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関連事項とともに覚える!中学「理科2分野」の「生物の進化」分野の学び方

中学理科では、高校や大学では細分化される内容を広く浅く学ばなければならないので、苦手分野を抱えてしまう中学生は多くいます。

今回はその中でも「生物の進化」の勉強法を紹介します。

化石からみる進化

ここでは、化石から観察される特徴から生物の進化をたどります。

例えば、ウマの祖先を化石でたどることによって、ウマが草食動物としてより適応的に進化したことを読み取ることができます。

化石の中で特に重要なのは示準化石と示相化石です。

示準化石

示準化石は化石が見つかる地層の年代を示す化石です。示準化石となるのは、限られた期間広域に生息した生物です。

示相化石

示相化石はその当時の環境を示すものです。示相化石となるのは、限られた環境にしか生息できず、現生種と近縁の生物です。

覚え方

この2つは混同しがちですが、「準」は「基準」、つまり時代の基準となるという意味です。「相」は「様相」の「相」であり、当時の環境の「様相=様子」を教えてくれるもの、と知っておくと、混乱せずに済むでしょう。

示準化石と示相化石の具体例は、自分で表などを作り工夫して覚えることが重要です。

解剖学からみる進化

解剖学的な特徴から進化の歴史を知ることもできます。

相同器官

例えば、ヒトの腕と鳥類の翼は、機能は違いますが骨格の構造はほぼ同じです。これは、ヒトと鳥類が共通の祖先から進化したことを示します。

このように同一の発生起源をもつ器官を相同器官と呼び、相同器官を持つ生物同士は同一の祖先から進化したことが分かります。

相似器官

例えば昆虫類のハネと鳥類の羽根は、機能はよく似ていますが、構造は全く異なります。

このように機能が同じでも発生上の起源が異なるものを相似器官と呼びます。

覚え方

同じ祖先から進化した器官が相同器官、似ているだけで、祖先が異なるものが相似器官と覚えましょう。

痕跡器官

内容

痕跡器官とはかつてある器官が存在していた痕跡があるが、現在では退化し、機能を失ったもののことを言います。

例えばヒトの尾骨は類人猿の尾の痕跡であり、目の鼻側にある膜(結膜半月ひだ)は両生類などの瞬膜の名残です。

これらのことから、ヒトは類人猿や両生類などと共通の祖先を持つことが分かります。

覚え方

ヒトの痕跡器官で他に代表的なものは、虫垂(盲腸)、耳を動かす筋肉、犬歯、第三大臼歯などがあります。

かつてどんなはたらきをもっていたのか、他の生物では現在でも残っているのかなどをまとめて覚えておきましょう。画像はその一例です。

中間型生物

内容

中間型生物の代表的な化石は、始祖鳥の化石です。始祖鳥の化石からは、鳥類の特徴である全身を覆う羽毛と、は虫類の特徴である歯や尾が、同時に見つかっています。これは、は虫類が鳥類へ進化する様子の中間であると考えられます。

理解の方法

このような中間型生物により、「進化は急激に新種の生物が発生するのではなく連続的に変化が起きる」ということを理解しておきましょう。

他にも中間型の特徴を持つ生物はいますので、進化がどのように連続的なのか調べてみると、より理解が深まるでしょう。

発生過程の比較

発生とは

発生とは、生物が胎内や卵内で成長していくことです。

発生過程の解説

脊椎動物の発生過程で、ある段階まではすべてが共通の形態や特徴を示します。この事からは、すべての脊椎動物が共通の祖先をもつのではないかということが考えられます。

発生中のある時期を過ぎると、両生類にはえらが形成され、発達していきますが、は虫類や鳥類では発達しないなどの差異が見られるようになります。

覚え方

生物の発生過程で、近縁の生物同士は似たような形態を経ること、祖先の進化をたどるかのように発生することを、重要なポイントとして覚えておきましょう。

分布からみる進化

内容

分布する環境によって、ある生物が様々な形態に分化して生息している場合があります。有名な例は、ガラパゴス諸島などに生息するフィンチの仲間です。

このフィンチたちは、もとは1つの種でしたが、大陸から島々に渡り、環境の変動を経験した結果、それぞれ多様な生態に進化しました。固い木の実を餌とするものは、木の実を割るために大きなくちばしを持ちます。花粉を食べるものは、花粉を食べやすいように細長いくちばしを持ちます。

覚え方

同種・近縁種であっても分布する地域、環境などによって、進化の道筋が1つでないことを覚えておきましょう。

生きている化石

内容

生きている化石とは、化石で発見されるときの形態と生きているときの形態がほとんど変わらず、当時の姿のまま生き残った生物のことです。

代表例にはシーラカンス(現生種はラティメリア)、イチョウ、カブトガニなどがあります。

覚え方

化石に見られる形態と現生種の持つ形態を比較することで、生きている化石を覚えると、記憶に長く定着します。

おわりに

ここでは、「生物の進化」について、特に重要な点を抜粋して書きました。覚え方のポイントをいくつか紹介してきましたが、基本的にはある知識を覚えるとき、背景や関連事項もセットで覚えることで、確実に暗記ができます。

そこには時として必要のない知識も含まれるかもしれませんが、知っていることが多い方がお得ですから、無駄ということはありません。

化石と生物、生物と生物同士の関係性を考えながら暗記してください。

(image by amanaimages)
(image by 筆者)

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