原始大気の組成、海洋の形成と二酸化炭素の減少、シアノバクテリアの光合成による酸素の増加とストロマトライト・縞状鉄鉱層のでき方、オゾン層の形成の順序について述べた文の正誤を判定できる
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誕生したばかりの地球の大気は、今の大気とはまったく違い、酸素をほとんど含んでいませんでした。この技能では、原始大気の組成、海洋ができて二酸化炭素が減っていったしくみ、シアノバクテリアの光合成によって酸素が増えていった過程と、その証拠であるストロマトライトや縞状鉄鉱層のでき方、そしてオゾン層ができて生物が陸上に進出できるようになるまでの順序を理解します。これらのできごとについて述べた文が正しいかどうかを、因果関係と順序から判定できるようにします。
原始の地球では、内部から放出された気体が大気をつくりました。主な成分は水蒸気と二酸化炭素で、窒素なども含まれていましたが、酸素はほとんどありませんでした。地表が冷えてくると、大気中の大量の水蒸気が凝結して雨となって降り続き、海（原始海洋）ができました。二酸化炭素は水に溶けやすいので、海に溶け込み、海水中のカルシウムなどと結びついて炭酸カルシウムとして沈殿し、石灰岩などとして海底にたくわえられました。こうして大気中の二酸化炭素は大きく減りました。
酸素を増やしたのは生物です。海の中に現れたシアノバクテリアは、光合成を行って二酸化炭素と水から有機物をつくり、酸素を放出しました。シアノバクテリアは、泥などの細かい粒をとらえながら層状に成長し、断面に縞模様のあるドーム状の岩石をつくります。これがストロマトライトで、シアノバクテリアが光合成をしていた証拠になります。
放出された酸素は、すぐには大気中にたまりませんでした。当時の海水には鉄（鉄イオン）が多く溶けていて、酸素はまずこの鉄と結びつき、酸化鉄として海底に沈殿しました。酸化鉄に富む層とそうでない層が交互に重なってできたのが縞状鉄鉱層で、現在の鉄資源の多くはここから採られています。海水中の鉄が酸素と結びついて減ると、酸素は海から大気へとたまり始めました。大気中の酸素が増えると、上空で酸素に太陽の紫外線が当たってオゾンができ、オゾン層がつくられました。オゾン層は生物に有害な紫外線を吸収するので、それまで紫外線を避けて水中で暮らしていた生物が、古生代になって陸上に進出できるようになりました。
原始大気の主な成分を確認する：水蒸気と二酸化炭素が多く、窒素なども含み、酸素はほとんどない
海洋の形成と二酸化炭素の減少を確認する：水蒸気が凝結して雨になり海ができ、二酸化炭素が海に溶けて炭酸カルシウムとして沈殿し、大気中から減った
酸素の増加の原因を確認する：シアノバクテリアの光合成で酸素が放出された。その証拠がストロマトライト
酸素の行き先の順序を確認する：まず海水中の鉄と結びついて縞状鉄鉱層をつくり、そのあと大気中にたまった
最後の段階を確認する：大気中の酸素からオゾン層ができ、有害な紫外線が吸収されて、生物が陸上に進出できるようになった
文に書かれた原因と結果、できごとの順序を、上の流れと照らし合わせて正誤を判定する
地球の大気と海洋の変化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 原始大気の主な成分は酸素と窒素であり、現在の大気とほぼ同じ組成であった。
イ 縞状鉄鉱層は、オゾン層ができて生物が陸上に進出したあとに、陸上の植物がつくった酸素によってできた。
ウ シアノバクテリアの光合成で放出された酸素は、まず海水中に溶けていた鉄と結びついて沈殿し、縞状鉄鉱層をつくった。
エ 原始大気に多く含まれていた二酸化炭素は、大部分がオゾンに変わることで大気中から減少した。
手順 1：原始大気の主な成分は水蒸気と二酸化炭素で、酸素はほとんどなかった。よってアは誤り。
手順 2：二酸化炭素は海に溶け込み、炭酸カルシウムとして沈殿して減った。オゾンは酸素からできるもので、二酸化炭素が変わったものではない。よってエは誤り。
手順 3・4：シアノバクテリアの光合成で放出された酸素は、まず海水中の鉄と結びついて酸化鉄として沈殿し、縞状鉄鉱層をつくった。よってウは正しい。
手順 5：オゾン層は、縞状鉄鉱層ができて海水中の鉄が減り、大気中に酸素がたまったあとにできた。生物の陸上進出はそのさらにあとであり、縞状鉄鉱層は陸上の植物の酸素でできたのではない。よってイは誤り。
手順 6：以上より、答えはウである。
答え: ウ
原始大気に酸素が多く含まれていたと考えてしまう誤り。正しくは、原始大気は水蒸気と二酸化炭素が主な成分で、酸素はほとんどなく、酸素はシアノバクテリアなどの光合成によって増えた。
光合成で放出された酸素が、すぐに大気中にたまったと考えてしまう誤り。正しくは、酸素はまず海水中の鉄と結びついて縞状鉄鉱層をつくり、海水中の鉄が減ったあとで大気中にたまり始めた。
生物が陸上に進出したあとにオゾン層ができたと、順序を逆にしてしまう誤り。正しくは、大気中の酸素からオゾン層ができて有害な紫外線が吸収されるようになったので、生物が陸上に進出できた。
大気中の二酸化炭素は、主に光合成だけで減ったと考えてしまう誤り。正しくは、海ができたあと、二酸化炭素の多くは海水に溶け込み、炭酸カルシウムとして沈殿して石灰岩などにたくわえられることで減った。
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。