地球の大気に関する問題の解説と解答

地球の大気に関する問題は、地球の歴史と生物の進化における重要な部分を理解する手助けとなります。今回は、大気中の酸素や二酸化炭素の変動、真核生物の出現、オゾン層の形成など、地球の大気に関する基本的な知識を問題形式で学びましょう。ここでは各選択肢を詳しく解説し、正しい選択肢を見つけます。

1. 地球誕生時の原始大気と酸素の減少

問題の選択肢1では、「地球誕生時の原始大気に水蒸気や酸素が大量に含まれていたが、原始海洋が形成されると、大気中の酸素は海水に溶け込んで減少した」とあります。しかし、実際には原始大気には酸素はほとんど存在していなかったとされています。初期の地球では酸素はほとんど含まれておらず、酸素の増加は後の光合成によるものです。このため、この選択肢は誤りです。

2. 真核生物と光合成による酸素の増加

選択肢2では、「原生代以前に出現した真核生物のグリパニアが光合成を行い、大気中の酸素は急激に増加した」とあります。グリパニアなどの初期の真核生物が光合成を行い、酸素を大気に放出したことは事実です。この光合成の結果、大気中の酸素濃度が増加し、酸素が生命に必要不可欠な成分となりました。この選択肢は正しいです。

3. 古生代のオゾン層と陸上進化の促進

選択肢3では、「古生代にはオゾン層が形成され、地表に到達する紫外線が減少し、生物の陸上進化が促された」とあります。オゾン層が紫外線を吸収し、地表に届く紫外線を減少させることによって、陸上進化が促されたのは確かです。これは生物が陸上に進出するために必要な条件であり、この選択肢は正しいです。

4. 石炭紀と二酸化炭素濃度の増加

選択肢4では、「石炭紀には二酸化炭素濃度が上昇し、温暖な気候となり、生物による有機物の生産量が増加し、石油のもととなった」とあります。石炭紀は確かに温暖な気候であり、植物の成長が活発で、有機物の生産が増加しましたが、石油の形成はそれよりも後の時代に起こるものです。この選択肢は正しくない可能性があります。

5. 白亜紀と酸素濃度の増加

選択肢5では、「白亜紀には大森林が発達し、酸素濃度が増加し、植物の遺骸が埋積し、二酸化炭素が減少した」とあります。白亜紀には確かに大森林が発達し、植物の成長が活発になり、大気中の酸素濃度が増加しました。しかし、この時期に二酸化炭素が減少したという点については確実性に欠けるため、部分的に誤りが含まれている可能性があります。

まとめ

この問題では、地球の大気の進化に関する基本的な知識を問われています。正しい選択肢は2と3です。1は誤り、4と5は一部正しい部分もありますが、厳密には不正確です。大気の酸素や二酸化炭素の変動に関しては、光合成による酸素の増加やオゾン層の形成など、重要な要素が影響を与えています。