共通テスト（理科） 過去問
令和4年度（2022年度）追・再試験
問149 (生物（第5問） 問4)

大前提、『酸素発生をする光合成生物で最初に出現したもの』とは基本的に『シアノバクテリア』のことです。そして、シアノバクテリアは原核生物ですから、正しいといえます。

図中の『ストロマトライト』はシアノバクテリアによってつくられたとされる岩石なので、これ以前にシアノバクテリア（酸素発生をする光合成生物）が繁栄していることになります。

あとは大気中の酸素濃度が3割に達するタイミングまでの幅を横軸をもとに考えると正しいとわかります。

感覚的にも動物の上陸よりも、植物の上陸の方が早いのはわかると思います。

つまり、「生物の上陸」＝「植物の上陸」です。

図から、現在の大気中酸素濃度は2割。よってその半分は1割で、「植物の上陸」が1割到達以後であるので、この選択肢は正しいといえます。

単刀直入にこの選択肢は誤りです。

『_α光合成をする細菌が出現してから、_β光合成生物が酸素を発生する能力を獲得するまでには、約20億年が必要であった。』

の文から、βが酸素発生の能力を有することから逆説的にαが酸素発生を伴わない光合成を行うことになります。

αの光合成の一つとして有名なのは図中にもあるが硫黄によるものがあります。この反応式も頻出です。

6CO₂＋12H₂S→C₆H₁₂O₆＋6H₂O＋12S

しかし、βは必ず図中の「ストロマトライト」以前に誕生しているので、20億年ものギャップはないとわかります。

ミトコンドリアの細胞内共生は低酸素時代のことで正しいです。

酸素発生型光合成を最初に行ったのはシアノバクテリアであり、原核生物であるため正しい選択肢であると言えます。

酸素発生型光合成は約27億年前に始まり、酸素濃度が大きく増えるのはそれよりかなり後です。20億年かかったというのは妥当であると考えられます。

生物の陸上進出にはオゾン層形成と十分な酸素が必要なため、適切であると言えます。

無酸素光合成細菌の出現から酸素発生型光合成の出現までは20億年も空いていません。酸素が大気中に多く蓄積するまでに長く時間がかかったため、不適切な選択肢であると言えます。

ミトコンドリアの獲得は酸素濃度が低い時代であったため適切な選択肢であると言えます。

最初に酸素を発生する光合成生物が誕生したのは、約27億年前のシアノバクテリアです。シアノバクテリアは、原核生物のためこの選択肢は正しいと言えます。

大気中の酸素濃度が現在の3割に達したのは、約24億年前~現在の3割（約6~7億年前）ということで、約15~20億年ほどかかっているので正しいと言えます。

生物の大陸進出時は約5億年前。酸素濃度が現在の半分まで上昇した後なので、正しいと言えます。

光合成自体は酸素を出さない形で古くからあったと考えられている。

しかし、酸素を出さない光合成が出現したのは約35億年前。酸素を発生する光合成が出現したのは約27億年前。その差は、約8億年前。

文中の「約20億年」かかった、というのは長すぎるので、誤りとなります。

真核生物が、好気性細菌を取り込んでミトコンドリアを獲得したのは約20億年前です。当時の酸素濃度はかなり低く、現在の1割に満たないと考えられます。

そのため、ミトコンドリアを獲得した時期の酸素濃度が1割に満たないというのは、正しいと言えます。