃には陸域だったと指摘した。

 さらに沖縄本島南部は、泥岩主体の地層の後に琉球層群が堆積した痕跡があり、200万年前頃に急速に隆起したことが明らかだった。産総研の調査航海では、沖縄本島南部の急速な隆起は断層活動がきっかけであり、沖縄本島とOMSPの尾根状の地形も隆起した。

 これらからOMSPは200万年前に沖縄本島とつながり、南西方面に400kmにわたる巨大な島が形成され、沖縄本島の多様な動植物がここを経由して分布を広げたと推察している。

 その後、170万年〜140万年前に沖縄本島はサンゴ礁に覆われ、OMSPと海で隔てられた。125万年前になると宮古諸島が繰り返し水没し、OMSPは沖縄本島からも宮古島からも隔てられた。

 沖縄本島は約45万年前以降にまた隆起し、宮古諸島も約40万年前に相次いで隆起し、現在に至っている。

 OMSPの表層に27万年前以降に作られた石灰岩が分布するため、動植物の移住の時期は約40万年前〜27万年前頃であったとみられる。やがて起きた断層活動によって再度OMSPと宮古島は完全に分離され、OMSPは27万年以降に完全に水没してしまった。

 この研究は最新の地質学と生物学(生物系統地理学)、または分子構造学と古生物学という、似たようだが全く分野の異なる融合研究によって、単独では成し得ない大きな成果を挙げた。これを機に琉球列島の自然史研究の価値が高まり、世界の研究者の注目を集めることになりそうだ。

宮古島固有種のミヤコヒバァ(上)およびミヤコカナヘビ(下)。両種に最も近縁な種はそれぞれ沖縄本島や北方の陸域(大陸東岸)に生息しているが、渡海能力はほとんどない。このような種が、どのようにして宮古島に渡来したのかに関しては、長年議論されてきた。本研究では、最新の地質学および生物学(生物系統地理学)データを統合してOMSP仮説を提唱した。(写真: 関 慎太郎)