中学受験理科｜コケムシは植物？｜群体と一匹を数え分ける

水中の石や水草に付いた、こけのような模様やゼリー状のかたまり。コケムシという名前でも、植物のコケではありません。多くの小さな個虫がつながった群体を作る動物です。大きなかたまり一個を一匹と数えるのか、中の個虫を数えるのかで、同じ写真から得られる数字が変わります。生物の「個数」を読む練習に向いた題材です。

群体の輪郭と個虫の境界

コケムシ類には海にすむものも淡水にすむものもあり、群体の形も多様です。表面の小さな単位が個虫に対応する場合でも、全ての模様を写真だけで生きた個虫と認定できるとは限りません。触手を出して餌を取る様子など、活動を確かめる資料が役立ちます。古い空の構造が残っている可能性も考えます。

個虫が増えて群体が大きくなることと、離れた場所に新しい群体ができることは別です。二つの群体が隣り合って境界が分かりにくくなる場合もあります。調査の最初に「互いに離れて付着したかたまりを一群体とする」など、数える規則を決めます。途中で規則を変えると、増えたように見える結果を作ってしまいます。

群体内に同じ密度で個虫が分布する模型。面積が大きい群体の方が、個虫の数も多いとは限らない。

例題1｜群体数と個虫数

石Aには5群体あり、一群体当たり平均80個虫でした。石Bには8群体あり、平均40個虫でした。推定される個虫の総数はそれぞれいくつで、群体数が多い方が個虫も多いと言えますか。

答え・解説：Aは5×80＝400個虫、Bは8×40＝320個虫です。群体はBが多いものの、個虫総数はAが多くなります。平均値を用いた推定であり、全群体が同じ大きさという意味ではありません。数える単位を答えの後へ必ず付けます。

例題2｜面積の増加と個虫密度

ある群体の見える面積は10cm²から15cm²へ増えました。単位面積当たりの個虫は、前後とも20個毎cm²とする模型です。個虫数の増加と増加率を求めましょう。密度を測っていなければ、面積だけで同じ計算ができますか。

答え・解説：200個から300個へ増え、増加は100個、増加率は100÷200×100＝50％です。密度が一定という条件がなければ、面積の五割増を個虫数の五割増へそのまま移せません。群体が厚くなったり、個虫の大きさや詰まり方が変わったりする可能性があるためです。

目立つかたまりだけを選ばない

大きくて見つけやすい群体だけを測ると、平均の大きさを高く見積もるおそれがあります。一定範囲の石を全て調べる、あらかじめ決めた格子で調べるなど、選び方をそろえる必要があります。透明な小さい群体は背景によって見落としやすいため、観察条件も同じにします。観察者が変わった時期に急に数が増えたなら、生物の変化だけでなく見つけ方の変化も考えます。

水から取り出すと形が変わる群体も考えられます。水中写真の面積と、取り出した後の面積を同じ指標として比べないようにします。三次元のかたまりを一方向から撮った面積は、体積そのものではありません。厚みの資料がなければ、表面積が二倍だから体積も二倍とは言えません。

植物かどうかを色だけで判断しない

緑色に見える部分があっても、周囲に付いた藻類などが関係する場合があります。緑色だから全体が光合成する植物、という推論は飛躍です。動物か植物かを考えるときには、餌を取り込む仕組みや体のつくりなどの情報を使います。名前に「コケ」が含まれることも、分類の証拠にはなりません。

淡水性の一部には、厳しい条件を乗り越えるための特殊な構造を作るものがいます。それを種子のように見えるから植物の種子と呼ぶことはできません。似た形が違う生物で現れることを踏まえ、資料が使う名称を確認します。中学入試で見慣れない生物が出ても、図の形を既知の名前へ急いで押し込めず、説明文にある働きを読むことが重要です。

コケムシが増えた場所で水の性質が違ったとしても、増殖の原因を一つの成分へ決めるには比較が必要です。流れ、付着面、餌、季節などが同時に変わることがあります。群体数、個虫密度、被覆面積を分けて記録すれば、何が増えたのかを具体的に話せます。大きなかたまりを見つけた驚きを、測定の単位を考える問いへつなげましょう。

群体の平均を足す前に個数を確認する

二つの石の平均個虫数をまとめるとき、平均同士を単純に足して二で割ってよいとは限りません。例題一の石Aには五群体、石Bには八群体あります。全体の平均を知るには、各石の推定総個虫数を足し、全十三群体で割ります。群体の少ない石と多い石を同じ重みで扱うと、一群体当たりという平均の意味が変わってしまいます。

これは、石を一個ずつ比較する問いとは異なります。一個の石にどれだけ付着しているかを知りたいなら、石ごとの面積も重要です。大きな石には付着できる場所が多いため、総個虫数が多いだけでは密度が高いとは言えません。群体一個当たり、石一個当たり、付着面積一平方センチメートル当たりという三つの見出しを、表の上へ書き分けると混乱が減ります。

群体が二つに分かれた写真を見た場合も、群体数の増加が、そのまま個虫の増殖を表すとは限りません。もともと一つだったかたまりが二つの輪郭に見えるようになっただけなら、数え方によって群体は増えても、個虫総数が増えた証拠にはなりません。反対に、輪郭が一つのまま広がり、内部の個虫が増える場合も考えられます。外形の個数と構成単位の数を別々に追います。

コケムシは見慣れない名前ですが、群体を家並み、個虫を一つずつの住まいにたとえると、数え分けの入口になります。ただし、たとえは数の単位を整理するためのもので、人の社会と同じ仕組みだという意味ではありません。実際の体のつくりや餌を取る方法は資料へ戻って確認します。知らない生き物を既知のものへ無理に分類するより、説明文が定義した単位を丁寧に使うことが入試では役立ちます。