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DEPARTAMENTO DE CIENCIAS NATURALES Guía Teórico – práctica Ciencias Naturales 7mo ALUMNO: CURSO: PROFESOR: AÑO: 2015 Pág. 1 de 113 Av. del Libertador 6796 - Capital Federal (C1429BMN) / Tel. 4789-6500 (líneas rotativas) / Fax 4789-6565 / e-mail: [email protected] DEPARTAMENTO DE CIENCIAS NATURALES Programa de Ciencias Naturales de 7mo grado 1. Unidad I: El Ecosistema y los seres vivos Ecología vs. Ecologismo. Ecosistema: concepto. Componentes del ecosistema y sus relaciones. Tipos de ecosistemas. ¿Qué es un ser vivo? Las características de los seres vivos. Diversidad de los seres vivos. 2. Unidad II: Relaciones y adaptaciones de los seres vivos Relaciones entre los seres vivos. Redes tróficas. Ciclo de la materia. Adaptaciones de animales y vegetales al medio acuático. Adaptaciones de animales y vegetales al medio aeroterrestre. 3. Unidad III: Subsistemas terrestres Características y funciones del agua. Hidrósfera. Atmósfera. Geósfera. 4. Unidad IV: Contaminación y desequilibrio ambiental La acción del hombre en los ecosistemas y sus consecuencias. Desequilibrio ambiental: Deforestación, erosión, desertificación, impacto sobre las redes tróficas. Impacto ambiental. Alteraciones de los ecosistemas. Pautas de trabajo 1. RESPETAR EL HORARIO DE COMIENZO DEL BLOQUE: Todo alumno que entre después que el profesor tendrá ¼ de falta. Los alumnos deberán tener el material necesario de la materia (carpeta, guía de TP, etc.). No se permitirá salir a buscar material al locker durante el bloque de clase. 2. MATERIALES DE TRABAJO: Carpeta con hojas rayadas. Birome, lápiz, resaltador, goma, etc. Guía de trabajo. Netbook. 3. CUIDADO DEL MATERIAL DE TRABAJO: Todos somos responsables de cuidar todo el material de trabajo, por ejemplo: la pizarra, las netbooks, los bancos, las sillas, etc. 4. ¿CÓMO SE EVALÚA?: El año escolar consta de tres trimestres, al finalizar cada uno de ellos tendrán una nota en el boletín. Se tomarán evaluaciones escritas cada trimestre que se avisan con antelación. La nota del trimestre es un promedio de las evaluaciones escritas, el trabajo, la participación en clase y el compromiso con la materia. El trimestre se aprueba con 6 o más puntos. Para aprobar el trimestre es necesario aprobar los contenidos (evaluaciones escritas y trabajos prácticos). La nota final de la materia es el promedio de los tres trimestres. Para aprobar la materia se deben aprobar todos los contenidos. 5. EQUIPO DE TRABAJO Y ÁMBITOS: En Ciencias Naturales vamos a trabajar en el aula y en el laboratorio (primer piso edificio montañeses). El docente a cargo del curso también trabaja junto a otros docentes en el laboratorio, en donde rigen las mismas pautas de trabajo. __________________________ FIRMA DEL PADRE, MADRE O TUTOR __________________________ FIRMA DEL ALUMNO Pág. 2 de 113 Av. del Libertador 6796 - Capital Federal (C1429BMN) / Tel. 4789-6500 (líneas rotativas) / Fax 4789-6565 / e-mail: [email protected] DEPARTAMENTO DE CIENCIAS NATURALES Contenido Introducción ................................................................................................................................................ 7 ECOLOGÍA Y ECOLOGISMO .........................................................................................................................8 Ecología: el estudio de nuestra casa ...................................................................................................................... 8 Ecologismo ..................................................................................................................................................................... 8 Ecología y ecologismo: Unas diferencias claras ................................................................................................ 10 Áreas protegidas ........................................................................................................................................................ 12 SISTEMAS Y SUBSISTEMAS ....................................................................................................................... 15 Sistemas y subsistemas: ¿Abiertos, cerrados o aislados? ............................................................................... 15 LA TIERRA COMO SISTEMA ...................................................................................................................... 16 ¿Es posible estudiar a la tierra como un sistema? ............................................................................................. 16 INTRODUCCIÓN A SUBSISTEMAS TERRESTRES .......................................................................................17 La atmósfera, la hidrósfera y la geósfera pueden contaminarse ............................................................... 17 BIÓSFERA ................................................................................................................................................... 19 LOS ECOSISTEMAS ...................................................................................................................................... 19 ¿Qué es un ecosistema? ............................................................................................................................................ 19 Las partes del todo .................................................................................................................................................... 20 Estructura y clasificación de los ecosistemas .................................................................................................... 21 Características de los ecosistemas acuáticos .................................................................................................... 23 Hábitat y nicho ecológico ........................................................................................................................................ 25 ADAPTACIONES DE LOS SERES VIVOS ..................................................................................................... 28 La adaptación, ese largo y lento proceso ........................................................................................................... 28 Adaptaciones de los organismos acuáticos ....................................................................................................... 30 Adaptaciones de los organismos terrestres ...................................................................................................... 32 El problema de la disponibilidad del agua .......................................................................................................... 32 Del calor al frío ............................................................................................................................................................ 35 Una cuestión de altura .............................................................................................................................................. 39 Se hace camino al andar ........................................................................................................................................... 40 CARACTERÍSTICAS DE LOS SERES VIVOS ................................................................................................. 43 Características generales de los seres vivos ...................................................................................................... 43 1) Los seres vivos se nutren ............................................................................................................................... 44 La nutrición autótrofa ................................................................................................................................ 45 La fotosíntesis y el oxígeno del aire ..................................................................................................................... 45 La nutrición heterótrofa ............................................................................................................................ 46 2) Los seres vivos se reproducen ...................................................................................................................... 48 La reproducción asexual ........................................................................................................................... 48 La reproducción sexual .............................................................................................................................. 50 3) Los seres vivos se desarrollan ................................................................................................................. 52 Desarrollo embrionario .............................................................................................................................. 52 Desarrollo de la cría .................................................................................................................................... 52 4) Los seres vivos crecen ................................................................................................................................ 54 5) Irritabilidad .................................................................................................................................................... 55 Tropismo ........................................................................................................................................................ 56 Taxismo .......................................................................................................................................................... 56 Nastias............................................................................................................................................................. 57 Los seres vivos mantienen el equilibrio interno ................................................................................. 58 6) Los seres vivos evolucionan ..................................................................................................................... 58 7) Los seres vivos están formados por células. ............................................................................................ 59 RELACIONES INTRA E INTERESPECÍFICAS ............................................................................................... 63 Las relaciones intraespecíficas ............................................................................................................................... 64 Relaciones de competencia .................................................................................................................................... 64 Relaciones de asociación ......................................................................................................................................... 65 Pág. 3 de 113 Av. del Libertador 6796 - Capital Federal (C1429BMN) / Tel. 4789-6500 (líneas rotativas) / Fax 4789-6565 / e-mail: [email protected] DEPARTAMENTO DE CIENCIAS NATURALES Las relaciones interespecíficas ............................................................................................................................... 65 FLUJO DE LA MATERIA Y LA ENERGÍA ..................................................................................................... 70 Cadenas tróficas ......................................................................................................................................................... 70 Pirámides alimentarias .............................................................................................................................................. 77 Ciclo de la materia y flujo de la energía ............................................................................................................... 79 DIVERSIDAD Y CLASIFICACIÓN DE LOS SERES VIVOS ............................................................................. 81 Criterios de clasificación ........................................................................................................................................... 82 La diversidad en cinco reinos .................................................................................................................................. 83 1. Reino Monera: Las bacterias ......................................................................................................................... 85 2. Reino Protista .................................................................................................................................................... 85 3. Reino Fungi: Los hongos ................................................................................................................................ 85 4. Reino Vegetal: Las plantas ............................................................................................................................. 86 5. Reino Animal ...................................................................................................................................................... 86 Pérdida de la biodiversidad ..................................................................................................................................... 87 Factores de amenaza sobre las especies silvestres ......................................................................................... 88 Las extinciones masivas ........................................................................................................................................... 89 LA HIDRÓSFERA ....................................................................................................................................... 90 El agua y la vida ........................................................................................................................................................... 90 El ciclo del agua ........................................................................................................................................................... 92 El planeta azul ............................................................................................................................................................. 93 Los usos del agua ....................................................................................................................................................... 94 Cuando el agua se contamina ................................................................................................................................. 95 Lluvia ácida ................................................................................................................................................................... 98 ATMÓSFERA ............................................................................................................................................. 99 La atmósfera terrestre .............................................................................................................................................. 99 La atmósfera y la vida ............................................................................................................................................. 100 El efecto invernadero .............................................................................................................................................. 101 La capa de ozono...................................................................................................................................................... 102 La contaminación de la atmósfera ...................................................................................................................... 102 El smog ........................................................................................................................................................................ 103 El aumento del efecto invernadero .................................................................................................................... 104 La destrucción de la capa de ozono .................................................................................................................. 104 GEOSFERA ................................................................................................................................................ 105 Las capas de la Tierra .............................................................................................................................................. 105 El suelo ......................................................................................................................................................................... 106 Composición y propiedades del suelo ............................................................................................................... 107 Tipos de suelo ............................................................................................................................................................ 108 La deforestación ....................................................................................................................................................... 108 Avance de la frontera agropecuaria ................................................................................................................... 110 La erosión del suelo y la desertización .............................................................................................................. 111 Bibliografía consultada ........................................................................................................................................... 113 Actividades Actividad 1 - Ecología y Ecologismo ........................................................................................................... 11 Actividad en el Campus Virtual: Carta de un árbol ....................................................................................12 Actividad en el Campus Virtual: Los ataques de las gaviotas a las ballenas ............................................12 Actividad de investigación: Organizaciones ecologistas en Argentina .................................................. 13 Actividad 2 - Nuestros parques nacionales............................................................................................... 13 Actividad en el Campus Virtual: ¿Cuánto sabes de ecología? .................................................................. 14 Actividad en el Campus Virtual: Un mundo de relaciones ........................................................................17 Actividad 3 - ¿Es o no es un ecosistema? .................................................................................................. 20 Actividad en el Campus Virtual: Clasificación de los ecosistemas ........................................................... 23 Pág. 4 de 113 Av. del Libertador 6796 - Capital Federal (C1429BMN) / Tel. 4789-6500 (líneas rotativas) / Fax 4789-6565 / e-mail: [email protected] DEPARTAMENTO DE CIENCIAS NATURALES Actividad en el Campus Virtual: ¿Dónde te veo? ...................................................................................... 23 Actividad en el Campus Virtual: Para pensar ............................................................................................ 25 Actividad 4 - Cada bicho en su nicho ........................................................................................................ 26 Actividad en el Campus Virtual: ¿Qué es un ecosistema? ........................................................................ 27 Actividad 5 - Arrecifes de coral ................................................................................................................. 27 Actividad en el Campus Virtual: ¿Cuánto sabes de los ecosistemas? ...................................................... 28 Actividad en el Campus Virtual: Semejanzas y diferencias por el mundo ............................................... 28 Actividad en el Campus Virtual: La marcha de los pingüinos .................................................................. 30 Actividad en el Campus Virtual: ¿Al agua pato o en el agua pato? .......................................................... 30 Actividad 6 - ¿Por qué vivo donde vivo? ................................................................................................... 35 Actividad en el Campus Virtual: Regulación térmica ............................................................................... 39 Actividad 7 - ¿¿Para qué me sirve?? ........................................................................................................... 41 Actividad 8 - ¡Mis características me delatan! .......................................................................................... 42 Actividad en el Campus Virtual: Adaptaciones al ambiente aeroterrestre ............................................. 42 Actividad en el Campus Virtual: Análisis de adaptaciones ....................................................................... 42 Actividad en el Campus Virtual: Repaso de adaptaciones ....................................................................... 43 Actividad en el Campus Virtual: ¿Cuánto sabes sobre adaptaciones? ..................................................... 43 Actividad en el Campus Virtual: ¿Está vivo? ..............................................................................................44 Actividad de pizarra activa: Características de los primeros seres vivos ................................................44 Actividad en el Campus Virtual: Heterótrofos ......................................................................................... 47 Actividad 10 - Repasando la nutrición ....................................................................................................... 47 Actividad 9 - Para pensar entre todos ...................................................................................................... 51 Actividad en el Campus Virtual: Trabajo práctico sobre reproducción ................................................... 54 Actividad 11 - Para investigar ..................................................................................................................... 54 Actividad 12 - Cuestionario ....................................................................................................................... 55 Actividad de investigación: Crecimiento y desarrollo .............................................................................. 55 Actividad en el Campus Virtual: Evolución ............................................................................................... 58 Actividad en el Campus Virtual: Crecimiento y evolución ....................................................................... 58 Actividad en el Campus Virtual: Todos los seres vivos están formados por células .............................. 59 Actividad en el Campus Virtual: ¿Es un ser vivo? ...................................................................................... 59 Actividad 13 –Vamos a ver cuánto aprendimos....................................................................................... 60 Actividad en el Campus Virtual: De la teoría a la realidad ........................................................................ 63 Actividad en el Campus Virtual: Igual pero diferente ............................................................................. 68 Actividad en el Campus Virtual: Relaciones interespecíficas.................................................................. 68 Actividad en el Campus Virtual: Relaciones interespecíficas (parte 2) ................................................. 68 Actividad 14 - ¿De qué relación se trata? .................................................................................................. 68 Actividad 15 - Analizá en grupo la siguiente experiencia ........................................................................ 69 Actividad de investigación: Interacciones entre los seres vivos ............................................................ 69 Actividad en el Campus Virtual: Niveles tróficos ...................................................................................... 73 Actividad 16 - ¿Armamos una red? ............................................................................................................ 74 Actividad en el Campus Virtual: Luz, cámara, acción… ........................................................................... 74 Actividad 17 - Para pensar entre todos ..................................................................................................... 76 Actividad 18 - ¿Qué podría pasar si introducimos una especie exótica en un ecosistema? .................... 76 Actividad 19 - ¿Quién se come a quién?..................................................................................................... 78 Actividad en el Campus Virtual: ¿Será cierto? ........................................................................................... 79 Actividad 20 - Ciclo de la materia .............................................................................................................. 81 Actividad en el Campus Virtual: Enredados .............................................................................................. 81 Actividad en el Campus Virtual: ¿Cuánto sabés sobre el flujo de la materia y la energía? ..................... 81 Actividad en el Campus Virtual: Creá tu propia clasificación ................................................................... 82 Actividad 21 - ¿Qué es clasificar? ............................................................................................................... 83 Actividad 22 - ¿Cómo las acomodamos? ................................................................................................... 83 Actividad en el Campus Virtual: ¿A qué reino pertenezco? .................................................................... 86 Pág. 5 de 113 Av. del Libertador 6796 - Capital Federal (C1429BMN) / Tel. 4789-6500 (líneas rotativas) / Fax 4789-6565 / e-mail: [email protected] DEPARTAMENTO DE CIENCIAS NATURALES Actividad en el Campus Virtual: Características de los reinos ................................................................. 87 Actividad en el Campus Virtual: ¿Cuánto sabes sobre biodiversidad y clasificación de los seres vivos? ................................................................................................................................................................... 89 Actividad en el Campus Virtual: El agua y la vida ..................................................................................... 92 Actividad 23 - Respondé las siguientes preguntas .................................................................................. 92 Actividad en el Campus Virtual: ¡A jugar! .................................................................................................. 93 Actividad en el Campus Virtual: El agua ...................................................................................................94 Actividad 24 - A investigar ........................................................................................................................94 Actividad 25 - Uso racional del agua ........................................................................................................ 95 Actividad 26 - Depurar el agua ................................................................................................................. 97 Actividad de investigación: El Riachuelo ................................................................................................. 98 Actividad en el Campus Virtual: Contaminación en el Riachuelo ........................................................... 99 Actividad 27 - Las capas de la atmosfera terrestre ............................................................................... 100 Actividad 28 - La atmosfera y la vida...................................................................................................... 100 Actividad en el Campus Virtual: La atmósfera y los seres vivos ............................................................. 101 Actividad en el Campus Virtual: ¿Qué es el efecto invernadero?............................................................ 101 Actividad en el Campus Virtual: ¿Qué provoca un aumento del efecto invernadero? ......................... 104 Actividad en el Campus Virtual: Capa de ozono ..................................................................................... 104 Actividad de investigación: Propiedades del suelo ................................................................................ 108 Actividad 29 - Impactos del avance de la frontera agropecuaria ........................................................... 111 Actividad 30 - Avance de la frontera urbana ........................................................................................... 111 Actividad 31 - Erosión ............................................................................................................................... 112 Actividad de investigación: ¿Qué nombre le pondremos a nuestro nuevo desierto? ........................... 112 Pág. 6 de 113 Av. del Libertador 6796 - Capital Federal (C1429BMN) / Tel. 4789-6500 (líneas rotativas) / Fax 4789-6565 / e-mail: [email protected] DEPARTAMENTO DE CIENCIAS NATURALES Introducción A lo largo de este cuadernillo vamos a incursionar en distintos aspectos de lo que llamamos Ciencias Naturales. Vamos a hacernos preguntas y a tratar de encontrar juntos las respuestas. Hacerse preguntas es “el motor” de la ciencia. Así, intentando responder las preguntas que los seres humanos nos hacemos, es como se generan los nuevos conocimientos. ¿Qué te parece si anotas las preguntas que esperás poder responder estudiando Biología y al finalizar el año vemos si se cumplieron tus expectativas? …………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………… Pág. 7 de 113 Av. del Libertador 6796 - Capital Federal (C1429BMN) / Tel. 4789-6500 (líneas rotativas) / Fax 4789-6565 / e-mail: [email protected] DEPARTAMENTO DE CIENCIAS NATURALES ECOLOGÍA Y ECOLOGISMO “La tierra no es herencia de nuestros padres sino préstamo de nuestros hijos” Pensamiento indoamericano Subrayá las ideas principales de este capítulo. Estos son algunos consejos para tener en cuenta a la hora de subrayar: La primer lectura del texto es exploratoria, para subrayar te conviene esperar a empezar una segunda o tercer lectura. Tenés que buscar ideas, hecho y conceptos. Podés usar dos colores, uno para las ideas principales y el otro para las secundarias o para palabras o frases que merezcan una especial atención. Podes hacer anotaciones al costado del texto con dudas o aclaraciones. Si un párrafo completo parece muy importante, podés trazar una línea vertical en el margen derecho que resalte su importancia (tratá que el párrafo no supere las 10 líneas) El naturista alemán Ernst Haeckel hacia fines del siglo XIX nombró a la Ecología, fue el primer científico que se propuso la creación de un término especial para definir las relaciones entre los seres vivos y sus hábitats, él definió a la ecología como “el estudio científico de las interacciones entre los organismos y su medio ambiente”. Ecología: el estudio de nuestra casa Ernst Haeckel La Ecología una de las ramas más jóvenes de la Biología, utiliza conocimientos de muchas disciplinas (Física, Geografía, etc.), y su nombre deriva de las palabras “oikos” que significa casa, hogar y de la palabra “logos” que significa estudio, por eso podríamos pensar a la Ecología como la ciencia que estudia las relaciones cotidianas de los organismos en su ambiente. Ecologismo ¿Ahora que ya sabes lo que es la Ecología no te suena rara la frase “Cuidemos la Ecología”? En los últimos años, el término Ecología rompió con las barreras académicas y llegó a través de los medios masivos de comunicación a todos lados, pero mal empleado generó una enorme confusión. Pág. 8 de 113 Av. del Libertador 6796 - Capital Federal (C1429BMN) / Tel. 4789-6500 (líneas rotativas) / Fax 4789-6565 / e-mail: [email protected] DEPARTAMENTO DE CIENCIAS NATURALES Hace unos cuantos años la inquietud por el deterioro ambiental dejó de estar reservada para los estudiosos del tema y se hizo voz. Esta preocupación no ha disminuido, sino que por el contrario continúa aumentando hasta nuestros días y ha llevado al nacimiento de numerosos y diversos movimientos sociopolíticos que promueven políticas para el cuidado del medio ambiente. En general, al término Ecología se lo asocia con medio ambiente, naturaleza, amenazas o problemas ambientales y también con plantas o animales en peligro de extinción. En 1872 se fundó el primer Parque Nacional del mundo: Yellowstone, en los Estados Unidos, reconociendo así la necesidad y la importancia de resguardar una superficie del territorio de las actividades humanas. Entre los años 1960 y 1970 cuando el deterioro ambiental ya no podía seguir Parque Nacional Yellowstone (Su nombre no es muy pasando inadvertido original que digamos ¿no?) diversas acciones fueron realizadas conservacionistas. Inicialmente estas acciones se focalizaron en salvar animales en peligro de extinción. Tiempo después, la contaminación del aire y del agua, la sobreexplotación de animales y plantas, la pérdida de bosques, el deterioro y la pérdida de suelo por cultivos excesivos, entre otros, comenzaron a hacerse más evidentes. Entonces grupos de personas conscientes de estas amenazas y sus consecuencias se agruparon para trabajar en lo que con el tiempo se denominó el movimiento ecologista o ecologismo (movimiento sociopolítico que promueve el cuidado del medio ambiente). Las organizaciones ecologistas suelen financiarse con aportes de personas y empresas interesadas en el tema. En nuestro país, el movimiento ecologista despertó hacia 1980, entre las organizaciones no gubernamentales (ONG) de más trayectoria y alcance nacional se encuentran: Principales ONG de Argentina. Para visitar su página web cliqueá sobre su logo. Pág. 9 de 113 Av. del Libertador 6796 - Capital Federal (C1429BMN) / Tel. 4789-6500 (líneas rotativas) / Fax 4789-6565 / e-mail: [email protected] DEPARTAMENTO DE CIENCIAS NATURALES En cada provincia de nuestro país existen numerosas agrupaciones ecologistas, algunas con mayor alcance y experiencia y otras con menos, pero todas trabajan en torno a temas de conservación específicos de sus localidades. Ecología y ecologismo: Unas diferencias claras Entonces…. ¿cómo se relacionan la ecología y el ecologismo? La Ecología explica los procesos que afectan a los seres vivos y puede alertar sobre los cambios que podrían suceder o que ya están sucediendo. Otorgando de este modo un marco teórico y de conocimiento esencial para el ecologismo. Aquellos que trabajan en Ecología son científicos y a partir de ahora para referirnos a ellos vamos a usar el término ecólogos. Los ecólogos llevan adelante distintos y diversos estudios para entender cómo funciona el mundo vivo y para dar respuesta a sus preguntas aplican el método científico. Según el tipo de pregunta que intenten responder, desarrollan experimentos en laboratorios o trabajos de campo. Si te interesa saber qué es el método científico podes ver el siguiente video: Video en el Campus Virtual: El método científico Los ecologistas aplican distintas y variadas herramientas para cumplir sus objetivos: desde limpiar pingüinos empetrolados, campañas de concientización en medios masivos de comunicación, hasta realizar gestiones para el dictado de leyes que sirvan para proteger un determinado animal. Por eso, es común encontrar equipos interdisciplinarios trabajando en las ONG. Yaguareté. La Red Yaguareté es una organización sin fines de lucro cuyo objetivo es la conservación de este felino. Ya está claro que ecólogo y ecologista son términos muy diferentes, sin embargo, existen Pág. 10 de 113 Av. del Libertador 6796 - Capital Federal (C1429BMN) / Tel. 4789-6500 (líneas rotativas) / Fax 4789-6565 / e-mail: [email protected] DEPARTAMENTO DE CIENCIAS NATURALES proyectos en los que ambos trabajan a la par. En Misiones, por ejemplo, los ecólogos tratan de averiguar en qué lugares de la provincia viven todavía yaguaretés y cuántos quedan. A su vez, la fundación Vida Silvestre Argentina apoya al Ministerio de Ecología de esa provincia junto con otras ONG locales para concretar la protección de los últimos sitios con selva: el Corredor Verde Misionero. A continuación podes ver un fragmento de una entrevista realizada a la ecóloga Irene Wais, en la cual explica la diferencia entre ecología y ecologismo: Video en el Campus Virtual: Entrevista a Irene Wais Actividad 1 - Ecología y Ecologismo 1. ¿Por qué consideramos a Ernst Haeckel el padre de la ecología? 2. A simple vista los términos ecología y ecologismo se parecen, los dos comienzan con el prefijo eco que deriva de la palabra griega “oikos” que significa casa, hogar. Pero a pesar de sonar parecidos, ecología y ecologismo no significan lo mismo ¿Cuál es la diferencia entre estos términos? 3. Señalá las opciones correctas: a) La ecología es… o o o una ciencia. la acción de cuidar los ecosistemas. sinónimo de ecologismo. b) La conservación es…. o o o sinónimo de preservación. la acción de utilizar recursos naturales responsablemente. la acción de mantener inalterable el estado de un área o una especie. Pág. 11 de 113 Av. del Libertador 6796 - Capital Federal (C1429BMN) / Tel. 4789-6500 (líneas rotativas) / Fax 4789-6565 / e-mail: [email protected] DEPARTAMENTO DE CIENCIAS NATURALES 4. “Cuidemos la ecología” o “La ecología está en peligro” son frases incorrectas. ¿Por qué? Actividad en el Campus Virtual: Carta de un árbol Actividad en el Campus Virtual: Los ataques de las gaviotas a las ballenas Áreas protegidas Como ya vimos una de las iniciativas resultantes de la preocupación por la degradación del medio ambiente fue la creación de áreas protegidas. Podemos diferenciar estas áreas según su función: Reservas naturales estrictas: Estas son áreas con acceso restringido (sólo se puede acceder con autorización), a las cuales sólo se puede ingresar con fines educativos o científicos. Las construcciones y el transporte vehicular están prohibidos en estas áreas. Monumentos naturales: Son áreas con especies de importancia científica, histórica o estética en las que se pueden realizar actividades educativas o recreativas mientras que no perjudiquen a las especies protegidas. Reservas naturales: Son áreas cuyo principal objetivo es preservar la flora y fauna autóctonas. En ellas están permitidas las actividades humanas siempre que no perjudiquen a las especies protegidas. Parques nacionales: Son áreas representativas de una región en las que no se permiten asentamientos humanos ni el desarrollo de actividades que pongan en Pág. 12 de 113 Av. del Libertador 6796 - Capital Federal (C1429BMN) / Tel. 4789-6500 (líneas rotativas) / Fax 4789-6565 / e-mail: [email protected] DEPARTAMENTO DE CIENCIAS NATURALES peligro el equilibrio natural. Pueden ser visitadas con fines educativos, científicos o turísticos contemplativos. Actividad de investigación: Organizaciones ecologistas en Argentina Actividad 2 - Nuestros parques nacionales 1. En un mapa de nuestro país marcá la ubicación de nuestros parques nacionales, reservas y monumentos naturales. Para ello podes bajar una imagen y editarla. 2. Buscá una imagen que represente a cada uno de esos lugares y guardala. Un grupo del curso será el encargado de subir las imágenes que hayan buscado al álbum “Nuestro país en imágenes” en FLICKR. 3. ¿Qué sitios visitaste para resolver esta actividad? ¿Por qué los elegiste? FLICKR Flickr es un espacio web que permite organizar y compartir imágenes en Internet. A lo largo del año vamos a usar esta herramienta para armar álbumes con imágenes de los temas que vayamos trabajando y vamos a compartir esos álbumes con todos los primeros años de esta sede. Para eso lo primero que vamos a hacer es generar una cuenta de gmail para el curso: 1. Ingresen a www.gmail.com 2. En la esquina superior derecha de la página ingresa a la opción “crear cuenta” 3. Decidan entre todos un nombre de fantasía y el nombre de usuario 4. Elijan una contraseña segura 5. Ingresen el código 6. Acepten las condiciones y a crear la cuenta 7. Una vez creada ingresen a las opciones de configuración de la misma Pág. 13 de 113 Av. del Libertador 6796 - Capital Federal (C1429BMN) / Tel. 4789-6500 (líneas rotativas) / Fax 4789-6565 / e-mail: [email protected] DEPARTAMENTO DE CIENCIAS NATURALES 8. Ingresen en la pestaña que dice “Cuentas” en la opción “Cambiar opciones de recuperación de contraseña” 9. En la opción de correo electrónico de recuperación ingresen la cuenta: [email protected] Una vez creada la cuenta de mail vamos a crear una cuenta en Flickr: 1. Ingresen a http://www.flickr.com/groups/argentina/ 2. Seleccionen la opción iniciar sesión en la esquina superior derecha 3. Ingresan con el usuario de gmail 4. Ingresen a la opción subir fotos 5. Suban las fotos seleccionadas 6. En la esquina superior derecha elijan la opción subir 7. Ingresen a la opción álbumes y creen el álbum (el título del primero será “Nuestro país en imágenes” 8. Una vez creado el álbum ingresen a la opción presentación (arriba a la derecha) 9. Ingresen a la opción compartir 10. Copien el código HTML 11. Embébanlo en el artículo “Nuestro país en imágenes” de su home (Cuidado cuando hagan esto, no vaya a ser cosa que borren algo del artículo) Listo! Ahora cada vez que en una actividad tengan que buscar imágenes para guardar en un álbum existente ya compartido, lo único que van a tener que hacer es ingresar a Flickr y subir las imágenes al álbum indicado. La presentación del campus se va a actualizar automáticamente. Actividad en el Campus Virtual: ¿Cuánto sabes de ecología? Pág. 14 de 113 Av. del Libertador 6796 - Capital Federal (C1429BMN) / Tel. 4789-6500 (líneas rotativas) / Fax 4789-6565 / e-mail: [email protected] DEPARTAMENTO DE CIENCIAS NATURALES SISTEMAS Y SUBSISTEMAS Antes de meternos de lleno en el tema vamos a ver algunos conceptos que nos van a ayudar a entender un poquito mejor las cosas. Uno de ellos es el concepto de sistema. Todos los sistemas están formados por factores que se relacionan e interactúan. En nuestro planeta todos los seres vivos se relacionan entre sí y con el ambiente, intercambiando materia y energía. Sistemas y subsistemas: ¿Abiertos, cerrados o aislados? Tu celular o tu computadora también pueden ser considerados como un sistema formado por partes más pequeñas que, a su vez, pueden considerarse como otros sistemas independientes. Entonces a esas pequeñas partes, a esos componentes, los vamos a llamar subsistemas. Pero al mismo tiempo podemos pensar que tu celular es parte del conjunto de celulares que se encuentran ahora en Subsistemas de un celular la escuela, por lo tanto tu celular además de estar formado por sistemas menores es a su vez parte de un sistema mayor. Casi cualquier sistema que vayamos a estudiar es parte de un sistema mayor y además está constituido por subsistemas. En función de la relación de los sistemas con su entorno podemos agruparlos de la siguiente manera: Sistema abierto: Dado que sus límites son permeables, pueden intercambiar materia y energía con su entorno. Sistema cerrado: Dado que sus límites son semipermeables, no pueden intercambiar materia con su entorno pero sí energía. Sistema aislado: Dado que sus límites son impermeables, no pueden intercambiar ni materia ni energía con su entorno. Los sistemas que incluyen seres vivos se encuentran entre los sistemas abiertos. ¿Te animás a armar un modelo esquemático que represente los distintos tipos de sistemas que acabamos de aprender? Pág. 15 de 113 Av. del Libertador 6796 - Capital Federal (C1429BMN) / Tel. 4789-6500 (líneas rotativas) / Fax 4789-6565 / e-mail: [email protected] DEPARTAMENTO DE CIENCIAS NATURALES LA TIERRA COMO SISTEMA “Desde el espacio podemos ver a la Tierra como un sistema completo, observar los resultados netos de interacciones complejas, y comenzar a comprender cómo está cambiando el planeta en respuesta a influencias naturales y humanas,” Informe de la NASA: “Empresa de Ciencias de la Tierra“, 2003. ¿Es posible estudiar a la tierra como un sistema? La Tierra forma parte del sistema solar, y está compuesta de distintas partes o elementos en permanente interacción conformando un sistema, en el cual las partes se relacionan formando un todo y donde cada parte cumple con una o unas funciones determinadas. Existen diversos fenómenos, procesos o aspectos de la vida que constituyen un sistema y pueden pertenecer a ámbitos muy distintos: un sistema puede ser la familia, la ciudad, el campo, el universo, la sociedad, la economía, entre otros; lo que distingue a un sistema es que está compuesto de partes interrelacionadas y dependientes, por lo que si cambia una de las partes se modifican las otras, alterando todo el sistema. Para comprender mejor los componentes y las interacciones que ocurren en nuestro planeta, los científicos han subdividido el sistema total (Tierra), en subsistemas que solo pueden ser aislados mentalmente. Ellos son: la biósfera, la hidrósfera, la geósfera y la atmósfera. En las próximas páginas comenzaremos nuestro viaje a cada uno de los sistemas que componen nuestro planeta Tierra. Los subsistemas terrestres Pág. 16 de 113 Av. del Libertador 6796 - Capital Federal (C1429BMN) / Tel. 4789-6500 (líneas rotativas) / Fax 4789-6565 / e-mail: [email protected] DEPARTAMENTO DE CIENCIAS NATURALES INTRODUCCIÓN A SUBSISTEMAS TERRESTRES “Sólo podemos dominar la naturaleza si la obedecemos” Francis Bacon Actividad en el Campus Virtual: Un mundo de relaciones La atmósfera, la hidrósfera y la geósfera pueden contaminarse Desde que existe, el ser humano ha intervenido la naturaleza, es decir que ha provocado cambios en ella, y no siempre favorables. El mayor problema es la cantidad de agentes contaminantes que son volcados a diario en los mares, las aguas continentales, el suelo y la atmósfera y que provocan, precisamente, la contaminación ambiental. Si consultas el diccionario, contaminación es toda alteración de las característicos físicas, químicas o biológicas del aire, el suelo o el agua que pueda afectar a alguna forma de vida o deteriorar el ambiente. El mayor desafío que tenemos hoy en día es no sólo reparar los daños causados, sino pensar globalmente y actuar localmente en programas de prevención, ya que los ecosistemas no entienden de ciudades, provincias o países, y todo lo que hacemos afecta al planeta en su conjunto. Pág. 17 de 113 Av. del Libertador 6796 - Capital Federal (C1429BMN) / Tel. 4789-6500 (líneas rotativas) / Fax 4789-6565 / e-mail: [email protected] DEPARTAMENTO DE CIENCIAS NATURALES ¿Sólo el hombre contamina? No, ya que también se producen hechos de contaminación en forma natural, pero en la naturaleza ocurren de manera moderada, dándoles lugar a los procesos naturales de depuración. Desde el punto de vista ambiental, podemos hablar de dos tipos de contaminantes: biodegradables, por ejemplo, papel o restos de algún ser vivo, los cuales se descomponen mediante diferentes procesos y solamente causan daño si se encuentran en altas concentraciones; y no biodegradables, es decir, aquellos que no se degradan o lo hacen muy lentamente, por ejemplo, plásticos, metales y vidrio; estos contaminantes son más peligrosos que los anteriores, ya que se acumulan progresivamente en la naturaleza. Si quieres profundizar más sobre los diferentes agentes contaminantes entra al siguiente link: http://campus.belgrano.ort.edu.ar/cienciasnaturales1/articulo/441337/contaminantes-delagua-del-suelo-y-del-aire Pág. 18 de 113 Av. del Libertador 6796 - Capital Federal (C1429BMN) / Tel. 4789-6500 (líneas rotativas) / Fax 4789-6565 / e-mail: [email protected] DEPARTAMENTO DE CIENCIAS NATURALES LA BIÓSFERA LOS ECOSISTEMAS “La naturaleza benigna provee de manera que en cualquier parte halles algo que aprender.” Leonardo Da Vinci Actividad de Laboratorio: Armado de un terrario ¿Qué es un ecosistema? Como dijimos antes un ecosistema es el conjunto de relaciones que se establecen entre los seres vivos y entre estos y su entorno. Al conjunto de seres vivos y sus restos (factores bióticos) que se encuentran en un ecosistema y que se relacionan entre sí podemos llamarlo biocenosis, y al conjunto de factores abióticos (aire, suelo, luz) con los que interactúan dichos seres vivos podemos llamarlo biotopo. Relaciones entre el biotopo, la biocenosis y los ecosistemas Entonces podemos decir que un ecosistema es un sistema abierto que está conformado por la suma del biotopo y la biocenosis, en el cual tales factores se relacionan y actúan entre sí, modificándose. Un ecosistema puede formar parte de ecosistemas mayores. En el siguiente video podes encontrar otra explicación de lo que son los factores abióticos: Video en el Campus Virtual: Los factores abióticos Pág. 19 de 113 Av. del Libertador 6796 - Capital Federal (C1429BMN) / Tel. 4789-6500 (líneas rotativas) / Fax 4789-6565 / e-mail: [email protected] DEPARTAMENTO DE CIENCIAS NATURALES Si quisiéramos describir un ecosistema probablemente empezaríamos diciendo como está constituido, es decir, que señalaríamos aspectos que hacen a su "estructura" y también mencionaríamos las relaciones existentes entre los distintos factores y los mecanismos de tales relaciones. Haciendo una analogía podemos pensar a la estructura de un ecosistema como una fotografía que muestra el estado de un ecosistema en un determinado momento, mientras que el estudio de su funcionamiento sería como ver una película. A principios del siglo XX el británico Arthur Tansley acuñó el término "ecosistema" para referirse al conjunto de organismos y factores fisicoquímicos que se encuentran altamente interrelacionados en un ambiente determinado. Sir Arthur Tansley Video en el Campus Virtual: Tim y Moby nos explican que es un ecosistema Actividad 3 - ¿Es o no es un ecosistema? Leé, analizá y respondé: Una pequeña pecera con veinte peces de colores no constituye un ecosistema. Es solo un recipiente que contiene cierta cantidad de peces que, posiblemente, morirán debido a la falta de oxígeno en el agua o a la acumulación de sustancias tóxicas eliminadas por los mismos peces en la orina, como los nitritos. ¿Qué condiciones debe reunir un acuario para ser considerado un ecosistema? Las partes del todo Los factores bióticos están representados por poblaciones, es decir, por grupos de individuos de la misma especie que conviven en un determinado espacio físico al mismo tiempo. Sin embargo, en un mismo ecosistema pueden coexistir distintas poblaciones, todas ellas forman lo que llamamos una comunidad o biocenosis. Pág. 20 de 113 Av. del Libertador 6796 - Capital Federal (C1429BMN) / Tel. 4789-6500 (líneas rotativas) / Fax 4789-6565 / e-mail: [email protected] DEPARTAMENTO DE CIENCIAS NATURALES El espacio físico donde habitan y se relacionan entre sí las poblaciones se denomina biotopo. Cada biotopo posee ciertas características, que están determinadas por los factores abióticos (luz, temperatura, grado de salinidad, turbidez del agua, etc.). Si pensamos por ejemplo en un río, los factores abióticos serán distintos en el fondo del mismo que en la playa, es por eso que en un mismo ecosistema podemos encontrar varios biotopos. Estructura y clasificación de los ecosistemas En la selva misionera viven el ocelote, el yaguareté, la boa, el mono carayá y muchas otras especies animales y vegetales. Una de las especies vegetales más llamativas es sin duda el caraguatá, éste acumula agua entre sus hojas donde nadan y se relacionan Caraguatá. pequeños organismos como hormigas, mosquitos, avispas y ranas, es decir, que alberga un ecosistema entre sus hojas. Según el interés del ecólogo tanto la selva misionera como el caraguatá pueden ser el ecosistema de estudio, entonces el tamaño del ecosistema depende del objetivo del estudio, de la pregunta que esté tratando de responder el investigador. Además, como ya dijimos antes los ecosistemas se relacionan entre sí y algunos son parte de un ecosistema más grande (el ecosistema caraguatá es parte del ecosistema selva misionera), pero el ecosistema más grande que existe es la biósfera, que es el conjunto de todos los ecosistemas que existen en la Tierra. Por eso también podemos pensar a la biósfera como la "capa" de la corteza terrestre en la que se desarrolla toda la vida del planeta. Armá un mapa conceptual que incluya los siguientes conceptos: ecosistema, biocenosis, biotopo y biósfera. Podemos clasificar los ecosistemas teniendo en cuenta su origen, ubicación o tamaño. Si consideramos su origen podemos diferenciar dos tipos de ecosistemas los naturales y los artificiales. Una cuidad, un campo cultivado, una maceta o un acuario son ecosistemas artificiales, creados o modificados por el hombre, a diferencia de un lago, un bosque o un arrecife, que son ecosistemas naturales. Pág. 21 de 113 Av. del Libertador 6796 - Capital Federal (C1429BMN) / Tel. 4789-6500 (líneas rotativas) / Fax 4789-6565 / e-mail: [email protected] DEPARTAMENTO DE CIENCIAS NATURALES Si bien estos últimos no fueron creados por el hombre vamos a ver más adelante que muchas de las actividades que realizamos Los ecosistemas artificiales generan cambios no deseados en son aquellos que han sido ellos, creados o modificados por algunos de los cuales pueden resultar irreversibles. el hombre. Considerando su tamaño tenemos los macroecosistemas y los microecosistemas. Los macroecosistemas son aquellos que ocupan grandes extensiones como una selva y los microecosistemas aquellos que ocupan espacios reducidos como una gota de agua o el agua retenida entre las hojas del caraguatá. Pero a veces no es tan sencillo el límite, ni tan clara la diferencia por eso los ecólogos siguen discutiendo este tipo de clasificación. Por último, pero no menos importante, podemos clasificar a los ecosistemas según su ubicación (o el medio dominante). Los ecosistemas terrestres como los desiertos, las selvas y bosques o el tronco de un árbol caído, son los que ocupan las superficies sólidas de la corteza terrestre. Y así como existen estos ecosistemas que dominan las superficies sólidas también existen los que ocupan ambientes de agua dulce o marinos como ríos, lagos, lagunas, océanos y mares, a los cuales denominamos ecosistemas acuáticos. Los ecosistemas de transición son aquellos que se encuentran ocupando el límite entre los dos anteriores, como un estuario o la playa. Te proponemos que resumas lo que aprendiste de los ecosistemas desde el inicio de este tema hasta este punto. Resumir es poner por escrito de forma sintética y con nuestras propias palabras la información contenida en un texto. Estos son algunos consejos: Siempre tratá de reconocer los elementos importantes del texto. Es importante que te fijes cuando podés agrupar términos, acciones o información bajo un término genérico que los incluya a todos. - El resumen es para vos, por eso no hay nada mejor que poder escribirlo con tus propias palabras, de manera más sencilla y con tu vocabulario frecuente, sin olvidar que pueden aparecer nuevos términos que vamos a tener que ir aprendiendo. Pág. 22 de 113 Av. del Libertador 6796 - Capital Federal (C1429BMN) / Tel. 4789-6500 (líneas rotativas) / Fax 4789-6565 / e-mail: [email protected] DEPARTAMENTO DE CIENCIAS NATURALES Actividad en el Campus Virtual: Clasificación de los ecosistemas Actividad en el Campus Virtual: ¿Dónde te veo? Características de los ecosistemas acuáticos La salinidad, es decir, la cantidad de sales disueltas en el agua, es uno de los factores abióticos que más influye en la distribución de los organismos acuáticos. Entonces podemos hablar de ecosistemas acuáticos de agua dulce y de ecosistemas acuáticos de agua salada. Así como en los ambientes terrestres hallamos distintos relieves, lo mismo sucede en el fondo oceánico, aunque pocos sean los que pueden visualizarlos. En el fondo oceánico podemos distinguir desde la línea de costa y hacia mar abierto una plataforma continental (tiene pendiente y puede alcanzar hasta 200 m de profundidad), el talud continental (con una pendiente más pronunciada que la plataforma continental puede alcanzar los 2.000 m de profundidad), y la llanura abisal. Más allá de la llanura abisal podemos encontrar fosas oceánicas con profundidades de entre 5.000 y 10.000 m y también cordilleras submarinas, que denominan dorsales oceánicas. se Perfil oceánico Pág. 23 de 113 Av. del Libertador 6796 - Capital Federal (C1429BMN) / Tel. 4789-6500 (líneas rotativas) / Fax 4789-6565 / e-mail: [email protected] DEPARTAMENTO DE CIENCIAS NATURALES Además, a los ambientes marinos los podemos clasificar en dos regiones según su distancia a tierra firme: la nerítica y la oceánica. i. Región nerítica: 1. Es la más próxima a los continentes (incluye las aguas que cubren la plataforma continental) 2. La luz puede penetrar en toda su profundidad por lo que podemos encontrar una gran variedad de organismos 3. Las olas y las corrientes marinas hacen que esta zona sea rica en nutrientes ii. Región oceánica: 1. Es la que corresponde al "mar abierto" o alta mar Regiones marinas 2. En esta región la profundidad de las aguas es mayor, por lo que podemos encontrar zonas en penumbras y también algunas en absoluta oscuridad. 3. La ausencia o escasez de luz determina que la diversidad biológica sea menor en esta región. Aunque los ecosistemas de agua dulce incluyen una gran variedad de ambientes (ríos, manantiales, arroyos lagos, lagunas, bañados, estanques, charcos, etc.) representan un porcentaje del volumen mundial de agua mucho menor que los ecosistemas marinos. Como ya vimos los ecosistemas terrestres y acuáticos se diferencian principalmente porque en el primero el elemento dominante es la tierra y en el segundo es el agua, pero esto dicho tan a la ligera en realidad implica otras cuantas diferencias entre estos ecosistemas: Lo primero que hay que tener en cuenta es que si bien la formula química del agua es H2O, el oxígeno que la compone no está “disponible” para los seres vivos. Exceptuando a algunas bacterias, el resto de los seres vivos necesitamos oxígeno para vivir. La mayor parte del oxígeno que está disuelto en el agua de modo que resulte “disponible” para los seres vivos (O2) proviene de los ecosistemas aeroterrestres, donde la vegetación es más abundante (las plantas liberan oxígeno), es por esto que la concentración de oxígeno es mucho menor en los ambientes acuáticos. Pero… ¿Cómo ingresa el oxígeno al agua? Para entenderlo podés mirar el siguiente video: Pág. 24 de 113 Av. del Libertador 6796 - Capital Federal (C1429BMN) / Tel. 4789-6500 (líneas rotativas) / Fax 4789-6565 / e-mail: [email protected] DEPARTAMENTO DE CIENCIAS NATURALES Video en el Campus Virtual: Oxigenación del agua de los ríos Cuando un rayo de luz incide en el agua, una parte del mismo “rebota” en la superficie y otra es absorbida, a su vez, la fracción absorbida vuelve a repetir el proceso al “chocar” contra aguas más profundas, y así sucesivamente. Como resultado de esto en las aguas poco profundas la intensidad lumínica es mayor y disminuye conforme aumenta la profundidad. Además, en cada uno de esos “choques” un poco de la energía se pierde en forma de calor, por lo tanto la temperatura del agua disminuye con la profundidad. Actividad en el Campus Virtual: Para pensar Hábitat y nicho ecológico En un estero por ejemplo podemos encontrarnos con una gran variedad de aves (garzas, cigüeñas, cuervillos, etc.), para las cuales el agua y sus orillas son la principal fuente de alimento, ya que en ellas encuentran peces, pequeños anfibios, reptiles, invertebrados e incluso, pichones de otras aves y pequeños mamíferos. Pero el estero alberga muchas otras especies, no sólo de aves, entonces podemos preguntarnos: ¿Cómo pueden tantos animales distintos alimentarse en el mismo lugar? ¿Cómo es que conviven? Bueno… para empezar necesitamos saber que el hábitat de una especie es el ambiente físico en el que transcurre su vida, en él los El hábitat es el ambiente físico en el que transcurre la vida de un organismo Pág. 25 de 113 Av. del Libertador 6796 - Capital Federal (C1429BMN) / Tel. 4789-6500 (líneas rotativas) / Fax 4789-6565 / e-mail: [email protected] DEPARTAMENTO DE CIENCIAS NATURALES individuos encuentran todo lo que necesitan para vivir (alimento, pareja, un buen sitio para reproducirse, refugio) entonces cuando diferentes individuos conviven podemos decir que están compartiendo el hábitat. Pero esto no explica cómo es que logran convivir las diferentes especies, para ello nos falta introducir un nuevo concepto: el nicho ecológico. Todos los organismos necesitan de ciertos recursos y condiciones para poder sobrevivir, crecer y reproducirse, y también para que la población de la cual son parte sea viable a través del tiempo. Y es justamente a esta combinación de condiciones y recursos a la que nos Ejemplo de nicho ecológico animal referimos cuando hablamos de nicho ecológico, entonces podemos decir que el nicho ecológico son las condiciones mínimas necesarias para que una población pueda sobrevivir y perdurar en el tiempo. El hecho de que no todos los seres vivos necesitemos exactamente de las mismas cosas, ni en las mismas proporciones, ni tengamos las mismas formas de conseguirlas, es lo que permite que varias especies puedan compartir el hábitat. Actividad 4 - Cada bicho en su nicho 1. En una misma zona desértica viven tres tipos de aves carnívoras: águilas, lechuzas y buitres. Explicá cómo pueden convivir sin competir entre sí. 2. En la sabana africana pueden pastar, al mismo tiempo y en una misma área, hasta dieciséis especies distintas de herbívoros. Por ejemplo, mientras las jirafas se alimentan de las ramas altas, el Eland lo hace de hojas y ramitas inferiores, en tanto que el diminuto dik-dik come los pastos bajos. ¿Cómo se relaciona esto con el hábitat y el nicho ecológico? 3. Los humedales correntinos reúnen la mayor parte de las grandes aves zancudas de nuestro país. Cada especie ocupa un nicho ecológico diferente. Averiguá cómo y dónde anidan las tres especies de zancudas que se nombran a continuación y compará sus hábitos. - Garza amarilla (Syrigmasibilatrix) Pág. 26 de 113 Av. del Libertador 6796 - Capital Federal (C1429BMN) / Tel. 4789-6500 (líneas rotativas) / Fax 4789-6565 / e-mail: [email protected] DEPARTAMENTO DE CIENCIAS NATURALES - Cigüeña americana (Ciconiamaguari) - Garza blanca (Egreta alba) 4. Buscá imágenes de los seres vivos de esta actividad y guárdalas. Un grupo será el encargado de subir las imágenes que hayan buscado al álbum del curso “Los seres vivos” en FLICKR. Si no te acordás como crear un álbum mirá la página 13. Actividad en el Campus Virtual: ¿Qué es un ecosistema? Actividad 5 - Arrecifes de coral Los arrecifes de coral se desarrollan en aguas marinas cálidas, claras y poco profundas. Los corales desarrollan una especie de esqueleto externo que va creciendo continuamente y sirve de albergue a infinidad de organismos. 1. Identificá los componentes bióticos y abióticos que aparecen en la imagen. 2. Describí cuales pueden ser los factores abióticos que caracterizan a este ecosistema marino. 3. Elegí tres organismos y describí el nicho ecológico correspondiente a cada uno. 4. El arrecife de coral ¿es un sistema abierto, cerrado o aislado? ¿Por qué? Pág. 27 de 113 Av. del Libertador 6796 - Capital Federal (C1429BMN) / Tel. 4789-6500 (líneas rotativas) / Fax 4789-6565 / e-mail: [email protected] DEPARTAMENTO DE CIENCIAS NATURALES Actividad en el Campus Virtual: ¿Cuánto sabes de los ecosistemas? ADAPTACIONES DE LOS SERES VIVOS “ (…)las variaciones, por ligeras que sean y cualquiera que sea la causa de la que procedan, si son en algún grado provechosas a los individuos de una especie en sus relaciones (…) con otros seres orgánicos y con sus condiciones físicas de vida, tenderán a la conservación de estos individuos …” Charles Darwin Actividad en el Campus Virtual: Semejanzas y diferencias por el mundo Nunca te preguntaste ¿Por qué una foca puede vivir en las heladas aguas del polo? ¿Por qué los pingüinos si son aves no vuelan? ¿Qué buscan en su vuelo las aves migratorias? ¿Por qué hibernan los osos? Los seres vivos conquistaron medios muy diferentes, el aire y los océanos, regiones frías y áridas pero también regiones tropicales cálidas y húmedas… y ahora vamos a aprender qué les permitió hacerlo. La adaptación, ese largo y lento proceso ¿Cómo se adaptan los seres vivos? Éste fenómeno no ocurre de un día para el otro, sino que se produce a lo largo de miles y millones de años ... El ambiente ejerce presión sobre los seres vivos y esta presión conlleva a que sólo puedan sobrevivir aquellos organismos que posean un conjunto de características tales que les permitan “soportar” dicha presión. Pág. 28 de 113 Av. del Libertador 6796 - Capital Federal (C1429BMN) / Tel. 4789-6500 (líneas rotativas) / Fax 4789-6565 / e-mail: [email protected] DEPARTAMENTO DE CIENCIAS NATURALES Entones aquellos organismos “más preparados” continuarán su camino evolutivo, en tanto que los “menos preparados” podrían perecer. De cierta forma la naturaleza "selecciona" qué organismo está “más preparado”, o en otras palabras es el ambiente el que “selecciona” a los individuos que mejor se desempeñan en la tarea de sobrevivir (selección natural). Tal vez este ejemplo te ayude a entender esto un poco mejor: Los caracoles terrestres de la especie Cepaea-moralis son la presa favorita del tordo, un hábil predador de caracoles, a los cuales localiza con su aguda visión. Estos caracoles en particular pueden tener su caparazón de color amarillo, rosado Caparazones de caracoles de la especie Cepaea - moralis o marrón, con bandas negras o sin ellas. Si los caracoles se encontrasen en un hábitat de fondo uniforme ¿qué variedades de caracoles te parece que capturarían en mayor proporción los tordos? Seguramente, capturarían más caracoles con bandas negras, porque "resaltarían” sobre ese fondo. En este escenario resultarían más preparados los caracoles sin bandas negras. Si el ambiente en el que se encuentran estos caracoles no sufriera ningún cambio por un larguísimo período de tiempo, los caracoles sin bandas tendrían un futuro asegurado en el planeta, mientras que los “rayados” serían eliminados al no poder hacerle frente a la presión de selección (la predación por parte del tordo). Si estos mismos caracoles vivieran en un ambiente cuyo fondo permite a los caracoles rayados camuflarse mejor, ¿seguirían siendo estos los menos preparados? Las adaptaciones no se limitan única y exclusivamente a las partes del cuerpo, sino que afectan al mismo tiempo la anatomía, la fisiología o funcionamiento de sus órganos, y también el comportamiento. Concluyendo, las adaptaciones son todas las estructuras o mecanismos que posee un organismo, que le permiten realizar todas sus funciones vitales en el ambiente en el que vive, y podemos clasificarlas en: anatómicas, fisiológicas y comportamentales. Adaptaciones morfológicas o anatómicas: son aquellas relacionadas con las estructuras corporales, y suelen ser las que se perciben con mayor facilidad. Las alas de las aves, por Pág. 29 de 113 Av. del Libertador 6796 - Capital Federal (C1429BMN) / Tel. 4789-6500 (líneas rotativas) / Fax 4789-6565 / e-mail: [email protected] DEPARTAMENTO DE CIENCIAS NATURALES ejemplo, son una adaptación para el vuelo, los dientes tienen una estrecha relación con la dieta, etc. Adaptaciones fisiológicas: estas adaptaciones están relacionadas con el “funcionamiento” del organismo. Por ejemplo las enzimas digestivas actúan sobre el alimento del que se nutre el organismo permitiendo un mejor aprovechamiento de los nutrientes. Adaptaciones comportamentales: son aquellas relacionadas con el comportamiento, como por ejemplo las migraciones. Actividad en el Campus Virtual: La marcha de los pingüinos Adaptaciones de los organismos acuáticos Los organismos acuáticos pueden habitar tanto en aguas abiertas como en el fondo de un cuerpo de agua. En aguas abiertas encontramos organismos nadadores y otros que se dejan llevar por las corrientes, buceando en las profundidades podemos encontrar organismos que viven adheridos a un sustrato, enterrados o que se arrastran entre los sedimentos. Considerando estas diferencias podemos reconocer dos dominios: el pelágico y el bentónico, el dominio pelágico lo constituyen las aguas y los fondos conforman el dominio bentónico. Actividad en el Campus Virtual: ¿Al agua pato o en el agua pato? ¿Te parece que un organismo que viva en aguas abiertas tendrá las mismas características que uno que habite en el fondo? ¿Todos los organismos acuáticos nadadores nadan de la Pág. 30 de 113 Av. del Libertador 6796 - Capital Federal (C1429BMN) / Tel. 4789-6500 (líneas rotativas) / Fax 4789-6565 / e-mail: [email protected] DEPARTAMENTO DE CIENCIAS NATURALES misma manera? Estas son algunas de las adaptaciones que pueden presentar los organismos acuáticos: Los vegetales necesitan de la luz para poder realizar la fotosíntesis, por eso aquellos que crecen adheridos a las rocas sólo pueden encontrarse a escasa profundidad. Sin embargo, las algas rojas poseen además de la clorofila (pigmento que interviene en la fotosíntesis) otros pigmentos que les permiten captar la poca luz que llega a mayores profundidades. Como ya vimos la disponibilidad de oxígeno en los ecosistemas acuáticos es menor que en los terrestres, por eso los animales acuáticos que carecen de pulmones (los animales acuáticos con pulmones necesitan salir a la superficie para respirar) pueden presentar diversas características que les permiten obtener el oxígeno disuelto en el agua, pueden por ejemplo poseer branquias o respirar directamente a través su superficie corporal. En los ecosistemas de agua dulce, las plantas son mucho más diversas que en los ecosistemas marinos. Las hay flotantes, sumergidas y palustres. Las hojas de las plantas flotantes poseen un tejido especializado que les permite “capturar” aire en su interior, formando verdaderas cámaras de aire que funcionan cual “flotadores”. Clasificación de las plantas acuáticas Las raíces de las plantas arraigadas y sumergidas son reducidas y sólo les sirven para anclarse al sustrato. Además los tallos de estas plantas no poseen tejido de sostén, es el agua la que los sostiene. Pág. 31 de 113 Av. del Libertador 6796 - Capital Federal (C1429BMN) / Tel. 4789-6500 (líneas rotativas) / Fax 4789-6565 / e-mail: [email protected] DEPARTAMENTO DE CIENCIAS NATURALES Si los animales acuáticos tuvieran que gastar energía constantemente para mantenerse dentro de un rango de profundidades, estarían en un serio problema energético. En términos generales, en los animales acuáticos podemos encontrar tres alternativas para lograr una flotabilidad eficiente: 1) reducción de estructuras corporales pesadas 2) disminución de la densidad corporal 3) estructuras huecas que actúan como flotadores (vejiga natatoria) Adaptaciones de los organismos terrestres El problema de la disponibilidad del agua De la abundancia del agua pasamos a los ecosistemas terrestres donde el agua no siempre es abundante. En las zonas más áridas de nuestro planeta: los desiertos, está claro que los organismos deben contar con diversas estrategias que les permitan aprovechar al máximo la poca agua disponible, dado que además de enfrentarse al problema de su disponibilidad, se enfrentan a las altas temperaturas que dominan estos ambientes, las cuales favorecen la pérdida de agua por evaporación. Las plantas no pueden trasladarse para buscar agua, que puedan acceder a ella depende en gran medida de sus raíces. En las zonas áridas podemos encontrar plantas con dos tipos básicos de raíces: pivotantes o superficiales. Las raíces de las plantas próximas a los cuerpos de agua, tienden a ser largas y profundas para poder alcanzar las capas subterráneas de agua (napas freáticas), Raíces superficiales Raíces pivotantes Tipos de raíces pero en los lugares alejados a los cursos de agua, las napas freáticas pueden estar demasiado profundas, por eso en esas zonas solemos encontrar plantas con raíces muy extensas y próximas a la superficie, lo cual implica un doble beneficio para ellas dado que les permite colectar rápidamente la escasa agua superficial y aprovechar la materia orgánica de la superficie. Los cactus son plantas típicas de desierto, en el siguiente video pueden ver cuáles son algunas de las adaptaciones que le permiten sobrevivir en estos ambientes: Pág. 32 de 113 Av. del Libertador 6796 - Capital Federal (C1429BMN) / Tel. 4789-6500 (líneas rotativas) / Fax 4789-6565 / e-mail: [email protected] DEPARTAMENTO DE CIENCIAS NATURALES Video en el Campus Virtual: Los cactus Algunas plantas poseen la capacidad de almacenar agua en sus hojas o tallos, la cual podrán utilizar cuando las condiciones no sean favorables. A estas plantas las llamamos suculentas. En las regiones áridas pueden tener lugar sequías prolongadas o alternarse sequías extremas con periodos más húmedos. En sitios como Planta de Aloe estos podemos encontrar plantas con ciclos de crecimiento rápido que Vera se “ponen en marcha” en la época más favorable del año, y en ambientes un poco menos extremos podemos hallar algunas hierbas con órganos subterráneos, como los rizomas, que les permiten permanecer en "vida latente" una vez que la parte aérea de los mismos se ha secado. En las regiones áridas y cálidas pueden ocurrir incendios naturales, estos pueden generarse por las altas temperaturas, y se sirven de la materia vegetal seca como combustible. En regiones con estas características podemos encontrar plantas que poseen no solo un ciclo de crecimiento rápido sino que además producen una gran cantidad de semillas que pueden permanecer largos periodos de tiempo “inactivas”. Una vez transcurrido el incendio, y cuando las condiciones sean favorables, dichas semillas darán lugar rápidamente a nuevos organismos aprovechando el suelo enriquecido. (Te recomendamos que leas la siguiente nota publicada por el National Geopraphic: http://www.nationalgeographic.es/medio-ambiente/desastres- naturales/incendios) Sorprendete mirando un Video sobre una semilla muy especial: Video en el Campus Virtual: Curiosidades de la ciencia Pág. 33 de 113 Av. del Libertador 6796 - Capital Federal (C1429BMN) / Tel. 4789-6500 (líneas rotativas) / Fax 4789-6565 / e-mail: [email protected] DEPARTAMENTO DE CIENCIAS NATURALES Actividad de laboratorio: Adaptaciones de las plantas Las hojas de la mayoría de las plantas poseen unos poros u orificios llamados estomas, éstos permiten el intercambio de gases entre el interior y el exterior de la planta. Cuando una planta transpira Esquema de una hoja y sus estomas el agua se pierde por los estomas. Si consideramos que solo las hojas tienen estomas y que su distribución es uniforme, podemos pensar que cuanto más reducidas sean las hojas menos estomas tendrán y por lo tanto la pérdida de agua por transpiración en las hojas reducidas será menor. Las plantas que habitan ambientes áridos tienden a presentar hojas reducidas cubiertas de una gruesa cutícula impermeable. Nuestro esqueleto es interno y nos otorga sostén, pero hay ciertos animales cuyo esqueleto a diferencia del nuestro es externo y por eso lo denominamos exoesqueleto. Este último tipo de esqueleto cuando es de quitina como el de los escorpiones o escarabajos presenta una ventaja en ambientes áridos dado que impide la pérdida de agua por transpiración, protegiendo a los organismos de la desecación. Las placas o escamas de los reptiles cumplen la misma función. Arriba: Ejemplo de endoesqueleto. Abajo: Ejemplo de exoesqueleto Si en pleno verano saliéramos a correr al mediodía seguramente volveríamos empapados de sudor, en cambio si lo hiciéramos de noche probablemente sudaríamos menos. Siguiendo esta lógica, los hábitos nocturnos entonces permiten a los animales que habitan en estas calurosas regiones disminuir la pérdida de agua por evaporación. Pág. 34 de 113 Av. del Libertador 6796 - Capital Federal (C1429BMN) / Tel. 4789-6500 (líneas rotativas) / Fax 4789-6565 / e-mail: [email protected] DEPARTAMENTO DE CIENCIAS NATURALES Te proponemos que armes un cuadro comparativo con la información del texto que acabás de leer: “El problema de la disponibilidad del agua”. Actividad 6 - ¿Por qué vivo donde vivo? Zorro del desierto Zorro ártico En las imágenes se observan dos especies diferentes de zorros, una vive en el ártico y la otra en el desierto del Sahara. 1. ¿Cuáles son las principales diferencias entre ambos zorros? 2. ¿Cuál de las diferencias que señalaste tiene relación con el clima del lugar en el que viven? 3. ¿Por qué los animales de climas cálidos tienen orejas grandes y los de climas fríos las tienen pequeñas? 4. ¿Podría vivir un zorro ártico en el desierto? ¿Por qué? 5. Investigá otros ejemplos que no sean zorros. 6. Buscá imágenes de los seres vivos de esta actividad y guárdalas en el álbum “Los seres vivos” en la cuenta del curso de FLICKR. Del calor al frío Entre los animales podemos hallar algunos capaces de regular su propia temperatura y algunos otros que no son capaces de hacerlo y cuya temperatura depende de fuentes de calor externas como el sol. A los primeros los vamos a llamar endotermos (mamíferos, aves) y a los segundos ectotermos (reptiles). Como la temperatura corporal de los ectotermos varía junto con la del ambiente, también se los puede llamar poiquilotermos, por el contrario los endotermos al ser los productores de su propio calor pueden mantener su temperatura corporal constante independientemente de las variaciones ambientales, por eso podemos llamarlos homeotermos. Pág. 35 de 113 Av. del Libertador 6796 - Capital Federal (C1429BMN) / Tel. 4789-6500 (líneas rotativas) / Fax 4789-6565 / e-mail: [email protected] DEPARTAMENTO DE CIENCIAS NATURALES Para calentarse los animales ectotermos poseen adaptaciones comportamentales tales como tenderse al sol o refugiarse para evitar la pérdida del calor. Los peces de aguas muy frías, sobre las cuales Lagartija tendida al sol pueden formarse ocasionalmente capas de hielo, evitan que se formen cristales de hielo en su interior (en cuyo caso morirían) nadando sin acercarse demasiado a la capa de hielo y así enfrían sus líquidos corporales sin que lleguen a formarse tales cristales. Los animales endotermos poseen múltiples mecanismos que les permiten controlar su temperatura, este control se centraliza en el hipotálamo, órgano que funciona de forma parecida al termostato de una estufa. Cuando la temperatura en el ambiente disminuye respecto a la temperatura seleccionada en el termostato, éste pone en marcha la calefacción hasta que la temperatura ambiente es la deseada, si en cambio, la temperatura ambiente es mayor a la seleccionada, el termostato detiene la calefacción. Algunos de los mecanismos de regulación de la temperatura son: Video en el Campus Virtual: Los osos Sudoración: Cuando la temperatura del medio es elevada la pérdida de calor directamente a través de la superficie de cuerpo no es tan eficiente, entonces las glándulas sudoríparas producen sudor, el cual al evaporarse sobre la superficie del cuerpo elimina calor. Los mecanismos de la sudoración también pueden activarse cuando se eleva la temperatura interna. En general los mamíferos podemos sudar, los perros sin embargo, poseen pocas glándulas sudoríparas, en ellos el jadeo es el mecanismo termorregulador por excelencia. La sangre caliente que llega a la lengua es capaz de eliminar el calor en forma de humedad, por eso en el jadeo los perros babean. Perro jadeando Pág. 36 de 113 Av. del Libertador 6796 - Capital Federal (C1429BMN) / Tel. 4789-6500 (líneas rotativas) / Fax 4789-6565 / e-mail: [email protected] DEPARTAMENTO DE CIENCIAS NATURALES Tiritar: Cuando la temperatura corporal es baja, los músculos del cuerpo se contraen y relajan alternadamente, esta actividad muscular consume energía que se transforma en calor. Dicho comportamiento se manifiesta en el castañeteo de los dientes por ejemplo. Piloerección (erección del vello cutáneo): El pelo de la piel se levanta debido a la contracción de unos pequeños músculos que hay en la base de cada pelo. En las especies con un pelo tupido, esto permite que quede una capa de Piloerección: La piel de gallina. aire atrapada entre el pelo, que aísla y disminuye la pérdida de calor. Grasa subcutánea: La capa de grasa subcutánea que poseen los animales que viven en climas muy fríos contribuye al aislamiento térmico y a la generación de calor sin tiriteo, pero además estas reservas son la base del metabolismo durante los largos periodos de hibernación (ver más abajo) y son fundamentales para la producción de “agua metabólica”. Los camellos y dromedarios habitan en zonas cálidas y desérticas, y aún así poseen una reserva de grasa subcutánea, pero esta no les recubre todo el cuerpo como a los animales de climas fríos sino que se encuentra localizada exclusivamente en su o sus jorobas. Esta reserva de grasa les permite pasar varios días sin necesidad de beber, dado que obtienen agua al metabolizar la grasa almacenada. Hibernación: Este es un periodo en el que disminuyen al máximo el gasto energético, el ritmo metabólico, la frecuencia cardíaca y la respiratoria. Durante la hibernación los animales utilizan sus reservas de grasa, para satisfacer sus necesidades energéticas. La postura que adoptan durante este período les Oso pardo hibernando permite conservar la mayor cantidad posible de calor. Migración: Las migraciones son desplazamientos colectivos que realizan los individuos de una especie de un sitio a otro. Dependiendo de la duración de la estancia en el lugar de destino podemos diferenciar dos tipos de migraciones: Pág. 37 de 113 Av. del Libertador 6796 - Capital Federal (C1429BMN) / Tel. 4789-6500 (líneas rotativas) / Fax 4789-6565 / e-mail: [email protected] DEPARTAMENTO DE CIENCIAS NATURALES - Temporales: En estos casos la población que emigra volverá eventualmente a su lugar de origen. En estos casos la temperatura puede ser un factor de importancia. - Permanentes: En estos casos la población que emigra se instala indefinidamente en el sitio de destino. Las migraciones son un tema que fascina a mucha gente si no mirá el trabajo que se tomó este equipo de científicos: Video en el Campus Virtual: Nómadas del viento Los copos de nieve se forman cuando los cristales de agua que se generan en la atmósfera comienzan a unirse entre sí, al hacerlo no solo aumentan de tamaño sino que además van “ganando” peso y cuando pesan lo suficientemente comienzan a caer. Durante las nevadas pueden caer muchísimos copos de nieve o muchos más que muchísimos, pero en cualquier caso al llegar los copos de nieve a la superficie se irán superponiendo y acumulando. ¿Te imaginas estar Coníferas nevadas debajo de dos metros de nieve? Aunque húmeda y a veces divertida, la nieve pesa. Existen especies vegetales capaces de vivir en zonas donde nieva frecuentemente, los árboles de estas regiones poseen formas cónicas lo cual facilita el desplazamiento de la nieve hacia los extremos de sus ramas y luego hacia el suelo, esta característica permite que sus ramas no se rompan por el peso de la nieve. Además, las hojas de estos árboles también suelen ser cónicas. Pág. 38 de 113 Av. del Libertador 6796 - Capital Federal (C1429BMN) / Tel. 4789-6500 (líneas rotativas) / Fax 4789-6565 / e-mail: [email protected] DEPARTAMENTO DE CIENCIAS NATURALES Las orejas grandes permiten a los organismos endotermos liberar parte del calor generado por su metabolismo y contribuyen de esta forma a mantener su temperatura corporal estable. Las orejas son delgadas en proporción a otras partes del cuerpo, por lo cual el calor difunde en ellas más fácilmente, de modo que cuando la sangre recorre las orejas pierde calor y retorna al cuerpo Elefantes. (arriba el africano y abajo el refrigerada. ¿Cómo relacionarías esto con el tamaño de las asiático) orejas de los elefantes africanos y asiáticos? Subrayá las ideas principales del texto que acabas de leer Actividad en el Campus Virtual: Regulación térmica Una cuestión de altura En general la temperatura disminuye con la altura (más adelante vamos a ver que en ciertas regiones de la atmósfera esto no se cumple), esto se debe a que la temperatura del aire por ser un gas está íntimamente ligada a la presión, cuanto mayor es la presión ejercida sobre el gas mayor es su temperatura. En las regiones montañosas entonces, sucede que al aumentar la altura disminuyen la presión y la temperatura, por eso encontramos diferentes comunidades a medida que desde la base ascendemos hacia la cima de la montaña. Estas son algunas de las adaptaciones que pueden presentar los organismos que habitan en estas regiones: La acción conjunta de la intensa luz solar y los fuertes vientos podría causar la deshidratación de las plantas. Algunas plantas pueden poseer hojas plateadas que Pág. 39 de 113 Av. del Libertador 6796 - Capital Federal (C1429BMN) / Tel. 4789-6500 (líneas rotativas) / Fax 4789-6565 / e-mail: [email protected] DEPARTAMENTO DE CIENCIAS NATURALES facilitan que la luz solar se refleje y/o pequeñas vellosidades que evitan la deshidratación, al disminuir la pérdida de humedad por evaporación. La vicuña, por ejemplo, que habita en los Andes, puede cerrar sus fosas nasales evitando que entre el polvo que levantan los fuertes vientos. Las bajas presiones hacen que a los animales les resulte más difícil obtener oxígeno, pero la vicuña no tiene de que preocuparse dado que posee una mayor cantidad de glóbulos rojos (células Vicuñas encargadas del transporte del oxígeno en la sangre). Algunas plantas crecen adheridas a las rocas lo cual evita que sean arrastradas por los fuertes vientos de estas regiones. Las adaptaciones pueden ser fisiológicas, anatómicas o comportamentales ¿Te animás a clasificar cada una de las que figuran en este texto? Se hace camino al andar Los animales que habitan en sitios dominados por árboles pueden presentar una gran variedad de adaptaciones para la vida arborícola. La ardilla, puede bajar cabeza abajo por el tronco de los árboles y saltar de árbol en árbol, en estas situaciones utiliza su cola de balancín y timón, y a veces también de paracaídas. Video en el Campus Virtual: Ardillas salvajes saltando ente árboles Pág. 40 de 113 Av. del Libertador 6796 - Capital Federal (C1429BMN) / Tel. 4789-6500 (líneas rotativas) / Fax 4789-6565 / e-mail: [email protected] DEPARTAMENTO DE CIENCIAS NATURALES Las manos de los monos tienen el dedo pulgar opuesto a los demás dedos, lo que les permite aferrarse a las ramas. Algunas especies de monos poseen además una cola prensil, que también les permite sujetarse a las ramas. La cola prensil de los monos les permite sujetarse Ciertas aves, como el pájaro carpintero, poseen dos dedos hacia adelante y otros dos hacia atrás, lo que les permite desplazarse y sujetarse de las ramas y troncos sin dificultad. La velocidad que pueden alcanzar los animales en tierra firme depende en gran medida de sus patas, en general cuanto mayor es la superficie de apoyo de la pata, menor es la velocidad que puede alcanzar el animal. Tomando este criterio podemos clasificar a los mamíferos en: 1. Plantígrados: Suelen ser los más lentos dado que al caminar apoyan toda la planta del pie. Ej.: Oso. Humano. 2. Digitígrados: Son los más veloces dado que apoyan únicamente los dedos de los pies. Ej.: Zorro. 3. Ungulígrados: Apoyan únicamente el extremo de uno o dos dedos, los cuales están protegidos por cascos o pezuñas. Ej.: Ciervo. Actividad 7 - ¿¿Para qué me sirve?? 1. Descubrí de que organismo se trata y explicá las ventajas de tener las siguientes características. a) Tener patas terminadas en dos dedos, cada uno recubierto por una especie de almohadilla elástica y muy ancha. b) Tener larguísimas pestañas. c) Almacenar grasa y no agua en sus jorobas. d) No jadear ni sudar. 2. Buscá imágenes de los seres vivos de esta actividad y guárdalas en el álbum “Los seres vivos” en la cuenta del curso de FLICKR. Pág. 41 de 113 Av. del Libertador 6796 - Capital Federal (C1429BMN) / Tel. 4789-6500 (líneas rotativas) / Fax 4789-6565 / e-mail: [email protected] DEPARTAMENTO DE CIENCIAS NATURALES Actividad 8 - ¡Mis características me delatan! En la Argentina se han encontrado gran cantidad de fósiles de dinosaurios, como el "lagarto de La Rioja" y el “Gigantosaurus carolini”. Uno de ellos fue uno de los primeros grandes dinosaurios herbívoros y el otro uno de los dinosaurios carnívoros más grandes. Imagen A Imagen B a) Describí las características de los dinosaurios de cada imagen. b) Analizá en qué se basaron los científicos para llegar a la conclusión de que uno de ellos era carnívoro y el otro herbívoro. ¿Qué imagen corresponde al dinosaurio herbívoro? c) Buscá dos imágenes de dinosaurios distintos a los de la actividad y guárdalas en el álbum “Los seres vivos” en la cuenta del curso de FLICKR. d) Buscá imágenes de huellas de dinosaurios y en función de las mismas analizá la velocidad de cada uno de ellos. Actividad en el Campus Virtual: Adaptaciones al ambiente aeroterrestre Actividad en el Campus Virtual: Análisis de adaptaciones Pág. 42 de 113 Av. del Libertador 6796 - Capital Federal (C1429BMN) / Tel. 4789-6500 (líneas rotativas) / Fax 4789-6565 / e-mail: [email protected] DEPARTAMENTO DE CIENCIAS NATURALES Actividad en el Campus Virtual: Repaso de adaptaciones Actividad en el Campus Virtual: ¿Cuánto sabes sobre adaptaciones? CARACTERÍSTICAS DE LOS SERES VIVOS “La vida no es sino una continua sucesión de oportunidades para sobrevivir”. Gabriel García Márquez Características generales de los seres vivos La Tierra es el único planeta que conocemos hasta el momento, en el que existe la vida. Se cree que la Tierra comenzó a poblarse hace más o menos 3.500 millones de años y es el resultado de un proceso donde participaron estructuras como átomos que se unieron y formaron moléculas y éstas últimas se unen y se organizan de tal manera que dan como resultado la formación de células siendo esta estructura la unidad de vida esto quiere decir que a partir de la formación de las células se puede hablar de “vida”. Todos los seres vivos comparten una cantidad de características en común y que los diferencian, a su vez, de lo inanimado como una roca, el agua o cualquier otro componente no vivo del universo. ¿En que difiere la “vida” de lo “inanimado”? Primero tratemos de descubrirlo nosotros: Pág. 43 de 113 Av. del Libertador 6796 - Capital Federal (C1429BMN) / Tel. 4789-6500 (líneas rotativas) / Fax 4789-6565 / e-mail: [email protected] DEPARTAMENTO DE CIENCIAS NATURALES Video en el Campus Virtual: Qué es la vida Actividad en el Campus Virtual: ¿Está vivo? Todos los seres vivos del planeta tienen características básicas comunes, nacen, se nutren, crecen y se desarrollan, se reproducen, están compuestos por células, se relacionan con el ambiente y evolucionan. Actividad de pizarra activa: Características de los primeros seres vivos Ahora descubriremos juntos cada una de estas características: 1) Los seres vivos se nutren La nutrición es el proceso por el cual los seres vivos incorporan o producen sustancias llamadas “nutrientes”, para que sus cuerpos realicen las funciones vitales. De acuerdo a la forma de obtención de esas sustancias los seres vivos se clasifican en autótrofos y heterótrofos. Todos los nutrientes proveen al organismo de los materiales necesarios para desarrollar y mantener su estructura, pero solo algunos contienen energía aprovechable por los seres vivos. Los nutrientes energéticos por excelencia son los hidratos de carbono como la glucosa. Las grasas también son nutrientes que aportan energía al organismo. Pág. 44 de 113 Av. del Libertador 6796 - Capital Federal (C1429BMN) / Tel. 4789-6500 (líneas rotativas) / Fax 4789-6565 / e-mail: [email protected] DEPARTAMENTO DE CIENCIAS NATURALES A partir de los nutrientes se construyen las sustancias propias de los organismos. Aquellas sustancias que al acumularse resultan tóxicas se denominan desechos y son eliminadas; por ejemplo, la urea que le da el color amarillo a nuestra orina es un desecho. Uno de los nutrientes básicos de los seres vivos es la glucosa, de ella obtendrán la energía necesaria para producir otras sustancias como grasas y proteínas. Según la manera en que los seres vivos obtienen la glucosa, se los clasifica en autótrofos o heterótrofos. Seguimos repasando… Un poquito de historia La nutrición autótrofa Las plantas, las algas unicelulares y muchas especies de bacterias producen glucosa. A esos organismos se los denomina autótrofos, porque elaboran su propio alimento mediante un proceso llamado fotosíntesis. Para ello necesitan agua, el gas dióxido de carbono, que toman del aire, y la energía que obtienen de la luz solar. Como resultado de la fotosíntesis, además de glucosa se produce oxígeno, que es liberado al ambiente y utilizado por todos los organismos en la respiración. Los organismos que realizan la fotosíntesis tienen un pigmento verde, denominado clorofila, que capta la energía de la luz. Seguimos repasando… Autótrofos La fotosíntesis y el oxígeno del aire La vida en la Tierra comenzó hace aproximadamente 3.800 millones de años. En ese momento, la atmósfera estaba compuesta por gran cantidad de dióxido de carbono y otros gases, pero no tenía el oxígeno que tiene actualmente. Se cree que los primeros seres vivos Pág. 45 de 113 Av. del Libertador 6796 - Capital Federal (C1429BMN) / Tel. 4789-6500 (líneas rotativas) / Fax 4789-6565 / e-mail: [email protected] DEPARTAMENTO DE CIENCIAS NATURALES fueron similares a ciertas bacterias actuales que viven sin oxígeno. Algunos de ellos -los que tenían clorofila- comenzaron a realizar la fotosíntesis, hace 2.300 millones de años: eso produjo el oxígeno, que poco a poco se fue acumulando en la atmósfera porque no era utilizado por ningún organismo. A partir de la glucosa producida en la fotosíntesis y de las sales minerales que toman del ambiente, los organismos autótrofos elaboran todas las sustancias necesarias para su vida. Video en el Campus Virtual: Fotosíntesis La nutrición heterótrofa La mayoría de las bacterias, los protozoos, los hongos y los animales son seres vivos heterótrofos, pues se nutren consumiendo a otros seres vivos, sus partes o restos. De esos materiales obtienen la glucosa y otras sustancias que les sirven de alimento, y otros nutrientes como las vitaminas, el agua y las sales minerales. Los organismos heterótrofos obtienen las nutrientes de la digestión del alimento Pág. 46 de 113 Av. del Libertador 6796 - Capital Federal (C1429BMN) / Tel. 4789-6500 (líneas rotativas) / Fax 4789-6565 / e-mail: [email protected] DEPARTAMENTO DE CIENCIAS NATURALES Para que la comida le proporcione nutrientes a un ser vivo heterótrofo debe pasar por el proceso de digestión. Los hongos y muchas bacterias producen sustancias digestivas que eliminan al exterior. Este tipo de digestión se denomina digestión externa. En cambio, en los animales el proceso digestivo se cumple en diferentes cavidades internas por las cuales pasa la comida. Una araña digiriendo a su presa Luego, los nutrientes obtenidos como resultado de esa digestión interna se distribuyen a todo el cuerpo. Los seres vivos, tanto autótrofos como heterótrofos, obtienen la energía necesaria para su vida a partir de la transformación de la glucosa. La mayoría de las especies necesitan oxígeno para llevar a cabo esa transformación. Como resultado de la obtención de energía de la glucosa, se producen agua y dióxido de carbono, que son desechos y, por lo tanto, deben ser eliminados de los organismos. El proceso de obtención de energía a partir de la glucosa se denomina Respiración celular. Actividad en el Campus Virtual: Heterótrofos Actividad 10 - Repasando la nutrición 1. ¿Con qué se nutren los seres vivos? 2. ¿Cómo se nutren los organismos autótrofos? ¿Y los heterótrofos? Den ejemplos de cada grupo. 3. ¿Qué sucede con la comida al ser digerida? ¿Qué formas de digestión hay? 4. ¿Por qué se puede decir que la glucosa es el alimento básico? Pág. 47 de 113 Av. del Libertador 6796 - Capital Federal (C1429BMN) / Tel. 4789-6500 (líneas rotativas) / Fax 4789-6565 / e-mail: [email protected] DEPARTAMENTO DE CIENCIAS NATURALES 2) Los seres vivos se reproducen La reproducción es la capacidad que tienen los seres vivos de dar origen a otros individuos de la misma especie y, de esta forma, hacer que la especie perdure. Hay dos tipos de reproducción: la asexual y la sexual. La reproducción asexual Es el tipo de reproducción mediante la cual un solo individuo produce nuevos individuos, idénticos al progenitor. No hay unión de gametas o células sexuales. Hay diferentes tipos de reproducción asexual: • Bipartición. En los seres vivos que están formados por una sola célula, esta se divide en dos partes, cada una de las cuales forma un organismo completo. Este tipo de reproducción ocurre en organismos microscópicos Representación gráfica del proceso de bipartición Video en el Campus Virtual: Reproducción asexual en las anémonas Video en el Campus Virtual: Bipartición • Gemación. En ciertos animales, como las hidras y las esponjas, aparece una -proliferación de células llamada yema, que al desarrollarse genera un nuevo individuo que se desprende y vive Gemación de un cnidario (hidra de agua dulce) Pág. 48 de 113 Av. del Libertador 6796 - Capital Federal (C1429BMN) / Tel. 4789-6500 (líneas rotativas) / Fax 4789-6565 / e-mail: [email protected] DEPARTAMENTO DE CIENCIAS NATURALES independientemente. Este proceso, llamado gemación, también ocurre en algunos microorganismos. Video en el Campus Virtual: Reproducción de la hidra • Multiplicación vegetativa. En muchas plantas, en la raíz o el tallo del individuo progenitor se forman brotes, de los cuales surgen nuevas plantas. Es el caso, por ejemplo, de los tubérculos, como la papa. Propagación vegetativa natural • Reproducción por esporas. Es característica de los hongos y de plantas como los musgos y los helechos. Una espora es una célula única que, al caer al suelo, se multiplica para originar un nuevo organismo. Las esporas se forman en órganos especiales llamado Esporangios. Hojas de helecho. Se muestra una imagen aumentada de un esporangio. Pág. 49 de 113 Av. del Libertador 6796 - Capital Federal (C1429BMN) / Tel. 4789-6500 (líneas rotativas) / Fax 4789-6565 / e-mail: [email protected] DEPARTAMENTO DE CIENCIAS NATURALES La reproducción sexual La reproducción sexual se produce mediante la fecundación, que es la unión de dos células específicas llamadas gametas, o células sexuales: una masculina y otra femenina. En muchas especies de animales, un individuo produce gametas masculinas (el macho) y otro produce gametas femeninas (la hembra). Se Fecundación dice que estos organismos son unisexuales o de sexos separados. En algunos animales, como los caracoles de tierra, y en muchas especies de plantas con flores, en cambio, un mismo organismo produce ambos tipos de gametas. Los individuos que llevan en sí los dos sexos se denominan bisexuales o hermafroditas. Video en el Campus Virtual: Reproducción de los caracoles En la reproducción sexual, el material genético de una gameta se combina con el de otra, es decir, el ser vivo contiene una combinación de las características de sus progenitores. Este es el origen de la variabilidad genética de una especie. Video en el Campus Virtual: Fecundación Gracias a la variabilidad, algunos individuos de una especie tienen mayores probabilidades que otros de mantenerse vivos frente a los cambios en las condiciones ambientales. Así, esos individuos tendrán mejores posibilidades de reproducirse Y continuar la especie. Pág. 50 de 113 Av. del Libertador 6796 - Capital Federal (C1429BMN) / Tel. 4789-6500 (líneas rotativas) / Fax 4789-6565 / e-mail: [email protected] DEPARTAMENTO DE CIENCIAS NATURALES Los individuos de una misma especie son muy parecidos, pero tienen algunas diferencias. Estas son producto de la reproducción sexual y constituyen la variabilidad genética de la especie. Los individuos de una misma especie son parecidos pero no idénticos entre sí Video en el Campus Virtual: Parto de un caballito de mar Actividad 9 - Para pensar entre todos 1. ¿Qué función cumple la reproducción en los seres vivos? 2. ¿Qué importancia tiene la variabilidad genética dentro de una especie? 3. Señalen las diferencias entre la reproducción sexual y la asexual. En la naturaleza un organismo hereda su ADN (base de sus características) de sus padres. La herencia es lo que se transmite de los padres a los hijos. Una paloma se ve como paloma y no como un pollo porque hereda las características de sus progenitores. La reproducción como dijimos antes es el mecanismo a través del cual se transmite el ADN. Y este ADN contiene la fórmula o guía para el crecimiento y el desarrollo- transformación ordenada de la primera célula de un nuevo individuo hasta convertirse en adulto. Pág. 51 de 113 Av. del Libertador 6796 - Capital Federal (C1429BMN) / Tel. 4789-6500 (líneas rotativas) / Fax 4789-6565 / e-mail: [email protected] DEPARTAMENTO DE CIENCIAS NATURALES 3) Los seres vivos se desarrollan Durante su vida, un individuo experimenta muchísimos cambios, algunos son visibles y otros no tanto. Estos últimos cambios implican la maduración de distintas partes del cuerpo, y a su conjunto lo llamamos desarrollo. Desarrollo embrionario Luego de la fecundación comienza a desarrollarse el embrión. De acuerdo a como y donde se desarrolle el embrión los animales se clasifican en: Ovíparos: El embrión se desarrolla en el interior de un huevo externo al cuerpo del progenitor. Dentro del huevo, el embrión está rodeado de sustancias nutritivas. Los huevos tienen una capa externa rígida e impermeable que protege al embrión llamada cáscara. Son ovíparos Reptil saliendo del huevo los reptiles y las aves. Ovulíparos: El embrión se desarrolla en un huevo sin cáscara. Son ovulíparos algunos peces, anfibios e invertebrados. Vivíparos: El embrión se desarrolla directamente dentro del cuerpo de la hembra la cual le brinda nutrición y protección por medio de la placenta. Son Huevos de rana vivíparos los mamíferos. Ovovivíparos: El embrión se desarrolla en un huevo que la hembra mantiene dentro de su cuerpo. Del huevo obtiene el alimento y el cuerpo materno le brinda protección. Son ovovivíparos algunos peces, reptiles e insectos. Desarrollo de la cría Cuando culmina el período del desarrollo embrionario nacen las crías y comienza otro tipo de desarrollo que culmina en la etapa adulta. Este desarrollo puede ser directo o indirecto: Desarrollo directo: Las crías tienen las mismas formas corporales que el adulto. Aumentan de tamaño hasta alcanzar la madurez sexual que permitirá la reproducción. Por ejemplo: Pág. 52 de 113 Av. del Libertador 6796 - Capital Federal (C1429BMN) / Tel. 4789-6500 (líneas rotativas) / Fax 4789-6565 / e-mail: [email protected] DEPARTAMENTO DE CIENCIAS NATURALES En el desarrollo directo las crías presentan las mismas formas corporales que el adulto. Desarrollo indirecto: Las crías tienen una forma corporal distinta a la del individuo adulto, se las denomina larvas. Generalmente habitan en ambientes distintos al de sus padres y tienen otra forma de nutrición. Las larvas sufren una metamorfosis, es decir un proceso de transformaciones profundas del cuerpo hasta llegar al estado adulto. Ejemplo de esto son las ranas, sapos, mariposas y moscas, entre otros. Ciclos de vida con desarrollo indirecto. Der.: Rana. Izq.: Mariposa Video en el Campus Virtual: Metamorfosis Pág. 53 de 113 Av. del Libertador 6796 - Capital Federal (C1429BMN) / Tel. 4789-6500 (líneas rotativas) / Fax 4789-6565 / e-mail: [email protected] DEPARTAMENTO DE CIENCIAS NATURALES Actividad en el Campus Virtual: Trabajo práctico sobre reproducción y desarrollo 4) Los seres vivos crecen El conjunto de los cambios más visibles que ocurren en la vida de un organismo se relaciona con el aumento de su tamaño. Es lo que denominamos crecimiento. El crecimiento de los seres vivos, ocurre desde el interior de los organismos gracias a la nutrición, que aporta los materiales necesarios (proteínas, lípidos, hidratos, etc.). El crecimiento de un ser vivo se ve influenciado por el ambiente. En las plantas el crecimiento se dice que es indeterminado, por ejemplo las plantas perennes, pueden vivir muchos años ya que crecen constantemente reponiendo las partes que van perdiendo. Los tallos de muchas plantas crecen en longitud y grosor. La ramificación puede variar, algunas plantas se ramifican desde la base (arbustos), y otros solo en los extremos (árboles). Actividad 11 - Para investigar Armá un collage de fotos con diferentes tipos de plantas indicando su crecimiento. Investiga si hay otras formas de clasificarlas. Video en el Campus Virtual: Crecimiento de una planta Pág. 54 de 113 Av. del Libertador 6796 - Capital Federal (C1429BMN) / Tel. 4789-6500 (líneas rotativas) / Fax 4789-6565 / e-mail: [email protected] DEPARTAMENTO DE CIENCIAS NATURALES Los animales crecen rápidamente durante las primeras etapas de su vida, luego el ritmo del crecimiento disminuye hasta que dejan de crecer cuando llegan al estado adulto. Los individuos de cada especie pueden alcanzar un tamaño máximo sin embargo dentro de la misma especie algunos crecen más que otros. Fecundación y desarrollo del pollito Actividad 12 - Cuestionario 1. Describir las diferencias entre crecimiento y desarrollo. 2. ¿Qué tipo de seres vivos crecen constantemente? 3. ¿De qué modo puede desarrollarse el embrión de los animales? 4. Indica la diferencias entre desarrollo directo e indirecto. 5. Explica la metamorfosis e investiga dos especies de animales en la que ocurra. Actividad de investigación: Crecimiento y desarrollo 5) Irritabilidad El ambiente cambia constantemente y los seres vivos pueden detectar esos cambios y responder a ellos. Esto les permite mantener su organismo en condiciones estables y funcionando correctamente. Estos cambios internos o externo que provocan una respuesta en un ser vivo se les llaman estímulos. Pág. 55 de 113 Av. del Libertador 6796 - Capital Federal (C1429BMN) / Tel. 4789-6500 (líneas rotativas) / Fax 4789-6565 / e-mail: [email protected] DEPARTAMENTO DE CIENCIAS NATURALES La capacidad que tienen los seres vivos de percibir estímulos y producir una respuesta adecuada se denomina irritabilidad. Los seres vivos tienen receptores, estructuras especializadas en detectar los distintos estímulos. Los receptores en los animales forman parte del sistema nervioso y se localizan en diferentes sectores del cuerpo. Por ejemplo las serpientes tienen receptores de temperatura, los insectos tienen receptores de vibraciones en las antenas y en los mamíferos se hallan ubicados en los ojos, piel, nariz lengua y oídos. Las plantas no tienen órganos de los sentidos pero detectan estímulos como la cantidad de agua y luz. Actividad de laboratorio: Irritabilidad Tropismo Las plantas no tienen sistema nervioso ni sentidos y no pueden desplazarse pero detectan cambios que ocurren en el ambiente por ejemplo: dirección de la luz, intensidad, presencia de agua, etc. Estos cambios provocan en las plantas una respuesta. Esa respuesta es el crecimiento de diferentes estructuras de las plantas hacia un estímulo determinado. A esto se le llama TROPISMO, crecimiento que se da a favor o en contra de un estímulo. Geotropismo Las partes verdes de las plantas crecen en busca de la luz, su crecimiento las acerca a la luz, por eso se dice que crecen a favor del estímulo. Las raíces crecen buscando el agua hacia el interior del suelo, crecen acercándose al estímulo. Si el crecimiento se acerca al estímulo se dice que es positivo, y si se aleja del estímulo es negativo. Taxismo La mayoría de los seres vivos pueden desplazarse. Estos movimientos de acercamiento o alejamiento a un estímulo externo es lo que llamamos TAXISMO. Pág. 56 de 113 Av. del Libertador 6796 - Capital Federal (C1429BMN) / Tel. 4789-6500 (líneas rotativas) / Fax 4789-6565 / e-mail: [email protected] DEPARTAMENTO DE CIENCIAS NATURALES Muchos insectos voladores nocturnos se acercan a la luz, pero las cucarachas se alejan. El estímulo es la luz, los insectos que se acercan tienen TAXISMO POSITIVO, y las cucarachas que se alejan de la luz tienen TAXISMO NEGATIVO. Entonces decimos que el taxismo puede ser negativo o positivo de acuerdo a si el ser vivo se acerca o se aleja del estímulo. Los estímulos no solamente son el agua, la Ejemplo de taxismo negativo luz, etc. Hay otros te animás a descubrirlos? Actividad en el Campus Virtual: Irritabilidad Nastias Las nastias son movimientos rápidos y reversibles de la planta como respuesta a la presencia de un factor externo. La diferencia con el tropismo es que no influye la dirección del estímulo. Mimosa bonpladii Video en el Campus Virtual: Mimosa pudica Pág. 57 de 113 Av. del Libertador 6796 - Capital Federal (C1429BMN) / Tel. 4789-6500 (líneas rotativas) / Fax 4789-6565 / e-mail: [email protected] DEPARTAMENTO DE CIENCIAS NATURALES Los seres vivos mantienen el equilibrio interno Los seres vivos tienden a ajustarse a las nuevas condiciones y a mantener el equilibrio a pesar de los cambios. A este equilibrio se lo conoce como HOMEOSTASIS. HOMEOSTASIS: Es el equilibrio o el conjunto de mecanismos que los seres vivos utilizan para mantener la estabilidad del medio interno. Es la estabilidad química y térmica del cuerpo. Ejemplos de esto son: el mecanismo de tiritar que vimos anteriormente, y el aumento de la sequedad en la boca (sed) que es la manera en que nuestro cuerpo nos avisa que necesita reponer agua. 6) Los seres vivos evolucionan La vida en la tierra se origina hace 3.800 millones de años. La biodiversidad actual se debe a una serie de cambios en las especies a los largo del tiempo: a esto le llamamos Evolución Biológica. Para entender mejor la evolución entrá al campus y resolvé la actividad. Actividad en el Campus Virtual: Evolución Actividad en el Campus Virtual: Crecimiento y evolución Pág. 58 de 113 Av. del Libertador 6796 - Capital Federal (C1429BMN) / Tel. 4789-6500 (líneas rotativas) / Fax 4789-6565 / e-mail: [email protected] DEPARTAMENTO DE CIENCIAS NATURALES 7) Los seres vivos están formados por células. Niveles de organización de la materia La naturaleza se organiza a partir de niveles. Y estos se ordenan desde los más simples a los más complejos. Esta organización comienza de la siguiente manera: Actividad en el Campus Virtual: Todos los seres vivos están formados por células Actividad en el Campus Virtual: ¿Es un ser vivo? Pág. 59 de 113 Av. del Libertador 6796 - Capital Federal (C1429BMN) / Tel. 4789-6500 (líneas rotativas) / Fax 4789-6565 / e-mail: [email protected] DEPARTAMENTO DE CIENCIAS NATURALES Actividad 13 –Vamos a ver cuánto aprendimos Lee atentamente los siguientes textos. A) Están formados por células Cualquier ser vivo que tomemos como ejemplo, desde una bacteria hasta una planta o un mono, están formados por células. Una célula es la unidad más pequeña capaz de cumplir con las funciones propias de los seres vivos es decir: respirar, alimentarse, eliminar desechos, responder a los cambios del ambiente, dejar descendencia. Las bacterias son organismos que están formados por una sola célula. Es decir, cada bacteria individual es una célula. A este tipo de organismos se los llama unicelulares. Los paramecios y las amebas también son unicelulares. En cambio, una planta y un mono, están formados por muchísimas células. A estos organismos se los denomina multicelulares. Un piojo, un mosquito o un hongo, también son seres vivos multicelulares. Las células que componen a estos organismos tienen diferentes formas y tamaños y, en general, todas son muy pequeñas. Por eso, para verlas, necesitamos un microscopio, un instrumento que aumenta muchas veces el tamaño de la imagen que queremos observar. Las células tienen una envoltura que las rodea y las protege llamada membrana celular. A través de ella incorporan o eliminan sustancias, desde y hacia el exterior. En el interior de las células hay un material de aspecto gelatinoso llamado citoplasma. La gran mayoría de las células tienen compartimientos en el citoplasma, en los cuales se realizan las distintas funciones que les permiten mantenerse vivas. Uno de esos compartimientos, el núcleo, está rodeado por una membrana y contiene los materiales que participan en la producción de células nuevas o “hijas”, a partir de la célula original. Respondé las siguientes preguntas: 2. ¿Qué son las células? 3. ¿Todas las células de los organismos multicelulares son iguales? Dá ejemplos de células de diferentes seres vivos. 4. ¿Qué tienen en común las siguientes células? Identificá los componentes compartidos en las imágenes. Pág. 60 de 113 Av. del Libertador 6796 - Capital Federal (C1429BMN) / Tel. 4789-6500 (líneas rotativas) / Fax 4789-6565 / e-mail: [email protected] DEPARTAMENTO DE CIENCIAS NATURALES B) Dan origen a nuevos seres vivos Durante siglos, se creyó que los seres vivos se originaban a partir de materiales inertes, hasta que los científicos demostraron que la vida sólo podía provenir de la vida. La capacidad de un ser vivo de originar otros seres semejantes se llama reproducción. Un organismo nace, y a lo largo de su vida, aumenta de tamaño; es decir, crece. Además, sufre cambios que le permiten tener ciertas capacidades; es decir, se desarrollan. Una de esas capacidades es la de reproducirse y dejar descendientes que, a su vez, crecerán, se desarrollarán, y se reproducirán; y así, sucesivamente. Respondé las siguientes preguntas: 1. ¿A qué se llama reproducción? Pág. 61 de 113 Av. del Libertador 6796 - Capital Federal (C1429BMN) / Tel. 4789-6500 (líneas rotativas) / Fax 4789-6565 / e-mail: [email protected] DEPARTAMENTO DE CIENCIAS NATURALES 2. ¿Todos los seres vivos se reproducen de la misma manera? Fundamenta tu respuesta sólo con imágenes. 3. Explicá la diferencia entre crecimiento y desarrollo. Buscá una imagen que te ayude a marcar tal diferencia. C) Intercambian materia y energía con el medio que los rodea Los seres vivos unicelulares o multicelulares incorporan materiales de distinto tipo que les permiten cumplir sus funciones vitales: nutrientes para alimentarse, oxígeno, para respirar; y agua, indispensable para que se lleven a cabo dichas funciones. En los organismos multicelulares, esas sustancias deben llegar a cada una de las células de su cuerpo. De los alimentos se obtiene energía, también necesaria para transformar los materiales incorporados y poder aprovecharlos. Como resultado de su propio funcionamiento, las células eliminan al medio que las rodea diversas sustancias. Algunas, porque no las utilizan; otras, como el dióxido de carbono, debe desecharse porque si permanece dentro de ellas puede dañarlas. También intercambian energía, en forma de calor, y algunas utilizan la luz que reciben. Responde las siguientes preguntas. 1. ¿Qué intercambian los seres vivos con el ambiente que los rodea? 2. ¿Para qué necesitan lo que incorporan? D) Responden a estímulos Tanto los seres vivos como el ambiente pueden sufrir cambios pequeños, que a veces ni siquiera notamos; o más bruscos, que sí percibimos. Ante esos cambios, respondemos de diferentes maneras y, gracias a esas respuestas o reacciones, nos mantenemos vivos. Por ejemplo, el veneno que liberan las serpientes es una reacción ante la presencia de un enemigo que las amenaza; la sensación de sed es una reacción ante la falta de agua en el cuerpo. Los cambios internos o externos que provocan una respuesta se denominan estímulos. La capacidad de detectarlos y generar una respuesta, se llama irritabilidad o sensibilidad. Pág. 62 de 113 Av. del Libertador 6796 - Capital Federal (C1429BMN) / Tel. 4789-6500 (líneas rotativas) / Fax 4789-6565 / e-mail: [email protected] DEPARTAMENTO DE CIENCIAS NATURALES Responde las siguientes preguntas. 1. ¿Es lo mismo el estímulo que la irritabilidad? Explicá. 2. Ahora pensá ejemplos diferentes a los que aparecen en el texto. Grafícalos o busca figuras que los representen. E) Las especies pueden cambiar con el tiempo A lo largo de la historia de la vida en la Tierra, los seres vivos han cambiado. Estos cambios suceden, aunque no siempre son evidentes, y cuando pasan muchísimas generaciones, los seres vivos resultan diferentes a los anteriores. A los cambios en los seres vivos a lo largo del tiempo, se lo llama evolución. Esta capacidad de evolucionar hizo que hace tiempo existieran formas de vida diferentes a las actuales, que vivieron cuando las características de la Tierra también eran diferentes. Responde estas cuestiones 1. Busca en imágenes un ejemplo de evolución de una especie. 2. Ahora pensá ejemplos diferentes a los que aparecen en el texto. Grafícalos o busca figuras que los representen. Actividad en el Campus Virtual: De la teoría a la realidad RELACIONES INTRA E INTERESPECÍFICAS “No percibimos las cosas sino sus relaciones. Nada ni nadie existe separado. Yo mismo soy una relación en perpetuo cambio.” Hugh Prather Las comunidades pueden modificarse como por ejemplo la cantidad de poblaciones que la componen y cantidad de individuos que componen a cada población. Pág. 63 de 113 Av. del Libertador 6796 - Capital Federal (C1429BMN) / Tel. 4789-6500 (líneas rotativas) / Fax 4789-6565 / e-mail: [email protected] DEPARTAMENTO DE CIENCIAS NATURALES En esto hay muchos factores que influyen: el clima, las características del hábitat (temperatura, suelo, humedad, etc.), la cantidad de alimento disponible y las interacciones entre las poblaciones y dentro de una especie. De esto último nos ocuparemos a continuación. Las relaciones dentro de una población se las llama RELACIONES INTRAESPECIFICAS. Las relaciones entre individuos de distintas poblaciones se las llama RELACIONES INTERESPECIFICAS. Las relaciones intraespecíficas Una población está formada por individuos de la misma especie, las relaciones intraespecíficas se dan dentro de una población. Los individuos de una misma especie tienen conductas similares, se alimentan de nutrientes similares, viven en un mismo hábitat, se refugian en lugares similares, etc. Las relaciones intraespecíficas pueden ser de dos tipos: competencia entre individuos asociación de individuos Relaciones de competencia Los individuos de una misma especie comparten necesidades similares y dado que se encuentran en un mismo hábitat los recursos como el alimento, el espacio el refugio y la pareja son limitados por eso los recursos que son utilizados por unos no pueden ser utilizados por otro individuo y esto genera una competencia. La competencia puede ser por: - La reproducción ( lucha por el sexo opuesto) - Dominancia social (un individuo se impone al resto) - Los recursos del medio (alimento, espacio o refugio) Los machos en edad reproductiva pueden competir por el sexo opuesto Pág. 64 de 113 Av. del Libertador 6796 - Capital Federal (C1429BMN) / Tel. 4789-6500 (líneas rotativas) / Fax 4789-6565 / e-mail: [email protected] DEPARTAMENTO DE CIENCIAS NATURALES Actividad de laboratorio: Competencia intraespecífica entre plantas Relaciones de asociación Los individuos de una misma especie se relacionan para obtener determinados beneficios. La asociación puede ser: - Familiares: Son las relaciones de reproducción y de cuidado. - Gregarias: Son relaciones de protección mutua y búsqueda del alimento en general no tienen relación de parentesco. - Sociales: Son las relaciones donde se establece una jerarquía en el trabajo o social. - Coloniales: La población de individuos unidos físicamente entre sí forman un solo organismo. Relaciones sociales Macho Alfa Las relaciones interespecíficas Las relaciones interespecíficas se dan entre individuos de distintos especies o entre poblaciones. Las relaciones interespecíficas de acuerdo al resultado obtenido de esta interacción pueden ser: beneficiosas, perjudiciales o neutras para las especies involucradas. 1. Beneficiosas (+) a. Ambas especies son beneficiadas. Pág. 65 de 113 Av. del Libertador 6796 - Capital Federal (C1429BMN) / Tel. 4789-6500 (líneas rotativas) / Fax 4789-6565 / e-mail: [email protected] DEPARTAMENTO DE CIENCIAS NATURALES b. Una es beneficiada y a la otra no le afecta. 2. Perjudiciales (-) a. Ambas especies se perjudican b. Una se perjudica y la otra no. 3. Neutra (0) Ninguna de las dos especies se ve afectada. Dentro de las relaciones interespecíficas podemos destacar: Competencia: Es un tipo de relación donde ambas especies se perjudican, generalmente compiten por el mismo recurso (alimento, territorio). El símbolo que utilizamos es (-/-). Por ejemplo: Dos especies de benteveo y el hornero por el territorio. Individuos de diferentes especies pueden competir por el territorio o el alimento Depredación: Es la relación entre dos especies dentro de un ecosistema donde un animal, llamado depredador ataca y mata a un animal vivo , llamado presa, para alimentarse de él. Son las más habituales y comunes en la naturaleza. El símbolo que utilizamos es (+/-). Por ejemplo: Garza blanca con su presa. Garza blanca con su presa Mutualismo: Es un tipo de interacción entre dos especies en la que ambas obtienen beneficios mutuos. El símbolo que utilizamos (+/+). Por Las abejas dependen de las flores ejemplo: Las abejas y las flores. para su alimentación y las flores de las abejas para su polinización. Pág. 66 de 113 Av. del Libertador 6796 - Capital Federal (C1429BMN) / Tel. 4789-6500 (líneas rotativas) / Fax 4789-6565 / e-mail: [email protected] DEPARTAMENTO DE CIENCIAS NATURALES Video en el Campus Virtual: Abejas, hoy por ti mañana por mí Simbiosis: La interacción es beneficiosa para ambas especies. Una no puede vivir sin la otra. (+/+). Por ejemplo: Líquenes. Un líquen es el resultado de la simbiosis entre un alga y un hongo Comensalismo: Es la interacción entre dos especies donde una de las especies se beneficia y es indiferente para la otra. (+/0).Por ejemplo: Las Plantas epífitas creciendo sobre el tronco de un árbol plantas epífitas crecen sobre las ramas de los árboles para aprovechar la luz. Parasitismo: Es la interacción entre dos especies una se beneficia y la otra se perjudica. El parásito es el huésped y vive a expensas de otro organismo que es el hospedador. (+/-) Se puede clasificar a los parásitos en: - Endoparásitos: son los parásitos que viven en el interior del cuerpo. Dentro de este grupo encontramos bacterias, virus, gusanos intestinales, protozoarios, etc. Tenia - Ectoparásitos: Son los parásitos que viven en la superficie del cuerpo del hospedador, como la piel o el cuero cabelludo en este grupo encontramos a los piojos, Mosquito pulgas, garrapatas, etc. Pág. 67 de 113 Av. del Libertador 6796 - Capital Federal (C1429BMN) / Tel. 4789-6500 (líneas rotativas) / Fax 4789-6565 / e-mail: [email protected] DEPARTAMENTO DE CIENCIAS NATURALES Los parasitoides son un grupo de insectos, en su mayoría moscas, avispas entre otros que ponen huevos dentro de sus hospedadores. Las larvas se desarrollan dentro del hospedador, se alimenta de él y lo consumen hasta matarlo. Esta relación es de gran importancia biológica ya que muchas veces Larvas de mariposa sobre una oruga funciona como control de plagas. Actividad en el Campus Virtual: Igual pero diferente Actividad en el Campus Virtual: Relaciones interespecíficas Actividad en el Campus Virtual: Relaciones interespecíficas (parte 2) Actividad 14 - ¿De qué relación se trata? a) Los lábridos son peces limpiadores, se alimentan de los ectoparásitos de otros peces. Mientras los lábridos se alimentan, la otra especie es desparasitada. b) El pez payaso se refugia entre las anémonas de los arrecifes, allí obtiene alimento, refugio y transporte, mientras que la anémona permanece indiferente. c) El oso hormiguero para saciar su hambre introduce su lengua pegajosa en el hormiguero. Pág. 68 de 113 Av. del Libertador 6796 - Capital Federal (C1429BMN) / Tel. 4789-6500 (líneas rotativas) / Fax 4789-6565 / e-mail: [email protected] DEPARTAMENTO DE CIENCIAS NATURALES d) Los piojos y las pulgas viven adheridos en la piel, pelos o escamas del ser vivo. Suelen perforar esta cubierta y alimentarse de la sangre del hospedador. e) En las branquias del cangrejo Limulus viven unos pequeños gusanos chatos que obtienen refugio y alimento de las sobras de la comida del cangrejo. El cangrejo, al parecer, no se ve afectado. Actividad 15 - Analizá en grupo la siguiente experiencia Un ecólogo realizó el siguiente experimento para comprobar si entre dos especies de lagartijas existía competencia interespecífica. Dividió en tres parcelas un área natural en la que convivían dos especies de lagartijas. · Retiró todas las lagartijas de la especie A de la parcela 1. · Retiró todas las lagartijas de la especie B de la parcela 2. · A la parcela 3 la dejó tal como estaba, con las dos especies de lagartijas. Al cabo de un tiempo observó los siguientes resultados: · En la parcela 1 había aumentado la población de la especie B. · En la parcela 2 también aumentó la población de la especie A. · En la parcela 3 las poblaciones se mantenían constantes. Teniendo en cuenta los resultados: a) ¿Dirían ustedes que existe competencia interespecífica entre estas dos especies? b) ¿Qué dirían si las poblaciones de lagartijas se hubieran mantenido igual cunado crecían juntas que cuando lo hacían por separado? Actividad de investigación: Interacciones entre los seres vivos Pág. 69 de 113 Av. del Libertador 6796 - Capital Federal (C1429BMN) / Tel. 4789-6500 (líneas rotativas) / Fax 4789-6565 / e-mail: [email protected] DEPARTAMENTO DE CIENCIAS NATURALES FLUJO DE LA MATERIA Y LA ENERGÍA "Si no muriéramos no apreciaríamos la vida como lo hacemos." Jacques Yves Cousteau Los seres vivos estamos todos compuestos por diferentes sustancias: lípidos, proteínas, azúcares y ácidos nucleicos, pero además todos somos químicamente parecidos, todos estamos formados por los mismos elementos químicos y los más importantes son el carbono (C), el oxígeno (O), el hidrogeno (H), el nitrógeno (N), el fósforo (P) y el azufre (S). Actividad de Laboratorio: Armado de un lumbricario Cadenas tróficas Actividad de Laboratorio: Los productores y la cadena trófica La materia ingresa a los organismos cuando estos se nutren, y como ya vimos no todos se nutren de la misma manera. Vimos que las plantas utilizan los nutrientes del suelo y a través de la fotosíntesis convierten el dióxido de carbono y el agua en glucosa y oxígeno. La glucosa puede formar otros azúcares y estos al combinarse con otros elementos como el nitrógeno, el azufre y el fósforo forman otras biomoléculas. Pero no todos los seres vivos podemos convertir la materia inorgánica en orgánica, algunos necesitamos ingerir otros seres vivos. Las plantas son fuente de materia y energía para otros seres vivos, aquellos animales que se alimentan exclusivamente de vegetales son denominados herbívoros, los cuales a su vez Pág. 70 de 113 Av. del Libertador 6796 - Capital Federal (C1429BMN) / Tel. 4789-6500 (líneas rotativas) / Fax 4789-6565 / e-mail: [email protected] DEPARTAMENTO DE CIENCIAS NATURALES sirven de alimento a otros seres vivos, los carnívoros e insectívoros. Considerando lo anterior podemos decir que existen en la naturaleza relaciones alimentarias en las que ciertos individuos sirven de alimento a aquellos que se nutren de ellos. Estas relaciones conforman una cadena alimentaria, dentro de la cual cada organismo ocupa un nivel trófico dependiendo de la forma en que se alimenta. El primer eslabón de una cadena trófica son los organismos productores de materia orgánica, y es justamente por esta acción que los denominamos productores. Todos los herbívoros son denominados dentro de esta cadena consumidores primarios o de primer orden, así los predadores de los consumidores primarios son Cadena trófica denominados consumidores secundarios, y los predadores de los consumidores secundarios, consumidores terciarios o de tercer orden. Generalizando podemos decir que el nivel trófico de un predador es siempre uno más que el de sus presas. En la siguiente cadena trófica observamos una planta, una mariposa y un sapo. A la planta le asignamos el nivel trófico de productor, como la mariposa utiliza la planta para alimentarse le corresponde el nivel consumidor primario, luego vemos que el sapo se alimenta de la mariposa, como ésta es un consumidor primario el sapo será un consumidor secundario. Los productores Como dijimos en los párrafos anteriores los productores son el primer eslabón de cualquier cadena trófica, y cumplen un rol fundamental al transformar la materia inorgánica en orgánica y la energía lumínica en energía química durante el proceso fotosintético. Estos organismos representan el 99% de la masa de materia viva de nuestro planeta, en los ecosistemas terrestres están representados por las plantas y, en los acuáticos, principalmente por las algas microscópicas. Los consumidores Los consumidores obtienen los nutrientes y energía necesaria para vivir a partir de otros seres vivos. Como ya dijimos podemos distinguir consumidores de distinto orden: Pág. 71 de 113 Av. del Libertador 6796 - Capital Federal (C1429BMN) / Tel. 4789-6500 (líneas rotativas) / Fax 4789-6565 / e-mail: [email protected] DEPARTAMENTO DE CIENCIAS NATURALES Los consumidores de primer orden, son el segundo eslabón de las cadenas tróficas, todos ellos son herbívoros, es decir que obtienen la materia prima que necesitan para fabricar sus propias sustancias orgánicas al digerir y degradar los tejidos vegetales que consumen. Los consumidores de segundo orden, son el tercer eslabón de las cadenas tróficas, estos animales se alimentan de los herbívoros, pueden ser carnívoros o insectívoros. Los consumidores de tercer orden son animales carnívoros que se alimentan de otros carnívoros, como el león. Además, en algunas cadenas alimentarias podemos encontrar consumidores de cuarto orden o grandes predadores que se alimentan de los consumidores de tercer orden. Los necrófagos o carroñeros son seres vivos que se alimentan de la carne de otros seres vivos a los cuales no han cazado y que puede encontrarse en distintos estados de descomposición. Entre estos se encuentran los buitres y los escarabajos carroñeros. Pensá en algún lugar al que hayas viajado y en todos los seres vivos que pudiste observar en ese lugar. ¿Será posible que todos sean parte de la misma cadena trófica? ¿Puede haber más de una cadena trófica en un ecosistema? ¿Si hubiera más de una cadena trófica, las cadenas estarían relacionadas de algún modo? En los ecosistemas las relaciones alimentarias no suelen ser tan lineales como las del ejemplo anterior dado que existen organismos que se alimentan de varias especies, por lo tanto las cadenas alimentarias no están aisladas unas de otras sino que se relacionan entre sí formando redes tróficas. Si yo tuviera dos cadenas tróficas que comparten un eslabón, entonces al diagramar las dos, estas quedarían unidas por el eslabón compartido, como muestra la imagen de la derecha. Es decir, que una red trófica está conformada por cadenas tróficas que comparten al menos un eslabón. Mirá el siguiente Video, en él Tim y Moby nos explican que Cadenas y Redes son las cadenas tróficas: Pág. 72 de 113 Av. del Libertador 6796 - Capital Federal (C1429BMN) / Tel. 4789-6500 (líneas rotativas) / Fax 4789-6565 / e-mail: [email protected] DEPARTAMENTO DE CIENCIAS NATURALES Video en el Campus Virtual: Tim y Moby nos explican que son las cadenas tróficas Analicemos la red trófica que ves a la derecha, en ella por ejemplo podemos reconocer entre otras las siguientes cadenas tróficas: Planta -> conejo -> zorro Planta -> ratón -> zorro Estas dos cadenas tróficas están relacionadas entre sí porque comparten dos de sus eslabones, entonces conforman una red. Red trófica. Las redes tróficas nos muestran cómo se relacionan las distintas cadenas tróficas del ecosistema. ¿Te animas a buscar las otras cadenas tróficas que conforman la red que aparece en la imagen anterior? Actividad en el Campus Virtual: Niveles tróficos Pág. 73 de 113 Av. del Libertador 6796 - Capital Federal (C1429BMN) / Tel. 4789-6500 (líneas rotativas) / Fax 4789-6565 / e-mail: [email protected] DEPARTAMENTO DE CIENCIAS NATURALES Actividad 16 - ¿Armamos una red? 1. Utilizando la siguiente información armá una red trófica: Población Se alimenta de… Población Se alimenta de… Caracoles Algas. Plantas acuáticas. Lombrices Materia en descomposición Ranas. Grupo de peces X. Grupo de Percas. Carpas. peces X Isópodo Materia en descomposición Moluscos Algas. Plantas acuáticas. Ranas Lombrices. Larva A. Larva B Pato Algas. Plantas acuáticas. Lombrices. Peces espinosos. Percas Grupo de peces X Humanos Isópodos. Larvas de Peces Lombrices. Protozoos. Larva mosquitos. espinosos de mosquitos. Garzas Larva de libélula Sanguijuelas Carpas Larvas B Protozoos Escarabajos nadadores Algas. Plantas acuáticas. Caracoles. Moluscos. Peces espinosos Grupo de peces X. Percas. Carpas. Larvas A. Larvas B. 2. Identificá dos cadenas que compartan al menos un eslabón. Actividad en el Campus Virtual: Luz, cámara, acción… Las redes tróficas nos dan una idea de la complejidad del ecosistema y además nos permiten evaluar el rol de las distintas poblaciones. Cuanto mayor sea la diversidad biológica (número de especies) mayor será la complejidad de la red trófica. Cuando hablamos del tamaño de las poblaciones nos estamos refiriendo al número de individuos que las componen, este número está determinado por la natalidad, la mortalidad y las migraciones (ver página 13) que sufra dicha población. Estos tres parámetros pueden Pág. 74 de 113 Av. del Libertador 6796 - Capital Federal (C1429BMN) / Tel. 4789-6500 (líneas rotativas) / Fax 4789-6565 / e-mail: [email protected] DEPARTAMENTO DE CIENCIAS NATURALES verse afectados por la disponibilidad de alimento, y claro, la mortalidad depende entre otras cosas de la cantidad de predadores. Entonces, por ejemplo, la cantidad de mariposas de la cadena trófica que vimos unos párrafos más arriba depende de la disponibilidad de las plantas de las que se alimenta y también de la cantidad de sapos que haya. Tanto las presas como los predadores poseen estrategias que les permiten a unos defenderse y a otros hacer más eficaz la búsqueda y obtención de su alimento. Por ejemplo, en situaciones de peligro, los herbívoros se reúnen en grupos para protegerse. Los pelícanos suelen trabajar en grupo para atrapar a sus presas, situados en semicírculos dan fuertes aletazos sobre la superficie del agua para Cadena trófica ahuyentar a los peces hacia la costa donde pueden capturarlos con mayor facilidad. Video en el Campus Virtual: Estrategias de las presas Después de mirar el Video. ¿Qué otras adaptaciones que sirven para la defensa se te ocurren? ¿Te animás a hacer una lista? Analicemos, por ejemplo, las dos redes tróficas esquematizadas a continuación: - ambos ecosistemas tienen la misma cantidad de especies (P1, H1, H2, C1 y C2). - El ecosistema A posee 1 relación trófica más que el B, que indica que el carnívoro C1 se alimenta de dos herbívoros en el ecosistema A en lugar de sólo uno como en el ecosistema B. Las redes tróficas nos permiten detectar las Entonces si desapareciera la población H1 en los poblaciones esenciales de los ecosistemas. dos ecosistemas, lo que pasaría sería que en el ecosistema B la población C1 estaría en problemas dado que sólo se alimentaba de la Pág. 75 de 113 Av. del Libertador 6796 - Capital Federal (C1429BMN) / Tel. 4789-6500 (líneas rotativas) / Fax 4789-6565 / e-mail: [email protected] DEPARTAMENTO DE CIENCIAS NATURALES población H1, en cambio en el ecosistema A la población C1 podría seguir alimentándose de la población H2. Recapitulando, podríamos decir que la población H1 cumple un papel esencial en el ecosistema B y además que el ecosistema A resultaría más estable ante una disminución o eventual desaparición de la población H1. Si bien en los ecosistemas encontramos muchas más relaciones alimentarias que las planteadas en los casos anteriores, en general, cuantas más cadenas tróficas tenga un ecosistema y más interrelacionadas estén, más difícil será que el ecosistema sufra alteraciones por la desaparición de una población. Los ecólogos estudian entre otras cosas las relaciones alimentarias que se establecen en los distintos ecosistemas tratando de identificar parámetros confiables que permitan detectar cambios tempranos en el ecosistema y analizar el impacto que podrían tener determinadas actividades sobre los recursos naturales de un área. Actividad 17 - Para pensar entre todos Discutan en grupo que quiere decir la siguiente frase: Una especie que se extingue puede condenar a otra a su desaparición. Actividad 18 - ¿Qué podría pasar si introducimos una especie exótica en un ecosistema? Leé el siguiente texto y contestá: Entre 1945 y 1946, la Marina Argentina liberó 25 parejas de castores canadienses en Tierra del Fuego. Con los años, y en ausencia de un predador natural, esta población fue creciendo a tal punto que en la actualidad podemos encontrar varias colonias de castores en cada kilómetro cuadrado de la zona. Izq.: Lenga afectada por los castores. Der.: Castor Utilizando troncos, estos animales construyen represas en el centro de las cuales instalan sus madrigueras. En nuestro país, para su construcción, tienden a utilizar individuos jóvenes de lenga, una especie de crecimiento lento. La tala selectiva que realizan los castores impide la reforestación de las poblaciones de lengas, a lo cual se suma el efecto negativo de la inundación causada por las represas, sobre las raíces de los ejemplares más añosos. Pág. 76 de 113 Av. del Libertador 6796 - Capital Federal (C1429BMN) / Tel. 4789-6500 (líneas rotativas) / Fax 4789-6565 / e-mail: [email protected] DEPARTAMENTO DE CIENCIAS NATURALES 1. ¿Cómo afectan los castores a la población nativa de lengas? 2. Después de haber leído este texto ¿Qué consecuencias te parece que podría tener sobre el ecosistema la incorporación de los castores? 3. Lean la siguiente nota del diario La Nación (2008) relacionada con el tema y respondan: http://www.lanacion.com.ar/106173-tierra-del-fuego-es-asolada-por-una-plaga-de-castores a) ¿A qué se refiere el periodista cuando dice que los castores llegaron al punto de saturación en la isla principal? b) ¿Qué acción ecologista reconoces en la nota? ¿Son positivos sus efectos? ¿Por qué? c) ¿Cuál es el problema de trasfondo en la implementación de la caza con fines comerciales de esta especie? Pirámides alimentarias Como el tamaño de las poblaciones depende de su alimento y de la cantidad de organismos que se alimenten de ellas, podemos pensar que las poblaciones de un ecosistema van a estar en “equilibrio” siempre que sean más abundantes (al menos en términos de masa) los seres vivos que sirven de alimento que aquellos que se alimentan de ellos. Esto Pirámide trófica oceánica quiere decir por ejemplo, que siempre tiene que haber más hierbas que herbívoros, porque si hubiera más herbívoros las hierbas podrían agotarse. Estas relaciones se expresan en un esquema llamado pirámide alimentaria. En la base de la pirámide encontramos a todos los productores, que son los más abundantes. Por encima de ellos ubicamos a los consumidores de primer orden, sobre los cuales situamos a los consumidores de segundo orden, sobre los cuales encontramos los de tercer orden y así sucesivamente. Pág. 77 de 113 Av. del Libertador 6796 - Capital Federal (C1429BMN) / Tel. 4789-6500 (líneas rotativas) / Fax 4789-6565 / e-mail: [email protected] DEPARTAMENTO DE CIENCIAS NATURALES Las pirámides alimentarias pueden diagramarse teniendo en cuenta la cantidad de individuos o bien la masa de los mismos. A las primeras se las denomina pirámides de número y nos muestran la cantidad de individuos por unidad de área que se encuentran en los diferentes niveles tróficos, y a las segundas se las llama pirámides de masa, y nos muestran la cantidad de biomasa o materia viva que existe en cada uno de los niveles tróficos. Armá un cuadro comparativo para establecer las semejanzas y diferencias existentes entre las cadenas tróficas, las redes tróficas y las pirámides alimentarias. Actividad 19 - ¿Quién se come a quién? 1. Elaborá una pirámide alimentaria. ¿Cuántos niveles podes obtener con la información que brinda la actividad? Morpho Herbívoro Murciélago Coatí Yacaré Guacamayo Omnívoro Carnívoro Herbívoro Águila Hierba Autótrofo Oso hormiguero Insectívoro Insectívoro Carnívoro Gaviota Mburucuyá Seíbo Cabecita Negra Omnívoro Autótrofo Autótrofo Frugívoro Pág. 78 de 113 Av. del Libertador 6796 - Capital Federal (C1429BMN) / Tel. 4789-6500 (líneas rotativas) / Fax 4789-6565 / e-mail: [email protected] DEPARTAMENTO DE CIENCIAS NATURALES Ciclo de la materia y flujo de la energía Actividad en el Campus Virtual: ¿Será cierto? En uno de los libros que leímos mientras armábamos esta guía los autores del mismo usaron como ejemplo para introducir el tema lo que llamaron “el ciclo de la heladera”, este ciclo funciona más o menos así: cuando tenemos hambre y estamos en casa, abrimos la heladera y, si tenemos suerte, encontramos algo que nos gusta, entonces lo sacamos, cerramos la heladera, comemos y se nos pasa el hambre, entonces tiramos las sobras (cáscaras, semillas, envoltorios, etc.). Con la energía obtenida podemos jugar, estudiar o trabajar. .. hasta que nos vuelve el hambre, entonces abrimos nuevamente la heladera y el ciclo vuelve a comenzar. Como consecuencia de este ciclo el que se alimenta puede crecer, desarrollarse y realizar sus actividades cotidianas, y también aumenta el nivel de basura por los restos que desechamos. Pero este ciclo así como lo planteamos no podría continuar indefinidamente, en algún momento la heladera se vaciaría y entonces tendríamos que ir a hacer las compras para recargarla. Para ello necesitaríamos plata, plata que obtenemos trabajando, y ese trabajo podemos realizarlo justamente gracias a la energía que nos aportan los alimentos. La vida en nuestro planeta se mantiene gracias al funcionamiento de grandes ciclos que permiten que la materia vaya adquiriendo diferentes formas, y para que estos ciclos funcionen continuamente es necesario un permanente aporte energético. Tal vez te estés preguntando si la energía cambia de formas al igual que la materia, y ciertamente lo hace, pero a diferencia de lo que sucede con la materia cuando un sistema absorbe energía, parte de ésta se pierde en forma de calor , por eso el aporte energético debe ser continuo. Parte de la energía absorbida por un sistema es liberada al medio en forma de calor y otra se transforma en trabajo (que hace funcionar el sistema). El trabajo, a su vez, puede transformarse en otra forma de energía, ésta en otra, y así sucesivamente. Dijimos que la materia se transforma constantemente, entonces podríamos preguntarnos si existe algún modo por el cual la materia ingerida por los consumidores regrese a los Pág. 79 de 113 Av. del Libertador 6796 - Capital Federal (C1429BMN) / Tel. 4789-6500 (líneas rotativas) / Fax 4789-6565 / e-mail: [email protected] DEPARTAMENTO DE CIENCIAS NATURALES productores. ¿Se te ocurre alguno? Los descomponedores son un grupo de organismos que degradan los restos de los seres vivos para obtener sus nutrientes. Algunos de ellos pueden transformar la materia orgánica que ingirieron en sustancias más sencillas que sirven de alimento a otros descomponedores capaces de transformarla en nutrientes aún más sencillos que las plantas pueden absorber por medio de sus raíces. ¿Cuáles son las ideas principales del texto qué acabas de leer? Es decir, que existe en la naturaleza un ciclo de la materia y la energía, y a este ciclo podemos generalizarlo de la siguiente manera: a. Los productores captan la energía solar y la transforman en energía química durante el proceso de fotosíntesis. Esta energía queda almacenada en las moléculas fabricadas por las plantas. b. Los productores invierten su energía química en la respiración. c. Los herbívoros además Ciclo de la materia y la energía de invertir energía en la respiración son capaces de transformar la energía química en energía cinética (movimiento) y térmica (calor) al escapar de sus predadores. d. Los consumidores de segundo o tercer orden reciben la energía química de los herbívoros o de otros carnívoros, y al igual que los consumidores de primer orden parte de la misma la invierten en la respiración, pudiendo transformar la energía química en cinética y térmica al cazar a su presa. e. Los organismos descomponedores reciben energía de los productores y consumidores y la invierten en la respiración y otras funciones vitales. Actividad de Laboratorio: Un jardín maravilloso Pág. 80 de 113 Av. del Libertador 6796 - Capital Federal (C1429BMN) / Tel. 4789-6500 (líneas rotativas) / Fax 4789-6565 / e-mail: [email protected] DEPARTAMENTO DE CIENCIAS NATURALES Actividad 20 - Ciclo de la materia Buscá la red trófica que armaste en la actividad 17, elegí una de sus cadenas y armá el ciclo de la materia correspondiente. Actividad en el Campus Virtual: Enredados Actividad en el Campus Virtual: ¿Cuánto sabés sobre el flujo de la materia y la energía? DIVERSIDAD Y CLASIFICACIÓN DE LOS SERES VIVOS “La naturaleza benigna provee de manera que en cualquier parte halles algo que aprender.” Leonardo Da Vinci Los seres vivos como ya vimos poseen ciertas características en común pero… ¿Podríamos estudiar todos los seres vivos al mismo tiempo sin perder de vista sus particularidades? La gran diversidad de los seres vivos es el resultado de un largo proceso de cambios, que se conoce como evolución. Como consecuencia se han desarrollado miles de especies diferentes, que los biólogos identifican y clasifican de acuerdo a sus características comunes para poder estudiarlos. El término biodiversidad se empezó a utilizar en 1985 y se refiere a la cantidad de diferentes formas de vida que habitan en un lugar. La biodiversidad sin embrago posee tres dimensiones: 1. Diversidad de genes: Se refiere a la diversidad de genes (información hereditaria) dentro de una misma especie. Los genes codifican casi todas las características de Pág. 81 de 113 Av. del Libertador 6796 - Capital Federal (C1429BMN) / Tel. 4789-6500 (líneas rotativas) / Fax 4789-6565 / e-mail: [email protected] DEPARTAMENTO DE CIENCIAS NATURALES los seres vivos y su diversidad permite que los individuos de una misma especie presenten diferencias entre ellos. 2. Diversidad de especies: Las especies se encuentran distribuidas a lo largo y ancho de nuestro mundo, pero existen lugares con mayor diversidad que otros, de hecho, la diversidad disminuye del ecuador a los polos. 3. Diversidad de ecosistemas: Como ya vimos existe una increíble variedad de ecosistemas, como arrecifes de coral, bosques, selvas, humedales, etc. Actividad en el Campus Virtual: Creá tu propia clasificación Criterios de clasificación La clasificación de los seres vivos comenzó hace muchos años y se ha ido complejizando a medida que los criterios de clasificación previos no resultaban lo suficientemente prácticos. Los aztecas por ejemplo, agrupaban a las plantas, animales y minerales por sus semejanzas externas (tamaño, forma, color, etc.), luego Aristóteles clasificó a los seres vivos agrupándolos en animales y plantas. Mucho tiempo después surgieron clasificaciones en función de la utilidad de las especies, subdividiendo las plantas en medicinales, comestibles, malezas y cultivos, y los animales, en salvajes y domesticables, o en útiles y plagas, pero estas clasificaciones no resultaban mundiales, dado que por ejemplo en nuestro país el cardo era considerado maleza y en Italia, donde forma parte de riquísimos platos, comestible. Carl von Linné clasificó a los seres vivos de manera jerárquica, al grupo más básico lo denominó especie, a las especies similares las agrupó en géneros y a éstos en familias. Gracias a este método clasificó a todos los organismos conocidos en tres grandes grupos o reinos: Mineral, Vegetal y Animal. Con el paso del tiempo se eliminó al reino de los minerales y se incluyeron los reinos Monera (bacterias) y Fungi (hongos). Pág. 82 de 113 Av. del Libertador 6796 - Capital Federal (C1429BMN) / Tel. 4789-6500 (líneas rotativas) / Fax 4789-6565 / e-mail: [email protected] DEPARTAMENTO DE CIENCIAS NATURALES La taxonomía es la ciencia que se ocupa de ordenar a los seres vivos en un sistema de clasificación, en el cual cada grupo de organismos es un taxón. Para hacerlo se fijan criterios, es decir, que se establece en función de que característica o cualidad vamos a ordenarlos. Un criterio para clasificar sólo es válido si es: Objetivo: Esto quiere decir que el criterio que elijamos no tiene que depender de nuestra forma de sentir o pensar. Discriminatorio: Esto quiere decir que la característica acorde a la cual se clasifica tiene que ser común a una parte de los objetos pero no al resto. Actividad 21 - ¿Qué es clasificar? 1. ¿Qué significa clasificar? 2. ¿Qué es un criterio de clasificación? Actividad 22 - ¿Cómo las acomodamos? En grupos de a cuatro, miren las imágenes del álbum grupal “Los seres vivos”. Reagrupen las imágenes en grupos y respondan: 1. ¿Cuál fue el razonamiento qué les permitió reagrupar las imágenes? 2. ¿Cuántos grupos armaron? 3. ¿Si tuvieran que ponerle un nombre a cada nuevo grupo de imágenes cuál sería? La diversidad en cinco reinos Algunas de las formas de clasificar a los seres vivos ya las hemos visto: Según el tipo celular Según la cantidad de células Ver página 59 Ver página 59 Eucariotas Procariotas Sin núcleo definido Según el tipo de reproducción Unicelulares Según su nutrición Ver página 52 Ver página 48 Sexuales Pluricelulares Asexuales Autótrofos Heterótrofos Pág. 83 de 113 Av. del Libertador 6796 - Capital Federal (C1429BMN) / Tel. 4789-6500 (líneas rotativas) / Fax 4789-6565 / e-mail: [email protected] DEPARTAMENTO DE CIENCIAS NATURALES Pero ninguna de las anteriores clasificaciones resulta eficiente por si sola a la hora de clasificar y organizar la enorme diversidad de seres vivos que hay en nuestro planeta. Varias clasificaciones de los seres vivos han ido surgiendo a lo largo del tiempo, actualmente clasificamos a los seres vivos en cinco grandes grupos a los que llamamos reinos: Animales, Plantas, Hongos, Protistas y Moneras. En cada uno de estos grupos se agrupan organismos que tienen más similitudes entre ellos que con los organismos de otro grupo. Para desarrollar esta clasificación se generaron claves dicotómicas, es decir, claves en las que se van generando dos grupos en función de una característica distintiva que sólo presenta dos opciones, por ejemplo presencia / ausencia. Clasificación según la presencia o ausencia de núcleo definido en sus células Sin núcleo definido Con núcleo definido REINO MONERA REINO VEGETAL REINO ANIMAL REINO PROTISTA REINO FUNGI Clasificación según si están formados por una o más células Unicelulares Pluricelulares REINO PROTISTA REINO VEGETAL REINO ANIMAL REINO FUNGI Clasificación según su forma de nutrición Heterótrofos Autótrofos REINO ANIMAL REINO FUNGI REINO VEGETAL Clasificación según la presencia de pared celular Células con pared celular Células sin pared celular REINO FUNGI REINO ANIMAL Pág. 84 de 113 Av. del Libertador 6796 - Capital Federal (C1429BMN) / Tel. 4789-6500 (líneas rotativas) / Fax 4789-6565 / e-mail: [email protected] DEPARTAMENTO DE CIENCIAS NATURALES 1. Reino Monera: Las bacterias Unicelulares Muy pequeñas, sólo visibles al microscopio Algunas son descomponedoras Formados por células procariotas (sin núcleo organizado) Se las puede encontrar en todos los ambientes Algunas son autótrofas: fotosíntesis o quimiosíntesis Algunas son heterótrofas: parásitas, saprófitas (descomponedoras) Algunas forman colonias Reproducción sexual: Conjugación Reproducción asexual: Bipartición Algunas son anaerobias Su forma puede ser muy variada En el siguiente link podés mirar imágenes de los representantes de este reino: http://campus.belgrano.ort.edu.ar/articulo/463362/el-reino-monera-en-im-genes 2. Reino Protista Formados por células eucariotas Algunos fotosintetizadores Unicelulares o pluricelulares Algunos forman colonias Con poca especialización celular Reproducción Son aeróbicos Algunos parásitos asexual: Bipartición, Propagación vegetativa Incluye las algas Reproducción sexual En el siguiente link podés mirar imágenes de los representantes de este reino: http://campus.belgrano.ort.edu.ar/articulo/463363/el-reino-protista-en-im-genes 3. Reino Fungi: Los hongos Terrestres o acuáticos Inmóviles Formados por células eucariotas Algunos son simbióticos Algunos son unicelulares Son las levaduras, hongos y setas Pared celular rica en quitina Reproducción sexual Son heterótrofos: parásitos, Reproducción asexual: Esporulación saprófitos Pág. 85 de 113 Av. del Libertador 6796 - Capital Federal (C1429BMN) / Tel. 4789-6500 (líneas rotativas) / Fax 4789-6565 / e-mail: [email protected] DEPARTAMENTO DE CIENCIAS NATURALES En el siguiente link podés mirar imágenes de los representantes de este reino: http://campus.belgrano.ort.edu.ar/articulo/463364/el-reino-fungi-en-im-genes 4. Reino Vegetal: Las plantas Formadas por células eucariotas Aeróbicos Pared celular Reproducción asexual: Propagación Algunos unicelulares Autótrofos Reproducción sexual vegetativa, esporulación, bipartición Algunas poseen flores En el siguiente link podés mirar imágenes de los representantes de este reino: http://campus.belgrano.ort.edu.ar/articulo/463365/el-reino-vegetal-en-im-genes 5. Reino Animal Pluricelulares Poseen tubo digestivo interno Formados por células eucariotas Reproducción sexual Pueden desplazarse al menos en una Reproducción asexual: etapa de su vida Fragmentación Heterótrofos Aeróbicos Poseen esqueleto Algunos poseen vértebras En el siguiente link podés mirar imágenes de los representantes de este reino: http://campus.belgrano.ort.edu.ar/articulo/463366/el-reino-animal-en-im-genes Actividad en el Campus Virtual: ¿A qué reino pertenezco? Pág. 86 de 113 Av. del Libertador 6796 - Capital Federal (C1429BMN) / Tel. 4789-6500 (líneas rotativas) / Fax 4789-6565 / e-mail: [email protected] DEPARTAMENTO DE CIENCIAS NATURALES Actividad en el Campus Virtual: Características de los reinos Pérdida de la biodiversidad Todo lo que necesitamos para sobrevivir, todo lo que consumimos, todo… proviene de la naturaleza. Todos los seres vivos impactamos en la naturaleza, consumimos de ella, pero los humanos somos la única especie que ha logrado alterar la misma con el fin de satisfacer sus propias necesidades. Hemos construido represas e inundado terrenos para generar energía eléctrica, talado bosques enteros para cultivarlos, construido industrias cuyos desechos contaminan el agua, el suelo y el aire… Alteramos ecosistemas enteros para construir ciudades en las cuales no queda huella de lo que existió antes que ellas, sin ir más lejos en las plazas y parques de la ciudad de Buenos Aires casi no encontramos plantas autóctonas. Como todas las actividades que se desarrollan en un determinado territorio pueden afectar no sólo el normal funcionamiento del medio que las rodea, sino también la salud y el bienestar de las personas, es necesario estudiar previamente el impacto de tales actividades. En este tipo de estudios no sólo se analiza el impacto que podría generar una determinada actividad sino también las medidas de mitigación que podrían ser necesarias, las técnicas a utilizar y la capacidad de concreción que ofrece el territorio, para luego apoyándose en toda esa información valorar la conveniencia de realizar tal actividad y decidir si se ejecutará. Se conoce como impacto ambiental toda alteración que puede afectar tanto en forma positiva como negativa la calidad de vida de las personas y el equilibrio de los ecosistemas. Pág. 87 de 113 Av. del Libertador 6796 - Capital Federal (C1429BMN) / Tel. 4789-6500 (líneas rotativas) / Fax 4789-6565 / e-mail: [email protected] DEPARTAMENTO DE CIENCIAS NATURALES Factores de amenaza sobre las especies silvestres Poblaciones reducidas: Si bien existen animales cuyas poblaciones siempre han sido reducidas, otros han sufrido una disminución poblacional como resultado de la caza y/ o la destrucción de su hábitat. Por ejemplo, el macá tobiano, un ave exclusiva de las lagunas de Santa Macá tobiano Cruz, nunca ha sido abundante. Cuando en una población la tasa de crecimiento es menor a uno quiere decir que cada individuo en promedio deja menos de un individuo de una generación a otra, es decir, que en cada nueva generación hay menor cantidad de individuos que en la anterior, entonces con el tiempo puede ocurrir que la población desaparezca. La acción del hombre no necesariamente causa la desaparición total de las poblaciones, pero suele causar la fragmentación de las mismas. Distribución geográfica reducida: Si una especie se encuentra distribuida a lo largo de todo un continente por ejemplo, para que esta especie llegue a extinguirse tendrían que degradarse todos los ecosistemas en los que forma parte. Por el contrario, si su distribución es reducida o se ha visto reducida por la acción humana, como es el Originalmente la Mara habitaba en las zonas semiáridas y áridas del oeste, centro, y sur de nuestro país. caso de la mara, si se degradasen los pocos ecosistemas en los que aún se encuentra, esta especie podría extinguirse. Alta especialización alimenticia: Como ya vimos un animal que consume un sólo tipo de alimento es más susceptible ante la menor disponibilidad del mismo, que un organismo capaz de alimentarse de esa y otra fuente. La mayor parte de los anfibios y reptiles suelen ser bastante especializados. Hábitat muy amenazado: Cuanto más alterado esté el ambiente en el que se encuentra una población, mayor será el riego de reducir su distribución, su tamaño, y de perder las fuentes de alimento. El grado en que se ven afectados por la acción humana. Pág. 88 de 113 Av. del Libertador 6796 - Capital Federal (C1429BMN) / Tel. 4789-6500 (líneas rotativas) / Fax 4789-6565 / e-mail: [email protected] DEPARTAMENTO DE CIENCIAS NATURALES Las extinciones masivas Se llama extinción masiva a un periodo de tiempo en el que desaparecen una gran cantidad de especies. Hace millones de años surgió la vida en nuestro planeta, desde entonces se calcula que ocurrieron al menos cinco extinciones masivas, la más reciente tuvo lugar hace 65 millones de años al final del periodo Cretácico y acabó entre otras tantas especies con los dinosaurios. Algunos científicos se refieren a una sexta extinción masiva, ésta sería la primera provocada enteramente por la acción humana y estaría ocurriendo en la actualidad. ¿Todas las especies que se extinguen lo hacen por la acción directa de los humanos? Si bien muchas de nuestras acciones finalmente conllevan a la pérdida de biodiversidad, esto no quiere decir que sólo se extingan las especies a las que suele cazarse, muchas de nuestras acciones comprometen el hábitat de las especies lo cual en ciertas ocasiones genera alteraciones irreparables en las redes tróficas. Algunos de los causantes de las extinciones actuales son: Aumento de la población humana Destrucción de ambientes naturales Avance de la frontera agropecuaria Aumento del consumo per cápita de recursos no renovables Deforestación Contaminación de las aguas Introducción de especies exóticas Pesca intensiva Caza furtiva Actividad en el Campus Virtual: ¿Cuánto sabes sobre biodiversidad y clasificación de los seres vivos? Pág. 89 de 113 Av. del Libertador 6796 - Capital Federal (C1429BMN) / Tel. 4789-6500 (líneas rotativas) / Fax 4789-6565 / e-mail: [email protected] DEPARTAMENTO DE CIENCIAS NATURALES LA HIDRÓSFERA "El agua, el aire y la limpieza son los principales productos de mi farmacia." Napoleón Bonaparte. El agua y la vida Video en el Campus Virtual: El agua Entre los componentes abióticos de un ecosistema, el agua es uno de los que se encuentra en mayor proporción en el planeta. Sobre la superficie terrestre forma mares, ríos, lagos y masas de hielo. También se acumula en el subsuelo, donde constituye napas. Su presencia en la atmósfera determina la humedad del aire, desde donde precipita como lluvia, nieve o granizo. Además es un componente esencial de los seres vivos, muchos de los cuales viven y se desarrollan en ambientes acuáticos. A diferencia de otras sustancias en la naturaleza, el agua es la única que se encuentra en forma natural y simultánea en los tres estados: sólido, líquido y gaseoso. El agua posee muchas propiedades importantes para Los seres vivos: Capacidad para disolver sustancias: El agua disuelve nutrientes importantes para los seres vivos. Por ejemplo, las plantas necesitan sales minerales para poder crecer; estas sales, que se encuentran en el suelo, se disuelven en el agua y, de este modo, pueden ser incorporadas a través de las raíces. Por otra parte, la capacidad disolvente del agua también es fundamental en la eliminación de los desechos producidos en el organismo, a través de la sudoración o de la orina. Pág. 90 de 113 Av. del Libertador 6796 - Capital Federal (C1429BMN) / Tel. 4789-6500 (líneas rotativas) / Fax 4789-6565 / e-mail: [email protected] DEPARTAMENTO DE CIENCIAS NATURALES Capacidad de regular la temperatura: El agua es capaz de almacenar grandes cantidades de calor sin aumentar demasiado su temperatura. Por este motivo, los ecosistemas acuáticos, a diferencia de los ecosistemas terrestres, presentan muy poca modificación térmica. La resistencia a los cambios de temperatura que tiene el agua favorece a aquellos animales que no pueden regular su temperatura corporal (ectotermos). Esta propiedad del agua es la causa de algunas diferencias importantes entre los ecosistemas. Por ejemplo en los desiertos, donde el agua escasea, los contrastes de temperatura entre el día y la noche son muy amplios. Por el contrario, las zonas cercanas a lagos, ríos y mares presentan una amplitud térmica menor, ya que las masas líquidas incorporan el calor ambiental durante el día y lo devuelven al aire durante la noche. El hielo flota en el agua: Una característica excepcional del agua, que la distingue del resto de las sustancias, es la de ser menos densa en estado sólido que en estado líquido. Este hecho tiene como consecuencia que, en los lagos de zonas de temperaturas muy bajas, solo se congele la parte superficial. La capa de hielo actúa como aislante térmico entre la temperatura del aire y la del agua que queda por debajo de la superficie. De esta manera, se impide el congelamiento de la totalidad del lago, lo que favorece la continuidad de la vida de los organismos acuáticos en épocas de mucho frío. Si el hielo fuera más denso que el agua líquida, al llegar el invierno, la capa de hielo superficial que se forma en los lagos y los mares de las regiones frías se hundiría. A continuación, se formaría otra capa de hielo, que también se hundiría, hasta que finalmente, el lago o el mar quedarían totalmente congelados. En estas condiciones, la El hielo flota en el agua vida no podría continuar y desaparecería. La capilaridad y la tensión superficial: La unión entre las moléculas de agua genera una película elástica en su superficie, que posee cierta resistencia. Esta propiedad, llamada tensión superficial, permite que algunos insectos se desplacen apoyados sobre el agua, y también la subsistencia de aquellos que se encuentran sumergidos. Pág. 91 de 113 Av. del Libertador 6796 - Capital Federal (C1429BMN) / Tel. 4789-6500 (líneas rotativas) / Fax 4789-6565 / e-mail: [email protected] DEPARTAMENTO DE CIENCIAS NATURALES El agua líquida se adhiere a muchos materiales sólidos. La combinación entre la unión de las moléculas de agua y su adhesión permite que ascienda por espacios muy delgados formando una columna, esto se llama capilaridad, y favorece la circulación del agua en los suelos y a través de las raíces y los tallos de las plantas. La tensión superficial del agua no es suficiente, se requiere de un cuerpo que permita caminar sobre el agua Actividad en el Campus Virtual: El agua y la vida Actividad 23 - Respondé las siguientes preguntas 1. ¿Por qué es importante el agua para los seres vivos? 2. ¿A qué se deben las bruscas diferencias de temperatura entre el día y la noche en los desiertos? 3. ¿Qué ventaja presenta para la vida el hecho de que el hielo flote en el agua? 4. ¿Qué importancia tiene la capilaridad para que las plantas realicen la fotosíntesis? El ciclo del agua En la naturaleza, el agua pasa constantemente de un estado a otro y circula a través de la atmósfera, los mares, los ríos, los lagos, los seres vivos, el suelo y el subsuelo. En este movimiento, el agua sale de la superficie terrestre y siempre vuelve a ella. El circuito que realiza el agua en su recorrido se denomina ciclo del agua. Los seres vivos incorporan el agua cuando se Esquematización del ciclo del agua Pág. 92 de 113 Av. del Libertador 6796 - Capital Federal (C1429BMN) / Tel. 4789-6500 (líneas rotativas) / Fax 4789-6565 / e-mail: [email protected] Esquematización del ciclo del agua DEPARTAMENTO DE CIENCIAS NATURALES alimentan y la eliminan cuando respiran, transpiran y orinan. Video en el Campus Virtual: El ciclo del agua Actividad en el Campus Virtual: ¡A jugar! El planeta azul Los astronautas siempre describen la Tierra como "El Planeta Azul", debido a su color, y las fotos captadas desde el espacio lo demuestran. El agua cubre las tres cuartas partes de la superficie del planeta. De la totalidad de agua que hay en nuestro planeta, un 97% corresponde a los mares y océanos y un 3% es agua dulce. La Tierra vista desde el espacio 2,15% Agua de los glaciares 0,62% agua subterránea El agua dulce se distribuye de la siguiente manera: 0,017% Lagos 0,0001% Ríos y arroyos 0,005% En el suelo Pág. 93 de 113 Av. del Libertador 6796 - Capital Federal (C1429BMN) / Tel. 4789-6500 (líneas rotativas) / Fax 4789-6565 / e-mail: [email protected] DEPARTAMENTO DE CIENCIAS NATURALES Actividad en el Campus Virtual: El agua Los usos del agua En forma cotidiana usamos el agua para beber, cocinar, limpiar y bañarnos en nuestras casas. Pero también es importante para regar los cultivos, dar de beber a los animales y en muchos procesos industriales. La actividad agrícola es la que demanda más mayor cantidad de agua. El problema se presenta en aquellas Sistema de riego por goteo regiones donde su escasez hace muy Complicada la práctica de la agricultura. Por eso hay que optimizar los sistemas de riego, para lograr una mayor eficiencia y reducir al mínimo el consumo de agua. El sistema de riego por goteo es, sin duda, el más ventajoso. Se consume poca agua y cada planta recibe lo que necesita. Actividad 24 - A investigar Investigá los sistemas de riego por inundación y por aspersión. Comparalos con el sistema de riego por goteo y descubrí por qué este es el más eficiente. La industria ocupa el segundo lugar en cuanto a demanda de agua. La mayor parte se usa en refrigeración y en las distintas etapas de lavado de numerosos procesos industriales. Pero también como materia prima en algunas industrias, como la química y la farmacéutica. La industria automotriz, la industria alimentaria, las refinerías de petróleo, la industria del papel y la industria textil son las que más agua usan para elaborar sus productos. Pág. 94 de 113 Av. del Libertador 6796 - Capital Federal (C1429BMN) / Tel. 4789-6500 (líneas rotativas) / Fax 4789-6565 / e-mail: [email protected] DEPARTAMENTO DE CIENCIAS NATURALES Actividad 25 - Uso racional del agua 1. Averiguá cuánta agua se desperdicia cuando una canilla queda goteando. Utilizá las cañillas del laboratorio o cualquier otra canilla de la escuela y medí la cantidad de agua que cae en un minuto. Luego calculá cuánta agua se desperdicia con una canilla que gotea en un día, una semana, un mes y un año. Tiempo Volumen de agua desperdiciada 1 día 1 semana 1 mes 1 año 2. ¿Cómo podemos cuidar el agua? En las grandes ciudades se pierden millones de litros de agua potable, muchas veces debido a la sumatoria de pequeños descuidos que tenemos en nuestras casas todos los días. Elaborá una lista de consejos para no desperdiciar agua teniendo en cuenta los datos que se encuentran en la siguiente tabla: Uso de agua en el hogar Lavado de automóvil Llenado de bañera Lavado diario de vajilla Ducha de diez minutos Un ciclo de lavarropas Descarga de depósito de inodoros Lavado de manos Consumo (en litros) 360 150 100 100 100 16 1,5 Cuando el agua se contamina Video en el Campus Virtual: Contaminación del agua Pág. 95 de 113 Av. del Libertador 6796 - Capital Federal (C1429BMN) / Tel. 4789-6500 (líneas rotativas) / Fax 4789-6565 / e-mail: [email protected] DEPARTAMENTO DE CIENCIAS NATURALES Según cuáles sean las sustancias que transporta, en la naturaleza el agua puede encontrarse tanto formando mezclas homogéneas como mezclas heterogéneas. El agua de un río, por ejemplo, tiene sustancias naturales que se incorporan durante su recorrido por diferentes suelos con diversos minerales. Como resultado de la actividad industrial se produce la contaminación de los ríos, porque se le agregan sustancias de desecho a las que se le encontraban disueltas naturalmente. Frecuentemente, también los barcos derraman combustible y aceites en los ríos. Las sustancias contaminantes producen desequilibrio en las poblaciones de los seres vivos que tienen su hábitat en el río o en las cercanías. Algunas sustancias contaminantes que transporta el agua se acumulan en los seres vivos y pasan a las cadenas alimentarias (ver página 70). El aumento de temperatura de un río también es considerado contaminación, debido a que altera las condiciones óptimas para las distintas especies que habitan el río. Por ejemplo, al aumentar la temperatura, disminuye la cantidad de oxígeno que el agua puede disolver, por lo tanto hay menos oxígeno disuelto en el agua para ser utilizado por los peces para respirar, lo cual provoca su muerte. Además, las redes cloacales de las ciudades desembocan en los ríos. El agua, en este caso se transforma en una mezcla heterogénea muy rica en microorganismos que pueden dañar nuestra salud. En resumen, La calidad de agua es muy importante para nuestra salud y también para el equilibrio de los ecosistemas. Si bebemos agua contaminada, ingerimos microbios patógenos y sustancias tóxicas que nos provocan infecciones graves e intoxicaciones. Veamos en la siguiente tabla como contribuyen a la contaminación del agua las diferentes actividades que realiza el hombre: La actividad doméstica: Las aguas servidas, es decir, aquellas que contienen materia fecal o restos de materia orgánica provenientes de los hogares, son portadoras de gran cantidad de bacterias, virus y parásitos que causan numerosas y diversas enfermedades infecciosas, como la hepatitis A, la fiebre tifoidea y el cólera. Pág. 96 de 113 Av. del Libertador 6796 - Capital Federal (C1429BMN) / Tel. 4789-6500 (líneas rotativas) / Fax 4789-6565 / e-mail: [email protected] DEPARTAMENTO DE CIENCIAS NATURALES La actividad agrícola y ganadera: El uso indebido de fertilizantes y pesticidas, así como la materia fecal de los animales, son la principal causa de contaminación en el ámbito rural. Los residuos industriales: Los desechos industriales arrojados al agua sin ningún tipo de tratamiento ocasionan su contaminación. En general, estos residuos son metales (cobre, plomo, cromo, mercurio), detergentes, aceites, combustibles y otras sustancias tóxicas. Agua limpia que contamina: Las industrias utilizan agua para refrigerar sus maquinarias y circuitos. Luego la vuelcan caliente a lagos y ríos. De esta manera, el agua caliente eliminada ocasiona la muerte de peces debido a la falta de oxígeno disuelto y al cambio brusco de temperatura. El derrame de petróleo: La limpieza de los grandes buques petroleros en alta mar y los derrames de petróleo por accidentes provocan las mareas negras. Grandes manchas de petróleo forman una película superficial que impide el paso de la luz. De esta forma, el fitoplancton, que es la base de la cadena alimentaria en los ecosistemas acuáticos, no puede realizar la fotosíntesis. Las pilas: Los metales que forman parte de las pilas que usamos en la vida cotidiana son muy tóxicos cuando entran en las napas subterráneas, y por lo tanto, la contaminan. Actividad 26 - Depurar el agua Recibimos la siguiente carta: ¿Cómo se purifica el agua para el consumo humano en su país? Realicen en grupos un video para responderle a Tim y Moby. Luego súbanlo al campus en “producciones de alumnos”. Pág. 97 de 113 Av. del Libertador 6796 - Capital Federal (C1429BMN) / Tel. 4789-6500 (líneas rotativas) / Fax 4789-6565 / e-mail: [email protected] DEPARTAMENTO DE CIENCIAS NATURALES Lluvia ácida Las radiaciones solares pueden provocar en la atmósfera reacciones desfavorables que se relacionan con algunos contaminantes del aire, como los dióxidos de azufre (SO2) y de nitrógeno (NO2). Estas sustancias dispersas en el aire se combinan con el oxígeno y el vapor de agua formando ácido sulfúrico y ácido nítrico, dos ácidos muy corrosivos que caen a la tierra en forma de fina lluvia, denominada lluvia ácida. ¿Sus consecuencias? Serios daños en la salud de muchos seres vivos, incluido el hombre, e incluso en las construcciones y hasta en las estatuas. Este problema es considerado de interés mundial debido a que los vientos pueden desplazar los gases contaminantes a miles de kilómetros de donde fueron emitidos, y la precipitación ácida puede producirse en lugares insospechados. Teoría adicional en el Campus Virtual: Lluvia ácida Video en el Campus Virtual: Lluvia ácida Actividad de Laboratorio: ¿Cómo afecta la acidez? Actividad de investigación: El Riachuelo Pág. 98 de 113 Av. del Libertador 6796 - Capital Federal (C1429BMN) / Tel. 4789-6500 (líneas rotativas) / Fax 4789-6565 / e-mail: [email protected] DEPARTAMENTO DE CIENCIAS NATURALES Actividad en el Campus Virtual: Contaminación en el Riachuelo ATMÓSFERA "El todo es más que la suma de las partes." Aristóteles La atmósfera terrestre La atmósfera es una capa que envuelve a nuestro planeta, está constituida principalmente por aire, que es una mezcla de gases como el oxígeno, el dióxido de carbono y el nitrógeno. Nuestro planeta no es el único del sistema solar que está rodeado de una delgada capa gaseosa, también tienen atmósfera Venus, Marte, Júpiter, Saturno, Urano y Neptuno. Sin embargo, la atmósfera terrestre es, al parecer, la única que contiene la proporción de gases necesaria para la vida tal como la conocemos. Capas de la atmosfera terrestre La atmósfera terrestre constituye una eficaz barrera para muchas radiaciones solares y para los cuerpos provenientes del espacio, como los meteoritos. Cuando estos ingresan en la atmósfera, friccionan con los gases que la componen y se desgastan, a punto tal que solo los meteoritos más grandes conservan parte de su masa al llegar a la superficie. Se suele situar el límite entre la atmósfera y el espacio exterior a unos 2000 Km de la superficie terrestre. La temperatura no es la misma en toda su extensión teniendo en Pág. 99 de 113 Av. del Libertador 6796 - Capital Federal (C1429BMN) / Tel. 4789-6500 (líneas rotativas) / Fax 4789-6565 / e-mail: [email protected] DEPARTAMENTO DE CIENCIAS NATURALES cuenta las diferencias de temperatura, se la dividió en regiones con características muy definidas: tropósfera, estratósfera, mesósfera, termósfera, exósfera. Actividad 27 - Las capas de la atmosfera terrestre Investigá las características de cada una de las capas de la atmósfera terrestre La atmósfera y la vida Los gases de la atmósfera utilizados por los seres vivos son, principalmente, el oxígeno y el dióxido de carbono. Actividad 28 - La atmosfera y la vida 1. Observá las siguientes imagen y explicá con tus palabras como se relacionan el oxígeno y el dióxido de carbono con la fotosíntesis y la respiración celular. _____________________________ _____________________________ _____________________________ _____________________________ _____________________________ _____________________________ _____________________________ _____________________________ _____________________________ __________________ __________________ __________________ __________________ __________________ __________________ ________________________________________________________ __________________ ________________________________________________________ __________________ ________________________________________________________ __________________ ________________________________________________________ __________________ ________________________________________________________ __________________ __________________ Pág. 100 de 113 __________________ Av. del Libertador 6796 - Capital Federal (C1429BMN) / Tel. 4789-6500 (líneas rotativas) / Fax 4789-6565 / e-mail: [email protected] __________________ _________ DEPARTAMENTO DE CIENCIAS NATURALES 2. Investiga qué es la combustión. Actividad en el Campus Virtual: La atmósfera y los seres vivos El efecto invernadero Gracias al Sol, nuestro planeta recibe luz y calor en cantidades adecuadas para la existencia de los seres vivos que conocemos: plantas, hongos, animales, algas azules y otros microbios. Todos ellos dependen de la llegada a nuestro planeta de los rayos solares. Pero estos rayos solos no bastan: la atmósfera, esa capa de aire que nos rodea, deja pasar parte de la energía solar y retiene buena cantidad de calor, produciendo así el denominado efecto Efecto invernadero invernadero, que contribuye a que las temperaturas terrestres no sean tan bajas ni tan altas como para hacer imposible la vida. El efecto invernadero es imprescindible para la vida, sin efecto invernadero no sería posible la vida en nuestro planeta. Actividad en el Campus Virtual: ¿Qué es el efecto invernadero? Pág. 101 de 113 Av. del Libertador 6796 - Capital Federal (C1429BMN) / Tel. 4789-6500 (líneas rotativas) / Fax 4789-6565 / e-mail: [email protected] DEPARTAMENTO DE CIENCIAS NATURALES La capa de ozono Está claro que el Sol es fuente de luz y calor y hace posible nuestra vida y la de todos los seres vivos sobre la Tierra. Como ya vimos, entre sus rayos luminosos se incluye no sólo la luz visible, sino otras radiaciones como los rayos x, los ultravioleta y las microondas, capaces de ocasionar grandes daños. Afortunadamente, la capa de ozono presente en la atmósfera impide su llegada a la superficie terrestre, como si fuera un escudo protector. Pero, ¿qué es el ozono? ¿Dónde se ubica esta capa? ¿La contaminación ha provocado en ella algún cambio? El ozono es una molécula compuesta por tres átomos de oxígeno. Forma una capa en la estratosfera capaz de absorber varias radiaciones sola res, en especial las ultravioleta. Al impedir el paso de todas estas radiaciones actúa como regulador del calor, por lo que desempeña un gran papel en el control climático. En 1979, un grupo de científicos británicos des cubrió sobre la región antártica el denominado agujero de ozono. Este agujero es, en realidad, una zona donde la capa de ozono es más "finita" El adelgazamiento se produce por la combinación del ozono con los compuestos clorofluorocarbono nadas (CFC), procedentes de aerosoles y aparatos de refrigeración. Mundialmente se establecieron acuerdos para la progresiva eliminación de estos contaminantes. En 1987, se celebró una reunión en Montreal, Canadá, donde representantes de 28 países firmaron el tratado de Montreal para reducir la producción de los CFC. A principios de 1990, más de 49 países habían firmado ese tratado histórico. De todos modos, los resultados obtenidos no fueron los espera dos: en 2003, se demostró que ya se había destruido tanto ozono como el que los autores del tratado propusieron que se perdería para el 2050. La contaminación de la atmósfera Muchas ciudades del mundo están afectadas por problemas generalizados de calidad del aire, lamentablemente, Buenos Aires no es la excepción. ¿Las causas? No son difíciles de descubrir: vehículos que queman combustibles, industrias con chimeneas humeantes, falta de espacios verdes ... Pág. 102 de 113 Av. del Libertador 6796 - Capital Federal (C1429BMN) / Tel. 4789-6500 (líneas rotativas) / Fax 4789-6565 / e-mail: [email protected] DEPARTAMENTO DE CIENCIAS NATURALES Nuestra ciudad es una de las doce con mayor cantidad de habitantes en el mundo, y está entre las cuatro más populosas de Sudamérica. Se estima que en el área metropolitana las industrias generan 600.000 toneladas de residuos por año, y esa misma zona todavía carece de una planta para procesar las sustancias tóxicas. La Ciudad de Buenos Aires está situada en una gran planicie abierta, sin barreras que dificulten la circulación del aire. Entonces se supuso que los contaminantes se dispersaban y diluían sin dejar rastro. Es por eso que, durante muchos años, no se realizó un monitoreo sistemático de la atmosfera y la calidad del aire que respiraban los porteños era un auténtico enigma. ¿Cuántas personas se enferman por la contaminación atmosférica? ¿Causa muertes prematuras? Lo cierto es que la contaminación del aire pro duce serios trastornos en el organismo, sobre todo en el sistema respiratorio; entre las afecciones podemos mencionar las bronquitis e infecciones respiratorias, el asma, las alergias y el cáncer de pulmón en personas que viven o trabajan bajo aire contaminado por monóxido de carbono, alquitranes o benzopirenos. ¿Quiénes son los más expuestos? Los conductores de transporte automotor, los diarieros y floristas callejeros, los policías de tránsito y los enfermos, ancianos y niños. Las medidas a tener en cuenta son muchas. Por ejemplo, la revisión técnica de los vehículos per mite, en muchos casos, detectar posibles problemas en el motor y en el caño de escape de un vehículo que pueden provocar un aumento en la emisión de gases. Por eso es tan importante este control periódico. El smog La palabra esmog deriva del inglés smog, que a su vez proviene de la contracción de los términos smoke (humo) y fog (niebla). Existe un esmog llamado fotoquímico que se forma a partir de óxido nítrico (NO) en presencia de la luz solar. El gas que se produce es de color pardo amarillento y muy tóxico. Pero también existe el esmog "a secas", que se forma debido a la contaminación por partículas sólidas, como las cenizas y el hollín. Este aire gris se observa típicamente en zonas fabriles y ciudades que utilizan carbón en la calefacción delos ambientes. Los organismos vivos, como los líquenes, pueden utilizarse para detectar el nivel de contaminación de un área industrial. Como cada especie de liquen tiene distinta tolerancia a Pág. 103 de 113 Av. del Libertador 6796 - Capital Federal (C1429BMN) / Tel. 4789-6500 (líneas rotativas) / Fax 4789-6565 / e-mail: [email protected] DEPARTAMENTO DE CIENCIAS NATURALES las diferentes concentraciones de contaminantes, se puede establecer el grado y tipo de contaminación de una determinada zona. El aumento del efecto invernadero El efecto invernadero es un fenómeno atmosférico natural que permite mantener la temperatura del planeta, al retener parte de la energía proveniente del Sol. El aumento de la concentración de dióxido de carbono (CO2) proveniente del uso de combustibles fósiles ha provocado la intensificación del fenómeno y el consecuente aumento de la temperatura global, a este fenómeno se lo conoce como aumento del efecto invernadero. El aumento del efecto invernadero provoca el derretimiento de los hielos polares y el aumento del nivel de los océanos. Actividad en el Campus Virtual: ¿Qué provoca un aumento del efecto invernadero? La destrucción de la capa de ozono ¿Te imaginás un mundo sin capa de ozono? La NASA realizó una simulación. Entrá a la actividad del campus y mirá el video para enterarte más sobre “Un mundo sin capa de ozono” Actividad en el Campus Virtual: Capa de ozono Pág. 104 de 113 Av. del Libertador 6796 - Capital Federal (C1429BMN) / Tel. 4789-6500 (líneas rotativas) / Fax 4789-6565 / e-mail: [email protected] DEPARTAMENTO DE CIENCIAS NATURALES GEOSFERA “La primera vez que vi el valle lunar de Taurus-Litrrow desde el Apolo 17 me quede con la boca abierta: era un paraíso para cualquier geólogo. Pero al alejarme a pie del Apolo el entorno me dejo maravillado. El jaspeado azul y blanco de la Tierra, con sus desiertos anaranjados rojizos parecían clavados en el terciopelo negro y opaco del universo.” Harrison H. Schmith Astronauta y único geólogo en pisar la Luna La geósfera hace referencia a la parte sólida de la Tierra, es decir a la región comprendida entre la superficie terrestre y el centro de nuestro planeta. Hay geósfera en otros planetas pero nosotros estudiaremos solo la geósfera terrestre. La geósfera terrestre se formó al igual que el resto de los planetas de nuestro sistema solar hace aproximadamente 4.600 millones de años. Capas de la Tierra Cuando el Sistema Solar en su totalidad se formó a partir de una nube de gas y polvo. Las capas de la Tierra La Tierra se puede dividir en varias capas: CORTEZA: Es la capa externa de la geósfera es rígida y delgada en comparación con las otras capas. Tiene un groso entre 25 y 70 km. Bajo los océanos es más delgada entre 5 y 10 km. La superficie tiene muchos relieves tanto en los continentes como en los océanos. MANTO: Es la capa intermedia. Ocupa el 82% del volumen terrestre con unos 2.900 km de espesor. Está formado por rocas cuya temperatura es de 1.000 C०, muchas de ellas están fundidas, formando un material denso que fluye lentamente, el magma. Muchas de las rocas del manto terrestre se encuentran fundidas formando el magma. Pág. 105 de 113 Av. del Libertador 6796 - Capital Federal (C1429BMN) / Tel. 4789-6500 (líneas rotativas) / Fax 4789-6565 / e-mail: [email protected] DEPARTAMENTO DE CIENCIAS NATURALES NÚCLEO: Es la zona más profunda del planeta, ubicada en su centro. Está compuesto mayormente por hierro y otros metales en menor proporción como por ejemplo níquel. Las otras capas de la geósfera ejercen una Capas del núcleo terrestre enorme presión sobre los materiales del núcleo. Esto hace que a pesar de la temperatura, 3.700ºC. El núcleo se mantiene sólido; salvo la zona más externa del núcleo que es fluida. El suelo El suelo es la capa más superficial de la corteza terrestre originada de forma natural. La formación del suelo es un proceso muy lento y está determinado por la acción continua de agentes físicos y reacciones químicas. El agua de lluvias, el hielo, el viento, los cambios de temperatura desgastan y fragmentan la roca madre. Las raíces de los vegetales abren grietas en las rocas cuando crecen; y reacciones químicas disuelven los minerales de las rocas. Una gran proporción de sustancias se incorporan al suelo de modo permanente son los restos de las plantas y los animales que los microorganismo desintegran en pequeñas partículas. Actividad de Laboratorio: Análisis de los componentes del suelo Actividad de Laboratorio: Seguimos trabajando con el suelo Pág. 106 de 113 Av. del Libertador 6796 - Capital Federal (C1429BMN) / Tel. 4789-6500 (líneas rotativas) / Fax 4789-6565 / e-mail: [email protected] DEPARTAMENTO DE CIENCIAS NATURALES Actividad de Laboratorio: El suelo y el agua Actividad de Laboratorio: ¿Cómo sabemos si hay bacterias y hongos en el suelo? Composición y propiedades del suelo Casi el 50% de la composición de los suelos corresponde a partículas sólidas orgánicas e inorgánicas, el otro 50% es agua y aire. Los suelos se forman por la disgregación de la roca madre que da origen a partículas sólidas inorgánicas de distinto tamaño, como la arena, el limo y la arcilla. Las partículas sólidas orgánicas se originan de la descomposición parcial de restos de seres vivos que se incorporan al suelo como el humus. Perfil general del suelo El suelo presenta capas llamadas horizontes, que se puede estudiar al realizar un corte vertical esto es lo que llamamos perfil del suelo. El perfil se determina por la roca que le dio origen, el relieve, la acción del agua y los factores climáticos. Los horizontes varían en el color, cantidad de humus, tamaño de las partículas, etc. Pág. 107 de 113 Av. del Libertador 6796 - Capital Federal (C1429BMN) / Tel. 4789-6500 (líneas rotativas) / Fax 4789-6565 / e-mail: [email protected] DEPARTAMENTO DE CIENCIAS NATURALES HORIZONTE A: Es la capa superficial y fértil, de color oscuro, cubierta de hojarasca y materia orgánica en proceso de desintegración. HORIZONTE B: Formado por partículas orgánicas e inorgánicas arrastradas por el agua que filtra desde el horizonte A. HORIZONTE C: Formado por material inorgánico originado por la disgregación de la roca madre. ROCA MADRE: Aporta los minerales. Horizontes del suelo Tipos de suelo Existen diferentes tipos de suelos que varían en su composición y sus características fisicoquímicas. También se diferencian por la forma en que sus componentes se distribuyen en diversas proporciones otorgándoles color, textura, etc. Actividad de investigación: Propiedades del suelo La deforestación La deforestación arrasa los bosques y las selvas de la Tierra de forma masiva causando un inmenso daño a la calidad de los suelos. Los motivos de la tala son muchos, si bien la mayoría están relacionados con el dinero, no toda la deforestación es intencional, por ejemplo los incendios Imagen utilizada en una de las forestales y el pastoreo intensivo, pueden inhibir el campañas de concientización de la crecimiento de nuevos brotes de árboles. fundación WWF Todos los países del mundo deben enfrentarse con esta problemática, en algunos casos la deforestación masiva ya ha ocurrido y en otros está ocurriendo en este preciso instante. Para que se den una idea se calcula que en nuestro país se destruye semanalmente una superficie equivalente a diez canchas de futbol. En 1914, en nuestro país había 105 millones Pág. 108 de 113 Av. del Libertador 6796 - Capital Federal (C1429BMN) / Tel. 4789-6500 (líneas rotativas) / Fax 4789-6565 / e-mail: [email protected] DEPARTAMENTO DE CIENCIAS NATURALES - 21 de Marzo - de hectáreas de bosque nativos, pero para mediados de la década Día Internacional de los Bosques del ´80 sólo quedaban 36 millones. Esta fecha fue fijada por la Asamblea General de las Naciones Unidas en Noviembre del 2012 para que cada año se aumente la conciencia sobre los bosques. afectados a nivel mundial por esta problemática debido al avance Los países sudamericanos son algunos de los países más de la frontera agropecuaria y al aumento de los asentamientos urbanos. Algunas de las principales causas que llevan a la deforestación en nuestro país son: Bosques subantárticos Incendios forestales muy frecuentes Explotación selectiva de maderas Pastoreo vacuno Introducción de especies exóticas (ciervos colorados y castores] Agricultura Forestación con pinos (Pinus elliotil) y otras especies de Selva misionera crecimiento rápido (generalmente traídas de Australia) que desplazan a las especies autóctonas Ocupación ilegal de las tierras en zonas fronterizas, lo cual aumenta la presión de extracción de los recursos madereros y faunísticos Incendios intencionales para despejar el terreno y construir viviendas y cultivarlas Parque mesopotámico Siembra de pasturas artificiales Forestación con pinos, eucaliptos y cítricos Cultivos de soja. Ecorregión del espinal Frecuentes incendios forestales Sobrepastoreo Pág. 109 de 113 Av. del Libertador 6796 - Capital Federal (C1429BMN) / Tel. 4789-6500 (líneas rotativas) / Fax 4789-6565 / e-mail: [email protected] DEPARTAMENTO DE CIENCIAS NATURALES Parque chaqueño Sobreexplotación muy selectiva de maderas duras Extracción de leña Selva de las yungas Explotación muy selectiva de maderas duras Pastoreo constante Incendios forestales frecuentes Monte Extracción de leña Instalación de viñedos Sobrepastoreo con cabras ¿Cuáles son las causas más frecuentes de deforestación en nuestro país? Avance de la frontera agropecuaria El avance o la expansión de la frontera agropecuaria es un fenómeno visible en varias regiones de nuestro país. En estas regiones se observa un drástico cambio en el uso de la tierra, con lo cual grandes extensiones de ecosistemas naturales son convertidos en ecosistemas artificiales (ver página 21). Esta sustitución de ecosistemas naturales por agroecosistemas genera el surgimiento de un paisaje completamente distinto del anterior. La conversión de los bosques en pastizales o en pasturas artificiales (muchas de ellas con especies introducidas), o la transformación de los pastizales naturales en campos de cultivo o pasturas, es un fenómeno que se ha difundido aceleradamente en numerosas zonas de nuestro país. Pág. 110 de 113 Av. del Libertador 6796 - Capital Federal (C1429BMN) / Tel. 4789-6500 (líneas rotativas) / Fax 4789-6565 / e-mail: [email protected] DEPARTAMENTO DE CIENCIAS NATURALES Por ejemplo, en la región pampeana se ha ido reemplazando la actividad ganadera por la agricultura, lo cual produjo un desplazamiento de la ganadería hacia la región chaqueña, donde se desmontan los bosques, transformándolos en pastizales aptos para esta actividad. En varias provincias del noroeste de nuestro país se han En esta imagen podemos observar un paisaje originalmente boscoso, en el cual algunos desmontados centenares de hectáreas para fragmentos fueron convertidos en paisajes agro- habilitar las tierras para el cultivo de soja y productivos. algodón con un sistema artificial de riego. Pero más allá de las hectáreas de bosque desmontadas, lo que sin duda debería llamarnos a la reflexión es el hecho de que en numerosas ocasiones el desmonte se lleva a cabo sin realizar previamente evaluaciones de impacto, y sin analizar la conveniencia de aplicar las mismas técnicas que se utilizan en regiones con tradición agrícola de nuestro país. Actividad 29 - Impactos del avance de la frontera agropecuaria En grupos realicen una lista con los impactos positivos de la expansión agropecuaria y otra lista con los impactos negativos. Luego discutan sus observaciones con toda la clase. ¿Pudieron llegar a alguna conclusión? Actividad 30 - Avance de la frontera urbana 1. ¿A qué nos referimos cuando hablamos del avance de la frontera urbana? 2. Nombrá 5 consecuencias de este avance 3. ¿Es posible frenar el avance urbano? ¿Por qué? La erosión del suelo y la desertización Uno de los impactos negativos sobre todo en las primeras etapas del avance de la frontera agropecuaria es el aumento de la acción del agua y el viento sobre los suelos. Esto provoca que el suelo pierda a mayor velocidad sus componentes y se degraden sus propiedades físico-químicas, dejando como resultado suelos cada vez más pobres, por eso se conoce a este fenómeno como desertización. La diferencia fundamental entre la erosión natural y la Pág. 111 de 113 Av. del Libertador 6796 - Capital Federal (C1429BMN) / Tel. 4789-6500 (líneas rotativas) / Fax 4789-6565 / e-mail: [email protected] DEPARTAMENTO DE CIENCIAS NATURALES inducida por la acción humana es la velocidad del proceso. La erosión natural ocurre lentamente, y la acción humana puede acelerarla. No todos los suelos son igualmente vulnerables a la desertización, su grado de vulnerabilidad depende especialmente del clima, el relieve, el estado del suelo y de la vegetación natural. Grandes regiones de nuestro país están atravesando una etapa de desertización, algunas de las principales causas de esto son por un lado y como ya dijimos anteriormente la falta de control y estudio sobre las consecuencias ambientales, y por otro lado, históricamente en nuestro país no se han reconocido y aceptado las diferencias entre los “ambientes productivos” lo cual ha llevado a la implementación de técnicas no apropiadas de explotación. Actividad 31 - Erosión La revista Vida Silvestre publicó en el 2002 un artículo titulado “Misiones: apuesta a la selva”, leé con atención el fragmento del artículo que figura a continuación y explicá cómo se relaciona la deforestación con la pérdida de calidad de vida de las personas: “ (…) conservar la selva no es sólo una cuestión de vida silvestre, sino de calidad de vida para la gente. Si las aguas del Iguazú y el Paraná bajan turbias, es porque la lluvia lava los suelos en ausencia de selva que la contenga. Entonces se pierde fertilidad, la gente se queda sin cosechas, el sedimento atasca las represas (las que también son responsables de alteraciones ambientales) y sobrevienen inundaciones. Con suelos deteriorados, se fomenta el nomadismo, el desarraigo, la marginación y la pobreza. Un círculo vicioso en el que todos pierden, el hombre y la naturaleza.” Actividad de investigación: ¿Qué nombre le pondremos a nuestro nuevo desierto? Pág. 112 de 113 Av. del Libertador 6796 - Capital Federal (C1429BMN) / Tel. 4789-6500 (líneas rotativas) / Fax 4789-6565 / e-mail: [email protected] DEPARTAMENTO DE CIENCIAS NATURALES Bibliografía consultada - Atomo 7 Ciencias Naturales Serie: Proyecto mundo para todos. Editorial SM. Biología: La unidad y la diversidad de la vida. Starr- Taggart-Evers-Starr. Editorial Cengage Learning. Biología: La vida en la Tierra. Audesirk-Audesirk-Byers. Editorial Pearson. Prentice Hall. Biología 1: transformaciones de la materia en los seres vivos: el ecosistema como unidad de estudio/ Miriam Feresin… (et.al.). – 1º. Ed. – Buenos Aires: Doceorcas, 2003 Biología 1: Santillana Hoy. Ciencias Naturales 1: Saberes Clave. Santillana Ciencias Naturales 1: Sistemas en Interacción. Ariel Carranza… (et.al.). Buenos Aires: Kapelusz 2012 Rocas y Fosiles: Arthur Busbey Pág. 113 de 113 Av. del Libertador 6796 - Capital Federal (C1429BMN) / Tel. 4789-6500 (líneas rotativas) / Fax 4789-6565 / e-mail: [email protected]
