生物の進化と系統（知識）の問題
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。
この問題で使うもの
- 共進化と擬態（説明と入口の問題）
この問題を解けるようになるまで（8 技能）
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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
「異なる種がたがいに自然選択の要因となって進化する」という共進化の考え方を使います。
ヒント 2
X にとって Y は花粉を運ぶ相手、Y にとって X は蜜を得る相手です。距が長い X・口器が長い Y は、それぞれどんな点で子を残しやすいかを考えましょう。
ヒント 3
獲得形質は遺伝しないのでアは除けます。植物の距と昆虫の口器は起源が異なり系統も離れているので、ウ・エも除けます。
答えと解説
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イ
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解説を読む
使う技能: 異なる種がたがいに自然選択の要因となって進化する「共進化」の例を、ほかの進化の説明と区別する。
手順 1（観察から関係を読み取る）
X の蜜は距の奥にあり、口器の長い Y だけが吸える。Y が蜜を吸うときに花粉が運ばれるので、X にとって Y は花粉を運ぶ相手である。つまり X と Y は、たがいの生存・繁殖に影響しあう関係にある。
手順 2（自然選択がどちら向きにはたらくか考える）
- X では、距が長いほど Y の頭部が花の奥まで押しつけられ、花粉が確実につくので、距の長い個体が子を多く残しやすい。
- Y では、口器が長いほど距の奥の蜜まで届き、多くの蜜を得られるので、口器の長い個体が子を多く残しやすい。
X の距が長くなると Y には口器の長い個体が有利になり、Y の口器が長くなると X には距の長い個体が有利になる。このように、異なる種がたがいに自然選択の要因となって、ともに進化することを共進化という。これにあてはまるのはイである。
ほかの選択肢が誤りである理由
- ア: 使ったことで生じた変化（獲得形質）は子に遺伝しない。進化は、偶然起こる突然変異で生じた変異のうち有利なものが自然選択で残ることで起こる。
- ウ: 植物の花の距と昆虫の口器は、からだのつくりも発生の起源もまったく異なるので、相同器官ではない。
- エ: ランは植物、スズメガは昆虫（節足動物）で系統は大きく離れており、もともと同じ形の器官をもっていたわけではない。
よって答えは イ。
別解
X（ラン）と Y（スズメガ）は、たがいに相手が自然選択の要因となる関係にあり、共進化の例。
ア: 獲得形質（使って発達した形質）は遺伝しないので誤り。
イ: 距の長い X ほど花粉が確実に運ばれ、口器の長い Y ほど蜜を得て多くの子を残す。これがくり返され、両者がともに変化した。正しい。
ウ: X の距（花の器官）と Y の口器（昆虫の器官）は起源が異なる別の生物の器官で、相同器官ではない。誤り。
エ: 植物と昆虫で系統は遠く、もともと同じ形ではないので誤り。
よって イ。