生物の進化と系統（知識）の問題

異なる生物の器官を比べると、見かけやはたらきが違っていても、発生の起源や基本的な構造が同じ器官がある。一方で、見かけやはたらきが似ていても、発生の起源が異なる器官もある。後者のような器官を相似器官という。

次の器官の組み合わせのうち、相似器官の組み合わせとして最も適当なものを、次のア〜オから 1 つ選べ。

• ア　ヒトの腕とクジラの胸びれ
• イ　ヒトの腕とコウモリの翼
• ウ　ネコの前あしとモグラの前あし
• エ　チョウのはねとスズメの翼
• オ　ウマの前あしとクジラの胸びれ

器官の比較と進化について述べた文として誤っているものを、次のア〜エから 1 つ選べ。

• ア　コウモリの翼とヒトの腕は、はたらきは異なるが骨格の基本的なつくりが共通しており、相同器官である。
• イ　チョウのはねと鳥の翼は、どちらも飛ぶためのはたらきをもち、発生の起源も同じであるので、相同器官である。
• ウ　ヒトの尾骨のように、祖先でははたらいていたが、現在でははたらきを失って小さくなっている器官を痕跡器官という。
• エ　有袋類のフクロモモンガと真獣類のモモンガの形がよく似ているのは、似た環境に適応した結果として起こった収束進化の例である。

ある島で、ランの一種 X とスズメガの一種 Y を観察したところ、次のことがわかった。

• X の花には、奥に蜜をためる細長い距（きょ）があり、その長さは約 30 cm であった。
• Y の口器（口吻）の長さも約 30 cm であり、Y は X の距の奥の蜜を吸うことができた。
• Y が蜜を吸うとき、頭部が花に押しつけられて花粉がつき、その花粉はほかの X の花へ運ばれていた。
• この島では、X の蜜を吸える口器をもつ昆虫は Y だけであった。

X の距と Y の口器がともに長くなった過程の説明として最も適当なものを、次のア〜エから 1 つ選べ。

• ア　Y の祖先が、蜜を吸おうとして口器をよく使ったため口器がのび、その長くなった口器が子に遺伝した。
• イ　X と Y はたがいに自然選択の要因となり、距の長い X と口器の長い Y が子を多く残すことがくり返されて、両者がともに変化した。
• ウ　X の距と Y の口器は発生の起源が同じ相同器官であり、共通の祖先から受けついだ形が保たれた。
• エ　X と Y は系統が近く、もともと同じ形の器官をもっていたため、同じ長さになった。

原始地球での生命の誕生から、光合成生物や真核生物が現れるまでの過程について述べた文として最も適当なものを、次のア〜オのうちから 1 つ選べ。

• ア　大気中に蓄積した酸素からオゾン層が形成されると、地表に届く赤外線が大幅に減少し、生物が陸上に進出できる環境が整った。
• イ　初期の生命では、遺伝情報の保持と化学反応の触媒の両方のはたらきをタンパク質が担っていたとする考えを、RNAワールドという。
• ウ　ミトコンドリアは、シアノバクテリアに近い原核生物が別の細胞に取り込まれて共生することで生じたと考えられている。
• エ　シアノバクテリアが放出した酸素は、まず海水中に溶けていた鉄イオンを酸化し、生じた酸化鉄が沈殿して縞状鉄鉱層が形成された。
• オ　真核生物の祖先となった細胞には、まず光合成を行う原核生物が共生して葉緑体となり、その後に好気性細菌が共生してミトコンドリアとなった。

次の文章を読み、下の問いに答えよ。

ある島に生息していた生物の集団が、地殻変動によって海峡ができたために 2 つの集団に分かれ、互いに行き来できなくなった。このように、山脈や海などの物理的な障壁によって集団どうしの交配が妨げられることを $\boxed{a}$ という。分かれた 2 つの集団では、それぞれで生じた突然変異や、自然選択・遺伝的浮動によって、遺伝子プールが別々に変化していった。長い年月ののち、2 つの集団の個体を同じ場所に置いても、交配が起こらなくなっていた。このように、集団の間で交配が起こらない、または交配しても生殖能力のある子が生じない状態を $\boxed{b}$ という。$\boxed{b}$ が成立すると、2 つの集団は別の種になったと考えられる。

問　文中の空欄 $\boxed{a}$・$\boxed{b}$ に入る語句の組み合わせとして最も適当なものを、次の表のア〜オから 1 つ選べ。