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生物の変遷と進化

1 セキツイの動物の進化

(1)化石が見つかる地層の年代

 そのなかまのもっとも古いものの化石が発見される地層の年代は,魚類→両生類→ハチュウ類→(鳥類・ホニュウ類)の順に新しくなります。つまりセキツイ動物は水中の生物から陸上の生物へと進化をとげてきたといえます。

(2)セキツイ動物のなかまとしての近さ

 違うなかまの生物は,共通する特徴が多いほど,近いなかまであると考えられます。

〈セキツイ動物の特徴と共通点〉

魚類 両生類 ハチュウ類 鳥類 ホニュウ類
子のうまれ方 卵生 卵生 卵生 卵生 胎生
子をうむ場所 水中 水中 陸上 陸上 陸上
卵のようす 殻がない 殻がない 殻がある 殻がある
体温 変温 変温 変温 恒温 恒温
呼吸器官 えら 子はえら
おとなは肺と皮膚
生活場所 水中 子は水中
おとなは陸上(水辺)
陸上 陸上 陸上

上の表においてセキツイ動物の共通する特徴の数を表した表が次の表になります。

〈特徴が共通する数〉

魚類
両生類 6      
両生類    
ハチュウ類 3 4    
ハチュウ類  
鳥類 2 3 6  
鳥類
ホニュウ類 1 2 4 5

上の表以外に「背骨を持つ」という共通の特徴が1ふくまれます。

両生類の子かおとなのどちらかが共通ならば0.5を加える計算になります。

(例)  魚類と両生類の共通の特徴は,背骨を持つ(1),卵生である(1),水中産卵である(1),卵に殻がない(1),変温動物である(1),えら呼吸である(0.5),水中生活である(0.5),となりますので
1+1+1+1+1+0.5+0.5=6となります。

(3)進化

 生物が,長い年月をかけて代を重ねる間に変化していくことをいいます。

セキツイ動物の進化の道筋

(4)水中から陸上へ

 次のからだの変化によって,水中生活する魚類のあるものから両生類へ,さらに陸上生活をするハチュウ類へと進化していきました。

  • えら呼吸⇒肺呼吸
  • ひれ⇒あし
  • 殻のない卵を水中にうむ⇒乾燥にたえられる殻のある卵を陸上にうむ

(5)陸上のより広い地域へ

 両生類から水分が体外へ出にくいうろこをもつハチュウ類へ,さらに,体温を一定に保てる羽毛や体毛をもつ鳥類やホニュウ類へと進化しました。このように,乾燥や温度変化にたえられるように進化し,陸上のさらに広い範囲で生活できるようになりました。

2 進化の証拠

(1)進化の証拠と考えられる生物

  • シソチョウ(始祖鳥)

     約1億5千万年前の地層から化石が発見されました。ハチュウ類と鳥類の中間的な特徴をもち,鳥類がハチュウ類のあるものから進化した証拠となります。

  • シソチョウ

  • カモノハシ

     オーストラリアに生息するホニュウ類です。ハチュウ類に似た特徴をあわせもち,初期段階のホニュウ類としてとらえられています。

    • ホニュウ類の特徴…体毛でおおわれている。子はめすの乳で育つ。
    • ハチュウ類の特徴…卵を産む。体温が安定していない。
  • カモノハシ

  • シーラカンス

     あしのような丸いひれをもつ魚類です。数千万年前に絶滅したなかまの形を保ち,ひれの骨格が,魚類から両生類が進化する初期の段階を表します。

    胸びれと腹びれの骨格が陸上動物の前あしの骨格と基本的な作りがよく似ている。

  • シーラカンス

  • ハイギョ(肺魚)

     えらのほかに肺をもち,空気呼吸ができる魚類です。また,ひれが前あしと後ろあしのようにしっかりしています。このことから魚類と両生類の中間であることがわかります。

  • ハイギョ

(2)相同器官

 形やはたらきが違うが基本的なつくりがよく似ていて,もとは同じものであったと考えられる器官のことをいいます。

  • 相同器官は,現在のセキツイ動物が,過去の同じセキツイ動物(共通の祖先)が変化することで生じてきたことを示す証拠です。
  • 相同器官の違いから,生物が生活に適するように進化してきたことがわかります。

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