2019年度 早稲田中学2回目過去問【理科】大問4解説

ミツバチはみつのある花を見つけると、巣箱にもどり他のミツバチに花の場所を伝えることが知られています。ミツバチは巣箱の中で激しくお尻をふりながら8の字を描いて動き、花までの距離と方角を伝えます(8の字ダンス)。図1はミツバチが花の方角を伝えるかを示したものです。巣箱内に立てられた巣板の上では、太陽の方角を真上に、花の方角を8の字ダンスの直線部分の方向にそれぞれ置きかえることで、伝えています。

問1
ミツバチの育ち方、冬ごしの仕方、からだのつくりとして正しいものをそれぞれ選びなさい。
【育ち方】ア:完全変態 イ:不完全変態
【冬ごしの仕方】ウ:卵で過ごす エ:成虫で過ごす オ:さなぎで過ごす
【からだのつくり】カ:頭部、胸部、腹部に分かれる キ:頭胸部、腹部に分かれる
ク:頭部、どう部に分かれる

問2
ミツバチの成虫のエサは花のみつや花粉です。ミツバチとは異なり、
成虫が主に他の動物を食べて、活動の栄養としている昆虫を2つ選びなさい。
ア:アブラゼミ イ:シオカラトンボ ウ:カブトムシ
エ:トノサマバッタ オ:スズメバチ カ:オオカマキリ キ:モンシロチョウ

問3
4月のある日、南西の方角に太陽があるときに、ミツバチが巣板上で図2のような異なる8の字ダンスを行いました。花のある方角を2つ選びなさい。

ア:北 イ:北東 ウ:東 エ:南東 オ:南 カ:南西 キ:西 ク:北西

問4
問3の翌日に、同じ巣箱内で図3のような8の字ダンスがみられました。
このときの時刻は、問3の時刻からおよそ何時間後ですか。ふさわしいものを選びなさい。
なお、この問いでは太陽は1時間あたり15°変化するものとして考えなさい。

ア:15時間後 イ:17時間後 ウ:19時間後 エ:21時間後 オ:27時間後

問5
ミツバチの巣箱の中は暗くなっていますが、図4のように、巣箱の中でミツバチの右下から光をあてると、問3で8の字ダンスをしていたミツバチが向きを変えて、図5のような動きのダンスになりました。このときミツバチは、太陽の方角と花の方角を巣板上のどの方向に置きかえて8の字ダンスをしていますか。正しいものをそれぞれ選びなさい。

ア:真上 イ:ダンスの直進部分の方向 ウ:光の来る方向


@解説@
問1:育ち方-ア、冬ごし-エ、からだ-カ
ミツバチは蛹(さなぎ)を経て成長する完全変態。
成虫の群れが固まりなって越冬する。塊を蜂球(ホウキュウ)という。

↑蜂球が解かれる様子((( ;゚д゚))
内部の温度は40度を超し、天敵のスズメバチも蜂球に包み込んで蒸し殺すんだって…。
昆虫なので、体のつくりは頭・胸・腹に分けられる。

問2:イ・カ
シオカラトンボとオオカマキリの成虫は昆虫を食べる。
オオスズメバチの成虫は蜜の蜜や樹液を吸うが、幼虫は肉食で昆虫やクモを食べる。

肉団子造り((( ;゚д゚))
アブラゼミとカブトムシ-樹液、トノサマバッタ-イネ科の植物、モンシロチョウ-花の蜜

問3:ア・キ
巣板の真上方向に太陽がある。すなわち、真上が南西。

直進部分の矢印が指す方向に花がある。西と北。

問4:エ
花が2ヶ所あるので、方角を1つに統合するとわかりやすい。
2つの矢印の真ん中に狙いを定めよう。

実際、花は2ヶ所あるが、あいだの1ヶ所にまとめてしまう。
真上の線を基準として、右側にあった花が右下に移ったとする
しかし、翌日の何時にダンスをしたのかはわかっていないので、
真上の線、すなわち太陽の方角は変わっている可能性がある。
一方で、花の位置は変わっていない

花の位置は固定され、太陽だけが動く。
太陽と花のあいだの角度の変化に注目しよう。
巣板の真上の方角(太陽の方角)は時間の経過とともに西に向かう
真上の線より花が右側にあるということは、太陽が沈む西側に花があるので、
次第に、真上の線(太陽のある方角)と花のあいだの角度は接近する
真上の線からみて翌日の矢印の方が
角度が遠いから、前日の時刻から45÷15=3時間となる。
24時間後に太陽が同じ位置にくるので、その3時間前の21時間後となる。

↑方角を書き記すとこうなる。
各々の太陽を真上にして巣板をみると、前日の太陽では時計回りに90°、
翌日の太陽では時計回りに135°の方角を指す。

問5:太陽-ウ、花-イ
ミツバチは東西南北の方位ではなく、太陽を基準にどの角度に花があるかを仲間に伝える。
暗い巣箱に光をあてると、その光を太陽とみなしてダンスをする。
このときもミツバチは”ダンスの直進部分の方向に花がある”と仲間に伝えるが、
太陽の位置が違うので、当然、花の位置も誤った情報として伝えられる。

太陽は南西方向にあり、巣板の真上は南西にある。
そこから時計回りに45°と135°の方角に花がある。
右下から光をあてるので、光は真上より右135°からあてたことになり、
そこから時計回りに45°と135°の方向にダンスの直進部分が向けられる。
実際に太陽がある南西を真上に巣板をみると、下と左になる。

ちなみに、8の字ダンスの直線部分が速いと近くを、遅いと遠くを指すらしい。

英語ですけど(;`ω´)
直進のところで羽をブルブル震えさせています。
方角と距離さえわかれば、大まかな位置は特定できますね(*`・ω・)ゞ
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