共通テスト(理科) 過去問
令和5年度(2023年度)本試験
問160 (生物(第6問) 問3(2))
問題文
次の文章を読み、後の問いに答えよ。
ヒカルさんとユウさんは、アユの縄張りと群れについて話をした。
ヒカル:この前、アユの縄張りのことが授業に出てきたよね。教科書には、縄張りを持つアユと群れるアユがいるって書いてあったけど、そうなったのは個体どうしが(a)資源をめぐって争った結果だよね。縄張り個体と群れ個体との間には何か違いがあるのかな。
ユウ:そうだね。縄張りを維持することで食物の藻類を確保できるのだったら、縄張り個体と群れ個体の成長も違うかもしれないね。アユの縄張りに関する論文があるかインターネットで調べてみようよ。
ヒカル:先の実験の結果から二人の疑問は解決したけど、他の種の魚でも、アユのように縄張りの大きさは変化するのかな。
ユウ:(b)湖底の藻類を食べるアフリカの魚で、水深と個体群密度によって縄張りの大きさが変化する種がいるって書いてある論文を見つけたよ。
ヒカル:たしかに、縄張りを維持する労力(コスト)は個体群密度の違いで変わるよね。でも、どうして水深が縄張りの大きさと関係するのかな。
ユウ:藻類の成長には太陽の光が関係しているからだと思うよ。
ヒカル:そうだね。水の中では深くなるにつれて暗くなっていくからね。
下線部(b)に関連して、論文中では、湖の地点X~Zで、藻類食の魚Tの縄張り行動が観察され、縄張り個体の数と群れ個体の数の合計から個体群密度が算出されている。さらに、各地点の水深と藻類の量が調べられている。表2は、各地点の水深と個体群密度を表したものである。また図1は、地点Xにおいて、藻類の量と縄張り行動から推定された、縄張りの大きさと利益・労力の関係(以下、モデル)を示したものである。
地点Yと地点Zのモデルが①〜④のいずれかとすると、地点Zの最適な縄張りの大きさとして最も適当なものを、後の選択肢のうちから一つ選べ。
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問題
共通テスト(理科)試験 令和5年度(2023年度)本試験 問160(生物(第6問) 問3(2)) (訂正依頼・報告はこちら)
次の文章を読み、後の問いに答えよ。
ヒカルさんとユウさんは、アユの縄張りと群れについて話をした。
ヒカル:この前、アユの縄張りのことが授業に出てきたよね。教科書には、縄張りを持つアユと群れるアユがいるって書いてあったけど、そうなったのは個体どうしが(a)資源をめぐって争った結果だよね。縄張り個体と群れ個体との間には何か違いがあるのかな。
ユウ:そうだね。縄張りを維持することで食物の藻類を確保できるのだったら、縄張り個体と群れ個体の成長も違うかもしれないね。アユの縄張りに関する論文があるかインターネットで調べてみようよ。
ヒカル:先の実験の結果から二人の疑問は解決したけど、他の種の魚でも、アユのように縄張りの大きさは変化するのかな。
ユウ:(b)湖底の藻類を食べるアフリカの魚で、水深と個体群密度によって縄張りの大きさが変化する種がいるって書いてある論文を見つけたよ。
ヒカル:たしかに、縄張りを維持する労力(コスト)は個体群密度の違いで変わるよね。でも、どうして水深が縄張りの大きさと関係するのかな。
ユウ:藻類の成長には太陽の光が関係しているからだと思うよ。
ヒカル:そうだね。水の中では深くなるにつれて暗くなっていくからね。
下線部(b)に関連して、論文中では、湖の地点X~Zで、藻類食の魚Tの縄張り行動が観察され、縄張り個体の数と群れ個体の数の合計から個体群密度が算出されている。さらに、各地点の水深と藻類の量が調べられている。表2は、各地点の水深と個体群密度を表したものである。また図1は、地点Xにおいて、藻類の量と縄張り行動から推定された、縄張りの大きさと利益・労力の関係(以下、モデル)を示したものである。
地点Yと地点Zのモデルが①〜④のいずれかとすると、地点Zの最適な縄張りの大きさとして最も適当なものを、後の選択肢のうちから一つ選べ。
- 1.5m2
- 2m2
- 2.5m2
- 3m2
- 5m2
- 9m2
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この過去問の解説 (3件)
01
この問題は、水深と個体群密度の変化によって、縄張りから得られる利益と縄張りを維持するための労力がどのように変化するのかを考察し、その結果として最適な縄張りの大きさを推定する問題です。
地点Zでは、
水深が2m→10mに増加
個体群密度が1.0→0.3に減少
しています。
藻類は光合成によって成長するため、光が届きにくくなると藻類の量は減少します。
そのため、縄張りを広げても得られる利益は小さくなると考えられます。
つまり、利益を表す実線は、地点Xよりも低くなっています。
また、個体群密度が低下すると、他個体との争いが減り、縄張りの防衛に必要な労力が小さくなると考えられます。
つまり、労力を表す破線は、地点Xよりも下方に移動しています。
よって以上より地点Zを表すグラフは④のグラフであると考えられます。
最適な縄張りの大きさは、利益と労力の差が最大になる地点です。
利益と労力の差が最も大きいのは、およそ5m²付近です。
したがって、地点Zの最適な縄張りの大きさは約5m²です。
不適です。
不適です。
不適です。
不適です。
正解です。
不適です。
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02
地点Zでは、水深が深いため、地点Xよりも利益が小さくなると考えられます。また、個体群密度は小さいため、労力は低くなると考えられます。そこから導かれるモデルを選択することで、利益から労力を差し引いた値が最大になる縄張りの大きさが適切と言えます。
この選択肢が正しいです。
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03
まずは、選択肢中のグラフから地点Zを示すものを選びます。地点Zは水深10mなので、利益は地点X、Yに比べて小さくなります。また、地点Zの個体群密度は地点X、Yに比べて非常に小さいので、かかる労力は小さいです。すると、選択肢は一つに定まり、あとは利益から労力を引いた値が最も大きくなる縄張りの大きさを定めれば正解になります。
正解です。
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