Download 4_ESO_AMPL-Practicas_4_files/ECOLOGÍA 5

INTRODUCCIÓN Y OBJETIVOS
El mundo natural presenta fenómenos sorprendentes cuyo estudio e interpretación puede
ayudarnos, de paso, a entender mejor el funcionamiento del método científico y a manejar algunas de sus
herramientas básicas.
Dedicaremos este capítulo a:
 estudiar la influencia de los factores abióticos en la vida de los organismos.
 construir e interpretar tablas y gráficos con datos de experiencia reales.
 obtener conclusiones a partir del estudio de estas herramientas.
PROBLEMAS



Para empezar poco a poco unas cuestiones teóricas que debe contestar cada grupo:
¿Qué son los factores abióticos en un ecosistema?
¿Qué papel juegan en la vida de los seres vivos?
Cita al menos, cuatro factores abióticos del medio terrestre y cuatro del medio acuático.
1. ¿No te has preguntado nunca porqué las moscas sólo te dan el follón en verano? Un
investigador tomó nota del comportamiento de una población de 100 moscas de la fruta y del
número de supervivientes al exponerlas a diferentes temperaturas. Obtuvo los resultados que
aparecen en la tabla:
Tª
comportamiento
Nº supervivientes
0º
No movilidad
0
4º
Movimientos lentos, incoherentes
7
8º
Movilidad reducida
16
12º
Movilidad normal
50
16º
Movilidad normal
65
20º
Movilidad normal
100
24º
Movilidad normal
70
28º
Movilidad normal
44
32º
Movilidad excesiva, incoherencia
18
36º
Movilidad excesiva, incoherencia grave
9
40º
No movilidad, muerte
0
CUESTIONES
a. Elabora una gráfica que represente el nº de supervivientes de la población frente a la
temperatura.
b. Marca en ella los límites de tolerancia de la especie, su zona óptima de supervivencia y
las zonas subóptimas. ¿Son las moscas de la fruta eurioicas o estenoicas con respecto
a la temperatura?
c. ¿Los resultados apoyan tu idea de que en invierno no hay moscas?, ¿a qué crees que
se debe?
2. Numerosas especies de seres vivos están bien adaptadas a vivir dentro de hábitats peculiares,
que, a menudo, están condicionados por factores abióticos muy concretos. Un ejemplo de esto
puede ser las algas que colonizan las zonas intermareales, cuya vida aparece ligada a los
movimientos de la marea: en los momentos de pleamar las aguas alcanzan su máximo nivel,
sumergiendo a los organismos que habitan las orillas. La bajamar significará, por el contrario,
que muchos organismos queden expuestos al aire y al sol durante un período de tiempo. Fíjate
en la tabla siguiente y contesta las cuestiones que tienes al final:
ORGANISMOS (algas parda)
Fucus spiralis
Fucus vesiculosus
Fucus serratus
Ascophyllum nodosum
Laminaria
ZONA DE CRECIMIENTO
Desde el nivel máximo en las mareas vivas hasta 2
m por debajo del nivel de pleamar
Desde el nivel máximo en las mareas vivas, hasta
1 m por debajo del nivel de pleamar
Desde el nivel de pleamar hasta el de bajamar
Desde 2 m sobre el nivel de la bajamar hasta 1 m
por debajo del nivel mínimo en las mareas muertas
Desde el límite mínimo de marea muerta hasta 4 m
por debajo
CUESTIONES:
d. Usando los datos de la tabla, completa la gráfica que te indica tu profesor con barras
verticales que representen el rango vertical de crecimiento para cada una de las
especies (observa el ejemplo que se te proporciona).
e. ¿Cuál de las especies es incapaz de vivir si resulta expuesta al aire?
f. ¿Qué tres especies pueden habitar entre la zona media de las mareas y su límite
inferior?
g. En la gráfica aparece marcada una “región X”, ¿qué factor abiótico puede explicar que
ninguna de las algas estudiadas crezcan por debajo de esa región?
h. ¿Conoces animales que vivan sometidos a condicionamientos similares?
i. ¿Qué ocurriría a estas especies si un hipotético cambio climático incrementase 3
metros el nivel del mar?, ¿y en el caso de que el nivel descendiese hasta quedar la
marea viva 2m por debajo del actual nivel medio?
3. Otro ejemplo de la dura vida en las zonas intermareales. En la gráfica se ha representado en
ordenadas la masa corporal, a 19ºC, de diferentes caracoles marinos: 1, 2 y 3, en función del
tiempo (en horas) que estén fuera del agua. Así, 1/6 significa que estos caracoles tienen en ese
momento 1/6 de su masa corporal original, habiendo perdido los 5/6 restantes por desecación.
Estos caracoles marinos ocupan distintas zonas del litoral que quedan más o menos expuestas
cuando baja la marea.
CUESTIONES
a. Analiza la gráfica y extrae las conclusiones oportunas.
b. ¿Por qué es importante reseñar que todo el experimento se ha hecho a 19ºC?
c. ¿Puedes colocar a cada caracol en la zona en que debe vivir en la imagen anterior,
según los datos de la gráfica?
4. Los diagramas representan secciones a través de tres hojas de un haya (Nota: están dibujadas a
la misma escala).
CUESTIONES:
a. Observa los esquemas e indica dos diferencias en el crecimiento de las hojas como
respuesta a las condiciones de luz (hojas expuestas a la sombra frente a hojas
expuestas a plena luz)
b. Explica como afectarán esas diferencias a la eficacia fotosintética de las hojas.
5. A menudo en el estío aparecen peces muertos en la superficie de lagos, ríos o embalses
de la península. ¿Se debe siempre a problemas de contaminación?. Veamos el siguiente
problema.
Nivel de oxígeno disuelto y temperatura del agua son dos factores abióticos que pueden afectar
a los organismos acuáticos. Observa atentamente los gráficos A y B y responde las cuestiones.
CUESTIONES
a. ¿Cuánto se incrementa la toma de oxígeno por parte de los peces al subir la
temperatura desde 4,5º hasta 25,5ºC?
b. Una fábrica usa agua del río a 4,5º C como refrigerante para sus circuitos. Por un fallo
en las tuberías esa factoría descarga al río el agua del circuito de refrigeración a 30ºC:
i. Calcula el porcentaje de cambio esperado en el nivel de oxígeno disuelto en el
río a ambas temperaturas.
ii. Usando los datos de ambas gráficas explica la razón por la que tras el vertido
de agua caliente apareciesen cientos de peces muertos sobre la superficie de
las aguas.
c. A partir del gráfico A, calcula el volumen de oxígeno que toma un pez de 2 kg en un
período de 5 h si la temperatura del agua es de 20ºC.
d. A partir del gráfico B, calcula la cantidad de oxígeno disuelto en 10 litros de agua a 20ºC.
6. En prácticas anteriores hemos visto como la Elodea produce burbujas de CO2 como resultado
de su fotosíntesis. La velocidad a la que estas burbujas se producen puede utilizarse como
medida sencilla de la tasa fotosintética de la planta. Veamos el siguiente experimento:
 Utilizando un montaje como el de la imagen, un investigador llevó a cabo un estudio
para observar el efecto que sobre la fotosíntesis tiene iluminar una planta con luz de
diversos colores.




La Elodea fue expuesta a un solo color de luz durante 5 minutos antes de comenzar a
tomar las medidas.
Se midió el intervalo de tiempo que la planta tardaba en emitir 20 burbujas desde los
tallos.
El procedimiento se repitió empleando luces de diferente color pero con la misma
intensidad (para que la diferencia de intensidad no introdujese otra variable en la
experiencia)
Los resultados obtenidos aparecen en la tabla:
CUESTIONES
a. Indica los dos colores de luz bajo los cuales se desarrolla mejor la fotosíntesis.
b. Escribe el tiempo que se tardó en expulsar 20 burbujas con cada uno de los colores.
c. Sin modificar el aparato, ¿podríamos incrementar el rendimiento de la fotosíntesis
obtenido para todos los colores?
d. ¿Por qué se expuso la Elodea cinco minutos a cada color de luz antes de tomar las
medidas?
e. Expresa como proporción la diferencia entre la tasa de burbujeo bajo los colores violeta,
azul y verde
f. A partir de los resultados, explica la razón por la que las hojas se ven de color verde
cuando se ilumina una planta con luz blanca.
7. ¿Dónde va el color verde al llegar el otoño? Leed el texto siguiente y contestad las cuestiones.
El momento preciso y la señal para que comience el otoño varía para cada especie de planta y
depende fuertemente del clima local. En Europa, el castaño de indias (Aesculus hippocastanum), es uno
de los primeros en colorear sus hojas de amarillo hacia mitad de setiembre. Las diferentes especies de
robles y lisos (Quercus y Alnus) pueden permanecer verdes hasta noviembre. Una primavera tardía o una
sequía estival pueden hacer que la caída de las hojas se retrase hasta tres semanas; mientras que una
primavera cálida y húmeda, seguida de unas buenas condiciones de crecimiento en Julio, pueden hacer
que la caída se adelante. Heladas y nieblas persistentes en Octubre pueden adelantar la caída o el
cambio de color en áreas localizadas.
La señal para comenzar la destrucción de la clorofila y, finalmente, para la caída de la hoja,
parece ser una combinación del acortamiento del día (menos horas de luz) y de la bajada de temperatura,
sumados a factores internos de la planta y otros del clima.
La degradación de la clorofila en otoño forma parte de un complejo proceso, durante el cual, la
planta debe recolectar todos los azúcares y compuestos ricos en nitrógeno, transportarlos y almacenarlos
en semillas o tubérculos que sobrevivan al invierno. Al mismo tiempo, las hojas de la planta desorganizan
su maquinaria fotosintética. Clorofila, carotenos y otros pigmentos son degradados en estructuras más
simples. Lo usual es que la clorofila se degrade unos días antes que los carotenoides amarillos, lo que
provoca los tonos dorados de los bosques en otoño. Enseguida aparecen los tonos rojizos, que se forman
cuando los pigmentos anteriores se degradan para formar compuestos solubles llamados antocianinas,
cuyos tonos varían del rojo al púrpura. El gráfico muestra los cambios en los niveles de clorofila en tres
especies diferentes de hoja caduca. (Traducción de la leyenda: Serbal/Whitebeam; Abedul/Birch;
Avellano/Hazel)
CUESTIONES
A partir de los resultados de la tabla, contesta:
a. ¿Cuál de los tres árboles inicia más tarde la degradación de su clorofila?
b. ¿Cuántos días tarda en completarse el proceso de degradación de la clorofila en el
abedul?
c. Si el inicio del decaimiento en el avellano comienza el 30 de Septiembre, calcula el
número de días que tarda en degradarse el 50% de la clorofila.
Ahora otro tipo de cuestiones sobre el texto:
d. Predice los efectos sobre la caída de la hoja de un verano cálido y seco.
e. ¿Qué hará la planta con los materiales útiles procedentes de la degradación de la
clorofila?
f. ¿Qué explicación puedes dar a la aparición en los bosque otoñales de colores
amarillos?, ¿y a los colores rojizos?
g. ¿Qué dos factores abióticos forman parte de la señal que desencadena la degradación
de la clorofila y posterior caída de la hoja?
8. Veamos ahora una experiencia para analizar el comportamiento de las cochinillas frente a la
variación de la humedad ambiental. Sabemos que en una atmósfera muy seca la cochinilla
pierde agua de forma rápida desde su superficie corporal. Utilizando cámaras como la de la
imagen controlamos el % de humedad (humedad relativa).
La gráfica muestra la tasa promedio de movimiento (cm) y el porcentaje medio de tiempo de
descanso de las cochinillas para diferentes porcentajes de humedad.
CUESTIONES
a. Para comenzar una cuestión sobre método científico. ¿Por qué empleamos un grupo de
cochinillas en cada experiencia y no una sola?
b. Describe el comportamiento de la especie al 20% de humedad. Explica el significado
que esto puede tener para su supervivencia.
c. Identifica el nivel de humedad para el cual la tasa de movimiento es de 25 cm por
minuto y el tiempo de descanso del 5%
d. Usando los datos a vuestra disposición, calcular la distancia recorrida por una cochinilla
(promedio) en 10 minutos cuando el nivel de humedad es del 70%
e. ¿Dentro de qué intervalo de humedad ocurren los cambios más remarcables en la
actividad de las cochinillas?