第48講 反射と筋収縮

基礎から分かる生物
進化② 植物の陸上進出
1．陸上環境の変化
環境の変化
酸素発生型光合成生物の光合成によって大気中の酸素が増加．
↓
オゾン層の形成
3O2 ＋ 紫外線 → 2O3
その影響…紫外線は生物にとって有害
オゾン層が紫外線を吸収し，地表に達する紫外線が減少．
→ 生物の陸上進出を可能にした．
2．陸上への対応
体の変化(陸上＝乾燥への対応)
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
表皮，クチクラの発達

維管束の発達

花粉や胚珠など，配偶子の保護
3．植物の陸上進出
① 古生代 シルル紀～デボン紀 (3.5～4.5 億年前)
コケ植物・シダ植物の出現．
(1) コケ植物
藻類から表皮を発達させて，陸上に進出(土壌を形成)
(2) シダ植物
維管束を発達させて仮道管を獲得 → 上に伸長できるようになった
② 古生代 石炭紀 (3～3.5 億年前)
シダ植物が大型化．ロボク・リンボクなど木生シダ植物が繁栄．
裸子植物が出現．種子を形成(配偶子を乾燥から守る)
③ 中生代 (2.5 億～0.65 億年前)
シダ植物の衰退 → 裸子植物の繁栄
被子植物の出現(胚珠を子房で包む)
④ 新生代 (0.65 億年前～)
被子植物の繁栄．
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基礎から分かる生物
地球上の生命の歴史と生物群に関する次の文章を読み，問い(問 1～3)に答えなさい．
光合成生物により放出された酸素が大気中に蓄積した結果，
a
が形成されて有害な紫外
線が吸収されるようになると，①淡水域で岸辺近くの浅い場所に生育していた光合成生物のあ
るものが陸上に進出し，陸上植物に進化していった．陸上では，植物は水中で生活していると
きよりも強い光を利用できるが，乾燥に耐えねばならなかった．やがて，植物体のなかで水分
や光合成産物などを輸送するための
b
をもつ植物が進化し，胚と胚乳をそなえた種子を形
成するようになった．また，種子植物のなかに胚珠が子房に包まれた花をもつものが現れ，②
それらの植物は芽ばえの葉のようすのちがいによって大きく 2 群に区別されている．
問 1 文中の a ～ b に適切な語を記入しなさい．
問 2 下線部①に最も関連の深い生物を，以下の 1～5 から選び，番号を記入しなさい．
1．ミドリムシ
2．ボルボックス
3．アオサ
4．シャジクモ
5．ネンジュモ
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問 3 下線部②の 2 群(ここではＡ，
Ｂ群)にふくまれる植物の組み合わせとして適切なものを，
以下の 1～5 から選び，番号を記入しなさい．
Ａ群
Ｂ群
1．
ケヤキ，ウルシ
－
アカザ，ニンジン
2．
アブラナ，ヨモギ
－
ススキ，チカラシバ
3．
パンコムギ，ワラビ
－
トマト，イタドリ
4．
ソテツ，イチョウ
－
ゼニゴケ，スギゴケ
5．
ツバキ，ヘゴ
－
ユリ，イネ
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基礎から分かる生物
生物進化の歴史を眺めると，体のつくりが大きく変化し，その後の発展に結びついている例
が多いことに気づく．陸上植物を例にとり，以下の問 1～問 3 に答えよ．
問 1 水中生活をしていた藻類が陸上植物に進化する際に，植物の体のつくりは，陸上の無
機的環境に応じて大きく変化した．陸上の無機的環境と水中の無機的環境とのおもな違
いを三つあげよ．また，その違いに対する陸上植物の対応の仕方も述べよ．
問 2 シダ植物から種子植物へ進化する際に，非常に変化したと思われる体のつくりはどの
ようなものか．また，そのことは適応上どのような利点があると考えられるか，述べよ．
問 3 植物の体のつくりで被子植物が裸子植物と大きく異なる点をあげよ．また，そのこと
が適応上どのような利点があると考えられるか，述べよ．
次の文章を読んで，問 1～5 に答えなさい．
大気中に酸素が多いという他の惑星には見られない地球の環境は，40 数億年と考えられる地
球の長い歴史の中で，生物の進化や生命活動の結果として築かれてきたものである．すなわち，
誕生直後の地球の大気中の酸素濃度は，現在の 1 万分の 1 以下であった．
地球上での最初の生命は，約 38 億年前に有機物が豊富な海の中で生まれ，嫌気呼吸により
エネルギーを得て生命を維持していたと考えられている．やがて，太陽から地球へ降り注ぐ光
のエネルギーを利用する新たな生物が誕生した．それは現在でも生き残っている(1)光合成細菌
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の仲間で，光のエネルギーを使って有機物を合成する最初の光合成生物である．そして，30 億
年前頃になると，その後の地球環境と生命の進化に大きな影響を与えることになる(2)ラン藻(シ
アノバクテリア)の仲間が誕生した．光合成細菌とラン藻は共に核を持たない
ア
生物であ
るが，ラン藻は光合成細菌とは異なり，光合成反応の過程で水を分解することで副産物として
の酸素を生成して細胞の外へ放出する．
酸素を発生するラン藻の誕生と繁栄は，地球環境にとって非常に画期的な出来事であり，大
気中の酸素濃度が増加する中で，酸素を使って有機物を酸化してエネルギーを獲得する生物が
出現した．やがて，約 20 億年前に大気中の酸素濃度が現在の 1％程度まで増加した時点で，核
をもつ イ 生物が誕生し，生命は多細胞化および複雑化の道を歩みだした．しかし，まだし
ばらくの間，生命の生育場所は水の中に限定されていた．ようやく(3)4 億 2 千万年前頃になっ
て，ある種の緑藻類の仲間から進化した植物が水中から陸上へ進出することに成功した．引き
続き動物も上陸し，これらの生命は陸上の環境に適応しながら生育の場を広げていった．
このように地球上での生命の進化にとって(4)藻類や陸上植物などの酸素発生型光合成生物は
非常に重要な役割を果たしてきており，現在の地球生態系や地球環境の維持にも不可欠な存在
となっている．
問 1 空欄
ア
と
イ
にあてはまる最も適切な語句を解答欄に記入しなさい．また，
ア 生物と イ 生物の細胞が一般的にもつ共通な構成要素を次の語句から 2 つ選び，
番号で答えなさい．
① 細胞膜
② 核 膜
④ リボソーム
⑤ 小胞体膜
③ ミトコンドリア
問 2 下線部(1)の光合成細菌の光合成に固有で，陸上植物の光合成には直接関係しないもの
を次の語句から 2 つ選び，番号で答えなさい．
① チラコイド
② バクテリオクロロフィル
③ 硫化水素
④ 光化学系
⑤ ATP 生成
⑥ カルビン－ベンソン回路
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基礎から分かる生物
問 3 下線部(2)は核を持たない生物であるが，この生物の光合成に関与する遺伝子やタンパ
ク質の構造および光合成反応の仕組みは，核をもつ生物である藻類や陸上植物の葉緑体
とよく似ている．したがって，両者の光合成はまったく独立して進化してきたとは考え
にくい．このことから，進化の過程で起こったと考えられるラン藻と葉緑体との関係に
ついて，現在もっとも有力な説を 50 字以内で説明しなさい．
問 4 下線部(3)の時期に生物が水中から陸上へ進出することが可能になった理由を，80 字
以内で述べなさい．
問 5 下線部(4)について，生態系での役割を考えた場合，陸上植物や藻類などの光合成生物
は何とよばれるか．また，自らが必要とする有機物を栄養として取り入れる必要がなく，
炭素源として二酸化炭素を利用して生育する様式の生物の名称を答えなさい．
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