共通テスト（理科） 過去問
令和6年度（2024年度）追・再試験
問142 (生物（第6問） 問2)

酸素濃度の上昇による地球環境の変化についての問題です。
光合成により大量のO²が放出されたことの影響をまとめておきましょう。

①シアノバクテリアが光合成でO_²放出
②海中の金属イオンの酸化・沈殿
③海中O₂濃度上昇→好気呼吸(酸素を使う呼吸)をする生物が繁栄
④大気中O₂濃度上昇→オゾン層形成→紫外線遮断→生物の陸上進出

以上を参考に穴埋めをします。

海洋中のO₂濃度の上昇は、（　ウ：呼吸　）を行う真核生物の繁栄につながり、O₂は大気に拡散し、成層圏にオゾン層を形成した。オゾン層は、太陽光の_※（　エ：紫外線　）を遮断する効果があり、陸上で生物が生存しやすい環境をつくった。

※赤外線：赤より波長が長い光。エネルギー値は低め。加熱やセンサーに利用。

したがって答えは、ウ：呼吸　エ：紫外線　です。

（ウ）

酸素が増えると、酸素を使って有機物からエネルギーを取り出す呼吸を行う生物が有利になります。

つまり、酸素が増える→酸素を使った呼吸ができる→効率よくエネルギーを得られる→そのような真核生物が繁栄すると考えられます。

よって、（ウ）＝呼吸となります。

（エ）

大気中の酸素からオゾンがつくられ、成層圏にオゾン層が形成されます。オゾン層には、太陽から届く紫外線を吸収する働きがあります。

紫外線は生物のDNAなどにダメージを与えるため、

オゾン層が紫外線を遮断する→陸上でも生物が生存しやすくなると考えられます。

よって、（エ）＝紫外線となります。

「光合成」

光合成は、主に二酸化炭素と水を使って有機物を作り、酸素を発生させる反応です。

すでにシアノバクテリアなどが光合成によって酸素を増やしていたので、酸素濃度の上昇によって特に有利になったのは光合成ではありません。

「赤外線」

オゾン層が吸収するのは、主に紫外線です。

赤外線は、オゾン層によって遮断されることを問うものではありません。

この問題は、酸素発生型光合成による酸素濃度の上昇が、生物の進化や地球環境に与えた影響について理解しているかを問う問題です。

【ウの解説】呼吸

海洋中の酸素濃度が上昇すると、酸素を利用して効率よくATPを合成する好気呼吸が可能になりました。

好気呼吸は嫌気呼吸や発酵よりも多くのATPを得られるため、真核生物はより多くのエネルギーを利用できるようになり、繁栄につながりました。

したがって、（ウ）には「呼吸」が入ります。

【エの解説】紫外線

大気中に増えた酸素の一部は成層圏でオゾン（O₃）となり、オゾン層を形成しました。

オゾン層は、DNAを損傷させる紫外線を吸収する働きがあります。その結果、生物が強い紫外線を受けにくくなり、陸上でも生存しやすい環境が整いました。

したがって、（エ）には「紫外線」が入ります。

したがって、（ウ）呼吸、（エ）紫外線となる選択肢を選びましょう。