生物の進化と系統（知識）の問題
原始地球で生命が誕生する前に、有機物がどのようにしてできたかを調べるため、次の実験を行った。
【実験】 加熱して滅菌したガラス製の密閉装置に、メタン 、アンモニア 、水素 の混合気体と水蒸気 を入れた。装置の中には酸素 も生物も含まれていない。装置の一部で水を沸騰させて気体を循環させ、別の部分で気体に高い電圧をかけて火花放電を起こし続けた（装置 A）。同じ気体と水を入れ、放電を起こさずに同じ時間だけ水を沸騰させて気体を循環させる装置も用意した（装置 B）。1 週間後、それぞれの装置にたまった水溶液を調べた。結果は次の表のとおりである。
| 実験前の水 | 1 週間後の水溶液 | |
|---|---|---|
| 装置 A（放電あり） | アミノ酸は検出されなかった | グリシン・アラニンなど数種類のアミノ酸が検出された |
| 装置 B（放電なし） | アミノ酸は検出されなかった | アミノ酸は検出されなかった |
この実験の結果から考えられることとして最も適当なものを、次のア〜オから 1 つ選べ。
- ア アミノ酸が生じるためには、気体の中に酸素が含まれている必要がある。
- イ 装置 A で生じたアミノ酸から、生命が誕生することが示された。
- ウ 生物が存在しない条件でも、簡単な物質から、放電のエネルギーによってアミノ酸が生じることがある。
- エ アミノ酸は、水を沸騰させて気体を循環させるだけで生じる。
- オ アミノ酸は、生物のはたらきによってしかつくられない。
この問題で使うもの
- 化学進化と生命の誕生（説明と入口の問題）
この問題を解けるようになるまで（2 技能）
読み込み中…
右端（太枠）がこの問題で使う技能です。左へドラッグすると、さらに前の前提をさかのぼれます。技能を押すと、そこまでの道筋が光ります。
一覧で見る（前提が先）
ヒント
行き詰まったら、上から順に 1 つずつ開いてください。
ヒント 1
生命が誕生する前に、有機物がどのようにしてできたか（化学進化）を確かめる実験である。装置 A と装置 B の条件のちがいに注目しよう。
ヒント 2
装置 A と B のちがいは放電の有無だけである。また、装置は滅菌してあり、酸素も生物も含まれていない。この条件で、アミノ酸が検出されたのはどちらの装置か。
ヒント 3
装置 B の結果からエが、酸素がないことからアが、生物がいないことからオが除ける。残りの選択肢のうち、実験でわかる範囲を超えたことを述べているものはどれかを考えよう。
答えと解説
答えを見る
ウ
どこでつまずきましたか？（選ぶと、戻る場所を案内します）
解説を読む
この実験は、原始地球の大気を想定した気体に放電（雷を想定したエネルギー）を加えると有機物ができるかを調べたものである。生命が誕生する前に、簡単な物質からアミノ酸などの有機物ができ、それらが集まってより複雑な物質ができていった過程を化学進化という。
装置 A と装置 B のちがいは放電の有無だけである。滅菌した装置に生物はいないので、生物のはたらきはない。放電を起こした装置 A でだけアミノ酸が検出されたことから、生物がいなくても、簡単な物質から放電のエネルギーによってアミノ酸が生じうることがわかる。よって、ウが正しい。
ほかの選択肢:
- ア：装置の中には酸素が含まれていないのに、装置 A ではアミノ酸が生じた。したがって、酸素が必要だとはいえない。誤り。
- イ：この実験でわかるのは、アミノ酸という有機物ができることまでである。アミノ酸から生命（細胞）が誕生することは、この実験では調べていない。誤り。
- エ：水を沸騰させて気体を循環させただけの装置 B では、アミノ酸は検出されなかった。誤り。
- オ：生物がいない装置 A でアミノ酸が生じたので、この結果と矛盾する。誤り。
別解
ア：誤り。実験の装置には酸素が含まれていないのにアミノ酸が生じており、酸素は必要でない。
イ：誤り。アミノ酸が生じたことは示されたが、生命の誕生までは示されていない。
ウ：正しい。生物も酸素もない装置で、放電したAだけでアミノ酸が検出され、放電のエネルギーによって簡単な物質からアミノ酸が生じうることを示している。
エ：誤り。放電なしで沸騰・循環だけの装置Bではアミノ酸が検出されていない。
オ：誤り。生物のいない装置Aでアミノ酸が生じており、生物のはたらきによらずにつくられうる。
よって答えはウ。