Download Ecología una ciencia interdisciplinaria

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BLOQUE 1: APLICA LOS CONOCIMIENTOS BÁSICOS DE ECOLOGÍA
Secuencia didáctica 1: Bases de la Ecología
A. Historia de la Ecología
B. Definición de Ecología.
C. La Ecología como ciencia integradora e interdisciplinaria
ACTIVIDAD #1 Compara las características de cada una de las etapas e la historia de la
Ecología.
HISTORIA DE LA ECOLOGÍA
Los conocimientos de la Ecología han evolucionado a través del desarrollo del ser humano. Para su estudio
consideraremos cuatro etapas: Edad antigua, Edad media, Época moderna y Época contemporánea.
EDAD ANTIGUA: 1500 AÑOS A. de C. hasta el siglo V d. de c.
Corresponde desde la prehistoria (edad de piedra y edad de los metales) hasta la caída del imperio
romano.
El hombre aprende a controlar la naturaleza a partir de relacionar las plantas y animales con el medio,
observó su hábitat para cazarlos de acuerdo a las estaciones del año, surge la agricultura al realizar
observaciones empíricas de cada estación, aprendió la crianza de animales y los domesticó y finalmente
descubrió el fuego del cual pudo obtener luz y calor y pudo realizar actividades nocturnas lo que lo volvió
sedentario.
EDAD MEDIA: SIGLOS V al XV
Inicia después de la caída del imperio romano el siglo V.
Aparece el feudalismo como sistema de producción.
La explotación de las tierras para la agricultura por parte de los señores feudales impone la plusvalía
como renta de la tierra.
Aparecen varias industrias artesanales como la zapatería, cerrajería, talabartería, metalurgia. Etc.
EDAD MODERNA: SIGLOS XV al XVIII
Europa entra en contacto con el nuevo continente trayendo nuevos conocimientos en las artes y la
ciencia.
Incrementa la población humana por lo que se explotan de manera excesiva los recursos naturales.
Florece el comercio a partir del intercambio de mercancías. Al incrementarse las actividades en la
agricultura y ganadería se destruyen gran cantidad de plantas y animales endémicos por lo que se
deteriora el medio ambiente influenciado por la explotación intensiva forestal y minera.
EDAD CONTEMPORÁNEA: SIGLO XVII hasta nuestros días.
Después de la revolución francesa e industrial en Inglaterra se desarrolla la ciencia y la tecnología
ocasionando la invención de instrumentos y la máquina de vapor.
Se afecta con mayor intensidad el medio ambiente la intensificarse desordenadamente los recursos
naturales por el incremento de la población mundial lo que ocasiona daños irreversibles en el medio
ambiente y los seres vivos debido al uso excesivo de los combustibles fósiles.
ACTIVIDAD #2 Construye una definición de Ecología a partir del análisis del siguiente texto.
DEFINICIÓN DE ECOLOGIA
La ecología es una ciencia que surgió en la segunda mitad del siglo XIX. Tiene sus antecedentes en un
gran número de observaciones que hacían de la vida estudiosos como los naturalistas, en aspectos
específicamente de su entorno. Algunos de ellos también fueron los iniciadores de la biología.
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A lo largo de la vida los organismos interactúan con su medio inerte; en estas interacciones, los seres
vivos necesitan un constante flujo de materia y energía para sobrevivir. Es decir, todos los organismos
dependen unos de otros: uno se alimenta de otro y lo utiliza como fuente de energía y materia. Se define
como el estudio del ambiente que incluye todos los factores que lo constituyen: físicos, químicos,
climatológicos, biológicos, entre otros.
La palabra ecología se deriva del griego oikos, que quiere decir "casa", y logos que significa "tratado" o
"estudio". Por lo tanto, el estudio del ambiente en el hogar incluye a todos los organismos que en él
habitan y a los procesos funcionales que lo hacen habitable. Literalmente, ecología es el estudio de "la
vida en casa" haciendo énfasis en "las relaciones de los seres vivos entre sí y con su entorno". (Real
Academia de la Lengua Española Diccionario de la Lengua Española, 22a. edición).
En 1866 Ernst Haeckel, biólogo alemán, fue el primero en utilizar el término ecología (ökologie) para
definir las relaciones entre los seres vivos y sus hábitats. Fue un darwiniano y el principal responsable de
la difusión de la teoría de la evolución en Alemania y en otros países. Por su parte, Eugene P. Odum
define a esta ciencia como el estudio de la estructura y función de la naturaleza o como la ciencia que
estudia las interacciones de los organismos vivos con su medio ambiente.
Por otra parte, la Unión Internacional para la Conservación de la Naturaleza y sus Recursos, organismo de
la Organización de las Naciones Unidas para la Educación, la Ciencia y la Cultura (UNESCO), definió en
1970 la educación ambiental educación ambiental educación ambiental educación ambiental como “el
proceso de reconocer valores y aclarar conceptos para crear habilidades y actitudes necesarias que sirven
para comprender y apreciar la relación mutua entre el hombre, su cultura y el medio biofísico
circundante. La educación ambiental también incluye la práctica de tomar decisiones y formular un
código de comportamiento respecto a cuestiones que conciernen a la calidad ambiental
LA ECOLOGÍA COMO CIENCIA INTEGRADORA E INTERDISCIPLINARIA
Actualmente ya no se le considera como una rama de la biología, como se creía al principio; actualmente
es vista como una ciencia integradora. Esto significa que en el estudio de los problemas ecológicos se
requiere de la intervención de otras ciencias naturales, más como participantes activos que como simples
ciencias auxiliares. Para cualquier estudio ecológico son necesarios conocimientos de zoología, botánica,
geografía, química, meteorología, edafología, limnología, etc.; sin embargo, la ecología debe saber
integrar todas estas áreas en un sistema más complejo.
La interdisciplinariedad se refiere a la asociación e integración de la información procurada por varias
disciplinas que, al ser complementada, permite tener esquemas de explicación más amplios y certeros
sobre cualquier fenómeno natural.
La ecología se ha estructurado con aportaciones de otras disciplinas, de ahí la importancia de su relación
con otras ciencias como las siguientes.
BIOLOGÍA: Los seres vivos en su medio.
QUÍMICA: Los bioelementos y componentes del agua, suelo y atmosfera
FÍSICA: Leyes que rigen la composición comportamiento y cambios de la materia y energía
GEOGRAFÍA: Las condiciones físicas del planeta (montañas, rós, mares, climas, etc., que favorecen la vida
MATEMÁTICA: Calculo, modelos y estadísticas en el estudio de las poblaciones.
HISTORIA: Hechos históricos y decisiones en la explotación irracional de los recursos naturales.
POLÍTICA: Normas sociales, conflictos sociales, crecimiento excesivo de la población, etc.
FILOSOFÍA: Nos explica las causas de la contaminación ambiental creando conciencia en su control.
GEOLOGÍA: Las condiciones del suelo y el desarrollo de diversos tipos de organismos.
SOCIOLOGÍA: Relación del individuo con la sociedad y los factores indirectos de los hechos históricos.
ECONOMÍA: Relaciones de producción, distribución de la población y el consumo humano, manejando los
recursos económicos cuidando la naturaleza.
PSICOLOGÍA: La forma de pensar y actuar de los individuos que se refleja en el cuidado del medio
ambiente.
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ACTIVIDAD #3
A). Analiza el siguiente artículo y contesta las preguntas al final de éste. Consulta la información
anterior relacionada con la Ecología y otras ciencias.
B). Identifica las ciencias que intervienen y cómo apoyan a la Ecología.
MUERE CONOCIDO INDUSTRIAL
18 de Enero de 2017/A.M. BAJIO
Gran consternación en la población de Santiago Apóstol, Mich., causó la muerte del industrial Horacio
Pérez, que con su salsa secreta para hacer la birria de chivo inició toda una tradición Michoacana.
Recordamos a Don Horacio vendiendo, con gran éxito, tacos de birria de chivo en una modesta carreta;
para después iniciar la venta de su salsa a otros taqueros. Con financiamiento bancario logró construir su
fábrica de salsas para todas las taquerías del estado, beneficiando así a verduleros, tortilleros, chiveros,
taqueros, etc.
Los chiveros que vendían en el mercado local, querían aumentar su producción, pero se daban cuenta que
a algunos animales se los comían los coyotes, por lo que solicitaron los servicios de un cazador, iniciando
así una cacería que exterminó a los coyotes de la región. Los conejos y liebres sin el depredador natural,
aumentaron alarmantemente su población y se comieron el pasto de los chivos. La consecuencia fue la
disminución en la producción de chivos, provocando que cerraran las taquerías. Con lo sucedido, el señor
Pérez, por problemas financieros con el banco, se suicidó el mes pasado.
Los empleados del señor Pérez, unidos a los a verduleros, tortilleros y chineros, solicitaron al gobernador
que declare esta área como zona de desastre; por lo tanto, están tomando la carretera internacional,
para solucionar los problemas económicos generados en sus familias, lo cual origina problemas de salud.
1. Con tus palabras comenta: ¿Por qué este problema es social, político, económico, físico, químico,
biológico, geográfico, cultural, matemático, estadístico, psicológico, salud, ecológico, etc.?
2. Los ejemplos siguientes ¿pueden ser analizados con las características anteriores? Sequía, ciclón,
maremoto, erupción de un volcán, terremoto, tormenta, erosión, destrucción de bosques en la Meseta
Tarasca, desaparición de una especie como el pescado blanco de Pátzcuaro, falta de agua en Morelia.
TIPO DE PROBLEMÁTICA
Social
Político
Económico
Físico
Químico
Biológico
Geográfico
Cultural
Matemático
Estadístico
Psicológico
De salud comunitaria
Ecológico
RAZONES O JUSTIFICACIÓN.
(el¿ por qué? del problema)
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ACTIVIDAD #4 Con la siguiente información, sobre las ramas y niveles de organización, diseña
el organizador grafico que consideres adecuado.
RAMAS DE LA ECOLOGÍA.
Para facilitar el estudio de los fenómenos ecológicos y desarrollar una metodología adecuada para la
comprensión del objeto de conocimiento de la ecología, se le ha dividido en ramas y son las siguientes:
Autoecología (ecología de los individuos). Estudia las relaciones de los diferentes organismos con el
medio ambiente.
Demoecología (ecología de las poblaciones). Estudia a todos los individuos de una misma especie en una
determinada zona o población.
Sinecología (ecología de las comunidades). Estudia la totalidad de un hábitat; abarca las relaciones
tróficas, los ciclos elementales y los flujos de energía del ecosistema.
Educación ambiental. Campo emergente y complementario a la ecología, orientado a la formación de
habilidades y actitudes para comprender las relaciones del ser humano con el medio ambiente.
Dinámica de poblaciones: Estudia las causas y modificaciones de la abundancia de especies en el
planeta.
Ecología aplicada: Se enfoca en los conocimientos actuales para la protección y equilibrio de la
naturaleza con el medio ambiente natural y urbano.
Ecología de sistemas: Emplea modelos de la matemática aplicada y la computación a la resolución de
problemas ecológicos.
NIVELES DE COMPLEJIDAD.
Para la ciencia actual, la materia está organizada en diversos niveles de complejidad que van desde las
partículas subatómicas hasta el universo. Debido a esto, la ecología subdivide su campo de estudio para
atender mejor los diversos niveles de organización y de integración de la materia que intenta
comprender. Por su parte, la ecología considera como su objeto de estudio a los siguientes niveles:
individuo, población, comunidad, ecosistema y biósfera.
Individuo: es un ser independiente, de cualquier especie, un organismo completo capaz de efectuar las
funciones que caracterizan a los seres vivos. Como ejemplo el lobo de la figura.
Población: es un conjunto de organismos de la misma especie que habita en una zona determinada. Una
especie es un conjunto de organismos con características similares y capacidad para reproducirse, que
puede incluir a una o más poblaciones. Por ejemplo la familia de lobos de la figura.
Comunidad: es el conjunto de poblaciones diferentes que comparten el área donde viven, interactuando
entre sí. Los lobos, árboles, conejos, etc. que aparecen en la figura.
Ecosistema: es un espacio definido donde tienen lugar las interacciones entre una comunidad y su
entorno. Es importante señalar que el ambiente representa un papel determinante en los tipos de
organismos que pueden vivir en él, pero también reconocer la función de los seres vivos en el
establecimiento de las características de su propio ambiente.
Biósfera: corresponde al mayor sistema ecológico, con el más alto nivel de organización biológica,
conformado por todas las áreas de vida del mundo y sus interacciones. Es decir, considerando todos los
ecosistemas que existen en la Tierra y los lugares del planeta donde se desarrolla la vida.
ACTIVIDAD #5 Compara los siguiente métodos de estudio de la ecología. Emplea para ello un
cuadro de resumen.
EL MÉTODO CIENTÍFICO
1.- Planteamiento del fenómeno que se investiga: La inquietud que nos induce a investigar, es el
cuestionamiento inicial (¿Por qué? ¿Cómo? ¿Cuándo? ¿Bajo qué condiciones?
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2.- Observación: Examen cuidadoso de la naturaleza, fenómenos que suceden en el medio ambiente de
manera directa y/o indirecta.
3.- Establecimiento de hipótesis: Probable razón o causa del fenómeno a investigar.
4.- Experimentación: Reproducción del fenómeno observado en la naturaleza, en el laboratorio o área de
campo
5.- Comprobación: Después de la observación y experimentación los resultados son los mismos, es decir,
la hipótesis es comprobada.
6.- Formulación de leyes: Después de comprobar que la hipótesis seleccionada es cierta se enuncian los
resultados de forma afirmativa.
MÉTODOS BIOESTADISTICOS
Es la estadística aplicada a la biología a partir del análisis matemático o cuantitativo del fenómeno y
evolutivo o cualitativo. Por ejemplo:
La colecta: Recabar datos para el análisis del comportamiento, evolución y desarrollo de plantas y
animales.
El muestreo: Selección de algunos individuos o muestra de una población.
MÉTODO MATEMÁTICO
Se emplea en ecología animal para calcular parámetros de poblaciones como la densidad, índices de
natalidad y mortalidad, dispersión, etc.
ACTIVIDAD # 6 Establece la relación de la Ecología con otras ciencias, colocando la letra que
corresponde en el paréntesis de la siguiente relación de columnas
(
)
(
)
(
)
(
)
(
)
(
)
(
)
Se relaciona por todos los procesos bióticos tienen que ver con la
transferencia de energía, desde los productores, que aprovechan la energía
lumínica para producir compuestos orgánicos complejos, hasta las bacterias,
que obtienen energía química mediante la desintegración de las estructuras
moleculares de otros organismos.
Promueve los valores contenidos en el ambientalismo científico.
A) Ética
Se relaciona con la estructura de los biomas que dependen a su vez de la
estructura geológica del ambiente. Los seres vivientes también pueden
modificar una región.
Es una disciplina muy importante a causa de la distribución específica de los
seres vivientes sobre la Tierra.
Determina el cálculo, la estadística, las proyecciones y extrapolaciones
cuando los ecólogos tratan con información específica acerca del número y la
distribución de las especies, la evaluación de la biomasa, el crecimiento
demográfico, la extensión de las comunidades y la biodiversidad, y para
cuantificar las presiones del entorno en un bioma dado.
Ayudan a los ecólogos a entender cómo las variaciones en las condiciones del
clima en una región dada influyen en la biodiversidad.
Se usa en Ecología porque todos los procesos metabólicos y fisiológicos de los
biosistemas dependen de reacciones químicas. Además, los seres vivientes
hacen uso de las substancias químicas que se encuentran en el entorno.
C) Física
B) Geografía
D) Matemática
E) Bioquímica
F) Geología
G) Climatología
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ACTIVIDAD # 7 Resuelvan lo siguiente:
Indica cuáles de las disciplinas científicas que aparecen a continuación participarían para resolver los
siguientes planteamientos. Define cada una de ellas para realizar la actividad.
Botánica Toxicología Mineralogía Geografía Edafología Fisiología Meteorología Agronomía
Hidrología Estadística Química analítica Zoología
a) ¿Cuál es la importancia de la composición del suelo en la producción de trigo?
b) ¿Cómo cambia la biodiversidad de tu ciudad de acuerdo a las estaciones del año?
c) ¿En qué parte del bosque encontramos mayor cantidad de especies de hongos tóxicos?
d) ¿Cómo afecta la contaminación del aire en las enfermedades respiratorias?
e) ¿Cómo varía la cantidad de alimento disponible para distintas poblaciones de roedores?
Secuencia didáctica 2: Factores ambientales
• Factores abióticos
• Factores bióticos
ACTIVIDAD #8 Construye un mapa conceptual después de analizar el siguiente texto.
MEDIO AMBIENTE Y SUS FACTORES.
I.-DEFINICION.
En todo estudio ecológico, es preciso partir del análisis del ambiente, esto es, del conjunto de factores
físicos, químicos y biológicos que rodean a un organismo, influenciándose mutuamente.
Medio es todo aquello que rodea a un organismo.
Ambiente es el conjunto de elementos que interactúan en un espacio y tiempo determinados y...
Sustrato es el lugar en el que se desarrolla un organismo. En la naturaleza básicamente encontramos dos
sustratos: el acuático y el terrestre, razón por la cual es frecuente escuchar el medio acuático o el medio
terrestre.
II.-FACTORES DEL MEDIO AMBIENTE.
1.- FACTORES ABIÓTICOS:
Son elementos que no tienen vida, sin embargo de ellos depende la existencia de todos los seres vivos,
estos factores se clasifican en físicos y químicos, en los primeros tenemos la luz, la temperatura, la
latitud, altitud, profundidad y presión atmosférica y los segundos son: el suelo, agua y aire.
FACTORES ABIÓTICOS FÍSICOS
+ Factores energéticos: son la fuente de energía que utilizan los seres vivos para llevar a cabo funciones,
puede iniciarse con la captación de luz solar para los organismos fotosintéticos o con la degradación de
materia para algunas bacterias.
+ Factores climáticos: se refiere a los factores que regulan las condiciones climáticas en general. Entre
estos factores tenemos la luz solar, la temperatura, el viento y la lluvia, que interactúa con la
temperatura en la regulación de las condiciones climáticas.
Temperatura: Está es consecuencia de la energía solar y se define como la cantidad de grados que
caracteriza la intensidad de calor, puede variar dependiendo del medio y de la latitud y altitud.
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Altitud y profundidad: La superficie del planeta presenta relieve y se toma el nivel del mar como punto
de referencia.
Latitud: Es la posición de un punto geográfico respecto al ecuador.
El relieve condiciona el efecto de la temperatura, humedad y clima de un lugar, lo cual permite o limita
la existencia de los seres vivos. Los relieves montañosos, por ejemplo, general varias condiciones y
propician el desarrollo de una gran diversidad biológica.
Presión atmosférica: La atmósfera es una capa gaseosa con peso que ejerce una determinada presión,
sobre una superficie dada (la temperatura interviene para la presión).
FACTORES ABIÓTICOS QUÍMICOS
+ Factores del sustrato: tal y como se indica, son aquellos relacionados directamente con el medio
donde se desarrollan los organismos, el agua y el suelo y son: los nutrientes y el pH.
Los nutrientes son las sustancias inorgánicas utilizadas por las plantas y los organismos inferiores. Las
sales minerales como los nitratos, fosfatos y carbonatos son ejemplos de esas sustancias. El pH
proporciona la información sobre la acidez y alcalinidad de los suelos así como del agua.
 Suelo: La corteza terrestre está formada por roca madre que se fragmenta por procesos como el
viento y el agua y los cambios de temperatura, raíces de las plantas. Se denomina suelo porque
varían de grosor que sirven de sostén y sirven de nutrientes a las plantas.
 Nutrientes: Son minerales en forma de iones disueltos en agua, son sustancias químicas que
utilizan los seres vivos para su mantenimiento, estos se encuentran tanto en el medio acuático
como en el medio terrestres en forma de sales minerales en muy variadas concentraciones.
 Se les ha dividido en macronutrientes o elementos fundamentales, los que forman alrededor de 4%
del peso seco total del protoplasma de un organismo, y en micronutrientes o elementos vestigiales
que constituyen menos de 1% del peso seco total de su protoplasma.
 Ph: Está dado por la concentración de iones de hidrógeno del suelo, el ph neutro es el óptimo para
las plantas y para la fauna subterránea.
 Humus: Es la capa de materia orgánica que ha iniciado su descomposición.
 Agua: Es el compuesto más abundante en la superficie de las plantas y el medio de vida de los
organismos acuáticos.
 Aire: La atmósfera es una mezcla de gases constituida por nitrógeno (78%), oxígeno (21%) bióxido
de carbono (0.3 %), argón, ozono y gases raros. La atmósfera es la responsable de una serie de
fenómenos de importancia para los seres vivos. El aire se difunde entre los espacios de las
partículas del suelo, permitiendo la respiración de la fauna subterránea; además el oxígeno y el
CO2 se disuelven en el agua así los organismos acuáticos realizan la fotosíntesis y la respiración.
Energía química: Se utiliza a partir de sustancias asimiladas por algunos organismos quimiosintéticos.
Su aplicación está en los foto periodos de las plantas y los animales donde acumulan ciertas horas / luz
para llevar a cabo determinados procesos.
2.- FACTORES BIÓTICOS.
Lo conforman todos los seres vivos presentes y se pueden clasificar en:
Productores: se les conoce como autótrofos, organismos capaces de formar su alimento a partir de CO2,
agua y sales minerales. En este nivel la fuente de energía es la luz solar. En un ecosistema, todas las
plantas se clasifican como productores.
Consumidores: Son organismos heterótrofos porque no pueden sintetizar sus propios alimentos a partir
de solamente compuestos inorgánicos, por lo que para llevar a cabo sus funciones metabólicas, se
alimentan de los productores o de algún otro tipo de consumidor. Todo animal es un consumidor.
Desintegradores o Reductores: utilizan como fuentes nutritivas las excreciones y los cadáveres de
organismos, liberando sales minerales a partir del proceso de mineralización de la materia orgánica; se
encargan de la descomposición y reincorporación de materias primas al ecosistema. Entre los reductores
tenemos a la lombriz de tierra, a los hongos y las bacterias.
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En nuestro planeta, la vida marina es la más abundante y la menos conocida. Entre los organismos
acuáticos se encuentran 3 grandes grupos:
PLANCTON
BENTOS
NECTON
Fitoplancton. Son bacterias, hongos microscópicos y algas como las
diatomeas: las algas pardo-doradas, las algas verdes y las algas verdeazuladas.
Zooplancton. El más importante es el Krill Incluye protozoos y pequeños
crustáceos, medusas, gusanos y moluscos, además de huevos y larvas de
muchas especies animales.
Los organismos bentónicos son seres vivos que se fijan al fondo del mar,
formado por algas como laminaria y animales como corales, caracoles,
pulpos, estrellas de mar, almejas, etc.
Son seres nadadores, como peces, pingüinos, delfines, cocodrilo, caguama,
oso polar, mantarrayas, etc.
Adaptación y Factores Ambientales
La adaptación es la característica del individuo para adecuarse al ambiente. Existen diversos tipos de
adaptaciones: morfológicas, fisiológicas y conductuales.
La adaptación es la clave de su sobrevivencia y de la permanencia que éstos tengan en el ambiente. La
presencia o ausencia de un organismo o de un grupo de organismos depende de un conjunto de
condiciones conocidas como factores ambientales factores ambientales factores ambientales factores
ambientales.
Al espacio físico que ocupa una especie, el que se puede describir en términos físicos o químicos y que
está constituido por una serie de condiciones y recursos que requieren los seres vivos para subsistir, se
denomina HÁBITAT. Por otra parte, al papel que desempeña un organismo dentro de su comunidad se
llama NICHO ECOLÓGICO, y se refiere a la forma en que un organismo se adapta a su hábitat y los
recursos que aprovecha del mismo.