生物の進化と系統（知識）の問題
原始地球に酸素を発生する光合成を行う生物が現れたことで起きた変化について述べた文として正しいものを、次のア〜エから 1 つ選べ。
- ア シアノバクテリアが放出した酸素は、まず大気中にたまり、そのあとで海水中の鉄イオンと結びついて縞状鉄鉱層ができた。
- イ ストロマトライトは、シアノバクテリアの群体と、そのまわりにたまった砂や泥などが層状に積み重なってできた構造である。
- ウ 大気中の酸素が増えたことでオゾン層が形成され、地表に届く紫外線の量が増えた。
- エ シアノバクテリアは、光のエネルギーを使って酸素と水から有機物をつくり、二酸化炭素を放出した。
この問題で使うもの
- 光合成生物の出現と酸素の蓄積（説明と入口の問題）
この問題を解けるようになるまで（5 技能）
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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。
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
技能「光合成生物の出現と酸素の蓄積」を使う。シアノバクテリアの光合成で出た酸素が、どこに、どの順序で影響したかを思い出そう。
ヒント 2
酸素は「海水中の鉄イオンと結びつく → 大気中にたまる → オゾン層ができる」の順に変化をもたらした。オゾン層は紫外線を吸収する。
ヒント 3
アは起こった順序、ウはオゾン層のはたらき、エは光合成で出入りする物質について確かめると、誤りかどうかがわかる。
答えと解説
答えを見る
イ
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解説を読む
使う知識 シアノバクテリアは、光のエネルギーを使って二酸化炭素と水から有機物をつくり、酸素を放出する光合成（酸素発生型光合成）を行う。放出された酸素によって起きた変化は、次の順序で進んだ。
1. 酸素はまず海水中に溶けていた鉄イオンと結びつき、酸化鉄として海底に沈殿して縞状鉄鉱層ができた。
2. 海水中の鉄イオンが少なくなると、酸素は大気中にたまるようになった。
3. 大気中の酸素の一部からオゾン層ができ、生物に有害な紫外線が地表に届きにくくなった。
また、シアノバクテリアの群体と砂や泥などの堆積物が層状に積み重なってできた構造をストロマトライトといい、古い時代の地層からも見つかる。
選択肢を 1 つずつ確かめる
- ア（誤り）: 順序が逆である。酸素はまず海水中の鉄イオンと結びついて縞状鉄鉱層をつくり、そのあとで大気中にたまるようになった。
- イ（正しい）: ストロマトライトの説明として正しい。
- ウ（誤り）: オゾン層は紫外線を吸収するので、オゾン層の形成によって地表に届く紫外線の量は減った。
- エ（誤り）: 光合成の材料と生成物が逆である。シアノバクテリアは二酸化炭素と水から有機物をつくり、酸素を放出した。
よって、正しいものは イ である。
別解
ア: シアノバクテリアが放出した酸素は、まず海水中の鉄イオンと結びついて酸化鉄となり沈殿し（縞状鉄鉱層）、鉄イオンが使い尽くされたあとに大気中に酸素がたまった。順序が逆なので誤り。
イ: ストロマトライトは、シアノバクテリアの群体と砂や泥などが層状に積み重なってできた岩石状の構造。正しい。
ウ: 酸素が増えるとオゾン層が形成され、有害な紫外線が減った。増えたとあるので誤り。
エ: シアノバクテリアは光エネルギーを使って二酸化炭素と水から有機物をつくり、酸素を放出した。酸素と二酸化炭素が逆なので誤り。
よって イ。