2001年後期 科学と技術III(滅びゆく生物)
期末試験 問題と解答


【問題】

以下の問題群から5つを選んで下の欄の枠内に解答せよ。[1問20点]

  1. 森林が人間に与えている無償の恩恵を3つ、干潟が人間に与えている無償の恩恵を3つ、それぞれに挙げよ。
  2. 針葉樹林・照葉樹林・落葉広葉樹林、生物多様性が最も高いのはどれか、それはなぜか説明せよ。
  3. 里山の林床に生える絶滅危惧植物を保護するためフェンスを張って立ち入りを禁止した。この保護策は成功するか否か、説明せよ。
  4. 森林を大規模に失えば、二つの理由で気候に影響が出る。理由と影響を述べよ。
  5. コスタリカはどうやって熱帯雨林を守ろうとしているか説明せよ。
  6. ウエットランドの生物多様性が高いのはなぜか。とくに物理的要因を中心に述べよ。
  7. 急流の多い日本で水田環境が生物の生息場所としてはたした役割を説明せよ。
  8. ラムサール条約の趣旨を説明し、日本での対象地域を2つ挙げよ。
  9. 集団内の個体数が小さくなると遺伝子に絡んだ問題がふたつ生じやすくなる。どのような問題か説明せよ。
  10. 大洋の孤島に独特の生物が多いのはなぜか、そのような場所の生態系が侵入生物の影響を受けやすいのはなぜか、説明せよ。
  11. 大幅に数が変動する生物(例:魚類)を絶滅しないように保護しつつ収穫していくには、どのような収穫方法を用いればよいか。またそれが現実には実行しにくい理由は何か、説明せよ。
  12. ある可憐な花を咲かせる野草が稀少になっていると聞き、株分けなどして増やした個体を元の集団に植え戻してやった。植え戻した個体は他の個体と共に元気に花を咲かせているのだが、いっこうにその状態から数が増えない。その理由として考えられることを二つあげよ。

【解答】

1. 森林が人間に与えている無償の恩恵を3つ、干潟が人間に与えている無償の恩恵を3つ、それぞれに挙げよ。

森林:木材資源、燃料、水を蓄える、雲を作り雨を降らす、炭素の貯蔵庫、魚を育てる、生物をはぐくむ
干潟:洪水の調節、汚水の浄化、生物生産(漁業資源)、レクリエーションの場、水鳥の生息地
など

2. 針葉樹林・照葉樹林・落葉広葉樹林、生物多様性が最も高いのはどれか、それはなぜか説明せよ。

落葉広葉樹林。冬季に葉が落ちる落葉広葉樹林では、春先に日が林床に射し込み多くの植物が育ち、それを求めて多くの昆虫がやってくる。また落葉広葉樹林は実のなる樹種が多く、その実を求めて多くの動物がやってくる。

【コメント】落葉広葉樹林だけが葉を落とすと思ってその落ち葉が重要と書いた人が多かったが、どんな木でも古くなった葉は落とされる。常緑樹の林にも落ち葉はあります。

3. 里山の林床に生える絶滅危惧植物を保護するためフェンスを張って立ち入りを禁止した。この保護策は成功するか否か、説明せよ。

否。里山を構成する落葉広葉樹林は、放置すれば植生遷移により照葉樹林へと変化する。林床に日が射し込まなくなれば林床の植物は生存できなくなる可能性が高い。

【コメント】「人の手が入らなければ里山は滅びる」とだけ書いて、どうなるのか、なぜなるのか、の説明がなければ10点。「他の生物(花粉媒介者、動物)との関係が損なわれるので滅びる」というのは、よくある普通のフェンスぐらいでは起こりそうにないが、着目はよいので10点。

4. 森林を大規模に失えば、二つの理由で気候に影響が出る。理由と影響を述べよ。

(1) 森林は炭素の貯蔵庫。失えば大量の二酸化炭素が放出され、地球温暖化に寄与する。(2) 森林から放出される水蒸気が上空で雲となり雨を降らせる。失えば雨が減少する。

【コメント】「森林からの水の蒸発で蒸発熱が奪われているので失えば温暖化」というのは、局地的にはそうだが大きな気候という面では疑わしいので5点。「水が蓄えられなくなり洪水が起こる」というのは気候への影響ではないので0点。

5. コスタリカはどうやって熱帯雨林を守ろうとしているか説明せよ。

エコツアーと生物資源探索。地元の人間が先進国からの客を案内して保護された熱帯雨林を観光するエコツアーは、コスタリカの外貨獲得No.1の産業。国立生物多様性研究所は、外国の製薬会社と提携して薬効を持つ未知の生物成分を探索。

【コメント】エコツアーと生物資源探索の両方の説明をして20点。説明がなければ各5点。

6. ウエットランドの生物多様性が高いのはなぜか。とくに物理的要因を中心に述べよ。

水位が変動することで陸地にも水中にもなる。加えて海辺や河口の場合は潮の満ち引きに応じて塩分濃度も変動する。このような環境の変動により、多様なニッチ(生息環境)が生じて、それぞれのニッチに適応した多様な生物が生息できる。

【コメント】「陸地にも水中にもなる」というのがあれば正解としたが、正解は非常に少なかった。

7. 急流の多い日本で水田環境が生物の生息場所としてはたした役割を説明せよ。

(1) 大陸の緩やかな川に適応した生物は日本の急流の多い川では生息しにくいが、水田やその周りの水路やため池は流れが緩やかなため生息できる。(2) 川が氾濫してできる湿地や沼地は河川改修とともに消滅したが、水田はちょうどその代替として機能した。

【コメント】上の二つの答えを期待したのだけど、(2)の方を答えた人はいなかった。

8. ラムサール条約の趣旨を説明し、日本での対象地域を2つ挙げよ。

ウエットランドの破壊を阻止するために締結され、特に渡りをする水鳥の保護、および ウエットランドの生態学的、科学的、経済的、文化的、レクリエーション的価値を認識する事をめざす(賢明で持続的な利用を考える)。
釧路湿原、宮城県伊豆沼・内沼、クッチャロ湖、ウトナイ湖、霧多布湿原、厚岸湖・別寒辺牛湿原、谷津干潟、石川県片野鴨池、琵琶湖、新潟県佐潟、沖縄県満湖

【コメント】「ウエットランドの保護、水鳥の保護」で10点、「経済的、文化的、レクリエーション的価値」で5点、対象地域で5点。
「スウェットランド」って答えたのがいたな・・・。

9. 集団内の個体数が小さくなると遺伝子に絡んだ問題がふたつ生じやすくなる。どのような問題か説明せよ。

(1) 近交弱勢:一般に近親交配によって生まれた子供には、遺伝病や生存力低下、繁殖力低下が見られやすい(確率が高い)。有害遺伝子が二つそろう確率が高いため。 (2) 遺伝的多様性の低下:遺伝的多様性の低い集団は病気や変化にさらされ絶滅しやすい。

【コメント】上記2点について説明もあわせて20点。説明なしなら各5点。
オスとメスの比率が片寄りやすくなる、というのは厳密にはここで求めている「遺伝子に絡んだ問題」ではないが5点。

10. 大洋の孤島に独特の生物が多いのはなぜか、そのような場所の生態系が侵入生物の影響を受けやすいのはなぜか、説明せよ。

ごくまれにたどりついた移住者が、他の生物と競争したり捕食者に怯えたりしなくていい環境で、徐々に多様な生態的地位を占めて無数の種に分化していったため(適応放散)。競争や捕食にさらされてこなかったため、突然の侵入者に対処するすべを知らない。また逆に侵入者は原産地での天敵などから解放され爆発的に増殖する。

11. 大幅に数が変動する生物(例:魚類)を絶滅しないように保護しつつ収穫していくには、どのような収穫方法を用いればよいか。またそれが現実には実行しにくい理由は何か、説明せよ。

次世代を残すのに十分な一定数の親魚を必ず残すのが原則。多いときにはたくさん獲り、少ないときには制限したり禁漁したりする。しかしそれでは市場での流通量が変動してしまう。少ないときほど市場価値が上がりもっと獲りたくなる。

【コメント】「若魚を保護する」というのはたぶん本当は間違いだと思うが、シカの話をしたときにそのようなことを言ったようなので5点。「養殖すればいい」というのはもっともな話だが、授業内容から考えて全くポイントをはずしているので0点。

12. ある可憐な花を咲かせる野草が稀少になっていると聞き、株分けなどして増やした個体を元の集団に植え戻してやった。植え戻した個体は他の個体と共に元気に花を咲かせているのだが、いっこうにその状態から数が増えない。その理由として考えられることを二つあげよ。

花粉を媒介する動物(昆虫)がいない / 配偶相手が遺伝的に合わない / 種子が昆虫などに喰われる / 種子の発芽条件が満たされない / 芽生えがシカなどに喰われる / オス・メス別の株の植物で一方の性しか存在しない etc.

【コメント】最初巖が考えていたのは上記のうち最初の二つだけでした。みんなの方がいろいろ考えてくれた。



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2002. 2. 26.