Download Guía cadenas y tramas alimentarias ciclos biogeoquímicos

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P
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c
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T
ma
a
r
g
o
r
P
ÍA
G
O
L
BIO
Cadenas y tramas alimentarias. Ciclos biogeoquímicos
Nº
Ejercicios PSU
1.
La siguiente tabla muestra la cantidad de energía asimilada en cada nivel trófico de una cadena
MTP alimentaria y la energía disipada hacia el ambiente en la misma.
Energía
(kcal/m2 por año)
Asimilada en cada
nivel trófico
Disipada en forma de
calor
Fitoplancton
Zooplancton
Ballena
25300
2710
305
22590
2405
277
Con respecto a la tabla, es correcto inferir que
I)
II)
III)
en esta cadena trófica se cumple la regla del 10%.
si se añadiera un cuarto nivel trófico, la energía asimilada en él sería 28 kcal/m2 por año.
en el primer nivel trófico se utilizan 25300 kcal/m2 al año en respiración celular.
Es (son) correcta(s)
solo I.
solo II.
solo I y II.
solo II y III.
I, II y III.
GUICTC028TC31-A16V1
A)
B)
C)
D)
E)
Cpech
1
BIOLOGÍA
2.
En relación con los niveles tróficos, es correcto afirmar que
MC
I) los consumidores son organismos heterótrofos, incluyendo a herbívoros, carnívoros y
quimiosintetizadores.
II) la cantidad de biomasa que puede sustentar un ecosistema es establecida por la energía
captada por productores.
III) los descomponedores son importantes, ya que permiten transformar la materia orgánica
en inorgánica, permitiendo su flujo cíclico en el ecosistema.
A)
B)
C)
Solo I
Solo II
Solo III
D)
E)
Solo II y III
I, II y III
3.
El siguiente esquema muestra una red trófica correspondiente a un ecosistema natural, donde las
MC especies que interactúan en la comunidad están representadas por números del 1 al 10.
1
8
5
2
10
3
9
6
4
7
Basándose en las relaciones tróficas establecidas en el diagrama, es correcto afirmar que
2
2
Cpech
I)
II)
III)
la especie 10 es un descomponedor.
las especies 1, 2, 3 y 4 son productores.
las especies 5, 6 y 7 son consumidores primarios.
A)
B)
C)
Solo I
Solo II
Solo III
D)
E)
Solo I y III
Solo II y III
GUÍA
4.
En el esquema se muestra una trama trófica:
MC
Arañas pequeñas
Arañas de
tamaño medio
Escarabajo
Caracoles
pulmonados
Grillos
Ácaros
depredadores
Colémbolos
Pasto
Milpiés
Ácaros
oribátidos
Con respecto a esta, ¿cuál(es) de las siguientes opciones relaciona(n) correctamente el organismo
de la trama trófica con su determinado nivel trófico?
I)
II)
III)
Los ácaros depredadores se encuentran en el tercer nivel trófico.
Los escarabajos ocupan más de un nivel trófico.
Los caracoles son consumidores secundarios.
A)
B)
C)
Solo I
Solo II
Solo III
D)
E)
Solo I y II
I, II y III
Cpech
3
BIOLOGÍA
5.
El siguiente esquema corresponde a una red trófica.
MTP
I
F
Sol
G
H
L
J
K
Con relación a los diferentes niveles representados por letras, ¿qué opción es correcta?
A)
B)
C)
D)
E)
La especie I corresponde a un herbívoro.
Las especies F y G son consumidores.
La especie J se alimenta de L.
La especie K es productor.
La especie G sirve de alimento a J y H.
6.
“Las grandes pulgas tienen pulgas pequeñas en sus espaldas para picarlas, y las pulgas pequeñas
MC tienen pulgas más pequeñas, y así hasta el infinito” (Jonathan Swift).
Al analizar el párrafo anterior, es correcto que
I)
II)
III)
A)
B)
C)
4
4
Cpech
aunque se trate de una cadena alimentaria que involucra a parásitos, no se puede prolongar
hasta el infinito.
de acuerdo con la segunda ley de termodinámica, en cada traspaso se pierde energía, por
lo que no se puede sostener una cadena alimentaria infinita.
los parásitos, al vivir a expensas dentro de otro organismo, pueden generar cadenas de
eslabones infinitos.
Solo I
Solo II
Solo III
D)
E)
Solo I y II
Solo I y III
GUÍA
7.
La productividad primaria bruta (PPB) de un ecosistema se refiere a la cantidad de energía
MC química que fijan sus productores (organismos autótrofos) durante un cierto tiempo y en un área
determinada. La fórmula para determinar la PPB es la siguiente:
PPB =
energía (kcal)
área (m2) x tiempo
Si quisiéramos calcular la PPB de un campo de trigo de 3000 m2 que produce 9.000.000 de Kcal
al año, esta sería
A)
B)
C)
D)
E)
PPB = 6000 kcal/m2 al año.
PPB = 3500 kcal/m2 al año.
PPB = 3000 kcal/m2 al año.
PPB = 2000 kcal/m2 al año.
PPB = 1500 kcal/m2 al año.
8.
Una industria arrojó a las aguas de un lago una sustancia contaminante. Transcurridas dos
MC semanas, se investigó el efecto de esta contaminación, obteniéndose los resultados de la tabla:
Muestra
Agua
Fondo del lago
Gaviotas
Plantas acuáticas
Peces
Concentración del
contaminante (ppm)
5
20
3000
300
1000
¿Cuál(es) de las siguientes afirmaciones es (son) correcta(s) a partir de los resultados?
I)
II)
III)
Los diferentes niveles de las tramas tróficas del lago fueron afectados de igual forma.
El grado de contaminación aumenta a medida que transcurren los niveles tróficos.
La sustancia contaminante se encuentra solo en los elementos bióticos del ecosistema.
A)
B)
C)
Solo I
Solo II
Solo III
D)
E)
Solo I y III
I, II y III
Cpech
5
BIOLOGÍA
9.
Al comparar las pirámides ecológicas de biomasa y de energía, es correcto afirmar que esta
MC última
I)
III)
no tiene la posibilidad de invertirse, pues responde a la primera y segunda ley de la
termodinámica.
puede invertirse cuando los productores se reproducen a gran velocidad y sustentan a los
consumidores.
representa la cantidad total de energía disponible para cada nivel trófico.
A)
B)
C)
Solo I
Solo II
Solo III
II)
D)
E)
Solo I y III
I, II y III
10. El siguiente esquema representa una red trófica de un ecosistema dulceacuícola:
MTP
Gambusia
Fitoplancton
Zooplancton
Bacterias
Carpa
Garza
Restos
orgánicos
Cangrejo
de río
Algas
Moluscos
(Archivo Cpech)
Con respecto a la red trófica, es correcto afirmar que
6
6
Cpech
I)
II)
III)
los únicos organismos productores del ecosistema son las algas.
la gambusia es un consumidor secundario.
el cangrejo de río pertenece al segundo nivel trófico.
A)
B)
C)
Solo I
Solo II
Solo III
D)
E)
Solo I y II
Solo II y III
GUÍA
11. A continuación se presenta la pirámide de energía de un determinado ecosistema:
MC
kcal/m2 año
31
Consumidores terciarios
383
Consumidores secundarios
Consumidores primarios
3.368
Productores
30.810
¿Qué concepto(s) está(n) involucrado(s) en esta figura?
I)
II)
III)
Cada traspaso energético entre niveles involucra una pérdida de energía.
Las cadenas alimentarias poseen un número limitado de eslabones.
Los productores son los organismos que sostienen energéticamente un ecosistema.
A)
B)
C)
Solo I
Solo II
Solo III
D)
E)
Solo I y III
I, II y III
12. El siguiente esquema representa la pirámide de número de una comunidad.
MC
A partir del análisis de la pirámide, es correcto afirmar que
I)
II)
III)
el número de productores es bajo, pero presenta alto rendimiento fotosintético.
la comunidad representada podría ser un bosque con gran abundancia de vegetación.
el número de consumidores es superior al número de productores.
A)
B)
C)
Solo I
Solo II
Solo III
D)
E)
Solo I y III
I, II y III
Cpech
7
BIOLOGÍA
13. Con respecto al ciclo del nitrógeno, es INCORRECTO afirmar que
MC
A)
el aire contiene, aproximadamente, el 78% de nitrógeno, representando la fuente principal
de este gas.
B)
el nitrógeno puede ser incorporado por los productores continuamente, gracias a la acción
de las bacterias nitrificantes.
C) el nitrógeno debe formar nitrato para poder ser asimilado por las plantas.
D) el nitrógeno solo se puede fijar a la biósfera por la acción de los relámpagos.
E)
las bacterias fijadoras de nitrógeno lo incorporan al suelo desde la atmósfera.
14. En el siguiente diagrama se representa una cadena alimentaria:
MTP
1
2
3
Al respecto, es correcto inferir que
I)
II)
III)
si se suprime 1, desaparece la cadena.
si aumenta 2, aumenta 3.
si se elimina 3, disminuye 2.
A)
B)
C)
Solo I
Solo II
Solo III
D)
E)
Solo I y II
Solo II y III
15. Con respecto al ciclo del carbono, es correcto afirmar que
MC
I) el exceso de CO2 de origen antrópico es controlado por los organismos fotosintetizadores.
II) la emisión de CO2 por el uso de combustibles fósiles sobrepasa la capacidad de regulación
de los organismos fotosintetizadores.
III) las partículas de polvo en suspensión generan el efecto invernadero.
A)
B)
C)
Solo I
Solo II
Solo III
D)
E)
Solo I y II
Solo II y III
16. Con respecto a los ciclos biogeoquímicos, es correcto afirmar que
MC
A)
son ciclos de los nutrientes dentro del ambiente no vivo (depósitos en la atmósfera, la
hidrósfera y la corteza de la tierra).
B)
se refieren al estudio del intercambio de sustancias químicas entre formas bióticas.
C) son movimientos de cantidades masivas de carbono, nitrógeno, oxígeno, y otros elementos,
entre los componentes vivientes y no vivientes del ambiente.
D) son movimientos de los componentes inorgánicos de flujo lento y de poco uso en los
organismos vivos.
E)
se refieren al intercambio de los componentes más pequeños que se desplazan entre los
organismos vivos.
8
8
Cpech
GUÍA
17. La figura muestra los principales procesos involucrados en el ciclo del agua.
MC
1
2
4
3
Con respecto a la figura, ¿cuál de las siguientes opciones es correcta?
A)
B)
C)
D)
E)
La escorrentía es un fenómeno propio del proceso 4.
En el proceso 3 ocurre evaporación de aguas superficiales.
La percolación es un fenómeno que se presenta en la etapa 2.
La etapa que permite la descontaminación del agua corresponde al proceso 4.
La etapa 1 describe un proceso de evaporación.
Cpech
9
BIOLOGÍA
18. Dentro de los ecosistemas los organismos se relacionan de diversas formas, una de ellas es a
MC través de la alimentación, este tipo de relación se denomina trófica. Los organismos establecen
redes tróficas en las que cada uno es parte de distintos niveles de alimentación: el primer nivel
está compuesto por los organismos productores (autótrofos), quienes se encargan de ingresar
la energía al ecosistema a través de un proceso denominado fotosíntesis y en algunos casos
a través de quimiosíntesis; luego están los consumidores primarios (herbívoros), quienes se
alimentan de los productores y, por ende, reciben la energía de ellos; les siguen los consumidores
secundarios (carnívoros), que se alimentan de los consumidores primarios, y así, sucesivamente,
continúa una cadena de relaciones tróficas finita. El rol que cumple cada uno de los organismos
de un ecosistema es sumamente importante e incide sobre el resto de los organismos asociados.
Gavilán
euroasiático
(Consumidor terciario)
Zorro rojo
(Consumidor
secundario)
Lirón
(Consumidor
secundario)
Herrerillo común
(Consumidor secundario)
Ruiseñor
(Consumidor
secundario)
Larva de ciervo
volante
(Consumidor secundario)
Roble
(Productor)
A partir del esquema anterior y de la información entregada, es correcto inferir que
A)
B)
C)
D)
E)
10
10
Cpech
si no existiese el roble, los consumidores primarios asumirían el rol de ingresar la energía al
ecosistema.
si el gavilán se extinguiera, probablemente el ciervo volante disminuiría su abundancia.
si el herrerillo tuviese un gran aumento de abundancia, probablemente el ciervo volante
también aumentaría.
la eliminación del zorro rojo provocaría que la abundancia del lirón disminuyera.
la extinción del ruiseñor dejaría sin alimento al gavilán.
GUÍA
19. El siguiente esquema representa las etapas del ciclo del nitrógeno.
MTP
Nitrógeno
inorgánico
N2
Rhizobium
NH3
Amoniaco
N 2O
Nitrógeno
orgánico
NO
NO3–
NO2–
Condiciones
anaeróbicas
Pseudomonas desnitrificantes
En relación con el esquema, es INCORRECTO afirmar que
A)
B)
C)
D)
E)
las bacterias desnitrificantes toman el amoniaco y lo fijan a las raíces de las plantas.
en el ciclo del nitrógeno participan la atmósfera, el suelo y los organismos vivos.
el nitrógeno orgánico es aquel que se ha fijado al tejido de las plantas e ingresa a la cadena
alimentaria.
el nitrógeno circula por la corteza terrestre, formando diferentes compuestos nitrogenados.
las bacterias del género Rhizobium fijan el nitrógeno atmosférico, formando amoniaco.
Cpech
11
BIOLOGÍA
20. En el siguiente esquema se representan las etapas del ciclo del agua.
MTP
Precipitación
Condensación
Nieve
Lluvia
Transpiración
Evaporación
Lago
Océano
Percolación
Corriente subterránea
En relación con el esquema, es correcto que
I)
III)
en la etapa de evaporación, el agua pasa del estado líquido al gaseoso con la ayuda de la
energía del medio.
la etapa de percolación es el paso lento del agua a través de los materiales porosos,
permitiendo la formación de reservas de aguas subterráneas.
en la condensación, el agua cambia de gas a líquido, formando las nubes.
A)
B)
C)
Solo I
Solo II
Solo III
II)
12
12
Cpech
D)
E)
Solo I y III
I, II y III
GUÍA
Tabla de corrección
Ítem
Alternativa
Habilidad
1
ASE
2
Comprensión
3
Comprensión
4
Comprensión
5
ASE
6
Comprensión
7
Aplicación
8
ASE
9
Comprensión
10
Comprensión
11
ASE
12
ASE
13
Reconocimiento
14
ASE
15
Reconocimiento
16
Reconocimiento
17
ASE
18
Comprensión
19
ASE
20
Comprensión
Cpech
13
BIOLOGÍA
Resumen de contenidos
1. Niveles tróficos
Los niveles tróficos son categorías en las que se clasifican los seres vivos según su forma de obtener
materia y energía. El nivel trófico de un organismo es su posición en la cadena alimentaria.
Niveles tróficos
14
14
Características
Productores
Autótrofos. Comprenden a organismos fotosintetizadores que permiten
el ingreso de la energía al ecosistema, gracias a que transforman
la energía solar en energía química. Dentro de los organismos
productores se considera a los organismos quimiosintetizadores, que
obtienen energía por reacciones químicas.
Consumidores primarios
Heterótrofos herbívoros. Organismos que obtienen la energía
alimentándose de los productores, por lo que se les conoce como
herbívoros. Por ejemplo: vacas, conejos, insectos, aves, etc.
Consumidores
secundarios
Heterótrofos carnívoros de primer orden. Animales que obtienen la
energía alimentándose de los consumidores primarios, por lo tanto, se
les conoce como carnívoros. Por ejemplo: arañas, insectos carnívoros
y aves.
Consumidores terciarios
Heterótrofos carnívoros de segundo orden. Organismos que obtienen
la energía alimentándose de los consumidores secundarios. Por
ejemplo, pumas y águilas.
Descomponedores y
detritívoros
Heterótrofos. Los detritívoros son un grupo de organismos que
consumen detritos (residuo orgánico muerto) y excretan materia en un
estado de descomposición avanzada. Ejemplo de ellos son lombrices,
ácaros y algunos insectos. Sus productos de excreción les sirven de
alimento a los descomponedores que degradan los restos de los demás
seres vivos, convirtiendo la materia orgánica en sustancias inorgánicas
más sencillas que pasarán a formar parte del suelo o se disolverán en
el agua, de donde los extraerán los autótrofos y se reiniciará así el ciclo
de la materia. Por ejemplo, bacterias y hongos.
Cpech
GUÍA
2. Cadenas tróficas y redes tróficas
Una cadena trófica es una relación lineal de alimentación de los seres vivos de un ecosistema y presenta
entre 4 a 5 niveles tróficos. Como en la naturaleza hay múltiples relaciones alimentarias, una red trófica
es un conjunto de cadenas superpuestas que interactúan entre sí y representan con precisión las
relaciones alimentarias efectivas dentro de una comunidad.
Productor
Consumidor
primario
Consumidor
secundario
Detritívoros y descomponedores
Figura 1. Cadena trófica
•
•
Consumidor
terciario
Flujo de materia
Flujo de energía
El flujo de materia (nutrientes) en una cadena trófica es cíclica, ya que los descomponedores
permiten que los productores vuelvan a incorporarla a la cadena alimentaria.
El flujo de energía es unidireccional, desde los productores a los consumidores. Los productores
incorporan la energía en la fotosíntesis y la transfieren al resto de los niveles tróficos. A medida que
pasa de un nivel a otro, se pierde un porcentaje en forma de calor.
3. Pirámides ecológicas
Son formas de representación para mostrar cómo varían algunas características entre los niveles tróficos,
como la energía o la biomasa, al pasar de unos niveles a otros. Cada nivel trófico se representa por un
rectángulo. El rectángulo que forma la base de la pirámide corresponde a los productores y sobre él,
de forma ordenada, se disponen los otros niveles tróficos. La longitud de la base de cada rectángulo es
proporcional al valor de la característica medida.
3.1 Pirámide de número
Consumidores
terciarios
Representa la cantidad de individuos que
se encuentran en cada nivel trófico de
un ecosistema. Estas pirámides pueden
adoptar una forma invertida cuando los
productores son de gran tamaño (por
ejemplo, los árboles de un bosque).
Consumidores
secundarios
Consumidores
primarios
Número de individuos
Productores
Figura 2. Pirámide de número
Cpech
15
BIOLOGÍA
3.2 Pirámide de biomasa
BIOMASA (g/m2)
NIVEL TRÓFICO
Consumidores
terciarios
(serpientes)
10
Representa la cantidad de materia viva de un
ecosistema. Generalmente, esta se calcula
en gramos por metro cuadrado y considera
solo el peso seco de los seres vivos. Esta
pirámide se puede invertir, lo cual ocurre
cuando los productores se reproducen a
gran velocidad (por ejemplo, en el caso del
fitoplancton en los ecosistemas marinos).
Consumidores
secundarios
(sapos)
100
Consumidores
primarios
(saltamontes)
1.000
Productores
(pasto)
10.000
Figura 3. Pirámide de biomasa
3.3 Pirámide de energía
kcal por m2 por año
316
Carnívoro primario
1.890
Herbívoro
Productor
11.977
6
67
1.478
8.833
Figura 4. Pirámide de energía
16
16
Cpech
Productividad neta
13
Carnívoro secundario
Respiración
Representa el flujo de la energía en los
ecosistemas (siempre lo hace desde los
productores hacia los consumidores). No
tiene la posibilidad de invertirse, pues
responde a la primera y segunda ley de
la termodinámica.
GUÍA
4. Ciclos biogeoquímicos
La energía en los ecosistemas fluye de unos organismos a
otros, de manera unidireccional, a través de las cadenas y
tramas tróficas. Durante el proceso, una parte de la energía
se pierde en forma de calor. Distinto es en el caso de la
materia, la cual circula a través del ecosistema, pasando
del ambiente a los seres vivos, quienes la transfieren entre
ellos y finalmente la transfieren al ambiente nuevamente.
Figura 5. Flujo de materia
4.1 Ciclo del agua
Es el componente principal
de todos los seres vivos.
Circula
constantemente,
formando parte también de
ríos, lagos, mar y nubes.
Se puede encontrar en los
ecosistemas en los estados
líquido, sólido y gaseoso.
Condensación
Sublimación
Precipitación
Transpiración
Evaporación
Agua contenida
en los océanos
Filtración
Evaporación
Agua subterránea
Figura 6. Ciclo del agua
4.2 Ciclo del carbono y del oxígeno
Carbono y oxígeno son fundamentales
para los seres vivos pues forman parte
de las moléculas orgánicas. El oxígeno
corresponde al 21% de los gases
atmosféricos, en tanto el carbono (en
forma de CO2) ocupa el 0,03%.
Los
organismos
fotosintetizadores
requieren de CO2 para realizar su
proceso, a través del cual liberan O2 a
la atmósfera. Así mismo, todos los seres
vivos aerobios requieren de oxígeno y
liberan dióxido de carbono a la atmósfera.
Figura 7. Ciclo del carbono y oxígeno
Cpech
17
BIOLOGÍA
Nitrógeno
atmosférico (N2)
4.3 Ciclo del nitrógeno
Plantas
El nitrógeno constituye más del 70% de
los gases de la atmósfera. Es fundamental
para los seres vivos ya que forma parte
de aminoácidos, y estos constituyen las
proteínas. También forman parte de los
ácidos nucleicos (ADN y ARN) de todos
los seres vivos.
Asimilación
Bacterias
desnitrificantes
Bacterias
fijadoras
de N2 de las
raíces
Nitrato (NO3-)
Descomponedores
(bacterias, hongos)
Amonificación
Bacterias
fijadoras de N2
del suelo
Bacterias
nitrificantes
Nitrificación
Amonio (NH4+)
Nitrito (NO2-)
Bacterias
nitrificantes
Figura 8. Ciclo del nitrógeno
4.4 Ciclo del fósforo
El fósforo es constituyente esencial de todos los seres vivos, ya que es parte de los ácidos nucleicos
como ADN y ARN. También es el principal componente del ATP, de algunas proteínas, de las
membranas celulares, y de huesos y dientes en animales.
Medio terrestre
Medio marino
Animales
Alimentación
Deposiciones
de aves
Fertilización
Minería
Excreción
Plantas y cultivos
Erosión
Peces
y plancton
Yacimientos
minerales de fósforo
Descomponedores
Figura 9. Ciclo del fósforo
18
18
Cpech
Afloramiento
de aguas
profundas
GUÍA
bA
c
Glosario
oléculas.
bólico en el que se sintetizan biom
ceso ana
Biosintética: se refiere a un pro
se encuentran principalmente
érmico de las plantas superiores,
Estomas: aberturas del tejido epid
intercambio gaseoso de la planta.
hojas y es por donde se realiza el
ceso en el cual hay interacción de
Fotoquímica: se refiere a un pro
Vacío: es la ausencia de materia
en las
átomos, moléculas y luz.
en un determinado espacio.
Cpech
19
Registro de propiedad intelectual de Cpech.
Prohibida su reproducción total o parcial.