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多細胞生物の出現と陸上進出

エディアカラ生物群、カンブリア紀の爆発的な多様化(バージェス動物群など)、植物と動物の陸上進出の順序と、それぞれの時代の生物の特徴を正しく選べる

前提

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説明

真核生物が誕生したあと、多くの細胞からなる多細胞生物が現れ、やがて海から陸上へと生活の場を広げていきました。この技能では、先カンブリア時代の終わりのエディアカラ生物群、古生代カンブリア紀の爆発的な多様化(バージェス動物群など)、そして植物と動物が陸上に進出した順序について、それぞれの時代の生物の特徴とあわせて正しい記述を選べるようになります。化石や地質時代と生物の変遷を結びつけて問う選択式の問題で使います。

なぜそうしてよいのか

先カンブリア時代の終わりごろの地層からは、エディアカラ生物群とよばれる多細胞生物の化石が見つかっています。これらは、平たく、殻や骨格などのかたい部分をもたないやわらかいからだをしていました。かたい部分がないので、からだの形の跡(印象)として化石に残っています。また、捕食者がほとんどいなかったと考えられており、身を守るつくりも目立ちません。

古生代のはじめのカンブリア紀になると、短い期間に、現在見られる動物の主なグループ(門)のほとんどがそろうほど動物が多様化しました。これをカンブリア紀の爆発的な多様化(カンブリア爆発)といいます。カナダのバージェス頁岩から見つかったバージェス動物群や、中国の澄江(チェンジャン)動物群がその代表で、アノマロカリスのような大型の捕食者や、三葉虫のようにかたい殻をもつ動物がいました。かたい殻や骨格、よく発達した眼をもつ動物が現れたのは、食う・食われるの関係が生まれ、捕まえる・逃げる・身を守るのに有利な形質が自然選択で広まったためと考えられています。かたい部分は化石に残りやすいので、カンブリア紀以降は化石が急に多くなります。

生物が陸上に進出するには、生物にとって有害な強い紫外線が地表に届かないことが必要でした。シアノバクテリアなどの光合成で大気中に酸素がたまり、上空にオゾン層ができて紫外線が弱まったことで、陸上でも生活できるようになりました。陸上には、まず光合成で自ら有機物をつくる植物が進出しました。食物となる植物が陸上に広がったあとで、それを食べる節足動物などの動物が進出し、さらにそのあと、古生代のデボン紀に、魚類から進化した両生類が脊椎動物として陸上に上がりました。「食物になる生物が先に陸上にいなければ、食べる側は陸上で生きられない」と考えると、植物 → 動物の順序を納得できます。

手順

  1. 記述がどの時代の生物を述べているかを確かめる:先カンブリア時代の終わり(エディアカラ生物群)、古生代カンブリア紀(バージェス動物群など)、それ以降の陸上進出

  2. エディアカラ生物群なら、殻や骨格をもたない平たくやわらかいからだの多細胞生物であることに合っているかを確かめる

  3. カンブリア紀なら、短い期間に多様な動物が現れたこと、かたい殻・骨格や眼をもつ動物、アノマロカリスのような捕食者がいたこと(三葉虫もこのころ現れた)に合っているかを確かめる

  4. 陸上進出なら、オゾン層の形成で紫外線が弱まったあとであること、植物が先で、そのあと節足動物などの動物、さらに脊椎動物(両生類)が進出した順序に合っているかを確かめる

  5. 時代や順序、特徴が入れ替わっている選択肢を除き、残ったものを答える

例題

多細胞生物の出現と陸上進出について述べた文として最も適当なものを、次のア〜エのうちから 1 つ選べ。

ア エディアカラ生物群の生物は、かたい殻や骨格をもち、それが化石として多く残っている。
イ カンブリア紀には、アノマロカリスのような捕食者や、かたい殻をもつ動物など、多様な動物が短い期間に現れた。
ウ 陸上には、まず動物が進出し、そのあとで植物が進出した。
エ 生物の陸上進出は、オゾン層が形成される前に起こった。

例題の解答

手順 1・2:アはエディアカラ生物群(先カンブリア時代の終わり)についての記述である。エディアカラ生物群は殻や骨格をもたない平たくやわらかいからだをしていたので、アは誤り。

手順 3:イはカンブリア紀についての記述である。カンブリア紀には短い期間に多様な動物が現れ、アノマロカリスのような捕食者や、かたい殻をもつ動物がいた。イは正しい。

手順 4:ウ・エは陸上進出についての記述である。陸上には、食物となる植物が先に進出し、そのあとで動物が進出したので、ウは順序が逆で誤り。また、陸上進出はオゾン層ができて地表に届く紫外線が弱まったあとに起こったので、エは誤り。

手順 5:誤りのア・ウ・エを除き、答えはイである。

答え:

イ

よくある誤り

この説明は AI が書き、別の AI が例題を独立に解いて答えを確かめ、説明を一歩ずつ査読しました。

入口の問題

この技能を使う問題