【中学受験理科】動物の分類を図解で総まとめ—セキツイ動物 5 類 卵生 胎生 変温 恒温｜武蔵野個別指導塾

クジラやコウモリの分類を、呼吸や子の育ち方から考えます。5類の比較表、心臓の模式図、条件を絞る例題を使い、見た目に頼らず根拠を説明する練習ができます。

よくあるのは、塾の面談の席で「クジラは何類ですか」と尋ねると、お子さまが「海で泳ぐから魚類」と答え、保護者の方が「でも、イルカはほ乳類と覚えていたよね」と声をかける場面です。動物の名前を覚えていても、どの特徴を根拠に仲間分けするのかが整理されていないと、問い方が変わったときに迷います。これは、暗記する名前を増やすだけでは直しにくいつまずきです。

動物の分類では、生活する場所や外見に加えて、背骨、呼吸、体温、子の生まれ方などを比べます。「泳ぐ」「飛ぶ」は動き方であり、それだけで同じ仲間とは決まりません。どの動物にも同じ項目を当てはめると、似て見える動物の違いも、姿の異なる動物の共通点も見えてきます。

まずは代表的な特徴を表にし、次に複数の条件を組み合わせて判断しましょう。名前を答えるだけでなく、「この特徴があるので、この仲間と考えます」と説明できるところまで進めます。

この単元で身につけること

• 背骨の有無を最初の分かれ目にします。セキツイ動物と無セキツイ動物を区別し、その先でさらに細かく仲間分けします。
• セキツイ動物の5類を同じ項目で比べます。魚類、両生類、は虫類、鳥類、ほ乳類について、体の表面や呼吸のしかたを横に並べて整理します。
• 卵生と胎生、変温と恒温を別々に考えます。生まれ方と体温の保ち方は異なる観点なので、片方が決まっても、もう片方まで自動的には決まりません。
• 呼吸と血液の流れを結び付けます。えらや肺で取り入れた酸素が血液によって運ばれることを踏まえ、心臓の部屋の違いを読み取ります。
• 表や文章の条件から候補を絞ります。1つの特徴だけで決めず、残った候補を区別できる特徴を探し、答えの根拠を短い文にまとめます。

これまでに学んだこん虫の体のつくりは、無セキツイ動物の中をさらに分けるときに役立ちます。動物の分類は名前の一覧ではなく、観察した特徴を整理するための道具です。表の縦の列を読むと1種類の特徴がまとまり、横に比べると仲間どうしの違いが見えます。

基本の考え方

背骨を基準に分けてから、5類を比べます

セキツイ動物は、体の中に背骨をもつ動物です。背骨をもたない動物は無セキツイ動物と呼びます。「骨がありそう」「体が硬そう」という印象で決めてはいけません。カニの硬い殻は体の外側を支えるつくりで、背骨ではありません。逆に、ヘビはあしがなくても背骨があるので、セキツイ動物です。

図1のように、背骨の有無で大きく分けた後、セキツイ動物を5類に整理します。この図は中学受験で扱う基本的な仲間分けを示したものです。枝の長さは体の大きさや動物の数を表していません。また、無セキツイ動物が1種類の体のつくりを共有している、という意味でもありません。

次の表は代表的な特徴を比べたものです。「主に」「多くは」と書いてあるところは、すべての動物に例外なく当てはまる決まりではありません。最初に基本のまとまりを押さえ、例外は名前と特徴を組にして付け足します。

魚類の例はメダカ、フナ、サメです。両生類にはカエル、イモリ、サンショウウオが入り、は虫類にはトカゲ、ヤモリ、ヘビ、カメ、ワニが入ります。鳥類にはスズメ、ニワトリ、ペンギン、ほ乳類にはネコ、コウモリ、クジラなどが入ります。ペンギンは空を飛びませんが羽毛をもち、鳥類です。コウモリは飛びますが、子に乳を与えるほ乳類です。

無セキツイ動物も、体のつくりから整理できます。こん虫、クモ、エビ、カニなどは、あしに節がある節足動物です。そのうちこん虫では、成虫の体が頭・胸・腹に分かれ、胸に6本のあしがあります。クモのあしは8本なので、こん虫には入りません。イカ、タコ、アサリ、カタツムリなどは軟体動物です。ミミズやクラゲなども無セキツイ動物ですが、節足動物や軟体動物にすべてを押し込めないようにしましょう。殻をもつアサリも背骨はなく、殻が目立たないイカも軟体動物です。

生まれ方と体温は、別の列で読みます

卵生は、親が産んだ卵の中で子が育ち、卵からかえる生まれ方です。鳥の卵だけでなく、カエルやメダカの卵も含まれます。カエルの卵はゼリー状の物質に包まれ、鳥の卵のような硬い殻はありません。「卵なら必ず硬い殻がある」という決めつけは避けましょう。

胎生は、子が母親の体内で母親から養分を受け取って育ち、産まれる生まれ方です。ヒト、イヌ、クジラなどが当てはまります。ほ乳類には卵を産むカモノハシのような例外もあります。それでも子に乳を与えるので、ほ乳類です。また、魚類やは虫類にも子を産むものがいるため、「子を産む」という特徴だけで、すべてほ乳類とすることはできません。

変温動物は、周囲の温度の影響を受けて体温が変わりやすい動物です。魚類、両生類、は虫類が基本の組です。恒温動物は、周囲の温度が変化しても体温をほぼ一定に保つ動物で、鳥類とほ乳類が当てはまります。「恒温」は体温が全く変化しないという意味ではなく、「変温」はいつも冷たいという意味ではありません。日なたに出たトカゲの体温が上がるように、行動によって体温を調節する変温動物もいます。

卵を産むニワトリは恒温動物であり、卵を産むメダカは変温動物です。この2つを並べると、卵生から体温の特徴は決められないことがわかります。比較表を覚えるときは、異なる列を勝手に1組の規則にしないことが大切です。体温の高低ではなく、周囲の温度が変わったときの体温の変わり方に注目します。

呼吸の場所と、心臓の部屋を区別します

呼吸では酸素を取り入れ、二酸化炭素を出します。えらは水に溶けている酸素を取り入れる器官で、水そのものを酸素に変えるわけではありません。肺は空気中の酸素を取り入れます。クジラは水中で暮らしていても肺で呼吸するので、水面に出て空気を取り入れる必要があります。生活する場所と呼吸器官を分けて考えると、魚類との違いがはっきりします。

カエルは成長に伴って呼吸のしかたが変わります。幼生のオタマジャクシでは主にえらで呼吸し、成体では肺に加えて皮ふでも呼吸します。皮ふは湿っていることが大切です。両生類の呼吸を一言で「えら」と覚えると、成体を問われたときに困ります。動物名だけでなく、成長のどの段階かを確認しましょう。

心臓は血液を送り出す器官です。心房は心臓に戻ってきた血液を受け取る部屋、心室は血液を心臓の外へ送り出す部屋と整理します。酸素を取り入れる肺やえらと、その酸素を運ぶ血液を動かす心臓は、役割が違います。肺があるから心臓の部屋の数も同じ、とは限りません。

基本として、魚類の心臓は1心房1心室、両生類は2心房1心室、鳥類とほ乳類は2心房2心室です。は虫類は、多くの場合、2心房1心室で心室に不完全な仕切りがあります。ただしワニは2心房2心室です。は虫類の心室を「仕切りがあるから必ず2つ」と数えないようにします。部屋の数だけを丸暗記するより、「完全に分かれているか」を文章と図で確かめる方が正確です。

魚類では、心臓から出た血液がえらへ進み、そこで酸素を受け取って全身を巡り、心臓に戻ります。鳥類とほ乳類では、肺へ送る血液と全身へ送る血液の通り道が心臓の中で分かれています。心臓の部屋の違いは、単に足し算の材料ではなく、血液の流れの違いにつながっています。

例題で解き方を確かめる

例題1　動き方に惑わされずに分類します

クジラ、コウモリ、ペンギン、ヤモリ、イモリを、それぞれセキツイ動物の5類のどれかに分類しましょう。クジラとコウモリについては、同じ仲間に入る根拠も答えます。

1. まず、泳ぐか飛ぶかという情報だけで決めないようにします。動き方は異なる仲間にも共通して見られるので、分類を決める十分な根拠にならないためです。
2. クジラとコウモリは、どちらも肺で呼吸し、子に乳を与えることを確認します。特に子に乳を与える特徴を使うと、ほ乳類という共通点が見つかります。
3. ペンギンは羽毛をもつ鳥類、ヤモリは乾いたうろこをもつは虫類、イモリは湿った皮ふをもつ両生類とします。似た名前でも体の表面の特徴を比べれば、別の仲間であることを説明できます。

「クジラには魚のような形のひれがある」という観察自体は間違いではありません。ただし、その観察だけで魚類と決めたところに飛躍があります。間違いを直すときは、観察した事実まで消すのではなく、分類の根拠として使えるかどうかを検討します。

答え：クジラとコウモリはほ乳類、ペンギンは鳥類、ヤモリはは虫類、イモリは両生類で、クジラとコウモリはどちらも子に乳を与えます。

例題2　比較表の条件を順に重ねます

次のA〜Dは、いずれも背骨をもつ動物です。各動物を5類のどれかに分類しましょう。表に示す特徴は、その動物について確認されたものとします。

1. 体温の列から、Cとそれ以外を分けます。Cは恒温なので鳥類かほ乳類が候補となり、A・B・Dは基本的には魚類・両生類・は虫類のいずれかと考えられます。
2. Cの羽毛に注目し、鳥類と決めます。肺で呼吸するという条件だけではほ乳類も残るため、候補を区別できる特徴を追加する必要があります。
3. Aはえら、Bは肺と皮ふ、Dは肺と乾いたうろこを手がかりにします。同じ変温でも呼吸や体の表面が異なるので、Aは魚類、Bは両生類、Dはは虫類と整理できます。

この問題では、初めからすべての欄を一度に覚え直す必要はありません。ある条件で候補を減らし、残った候補の違いを別の条件で確かめます。「肺呼吸だから鳥類」と途中で止めず、表の条件がすべて答えと合うか、最後に1行ずつ読み戻しましょう。

答え：Aは魚類、Bは両生類、Cは鳥類、Dはは虫類です。

例題3　心臓の部屋を図から数えます

図2は、代表的な心臓の部屋を数えるための模式図です。上段が心房、下段が心室で、部屋の配置や大きさは実際の形を表していません。メダカ2匹、カエルの成体3匹、スズメ1羽について、心房の総数、心室の総数、両方を合わせた部屋の総数を求めましょう。

図2のように、魚類では上段と下段がそれぞれ1部屋、両生類では上段が2部屋で下段が1部屋です。鳥類とほ乳類では上下とも2部屋に分かれます。色は心房と心室の区別に使っており、酸素の量を表していません。は虫類は心室の仕切りに注意が必要なので、この図の3つの型と同じ扱いで一括して数えないようにします。

1. 1匹または1羽あたりの心房と心室の数を書き出します。メダカは1と1、カエルは2と1、スズメは2と2となり、種類ごとの違いを先に確定することで計算の取り違えを防げます。
2. 心房だけを数えます。メダカは1×2＝2、カエルは2×3＝6、スズメは2×1＝2なので、合計は2＋6＋2＝10です。心房と心室を別々に計算すると、どちらの数を求めているかがはっきりします。
3. 心室だけを数えます。メダカは1×2＝2、カエルは1×3＝3、スズメは2×1＝2なので、合計は2＋3＋2＝7です。最後に心房10と心室7を足して、部屋の総数を17とします。

確かめとして、動物ごとの部屋の総数から計算すると、メダカが2×2＝4、カエルが3×3＝9、スズメが4×1＝4で、4＋9＋4＝17です。別の順序で数えて同じ結果になれば、足し忘れの点検になります。心臓そのものは全部で6個なので、心臓の個数と部屋の数を混同しないようにしましょう。

答え：心房は10部屋、心室は7部屋、合わせて17部屋です。

例題4　分類の根拠を短い文章にします

「クジラもメダカも水中で生活するので、どちらも魚類です」という説明を直します。呼吸のしかたと子への養分の与え方に触れて、クジラがほ乳類である理由を書きましょう。

1. 誤りの出発点を特定します。水中で生活するという共通点だけで仲間を決めているため、呼吸や子の育て方の違いが答えに反映されていません。
2. 比較する特徴を対応させます。メダカはえらで水中の酸素を取り入れますが、クジラは肺で空気中の酸素を取り入れ、子に乳を与えます。問いが求める2つの観点を落とさないため、この段階では語句を並べても構いません。
3. 結論と理由をつなげます。「水中で生活していても」を文の初めに置くと、生活場所だけでは分類できない点を明確にしながら、ほ乳類の特徴を説明できます。

「クジラは大きいから」「メダカと形が違うから」では、この問いで求められた根拠になりません。記述では長さを増やすことより、指定された観点をすべて含めることを優先します。肺呼吸だけでほ乳類に決まるわけではないので、乳を与える点まで書き切りましょう。

答え：クジラは水中で生活していても、肺で空気中の酸素を取り入れ、子に乳を与えるので、ほ乳類です。

つまずきやすいところと直し方

誤り1　「卵を産む動物は変温動物です」

誤った書き方は「卵生だから変温」です。どこが違うかというと、生まれ方と体温の保ち方という別の項目を、必ず組になる特徴として扱っています。ニワトリやスズメは卵生ですが恒温動物なので、この説明には当てはまりません。

正しい書き方は「卵生か胎生かと、変温か恒温かは別々に判断します」です。直すときは、表をただ写すのではなく、卵生かつ変温のメダカと、卵生かつ恒温のニワトリを並べます。同じ列では共通し、別の列では異なる2種類を選ぶと、誤った結び付けに気づきやすくなります。カモノハシは卵生のほ乳類であることも、基本の表を学んだ後に加えましょう。

誤り2　「カエルは一生えらで呼吸します」

誤った書き方は「カエルは両生類なので、えら呼吸」です。どこが違うかというと、オタマジャクシの特徴を、そのまま成体に当てはめています。両生類という名前だけでなく、問題文に「幼生」「成体」のどちらが書かれているかを読む必要があります。

正しい書き方は「カエルは幼生では主にえら、成体では肺と皮ふで呼吸します」です。図3のように成長の段階を横に並べると、同じ動物でも呼吸のしかたが変わることを整理できます。図は代表的なカエルの変化を示しており、両生類の全種類が全く同じ経過をたどるという意味ではありません。

成体の皮ふ呼吸を忘れたときは、「陸に上がったから肺だけ」と場所から決めていないかを確かめます。カエルの皮ふが湿っていることを、皮ふでも呼吸するという特徴につなげましょう。家庭で確かめるために生き物を乾かしたり、水中に閉じ込めたりする必要はありません。図や説明文を読み比べる方法で十分です。

誤り3　「硬い殻があるのでセキツイ動物です」

誤った書き方は「カニは硬い殻をもつのでセキツイ動物」です。どこが違うかというと、体を支える硬いつくりをすべて背骨と見なしています。背骨は体内にあるつくりで、体の外側をおおうカニの殻とは位置もつくりも異なります。

正しい書き方は「カニは背骨をもたない無セキツイ動物で、節足動物に入ります」です。ここでカメを一緒に比べると理解を確かめられます。カメはこうらをもちますが、それだけで判断せず、背骨をもつことからセキツイ動物とします。「殻があれば背骨はない」という逆向きの決めつけにも注意しましょう。

分類の名前が何段階もあるときは、大きい仲間から順に答えます。例えばクモは「無セキツイ動物、節足動物」ですが、「こん虫」ではありません。問題でどの段階の分類名を求められているかによって、答える言葉の細かさが変わります。

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練習問題

練習1

次の6種類を、セキツイ動物と無セキツイ動物に分けましょう。セキツイ動物については5類の名前も答えます。対象は、サメ、カメ、カタツムリ、コウモリ、クモ、カエルです。硬さや動き方ではなく、背骨の有無を最初の基準にします。

練習2

背骨をもつ動物Xは、肺で呼吸し、周囲の温度が変化しても体温をほぼ一定に保ちます。この2つの条件だけで、鳥類とほ乳類のどちらかに決められますか。また、Xが子に乳を与えるとわかった場合、何類と判断できますか。候補が残る理由も考えましょう。

練習3

フナ3匹、カエルの成体2匹、ネコ2匹について、心房と心室の数をそれぞれ合計しましょう。さらに全部の部屋の数も求めます。途中では動物ごとの数を表にし、心臓の個数と部屋の数を区別してください。

練習4

「オタマジャクシがカエルになっても、呼吸のしかたは変わりません」という説明を直しましょう。幼生と成体の呼吸器官を示し、成体で使うものを2つとも含めて答えます。

答えと解説

練習1の答えは、セキツイ動物がサメ・カメ・コウモリ・カエル、無セキツイ動物がカタツムリ・クモです。5類の名前は、順に魚類・は虫類・ほ乳類・両生類となります。カタツムリの殻を背骨と取り違えず、コウモリの飛ぶ動きから鳥類と決めないことが確認点です。

練習2の答えは、初めの2条件だけでは決められず、子に乳を与えることからほ乳類と判断できる、です。肺呼吸と恒温は鳥類にもほ乳類にも共通します。どちらにも当てはまる特徴を何度重ねても区別にはならないので、両者で異なる特徴を追加します。

練習3の答えは、心房11部屋、心室9部屋、全部で20部屋です。心房は1×3＋2×2＋2×2＝11、心室は1×3＋1×2＋2×2＝9となります。動物ごとの部屋の総数から数え直すと、2×3＋3×2＋4×2＝20となり、一致します。心臓そのものは7個です。

練習4の答えは、「幼生のオタマジャクシでは主にえらで呼吸しますが、成体のカエルでは肺と皮ふで呼吸します」です。単に「えらから肺に変わる」と書くと、成体の皮ふ呼吸が抜けます。成長の段階と器官名を対応させて、変化を説明します。

次の単元へのつながりと家庭での確かめ方

呼吸と心臓の役割を分けておくと、次に人の体を学ぶとき、肺で取り入れた酸素を血液が全身へ運ぶ流れを追いやすくなります。また、変温動物の活動と周囲の温度の関係は、季節による生き物の暮らしの変化を考える土台になります。分類表の知識は、別の単元で理由を考える材料にもなります。

家庭では、まず5分で動物名のカードを6枚作り、「背骨の有無」「呼吸」「体温」のうち1つの基準で分けてみましょう。次に基準を変えて並べ直すと、同じ動物でも比較する項目によって同じ組になる相手が変わることを確かめられます。名前がわからない動物を増やすより、メダカ、カエル、カメ、スズメ、ネコ、カニなど、説明できるものを選びます。

もう1つは、5分で「肺で呼吸する」「恒温である」「子に乳を与える」と条件を1つずつ伝える当て物です。お子さまには、答えだけでなく、まだ残っている候補も言ってもらいます。途中で決められないと気づけることも、正しい読み取りです。

個別指導で答えが合わない場合は、分類名の暗記だけを確かめず、背骨と殻、心房と心室、幼生と成体の区別まで戻ります。用語の意味を言えるのに表を読み違える場合は、どの列の条件を使ったのかを指で追い、判断した順番を確かめます。

まとめ

動物名を見てすぐに仲間を答えられても、理由を尋ねられると止まることがあります。そのときは、名前を何度も唱えるより、比較表のどの特徴が決め手になったかを言葉にしましょう。反対に、条件が足りない問いでは、候補を残したままにすることが正確な判断です。

クジラとメダカは同じ水中で暮らしていても、酸素を取り入れる器官も、子への養分の与え方も異なります。見た目の似たところに気づいた後で、体のつくりへ目を向けると分類の理由が通ります。分類の答えを支えるのは、動物の居場所ではなく、比べて確かめた体の特徴です。