地層と地球の歴史（知識）の問題
誕生してまもない地球の大気と海洋、およびその後の大気の変化について述べた文として正しいものを、次のア〜オからすべて選べ。
- ア 原始大気の主な成分は水蒸気と二酸化炭素で、酸素はほとんど含まれていなかった。
- イ 原始海洋ができると、大気中の二酸化炭素は海水に溶けこみ、炭酸カルシウムとして沈殿して石灰岩などに固定され、減少していった。
- ウ 大気中の酸素は、主に恐竜などの陸上の動物が呼吸をすることによって増えていった。
- エ ストロマトライトは、シアノバクテリアの活動によってつくられた、層状の構造をもつ岩石である。
- オ オゾン層は、大気中に酸素がほとんどなかった時代にまずつくられ、その後で光合成を行う生物が現れた。
この問題で使うもの
- 原始の大気と海洋・酸素の増加（説明と入口の問題）
この問題を解けるようになるまで（7 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
技能「原始の大気と海洋・酸素の増加」を使います。原始大気の成分 → 海洋の形成 → 酸素の増加 → オゾン層の形成、という順序で大気の変化を思い出しましょう。
ヒント 2
大気中の酸素を増やしたのは、海の中で光合成を行ったシアノバクテリアです。オゾン層は、大気中の酸素からつくられます。
ヒント 3
酸素が増えた原因を「呼吸」としている文と、オゾン層ができた時期を酸素が増える前としている文は、どちらも誤りとして除けます。残りの文を確かめましょう。
答えと解説
答えを見る
ア, イ, エ
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解説を読む
原始の地球から現在までの大気の変化を、順を追って確かめる。
手順 1 原始大気の組成（ア）
原始大気は、地球内部から放出された気体（火山ガスに近い成分）でできており、主な成分は水蒸気と二酸化炭素で、酸素はほとんど含まれていなかった。よってアは正しい。
手順 2 海洋の形成と二酸化炭素の減少（イ）
地球の表面が冷えると、大気中の水蒸気が雨となって降り、原始海洋ができた。大気中の二酸化炭素は海水に溶けこみ、海水中のカルシウムイオンと結びついて炭酸カルシウムとして沈殿し、石灰岩などとして固定された。こうして大気中の二酸化炭素は減っていった。よってイは正しい。
手順 3 酸素の増加とストロマトライト（ウ・エ）
海の中にシアノバクテリアが現れ、光合成によって酸素を放出した。この酸素がはじめは海水中の鉄イオンと結びついて縞状鉄鉱層をつくり、やがて大気中にも酸素がたまっていった。シアノバクテリアの活動でつくられた層状の構造をもつ岩石がストロマトライトである。よってエは正しい。
一方、酸素は光合成によって増えたのであり、呼吸は酸素を消費するはたらきである。また、恐竜が現れたのは中生代で、酸素が増えはじめた先カンブリア時代よりずっと後である。よってウは誤り。
手順 4 オゾン層の形成の順序（オ）
オゾン層は、光合成によって大気中に酸素が増えたあと、その酸素からオゾンができてつくられた。順序は「光合成生物の出現 → 酸素の増加 → オゾン層の形成」であり、オは順序が逆になっている。よってオは誤り。
以上より、正しいものは ア, イ, エ である。
別解
ア: 原始大気は水蒸気と二酸化炭素が主成分で、酸素はほとんどなかったので正しい。イ: 原始海洋ができると二酸化炭素が海水に溶けこみ、Ca2+ と結びついて炭酸カルシウムとして沈殿・固定され、大気中の二酸化炭素は減少したので正しい。ウ: 酸素が増えたのはシアノバクテリアなどの光合成による。動物の呼吸は酸素を消費するので誤り。エ: ストロマトライトはシアノバクテリアの活動でできた層状の構造をもつ岩石で正しい。オ: オゾン層は酸素が増えてからできたものなので、順序が逆で誤り。したがって正解はア、イ、エ。