植物群落の有機物生産に関する記述㋐〜㋓のうち妥当なもののみを挙げているのはどれか。

㋐　群落を構成する植物の総有機物生産量をPg、植物自身が呼吸で消費する有機物量をR とすると、植物群落の純一次生産（Pn）はPn=Pg-R で与えられる。

㋑　土壌には植物遺体や動物の遺体・排泄物などに由来する有機炭素が蓄積する。地球上の土壌有機炭素の総量は、陸上植物が含む有機炭素量より大きいと見積もられている。

㋒　植物群落の土壌表面からは二酸化炭素が放出されているが、これは植物の根の呼吸及び土壌微生物の炭酸同化作用によるものである。

㋓　温度・降水量ともに植物の成長に好適な熱帯多雨林は、他の気候帯の植物群落と比べて面積当たりの植物の現存量、土壌有機物量ともに大きい。

1．㋐、㋑
2．㋐、㋒
3．㋐、㋓
4．㋑、㋒
5．㋒、㋓

　解 説　　　　　

㋐、㋑ は妥当な記述です。
光合成による生産(総一次生産)から、呼吸による消費のみを差し引いたものが「純一次生産量」です。

㋒ ですが
微生物も「呼吸」でよいと考えられます。よって、㋒ は誤りです。

㋓ ですが
熱帯多雨林は、高温多雨で有機物がどんどん分解されて、流されていくため、土壌有機物は相対的に低いです。よって、㋓ は誤りです。

以上より、正解は 1 です。

生物の個体群サイズの動態に関する次の記述の㋐、㋑、㋒に当てはまるものの組合せとして最も妥当なのはどれか。

「ある地域での、ある種の生物の個体群サイズは、死亡、出生、移入、移出により増減する。個体群密度が高まると、資源をめぐる個体間の競争が厳しくなり、増殖速度は低下する。その様子を表現したロジスティック方程式においては、個体群密度の上限は ㋐ で決まる。

一方、個体群密度が極端に低くなると生存率や出生率が低下することがある。この現象を提唱したのは ㋑ である。2 種の生物が共通の資源を必要としている場合、それらの間で競争が生じる。競争関係にある2種の個体群サイズの動態を微分方程式を使って定式化したのが以下に示すロトカ・ボルテラの競争式である。

ここで N₁、N₂ は種1 、種2 の個体群密度、r₁、r₂ は種1 、種2 の内的自然増加率、K₁、K₂ は種1 、種2 の環境収容力、a₁、a₂ は競争係数である。この方程式から、 2 種が長期的に安定して共存するには、種内競争よりも種間競争が弱いという条件が要請される。K₁ と K₂ が等しい場合、この条件は ㋒ で表される。」

　解 説　　　　　

㋐ ですが
個体密度群の上限を決定するのは「環境収容力」です。内的自然増加率ではありません。ちなみに、内的自然増加率とは「個体群生態学において、その生物が潜在的にもっている最大の繁殖増加率」のことです。正解は 3 ~ 5 です。

㋑ ですが
個体群の密度がかなり低いときに，生残率や再生産率が減少する現象は「アリー効果」です。提唱はアリーです。正解は 3 or 4 です。

㋒ ですが
もしも α₁α₂ < 1 が正解だとすると、例えば α₁ = 10000、α₂ = 0.00001 で、2 種が長期的に安定して共存する、という状況が成立します。これはいくらなんでも種 2 の競争力が低すぎて生き残らないだろうと判断できるのではないでしょうか。

以上より、正解は 4 です。

生物多様性とその保全に関する記述㋐〜㋓のうち妥当なもののみを挙げているのはどれか。

㋐　生物多様性とは全ての生物の間の変異性をいうものであり、種の多様性と生態系の多様性の
二つのレベルの多様性からなる。

㋑　種の多様性が高いこと、希少種・固有種が集中して分布することなどにより、生物多様性の
保全の観点から特に重点的に保護すべき地域はレフュージアと呼ばれる。

㋒　生態系サービスは、人間が享受している生態系の恩恵であり、食料生産などの供給サービス、洪水制御などの調整サービス、レクリエーション機会の提供などの文化的サービスを含む。

㋓　人間活動に伴い持ち込まれた異なる地域の個体群や近縁種の遺伝子が、地域個体群に混入し
て、遺伝的構成が変化する現象を遺伝的撹乱と呼ぶ。

1．㋐、㋑
2．㋐、㋒
3．㋑、㋒
4．㋑、㋓
5．㋒、㋓

　解 説　　　　　

㋐ ですが
生物多様性とは、生態系・生物群系または地球全体に、多様な生物が存在していることです。「全ての生物の間の変異性」ではありません。よって、㋐ は誤りです。

㋑ ですが
レフュージアとは、広範囲にわたり生物種が絶滅する環境下で、局所的に種が生き残る場所のことです。待避地とも呼ばれます。「特に重点的に保護すべき地域」ではありません。よって、㋑ は誤りです。

㋒、㋓ は妥当な記述です。

以上より、正解は 5 です。

二酸化炭素濃度の上昇及び気候の変動と生物・生態系に関する記述㋐〜㋓のうち妥当なもののみを全て挙げているのはどれか。

㋐　造礁サンゴでは、海水温の上昇により共生藻類が放出されて白い骨格が見えるようになる白化現象が観察されている。

㋑　化石燃料の燃焼により大気中の二酸化炭素濃度が上昇すると、光合成の基質濃度が増加するため、植物の光合成生産速度は永続的に上昇する。

㋒　氷期・間氷期の長期的な気候変動の下では植物の分布の変化は起こらず、その場の新たな気候条件への適応が起きる。

㋓　植物由来のバイオ燃料の使用は、燃焼により二酸化炭素を生じるため、温室効果ガス濃度の上昇を起こし、地球温暖化を抑制する効果はない。

1．㋐
2．㋐、㋑
3．㋐、㋒、㋓
4．㋑、㋒
5．㋓

　解 説　　　　　

㋐ は妥当な記述です。

㋑ ですが
飽和現象が見られるため、永続的に上昇はしません。よって、㋑ は誤りです。

㋒ ですが
長期的気候変動の下、植物分布変化が起きると考えられます。よって、㋒ は誤りです。

㋓ ですが
バイオ燃料使用により、原料になる植物が CO₂ を吸収しているのだから、理論的には CO₂ 消費量が 0 になります。そのため、地球温暖化抑制につながると考えられています。よって、㋓ は誤りです。

以上より、正解は 1 です。

哺乳類のフェロモンに関する次の記述の㋐〜㋓に当てはまるものの組合せとして最も妥当なのはどれか。

「フェロモンには、大きく分けて、他個体の行動に影響を及ぼす場合と他個体の生理的状態に影響を及ぼす場合とがあり、後者は ㋐ 効果と呼ばれる。

哺乳類で最初に ㋐ 効果が発見されたのはマウスにおいてである。雌マウスのみを集団で飼育している場合、発情周期が ㋑ なるが、この現象はリー・ブート効果と呼ばれる。このような雌のみの飼育集団に雄マウスの匂いを与えると、雌マウスの発情周期は ㋒ なるが、その際、発情周期が ㋓ する。この現象はウィッテン効果と呼ばれる。」

　解 説　　　　　

㋐ ですが
他個体の「行動」に影響を及ぼすのが、「リリーサー」、生理的状態に影響を及ぼすのが「プライマー」です。正解は 1 or 2 です。

㋑ ~ ㋓ ですが
雌マウスのみで飼育すると、発情周期は「長く」なります。雄マウスの匂いで「短く」かつ「同期化」します。これがホイットン（ウィッテン）効果です。

以上より、正解は 2 です。

生物の系統分類に関する次の記述の㋐〜㋓に当てはまるものの組合せとして最も妥当なのはどれか。

「Whittaker は生物を原核生物・原生生物・菌・植物・動物の五つの㋐に分けた。現在の分子系統解析によると、これらのうち菌は㋑に一番近いと考えられている。

また、原生生物・菌・植物・動物は真核生物として1 群にまとまるが、原核生物は真正細菌と古細菌に分けられ、真核生物と合わせて三つの㋒を構成している。

真正細菌・古細菌・真核生物の系統関係を明らかにするためには、系統樹上の㋓の位置を決める必要がある。」

㋐　㋑　㋒　㋓
1．界　　　　　植　物　　ドメイン　　根
2．界　　　　　動　物　　ドメイン　　根
3．界　　　　　動　物　　ドメイン　　節
4．ドメイン　　植　物　　界　　　　　節
5．ドメイン　　動　物　　界　　　　　節

　解 説　　　　　

㋐ ですが
Whittaker （ホイタッカー）の五「界」説です。正解は 1 ~ 3 です。

㋑ ですが
五界説では、菌は「動物」に近いと考えられています。正解は 2 or 3 です。

㋒ は、選択肢よりドメインです。

㋓ ですが
系統関係を明らかにするためには「根」の位置を決める必要があります。

以上より、正解は 2 です。