共通テスト(理科) 過去問
令和6年度(2024年度)本試験
問53 (地学基礎(第1問) 問5)

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問題

共通テスト(理科)試験 令和6年度(2024年度)本試験 問53(地学基礎(第1問) 問5) (訂正依頼・報告はこちら)

生物進化と地球環境の変化に関する次の文章を読み、後の問いに答えよ。

我々が呼吸に使っている酸素分子O2は、(a)先カンブリア時代に現れた光合成生物である( ウ )によってつくられ始めた。海中に放出された酸素と海水中の鉄イオンが結びついて沈殿することで、縞状(しまじょう)鉄鉱層が形成された。その後、大気中の酸素の濃度が上昇し、古生代後半にはピークに達した。この時代には( エ )の大森林が形成された。

上の文章中の( ウ )・( エ )に入れる語の組合せとして最も適当なものを、次の選択肢のうちから一つ選べ。
  • ウ:グリパニア(真核生物)  エ:被子植物
  • ウ:グリパニア(真核生物)  エ:シダ植物
  • ウ:シアノバクテリア(原核生物)  エ:被子植物
  • ウ:シアノバクテリア(原核生物)  エ:シダ植物

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この過去問の解説 (3件)

01

酸素O2の大気中への供給は、光合成を行う生物の出現によって始まりました。

また、古生代後半に大気中の酸素濃度がピークに達した時代には、特定の植物群が大森林を形成しました。

では、問題を見てみましょう。

選択肢4. ウ:シアノバクテリア(原核生物)  エ:シダ植物

シアノバクテリアは約27億年前に現れた光合成を行う原核生物で、海中に酸素を放出しました。

放出された酸素は海水中の鉄イオンと結びついて縞状鉄鉱層を形成し、その後大気中の酸素濃度が上昇しました。

 

古生代後半石炭紀)には、シダ植物の大森林が形成されました。

この大森林が地中に埋もれたものが石炭の原料となっています。

 

そのため、この選択肢は正しいです。

まとめ

・シアノバクテリア = 光合成を行い大気への酸素供給をスタートした原核生物

・縞状鉄鉱層 = 鉄イオン+シアノバクテリアの酸素が反応して形成

・石炭紀の大森林 = シダ植物(地中に埋もれて石炭の原料に)

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02

大気中の酸素の起源と、古生代後半の植物相を結びつけて理解しているかを問う問題です。

選択肢4. ウ:シアノバクテリア(原核生物)  エ:シダ植物

(ウ):
酸素をつくり始めたのは、先カンブリア時代のシアノバクテリア(原核生物)です。

 

グリパニアは初期の真核生物とされますが、酸素を大量に供給した主な生物ではありません。

酸素供給の主役はシアノバクテリアです。

 

(エ):
古生代後半(石炭紀)には、巨大なシダ植物の森林が広がりました。

 

被子植物は中生代以降(白亜紀)に繁栄したもので、古生代後半には存在していません。

まとめ

以上より、正しい選択肢は、

ウ:シアノバクテリア(原核生物)
エ:シダ植物

です。

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03

われわれが呼吸に使っている酸素分子O2は、先カンブリア時代に現れた「シアノバクテリア」によって始まりました。

シアノバクテリアは、先カンブリア時代に誕生した光合成をする細菌です。地球で最初に酸素を大量生産した生物で、ストロマトライトという構造を作ります。

一方、グリパニアは、約21億年前の化石生物で、最古級の真核生物と考えられています。グリパニアは、酸素を増やしていないので、誤りとなります。

 

大気中の酸素濃度が上昇し、古生代後半にはピークに達しました。この時代には「シダ植物」の大森林が形成されました。

シダ植物は古生代のデボン紀頃に出現し、古生代(石炭紀)には大繁栄をして大森林を形成しました。

一方、被子植物は中生代(白亜紀頃)に出現しました。

問題文の「古生代後半に大森林が形成された」というのは、石炭紀を指します。この時代にはまだ被子植物は存在していない。したがって、大森林を形成したのはシダ植物であり、被子植物とするのは誤りとなります。

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