Download BLOQUE 1: APLICA LOS CONOCIMIENTOS BÁSICOS DE
Document related concepts
Transcript
BLOQUE 1: APLICA LOS CONOCIMIENTOS BÁSICOS DE ECOLOGÍA Secuencia didáctica 1: Bases de la Ecología A. Definición de Ecología. B. La Ecología como ciencia integradora e interdisciplinaria DEFINICIÓN DE ECOLOGÍA. La ecología es una ciencia que surgió en la segunda mitad del siglo XIX. Tiene sus antecedentes en un gran número de observaciones que hacían de la vida estudiosos como los naturalistas, en aspectos específicamente de su entorno. Algunos de ellos también fueron los iniciadores de la biología. A lo largo de la vida los organismos interactúan con su medio inerte; en estas interacciones, los seres vivos necesitan un constante flujo de materia y energía para sobrevivir. Es decir, todos los organismos dependen unos de otros: uno se alimenta de otro y lo utiliza como fuente de energía y materia. Se define como el estudio del ambiente que incluye todos los factores que lo constituyen: físicos, químicos, climatológicos, biológicos, entre otros. La palabra ecología se deriva del griego oikos, que quiere decir "casa", y logos que significa "tratado" o "estudio". Por lo tanto, el estudio del ambiente en el hogar incluye a todos los organismos que en él habitan y a los procesos funcionales que lo hacen habitable. Literalmente, ecología ecología ecología ecología es el estudio de "la vida en casa" haciendo énfasis en "las relaciones de los seres vivos entre sí y con su entorno". (Real Academia de la Lengua Española Diccionario de la Lengua Española, 22a. edición). En 1866 Ernst Haeckel, biólogo alemán, fue el primero en utilizar el término ecología (ökologie) para definir las relaciones entre los seres vivos y sus hábitats. Fue un darwiniano y el principal responsable de la difusión de la teoría de la evolución en Alemania y en otros países. Por su parte, Eugene P. Odum define a esta ciencia como el estudio de la estructura y función de la naturaleza o como la ciencia que estudia las interacciones de los organismos vivos con su medio ambiente. Por otra parte, la Unión Internacional para la Conservación de la Naturaleza y sus Recursos, organismo de la Organización de las Naciones Unidas para la Educación, la Ciencia y la Cultura (UNESCO), definió en 1970 la educación ambiental educación ambiental educación ambiental educación ambiental como “el proceso de reconocer valores y aclarar conceptos para crear habilidades y actitudes necesarias que sirven para comprender y apreciar la relación mutua entre el hombre, su cultura y el medio biofísico circundante. La educación ambiental también incluye la práctica de tomar decisiones y formular un código de comportamiento respecto a cuestiones que conciernen a la calidad ambiental LA ECOLOGÍA COMO CIENCIA INTEGRADORA E INTERDISCIPLINARIA Desde sus inicios la ecología ha cambiado mucho. Actualmente ya no se le considera como una rama de la biología, como se creía al principio; actualmente es vista como una ciencia integradora. Esto significa que en el estudio de los problemas ecológicos se requiere de la intervención de otras ciencias naturales, más como participantes activos que como simples ciencias auxiliares. Para cualquier estudio ecológico son necesarios conocimientos de zoología, botánica, geografía, química, meteorología, edafología, limnología, etc.; sin embargo, la ecología debe saber integrar todas estas áreas en un sistema más complejo. En caso de un problema ecológico tratar de incluir cuando sea necesario al resto de las ciencias para su solución, identificando en cada situación la relación existente entre cada uno de sus componentes. La interdisciplinariedad se refiere a la asociación e integración de la información procurada por varias disciplinas que, al ser complementada, permite tener esquemas de explicación más amplios y certeros sobre cualquier fenómeno natural. Interrelación con otras ciencias. La ecología se ha estructurado con aportaciones de otras disciplinas, de ahí la importancia de su relación con otras ciencias, las que se esquematizan de la siguiente manera: Formas de estudio de la ecología. Para facilitar el estudio de los fenómenos ecológicos y desarrollar una metodología adecuada para la comprensión del objeto de conocimiento de la ecología, se le ha dividido en ramas y son las siguientes: Autoecología (ecología de los individuos). Estudia las relaciones de los diferentes organismos con el medio ambiente. Demoecología (ecología de las poblaciones). Estudia a todos los individuos de una misma especie en una determinada zona o población. Sinecología (ecología de las comunidades). Estudia la totalidad de un hábitat; abarca las relaciones tróficas, los ciclos elementales y los flujos de energía del ecosistema. Educación ambiental. Campo emergente y complementario a la ecología, orientado a la formación de habilidades y actitudes para comprender las relaciones del ser humano con el medio ambiente. Niveles de complejidad. Para la ciencia actual, la materia está organizada en diversos niveles de complejidad que van desde las partículas subatómicas hasta el universo. Debido a esto, la ecología subdivide su campo de estudio para atender mejor los diversos niveles de organización y de integración de la materia que intenta comprender. Por su parte, la ecología considera como su objeto de estudio a los siguientes niveles: individuo, población, comunidad, ecosistema y biósfera. Individuo: es un ser independiente, de cualquier especie, un organismo completo capaz de efectuar las funciones que caracterizan a los seres vivos. Como ejemplo el lobo de la figura. Población: es un conjunto de organismos de la misma especie que habita en una zona determinada. Una especie es un conjunto de organismos con características similares y capacidad para reproducirse, que puede incluir a una o más poblaciones. Por ejemplo la familia de lobos de la figura. Comunidad: es el conjunto de poblaciones diferentes que comparten el área donde viven, interactuando entre sí. Los lobos, árboles, conejos, etc. que aparecen en la figura. Ecosistema: es un espacio definido donde tienen lugar las interacciones entre una comunidad y su entorno. Es importante señalar que el ambiente representa un papel determinante en los tipos de organismos que pueden vivir en él, pero también reconocer la función de los seres vivos en el establecimiento de las características de su propio ambiente. Biósfera: corresponde al mayor sistema ecológico, con el más alto nivel de organización biológica, conformado por todas las áreas de vida del mundo y sus interacciones. Es decir, considerando todos los ecosistemas que existen en la Tierra y los lugares del planeta donde se desarrolla la vida. ACTIVIDAD #1 Coordinado por tu profesor y trabajando en equipo de cuatro integrantes, realiza la siguiente actividad: A. Analiza el siguiente artículo y contesta las preguntas al final de éste. B. Identifica las ciencias que intervienen y cómo apoyan a la Ecología. C. Coméntalo ante el grupo, dirigido por tu profesor. MUERE CONOCIDO INDUSTRIAL 8 de Agosto de 2010/A.M. BAJIO Gran consternación en la población de Santiago Apóstol, Mich., causó la muerte del industrial Horacio Pérez, que con su salsa secreta para hacer la birria de chivo inició toda una tradición Michoacana. Recordamos a Don Horacio vendiendo, con gran éxito, tacos de birria de chivo en una modesta carreta; para después iniciar la venta de su salsa a otros taqueros. Con financiamiento bancario logró construir su fábrica de salsas para todas las taquerías del estado, beneficiando así a verduleros, tortilleros, chiveros, taqueros, etc. Los chiveros que vendían en el mercado local, querían aumentar su producción, pero se daban cuenta que a algunos animales se los comían los coyotes, por lo que solicitaron los servicios de un cazador, iniciando así una cacería que exterminó a los coyotes de la región. Los conejos y liebres sin el depredador natural, aumentaron alarmantemente su población y se comieron el pasto de los chivos. La consecuencia fue la disminución en la producción de chivos, provocando que cerraran las taquerías. Con lo sucedido, el señor Pérez, por problemas financieros con el banco, se suicidó el mes pasado. Los empleados del señor Pérez, unidos a los a verduleros, tortilleros y chineros, solicitaron al gobernador que declare esta área como zona de desastre; por lo tanto, están tomando la carretera internacional, para solucionar los problemas económicos generados en sus familias, lo cual origina problemas de salud. 1. Con tus palabras comenta: ¿Por qué este problema es social, político, económico, físico, químico, biológico, geográfico, cultural, matemático, estadístico, psicológico, salud, ecológico, etc.? 2. Los ejemplos siguientes ¿pueden ser analizados con las características anteriores? Sequía, ciclón, maremoto, erupción de un volcán, terremoto, tormenta, erosión, destrucción de bosques en la Meseta Tarasca, desaparición de una especie como el pescado blanco de Pátzcuaro, falta de agua en Morelia. TIPO DE PROBLEMÁTICA Social Político Económico Físico Químico Biológico Geográfico Cultural Matemático Estadístico Psicológico De salud comunitaria Ecológico RAZONES O JUSTIFICACIÓN. (el por qué del problema) ACTIVIDAD # 2 Establece la relación de la Ecología con otras ciencias, colocando la letra que corresponde en el paréntesis de la siguiente relación de columnas ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) Se relaciona por todos los procesos bióticos tienen que ver con la transferencia de energía, desde los productores, que aprovechan la energía lumínica para producir compuestos orgánicos complejos, hasta las bacterias, que obtienen energía química mediante la desintegración de las estructuras moleculares de otros organismos. Promueve los valores contenidos en el ambientalismo científico. Ética Se relaciona por la estructura de los biomas depende de la estructura geológica del ambiente. Los seres vivientes también pueden modificar la geología de una región. Es una disciplina muy importante a causa de la distribución específica de los seres vivientes sobre la Tierra. Determina el cálculo, la estadística, las proyecciones y extrapolaciones cuando los ecólogos tratan con información específica acerca del número y la distribución de las especies, la evaluación de la biomasa, el crecimiento demográfico, la extensión de las comunidades y la biodiversidad, y para cuantificar las presiones del entorno en un bioma dado. Ayudan a los ecólogos a entender cómo las variaciones en las condiciones del clima en una región dada influyen en la biodiversidad. Se usa en Ecología porque todos los procesos metabólicos y fisiológicos de los biosistemas dependen de reacciones químicas. Además, los seres vivientes hacen uso de las substancias químicas que se encuentran en el entorno. Física Geografía Matemática Clima Geología Climatología Resuelve individualmente lo siguiente: Indica cuáles de las disciplinas científicas que aparecen a continuación participarían para Indica cuáles de las disciplinas científicas que aparecen a continuación participarían para Indica cuáles de las disciplinas científicas que aparecen a continuación participarían para Indica cuáles de las disciplinas científicas que aparecen a continuación participarían para resolver los siguientes planteamientos. Botánica Toxicología Mineralogía Geografía Edafología Fisiología Meteorología Agronomía Hidrología Estadística Química analítica Zoología a) ¿Cuál es la importancia de la composición del suelo en la producción de trigo? b) ¿Cómo cambia la biodiversidad de tu ciudad de acuerdo a las estaciones del año? c) ¿En qué parte del bosque encontramos mayor cantidad de especies de hongos tóxicos? d) ¿Cómo afecta la contaminación del aire en las enfermedades respiratorias? ¿Cómo varía la cantidad de alimento disponible para distintas poblaciones de roedores? Secuencia didáctica 2: Factores ambientales • Factores abióticos • Factores bióticos ACTIVIDAD #3 Construye un mapa conceptual después de analizar el siguiente texto. MEDIO AMBIENTE Y SUS FACTORES. I.-DEFINICION. En todo estudio ecológico, es preciso partir del análisis del ambiente, esto es, del conjunto de factores físicos, químicos y biológicos que rodean a un organismo, influenciándose mutuamente. La naturaleza ha desarrollado las formas de vida más variadas; algunos organismos habitan en la superficie terrestre, mientras que otros se localizan en el interior de la misma en túneles profundos; otros más viven en el agua (dulce o salada); en fin, cada organismo habita en su área correspondiente, porque de ella obtiene los elementos que le son indispensables para vivir; esa área de que hablamos es su medio. Se llama medio a todo aquello que rodea a un organismo. Ambiente es el conjunto de elementos que interactúan en un espacio y tiempo determinados y... Sustrato es el lugar en el que se desarrolla un organismo. En la naturaleza básicamente encontramos dos sustratos: el acuático y el terrestre, razón por la cual es frecuente escuchar el medio acuático o el medio terrestre. II.-Factores bióticos y abióticos del medio ambiente. 1.- FACTORES ABIÓTICOS: Son elementos que no tienen vida, sin embargo de ellos depende la existencia de todos los seres vivos, estos factores se clasifican en físicos y químicos, en los primeros tenemos la luz, la temperatura, la latitud, altitud, profundidad y presión atmosférica y los segundos son: el suelo, agua y aire. Los factores ambientales forman parte de un Ecosistema, que comprende la unidad fundamental de la ecología, y contiene todos los componentes biológicos y físicos necesarios para la supervivencia, en donde los organismos bióticos y su ambiente físico o abiótico están interrelacionados de manera inseparable. + Factores energéticos: son la fuente de energía que utilizan los seres vivos para llevar a cabo funciones, puede iniciarse con la captación de luz solar para los organismos fotosintéticos o con la degradación de materia para algunas bacterias. + Factores climáticos: se refiere a los factores que regulan las condiciones climáticas en general. Entre estos factores tenemos la luz solar, la temperatura, el viento y la lluvia, que interactúa con la temperatura en la regulación de las condiciones climáticas. + Factores del sustrato: tal y como se indica, son aquellos relacionados directamente con el medio donde se desarrollan los organismos, el agua y el suelo y son: los nutrientes y el pH. Los nutrientes son las sustancias inorgánicas utilizadas por las plantas y los organismos inferiores. Las sales minerales como los nitratos, fosfatos y carbonatos son ejemplos de esas sustancias. El pH proporciona la información sobre la acidez y alcalinidad de los suelos así como del agua. FACTORES ABIÓTICOS FÍSICOS Luz solar: Es la principal fuente de vida que mantiene la vida en el planeta. Energía química: Se utiliza a partir de sustancias asimiladas por algunos organismos quimiosintéticos. Su aplicación está en los foto periodos de las plantas y los animales donde acumulan ciertas horas / luz para llevar a cabo determinados procesos. Temperatura: Está es consecuencia de la energía solar y se define como la cantidad de grados que caracteriza la intensidad de calor, puede variar dependiendo del medio y de la latitud y altitud. Altitud y profundidad: La superficie del planeta presenta relieve y se toma el nivel del mar como punto de referencia. Latitud: Es la posición de un punto geográfico respecto al ecuador. El relieve condiciona el efecto de la temperatura, humedad y clima de un lugar, lo cual permite o limita la existencia de los seres vivos. Los relieves montañosos, por ejemplo, general varias condiciones y propician el desarrollo de una gran diversidad biológica. Presión atmosférica: La atmósfera es una capa gaseosa con peso que ejerce una determinada presión, sobre una superficie dada (la temperatura interviene para la presión). FACTORES ABIÓTICOS QUÍMICOS Suelo: La corteza terrestre está formada por roca madre que se fragmenta por procesos como el viento y el agua y los cambios de temperatura, raíces de las plantas. Se denomina suelo porque varían de grosor que sirven de sostén y sirven de nutrientes a las plantas. Nutrientes: Son minerales en forma de iones disueltos en agua, son sustancias químicas que utilizan los seres vivos para su mantenimiento, estos se encuentran tanto en el medio acuático como en el medio terrestres en forma de sales minerales en muy variadas concentraciones. Se les ha dividido en macronutrientes o elementos fundamentales, los que forman alrededor de 4% del peso seco total del protoplasma de un organismo, y en micronutrientes o elementos vestigiales que constituyen menos de 1% del peso seco total de su protoplasma. Ph: Está dado por la concentración de iones de hidrógeno del suelo, el ph neutro es el óptimo para las plantas y para la fauna subterránea. Humus: Es la capa de materia orgánica que ha iniciado su descomposición. Agua: Es el compuesto más abundante en la superficie de las plantas y el medio de vida de los organismos acuáticos. Aire: La atmósfera es una mezcla de gases constituida por nitrógeno (78%), oxígeno (21%) bióxido de carbono (0.3 %), argón, ozono y gases raros. La atmósfera es la responsable de una serie de fenómenos de importancia para los seres vivos. El aire se difunde entre los espacios de las partículas del suelo, permitiendo la respiración de la fauna subterránea; además el oxígeno y el CO2 se disuelven en el agua así los organismos acuáticos realizan la fotosíntesis y la respiración. 2.- FACTORES BIÓTICOS. Lo conforman todos los seres vivos presentes y se pueden clasificar en: Productores: se les conoce como autótrofos, organismos capaces de formar su alimento a partir de CO2, agua y sales minerales. En este nivel la fuente de energía es la luz solar. En un ecosistema, todas las plantas se clasifican como productores. Consumidores: Son organismos heterótrofos porque no pueden sintetizar sus propios alimentos a partir de solamente compuestos inorgánicos, por lo que para llevar a cabo sus funciones metabólicas, se alimentan de los productores o de algún otro tipo de consumidor. Todo animal es un consumidor. Desintegradores o Reductores: utilizan como fuentes nutritivas las excreciones y los cadáveres de organismos, liberando sales minerales a partir del proceso de mineralización de la materia orgánica; se encargan de la descomposición y reincorporación de materias primas al ecosistema. Entre los reductores tenemos a la lombriz de tierra, a los hongos y las bacterias. En nuestro planeta, la vida marina es la más abundante y la menos conocida. Entre los organismos acuáticos se encuentran 3 grandes grupos: PLANCTON BENTOS NECTON Fitoplancton. Son bacterias, hongos microscópicos y algas como las diatomeas: las algas pardo-doradas, las algas verdes y las algas verdeazuladas. Zooplancton. El más importante es el Krill Incluye protozoos y pequeños crustáceos, medusas, gusanos y moluscos, además de huevos y larvas de muchas especies animales. Los organismos bentónicos son seres vivos que se fijan al fondo del mar, formado por algas como laminaria y animales como corales, caracoles, pulpos, estrellas de mar, almejas, etc. Son seres nadadores, como peces, pingüinos, delfines, cocodrilo, caguama, oso polar, mantarrayas, etc. Adaptación y Factores Ambientales La adaptación es la característica del individuo para adecuarse al ambiente. Existen diversos tipos de adaptaciones: morfológicas, fisiológicas y conductuales. La adaptación es la clave de su sobrevivencia y de la permanencia que éstos tengan en el ambiente. La presencia o ausencia de un organismo o de un grupo de organismos depende de un conjunto de condiciones conocidas como factores ambientales factores ambientales factores ambientales factores ambientales. Al espacio físico que ocupa una especie, el que se puede describir en términos físicos o químicos y que está constituido por una serie de condiciones y recursos que requieren los seres vivos para subsistir, se denomina HÁBITAT. Por otra parte, al papel que desempeña un organismo dentro de su comunidad se llama NICHO ECOLÓGICO, y se refiere a la forma en que un organismo se adapta a su hábitat y los recursos que aprovecha del mismo.