TOEFL Reading練習 #024 — The Temperature That Decides(日本語解説)

TOEFL Reading無料練習: The Temperature That Decides。パッセージと設問は原文(英語)のまま、日本語訳と設問ごとの解説を提供します。

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使い方: まず辞書なしでパッセージを一度読み、自分の力で設問に答えてください。各設問下の「正解を見る」をタップすると正解の記号だけが表示されます — 解説はないので、繰り返し自分を試せます。
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パッセージ

パッセージ全体を読んでください。[A] のような角括弧の文字は、文insertion問題の4つの位置を示します。

The Temperature That Decides

¶1 In most animals, an offspring's sex is fixed the instant an egg is fertilized, locked in by chromosomes inherited from each parent. Sea turtles and many other reptiles work differently. A hatchling's sex is decided weeks later, not by any gene it carries, but by how warm the sand around its egg happens to be. For decades this looked like little more than a curiosity. It has since become a closely watched process in climate science. A shift of just a degree or two in nest temperature can push a whole generation of hatchlings toward one sex.

¶2 Reptiles complicate the usual genetic story. Most turtle species have no sex chromosomes a microscope can tell apart, and a newly hatched turtle offers no external clue to its sex either. Confirming a hatchling's sex means directly examining its gonads, the internal organs that develop into ovaries or testes. That difficulty delayed the discovery for decades. In the early 1970s, the French biologist Claude Pieau ran one of the first controlled tests, incubating eggs of the European pond turtle at fixed temperatures. Eggs kept above thirty degrees Celsius hatched almost entirely as females; eggs kept below twenty-five degrees hatched almost entirely as males. Because every other condition in the incubator was identical, temperature alone explained the split, and biologists named the pattern temperature-dependent sex determination, or TSD.

¶3 The mechanism proved narrower than those early experiments suggested. Temperature does not influence sex throughout incubation; it matters only during a brief window in the middle third of development, called the thermosensitive period. Outside that window, temperature has no effect on sex at all, however extreme. Inside the window, warmth speeds up an enzyme that converts one sex hormone into another, tilting the balance that guides the embryo's gonads toward ovaries or testes. Each population has a pivotal temperature that produces an even fifty-fifty split; within a degree or two on either side of it, the outcome swings almost entirely to one sex or the other. A beach running just a degree or two warmer than its historical average does not add a few more female hatchlings; it can produce nearly all of them.

¶4 Two independent lines of evidence pinned down how sharply this switch operates. The first came from experiments that moved eggs between warm and cool incubators partway through development, rather than holding each egg at one constant temperature. [A] By shifting eggs a few days earlier or later each time, researchers mapped the thermosensitive period almost day by day. [B] The second line of evidence came from the nesting beaches, where researchers buried data loggers in real nests to record sand temperature and later confirmed each hatchling's sex. [C] Nests that stayed within a degree or two of the local pivotal temperature produced a mix of males and females. Nests that drifted outside that band hatched almost entirely as one sex, matching what the lab had already predicted. [D] Because a controlled experiment and an uncontrolled beach agreed, biologists could rule out other explanations, such as nest moisture.

¶5 The same sharp switch that makes TSD easy to map in a lab is what makes it risky under climate change. In 2018, the biologist Michael Jensen and colleagues sampled green sea turtles from the northern Great Barrier Reef. They found that more than ninety-nine percent of juveniles from the warmest beaches were female. A species like this needs only a small number of males each generation. Yet decades of nests this far past the historical pivotal temperature threaten to erase the male half of the population within a single generation. TSD matched hatchling sex to conditions that once changed slowly across centuries; now it faces a temperature shift arriving faster than any pivotal temperature can evolve to track.

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設問

11問 — TOEFL Readingの全問題タイプを、実際の試験順で収録。

Q1 · Vocabulary
The word curiosity in paragraph 1 is closest in meaning to
  1. A. a dangerous and unpredictable force
  2. B. a formally accepted scientific law
  3. C. a minor and interesting oddity
  4. D. a widespread but mistaken belief
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正解: C
Q2 · Reference
The word it in paragraph 3 ("within a degree or two on either side of it, the outcome swings almost entirely to one sex or the other") refers to
  1. A. a pivotal temperature
  2. B. an even fifty-fifty split
  3. C. the outcome
  4. D. the thermosensitive period
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正解: A
Q3 · Essential Term
Based on the information in the passage, the term pivotal temperature can best be explained as
  1. A. the highest temperature a turtle egg can survive without dying
  2. B. the average temperature of a nesting beach across a whole season
  3. C. the temperature at which turtle eggs are collected for laboratory study
  4. D. the specific temperature that produces an equal split of males and females
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正解: D
Q4 · Factual Information
According to paragraph 4, what did moving eggs between warm and cool incubators partway through development allow researchers to do?
  1. A. Determine which turtle species produces the most female hatchlings
  2. B. Map the thermosensitive period in detail, rather than only showing that temperature affects sex
  3. C. Prove that nest moisture has no effect on hatchling sex
  4. D. Show that the pivotal temperature is the same in every population
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正解: B
Q5 · Negative Fact
According to paragraph 2, all of the following are true about Claude Pieau's experiment EXCEPT
  1. A. He personally coined the term "temperature-dependent sex determination."
  2. B. He incubated eggs of the European pond turtle at several fixed temperatures.
  3. C. Eggs kept below twenty-five degrees Celsius hatched almost entirely as males.
  4. D. Every other condition in his incubators besides temperature was kept the same.
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正解: A
Q6 · Sentence Simplification
Which of the sentences below best expresses the essential information in the highlighted sentence in paragraph 3? Incorrect choices change the meaning in important ways or leave out essential information.

Highlighted: "Each population has a pivotal temperature that produces an even fifty-fifty split; within a degree or two on either side of it, the outcome swings almost entirely to one sex or the other."
  1. A. Every population shares exactly the same pivotal temperature, which always produces an equal number of males and females.
  2. B. The sex ratio changes gradually and evenly as temperature rises across the entire range of possible incubation temperatures.
  3. C. Near a population's pivotal temperature, the sex ratio shifts from close to even to almost entirely one sex within just a degree or two.
  4. D. Once the temperature passes the pivotal point, only male hatchlings can be produced from that point on.
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正解: C
Q7 · Inference
Based on the information in paragraph 3, what can be inferred about a turtle egg that experiences unusually hot sand only during the final days of incubation, after the thermosensitive period has passed?
  1. A. It would be more likely to hatch as female than an egg that experienced the same heat earlier
  2. B. It would fail to hatch at all
  3. C. Its sex would be determined by the heat alone, regardless of timing
  4. D. Its sex would already be fixed and unaffected by that late heat
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正解: D
Q8 · Rhetorical Purpose
The author describes Claude Pieau's experiment, in which eggs kept above thirty degrees hatched almost entirely as females and eggs kept below twenty-five degrees hatched almost entirely as males, in order to
  1. A. explain why turtle populations are declining worldwide
  2. B. provide concrete evidence that temperature alone, not any other factor, can determine a hatchling's sex
  3. C. compare the European pond turtle to sea turtle species affected by climate change
  4. D. argue that Pieau's methods were later proven incorrect
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正解: B
Q9 · Paragraph Relation
How does paragraph 5 relate to paragraph 3?
  1. A. It contradicts paragraph 3 by showing that temperature has little real effect on sex ratio
  2. B. It repeats the same laboratory findings described in paragraph 3 in more detail
  3. C. It shows that the sharp, threshold-like switch described in paragraph 3 is now producing extreme, real-world sex ratios under climate change
  4. D. It introduces an unrelated species that does not use temperature-dependent sex determination
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正解: C
Q10 · Insert Text
Look at the four squares [■] in paragraph 4 that indicate where the following sentence could be added.

This level of precision was something a single constant-temperature trial could never have shown.

Where would the sentence best fit?
  1. A. Square A
  2. B. Square B
  3. C. Square C
  4. D. Square D
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正解: B
Q11 · Prose Summary Select THREE · 2 pts
Directions: An introductory sentence for a brief summary of the passage is provided below. Complete the summary by selecting the THREE answer choices that express the most important ideas in the passage. Some sentences do not belong in the summary because they express ideas that are not presented in the passage or are minor ideas in the passage. This question is worth 2 points.

In sea turtles, an offspring's sex is not fixed by genes but is decided by the temperature of the sand around its egg during a specific stage of development, a mechanism that is now raising concern as global temperatures rise.

  1. A. Sea turtle hatchlings show no external sign of their sex, so researchers must examine their internal organs directly to confirm it.
  2. B. Temperature affects sex only during a brief thermosensitive period, and the switch between mostly-male and mostly-female outcomes happens within just a degree or two of a population's pivotal temperature.
  3. C. Laboratory experiments that varied the timing of temperature exposure and field studies of real nesting beaches both confirmed that temperature itself, not some other factor, drives the sex ratio.
  4. D. Claude Pieau conducted his experiments on the European pond turtle in France during the early 1970s.
  5. E. A 2018 study found that more than ninety-nine percent of young green sea turtles from the warmest Great Barrier Reef beaches were now female.
  6. F. Sea turtles have existed on Earth for tens of millions of years, since long before the age of dinosaurs ended.
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正解: B, C, E
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日本語訳 & 解答

パッセージの日本語訳と、設問ごとの正解・解説です。自分で解いた後の復習用に使ってください。

決定を下す温度

ほとんどの動物では、子孫の性別は卵が受精した瞬間に固定され、それぞれの親から受け継いだ染色体によって決まる。ウミガメや多くの他の爬虫類は違う仕組みで働く。孵化する子の性別は数週間後に決まり、それはその子が持つどの遺伝子によってでもなく、卵の周りの砂がたまたまどれほど暖かかったかによって決まる。何十年もの間、これはちょっとした興味深い現象にすぎないと見なされていた。それが今では、気候科学において注視される過程になっている。巣の温度がわずか1〜2度変化するだけで、孵化する子の世代全体を一方の性別へと押しやることがある。

爬虫類は通常の遺伝の物語を複雑にする。ほとんどのカメの種には、顕微鏡で区別できる性染色体がなく、孵化したばかりのカメも性別を示す外見上の手がかりを一切持たない。孵化した子の性別を確認するには、卵巣や精巣へと発達する内部の器官である生殖腺を直接調べる必要がある。この困難さのために、発見は何十年も遅れた。1970年代初頭、フランスの生物学者クロード・ピオーは、初期の対照実験の1つを行い、ヨーロッパヌマガメの卵を一定の温度で孵化させた。摂氏30度を超える温度で保たれた卵はほぼすべてメスとして孵化し、25度未満で保たれた卵はほぼすべてオスとして孵化した。孵卵器内の他のあらゆる条件は同一だったため、温度だけがこの分岐を説明し、生物学者たちはこのパターンを温度依存性決定、すなわちTSDと名付けた。

この仕組みは、初期の実験が示唆していたよりも狭い範囲でしか働かないことが判明した。温度は孵化期間全体を通じて性別に影響するわけではない。それは発生の中間3分の1の期間にある短い窓、いわゆる温度感受期にのみ影響する。その窓の外では、温度はどれほど極端であっても性別にまったく影響しない。窓の内側では、暖かさがある酵素の働きを速め、それが1つの性ホルモンを別のものに変換し、胚の生殖腺を卵巣または精巣へと導くバランスを傾ける。それぞれの個体群には、オスとメスがちょうど半々に分かれる転換温度がある。その前後1〜2度の範囲内で、結果はほぼ完全に一方の性へと傾く。過去の平均よりもわずか1〜2度暖かいビーチは、メスの孵化数を少し増やすだけではない。ほぼすべてをメスにしてしまうことがあるのだ。

この切り替えがどれほど急激に働くかを裏付けたのは、2つの独立した証拠だった。1つ目は、それぞれの卵を1つの一定温度に保つのではなく、発生の途中で温かい孵卵器と涼しい孵卵器の間を移動させた実験からもたらされた。[A] 卵を数日ずつ早く、あるいは遅く移動させることを繰り返すことで、研究者たちは温度感受期をほぼ1日単位で地図化した。[B] 2つ目の証拠は営巣地のビーチからもたらされた。そこで研究者たちは実際の巣にデータロガーを埋め込んで砂の温度を記録し、後にそれぞれの孵化した子の性別を確認した。[C] 現地の転換温度から1〜2度以内にとどまった巣は、オスとメスが混在する結果となった。その範囲を外れて変動した巣は、実験室ですでに予測されていた通り、ほぼすべてが一方の性として孵化した。[D] 対照実験と非対照のビーチが一致したため、生物学者たちは巣の湿度など他の説明を排除することができた。

TSDを実験室で地図化しやすくしているのと同じ急激な切り替えが、気候変動のもとでそれを危険なものにしている。2018年、生物学者マイケル・ジェンセンと同僚たちは、大堡礁北部からアオウミガメを採取した。彼らは、最も暖かいビーチ出身の未成熟個体の99パーセント以上がメスであることを発見した。この種のような生き物は、世代ごとにわずかな数のオスしか必要としない。しかし、歴史的な転換温度をこれほど超えた巣が何十年も続けば、たった1世代のうちに個体群のオスの半分を消し去ってしまう恐れがある。TSDはかつて何世紀もかけてゆっくりと変化した条件に、孵化する子の性別を合わせるものだった。今それは、どんな転換温度も追随して進化できないほど速く到来する温度変化に直面している。

Q1 · Vocabulary
1段落のcuriosityに意味が最も近いのは?
  1. A. 危険で予測不能な力
  2. B. 正式に受け入れられた科学法則
  3. C. ささいで興味深い変わった現象
  4. D. 広く信じられているが誤った考え
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正解: C

Vocabulary — 直後で「今では気候科学で注視される過程になっている」と対比されているため、curiosityは「ささいで興味深い変わった現象」という意味である。

Q2 · Reference
3段落の"within a degree or two on either side of it, the outcome swings almost entirely to one sex or the other"のitが指すものは?
  1. A. 転換温度
  2. B. ちょうど半々の分岐
  3. C. 結果
  4. D. 温度感受期
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正解: A

Reference — itは直前で述べられた「転換温度」を指す。

Q3 · Essential Term
本文の内容に基づくと、pivotal temperatureという語を最もよく説明しているのは?
  1. A. カメの卵が死なずに生き延びられる最高温度
  2. B. 営巣地のビーチのシーズン全体の平均気温
  3. C. カメの卵が実験室での研究のために採取される温度
  4. D. オスとメスが均等に分かれる結果を生み出す特定の温度
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正解: D

Essential Term — 3段落の「オスとメスがちょうど半々に分かれる転換温度」という説明がそのまま定義に当たる。

Q4 · Factual Information
4段落によると、発生の途中で卵を温かい孵卵器と涼しい孵卵器の間で移動させることによって、研究者たちは何ができるようになったか?
  1. A. どのカメの種が最も多くのメスの孵化個体を生み出すかを判断すること
  2. B. 温度が性別に影響するということを示すだけでなく、温度感受期を詳細に地図化すること
  3. C. 巣の湿度が孵化する子の性別にまったく影響しないことを証明すること
  4. D. 転換温度がすべての個体群で同じであることを示すこと
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正解: B

Factual — 「卵を移動させることで、研究者たちは温度感受期をほぼ1日単位で地図化した」という文をそのまま反映している。

Q5 · Negative Fact
2段落によると、クロード・ピオーの実験について正しくないものは?
  1. A. 彼は自ら「温度依存性決定」という用語を作った
  2. B. 彼はヨーロッパヌマガメの卵をいくつかの一定温度で孵化させた
  3. C. 摂氏25度未満で保たれた卵はほぼすべてオスとして孵化した
  4. D. 彼の孵卵器内の温度以外のあらゆる条件は同一に保たれた
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正解: A

Negative Fact — 「温度依存性決定」という名称は「生物学者たち」がこのパターンに名付けたと述べられており、ピオー個人が作ったとは書かれていない。

Q6 · Sentence Simplification
3段落のハイライト文の要点を最もよく表しているのは? 誤った選択肢は意味を大きく変えたり、重要な情報を省いたりしている。 ハイライト文:「それぞれの個体群には、オスとメスがちょうど半々に分かれる転換温度がある。その前後1〜2度の範囲内で、結果はほぼ完全に一方の性へと傾く。」
  1. A. すべての個体群はまったく同じ転換温度を共有しており、それは常に均等な数のオスとメスを生み出す。
  2. B. 性比は、考えられるすべての孵化温度の範囲にわたって、温度が上がるにつれて緩やかで均等に変化する。
  3. C. ある個体群の転換温度付近では、性比はほぼ均等な状態からほぼ完全に一方の性へと、わずか1〜2度の範囲内で移り変わる。
  4. D. いったん温度が転換点を超えると、それ以降はオスの孵化個体しか生まれなくなる。
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正解: C

Sentence Simplification — 転換温度付近でのわずかな範囲での急激な性比の変化という因果関係を正しく保っているのはCだけである。

Q7 · Inference
3段落の情報に基づくと、温度感受期が過ぎたあと、孵化の最終日にだけ異常に暑い砂にさらされたカメの卵について推測できることは?
  1. A. 同じ暑さをもっと早い時期に経験した卵よりも、メスとして孵化する可能性が高くなるだろう
  2. B. まったく孵化しなくなるだろう
  3. C. タイミングにかかわらず、性別はその暑さだけで決まるだろう
  4. D. 性別はすでに固定されており、その遅い時期の暑さの影響を受けないだろう
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正解: D

Inference — 温度感受期の外では温度が性別にまったく影響しないと本文が述べているため、その期間を過ぎたあとの暑さは性別に影響しないと推測できる。

Q8 · Rhetorical Purpose
著者が、30度を超える温度で保たれた卵はほぼすべてメスとして、25度未満で保たれた卵はほぼすべてオスとして孵化したというクロード・ピオーの実験を説明しているのはなぜか?
  1. A. 世界中でカメの個体群が減少している理由を説明するため
  2. B. 他のどんな要因でもなく温度だけが孵化する子の性別を決定しうるという具体的な証拠を示すため
  3. C. ヨーロッパヌマガメを、気候変動の影響を受けているウミガメの種と比較するため
  4. D. ピオーの手法が後に誤りだったと証明されたと主張するため
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正解: B

Rhetorical Purpose — 温度以外の条件を同一に保った対照実験の結果を挙げ、温度だけが性別を決定するという主張を裏付けている。

Q9 · Paragraph Relation
5段落は3段落とどのように関係しているか?
  1. A. 温度が性比にほとんど実際の影響を与えないことを示し、3段落と矛盾している
  2. B. 3段落で説明された同じ実験結果を、より詳しくもう一度説明している
  3. C. 3段落で説明された、急激な閾値のような切り替えが、今日気候変動のもとで極端で現実の性比を生み出していることを示している
  4. D. 温度依存性決定を使わない、関係のない種を紹介している
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正解: C

Paragraph Relation — 5段落は、3段落で説明された急激な切り替えの仕組みが、実際の気候変動下でどのような結果を引き起こしているかを示している。

Q10 · Insert Text
次の文が入る最も適切な位置は? — 「この精度は、一定温度だけの単一の実験では決して示せなかったものである。」
  1. A. Aの位置
  2. B. Bの位置
  3. C. Cの位置
  4. D. Dの位置
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正解: B

Insert Text — 「この精度」とは温度感受期をほぼ1日単位で地図化できたことを指すため、その直後(B)に入るのが自然である。

Q11 · Prose Summary
本文の要約を完成させる3つの文を選びなさい。(2点) — 導入文:「ウミガメでは、子孫の性別は遺伝子によって固定されるのではなく、発生のある特定の段階における卵の周りの砂の温度によって決まる。この仕組みは今、地球の気温が上昇するにつれて懸念を呼んでいる。」
  1. A. ウミガメの孵化個体は性別を示す外見上の手がかりを一切持たないため、研究者はそれを確認するために内部の器官を直接調べなければならない。
  2. B. 温度は短い温度感受期の間だけ性別に影響し、ほぼオスとほぼメスという結果の切り替えは、個体群の転換温度からわずか1〜2度の範囲内で起こる。
  3. C. 温度にさらされるタイミングを変えた実験室での実験と、実際の営巣地のビーチでの現地調査の両方が、他の要因ではなく温度そのものが性比を左右することを裏付けた。
  4. D. クロード・ピオーは1970年代初頭、フランスでヨーロッパヌマガメを対象に実験を行った。
  5. E. 2018年の研究では、大堡礁で最も暖かいビーチ出身の若いアオウミガメの99パーセント以上が現在メスであることがわかった。
  6. F. ウミガメは恐竜の時代が終わるはるか前から、数千万年にわたって地球上に存在してきた。
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正解: B, C, E

Prose Summary — (B)は3段落、(C)は4段落、(E)は5段落の要点である。