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BIOLOGÍA II

CLAUDIA GEORGINA LUQUÍN ROSALES RICARDO AGUILAR AYALA PATRICIA ALCALÁ GARCÍA DE QUEVEDO

CIENCIAS NATURALES Y DE LA SALUD


RICARDO AGUILAR AYALA PATRICIA ALCALÁ GARCÍA DE QUEVEDO CLAUDIA GEORGINA LUQUÍN ROSALES

BIOLOGÍA II


Rectoría General Itzcóatl Tonatiuh Bravo Padilla Vicerrectoría Ejecutiva Miguel Ángel Navarro Navarro Secretaría General José Alfredo Peña Ramos Dirección General del Sistema de Educación Media Superior Javier Espinoza de los Monteros Cárdenas Secretaría Académica del Sistema de Educación Media Superior Ernesto Herrera Cárdenas Secretaría Administrativa del Sistema de Educación Media Superior Adriana Lorena Fierros Lara Coordinación del Corporativo de Empresas Universitarias José Antonio Ibarra Cervantes Dirección de la Editorial Universitaria Sayri Karp Mitastein

Primera edición, 2018 Autores Ricardo Aguilar Ayala Patricia Alcalá García de Quevedo Claudia Georgina Luquín Rosales Coordinación de la serie: Sofía Rodríguez Benítez Coordinación editorial: Sol Ortega Ruelas Corrección: Iliana Ávalos González Diseño y diagramación: Pablo Ontiveros Ilustración: Lucía López D.R. © 2017, Universidad de Guadalajara

Editorial Universitaria José Bonifacio Andrada 2679 Colonia Lomas de Guevara 44657 Guadalajara, Jalisco www.editorial.udg.mx 01 800 UDG LIBRO Impreso y hecho en México Printed and made in Mexico

Se prohíbe la reproducción, el registro o la transmisión parcial o total de esta obra por cualquier sistema de recuperación de información, sea mecánico, fotoquímico, electrónico, magnético, electroóptico, por fotocopia o cualquier otro, existente o por existir, sin el permiso por escrito del titular de los derechos correspondientes.


Índice

Presentación

7

Propósitos formativos

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Unidad de competencia I. Origen de la vida y evolución de los seres vivos

12

ACTIVIDAD DIAGNÓSTICA 1

14

ACTIVIDAD PRELIMINAR 1

15

1.1

Teorías sobre el origen de la vida

16

1.2

Teorías de la evolución

25

1.3

La teoría sintética de la evolución

33

ACTIVIDAD INTEGRADORA 1

40

EVALUACIONES

42

Unidad de competencia II. Diversidad de la vida

44

ACTIVIDAD DIAGNÓSTICA 2

46

ACTIVIDAD PRELIMINAR 2

47

2.1

Sistemas de clasificación

48

2.2

La clasificación desde Wose y Whittaker

55

2.3 Diversidad

75

ACTIVIDAD INTEGRADORA 2

78

EVALUACIONES

80


Unidad de competencia III. Interrelación de los seres vivos con el ambiente

82

ACTIVIDAD DIAGNÓSTICA 3

84

ACTIVIDAD PRELIMINAR 3

85

3.1

La ecología y su objeto de estudio

86

3.2

Biomas de tu comunidad

99

3.3

Impacto ambiental

103

3.4 Sustentabilidad

110

ACTIVIDAD INTEGRADORA 3

114

EVALUACIONES

115


PRESENTACIÓN

Biología II fortalecerá tu relación con la naturaleza, la tecnología y el ambiente, en el marco de una cultura científica, la cual debes poner en práctica para enfrentar los retos de la sociedad en que te desenvuelves, así como en tu familia, y de manera especial para integrarte en la educación superior o en el mundo laboral. Se compone de tres unidades; en la primera se identifican y describen las diferentes ideas acerca del origen de la vida, además de la teoría de la evolución de los seres vivos, incluyendo los fundamentos de cada una de las hipótesis actuales sobre el origen de las primeras células. En el segundo bloque se reconoce la biodiversidad a partir de la clasificación y las características distintivas de los organismos, valorando su importancia social, económica y biológica. Así mismo, se plantean acciones que te lleven a preservar las especies de tu entorno. El tercer bloque presenta la interrelación de los seres vivos con el ambiente, ubicando el campo de estudio de la ecología y analizando cómo la materia y la energía se transforman a través de los ciclos biogeoquímicos; además de abordar las consecuencias del crecimiento poblacional y las actividades humanas que impactan sobre el medio ambiente. Todo esto contribuirá a que logres el perfil de egreso que establece el Bachillerato General por Competencias de la Universidad de Guadalajara.

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Conoce tu libro Biología II te presenta las diferentes teorías sobre el prodigioso origen de la vida en la Tierra, la evolución de los diversos organismos –entre ellos el hombre–, así como su clasificación y la interrelación que tienen con el ambiente, mediante una propuesta didáctica enfocada en el desarrollo de competencias para la vida.

Presentación de la unidad de competencia

Secuencia didáctica

Introducción

Para empezar

Desarrollo

Conoce

Cierre

Aprende y aplica

1 PRESENTACIÓN DE LA UNIDAD

DE COMPETENCIA

Especifica las competencias genéricas que adquirirás y los objetivos de aprendizaje que lograrás al estudiar los contenidos de la unidad.

2 SECUENCIA DIDÁCTICA Contiene un ejercicio inicial que te adentrará en el tema, la información teórica para aumentar tus saberes y actividades para comprobar y reafirmar lo aprendido sobre el tema.

a Objetivo Propósito de aprendizaje del tema.

b Para empezar Actividad a partir de la cual reconocerás lo que ya sabes del tema, para vincularlo con lo que estás a punto de aprender.

c Conoce Exposición teórico-conceptual del tema.

d Aprende y aplica Sección de actividades para reforzar, ampliar y aplicar los conocimientos adquiridos.

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3 ACTIVIDAD DIAGNÓSTICA

4 ACTIVIDAD PRELIMINAR

Breve cuestionario sobre algunos asuntos en los que profundizarás al estudiar la secuencia didáctica.

Te permite identificar los conocimientos previos requeridos para comprender con mayor eficacia los contenidos temáticos.

5 ACTIVIDAD INTEGRADORA

6 EVALUACIONES

Su objetivo es que apliques de manera integral lo que aprendiste, en una actividad cuyo desarrollo resulte para ti un aprendizaje significativo.

Instrumentos para la evaluación sumativa, la autoevaluación y la coevaluación.

7 RECURSOS ADICIONALES GLOSARIO

ENLACE TIC Sitios electrónicos recomendados para obtener más información de temas específicos.

Definición de algún término especializado cuyo significado probablemente desconozcas.

Y ESE, ¿QUIÉN ES? Datos biográficos de científicos relevantes que se han ocupado de los temas abordados.

¿SABÍAS QUE...? Notas interesantes que complementan los contenidos.

REFLEXIONA Cuestionamientos que te invitan a reflexionar, vinculados con la importancia de la biología en tu entorno.

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PROPÓSITOS FORMATIVOS

OBJETIVO GENERAL • El estudiante explica el origen, diversidad y evolución de los seres vivos y reconoce la adaptación de estos a diferentes ambientes; valora la importancia de mantener el equilibrio ambiental y contribuye al desarrollo sustentable.

COMPETENCIAS GENÉRICAS • Desarrolla innovaciones y propone soluciones a problemas a partir de métodos establecidos. • Sigue instrucciones y procedimientos de manera reflexiva, comprendiendo cómo cada uno de sus pasos contribuye al alcance de su objetivo. • Ordena información de acuerdo a categorías, jerarquías y relaciones. • Identifica los sistemas y reglas o principios medulares que subyacen a una serie de fenómenos. • Sustenta una postura personal sobre temas de interés y relevancia general, considerando otros puntos de vista de manera crítica y reflexiva. • Evalúa argumentos y opiniones e identifica prejuicios y falacias. • Reconoce los propios prejuicios, modifica sus puntos de vista al conocer nuevas evidencias, e integra nuevos conocimientos y perspectivas al acervo con el que cuenta. • Contribuye al desarrollo sustentable de manera crítica, con acciones responsables. • Reconoce y comprende las implicaciones biológicas, económicas, políticas y sociales del daño ambiental en un contexto global interdependiente. • Contribuye al alcance de un equilibrio entre los intereses de corto y largo plazo con relación al ambiente.

COMPETENCIAS ESPECÍFICAS • Desarrolla argumentaciones válidas sobre el origen y evolución de los seres vivos, confrontando las ideas preconcebidas, de manera que asuma una postura crítica y reflexiva sobre sus propios prejuicios y puntos de vista, para explicar y adquirir nuevos conocimientos. • Reconoce y comprende la importancia de la biodiversidad, para la preservación del equilibrio ecológico entre los intereses de corto y largo plazo en relación con su ambiente. • Evalúa el impacto ambiental que ejerce la actividad humana sobre el equilibrio ecológico, reconociéndose como agente modificador de su entorno, para proponer estrategias de sustentabilidad que contribuyan a elevar la calidad de vida en el ámbito local y nacional.

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CONOCIMIENTOS (SABERES TEÓRICOS) • El origen de la vida y la evolución de los seres vivos con base en las evidencias aportadas por la teoría evolutiva. • Diversas teorías sobre el origen de la vida en la Tierra. • Las formas de vida en el planeta con base en los patrones de la clasificación moderna fundamentada en las relaciones evolutivas. • Interrelación de los seres vivos con el ambiente de acuerdo con la interpretación de los fenómenos ecológicos.

HABILIDADES (SABERES PRÁCTICOS O PROCEDIMENTALES) • Maneja el material de laboratorio con propiedad y destreza. • Realiza mediciones con instrumentos adecuados a las características y magnitudes de los objetos de estudio. • Busca, analiza y evalúa la calidad de la información y otorga el crédito correspondiente. • Identifica y usa adecuadamente el lenguaje propio de las ciencias biológicas. • Diseña preguntas y propone respuestas a sus preguntas con base en el análisis de información. • Ordena información de acuerdo a categorías jerarquías y relaciones. • Registra observaciones, datos y resultados de manera organizada. • Comunica del proceso de indagación y los resultados, utilizando gráficas, tablas. • Critica para modificar lo que piensa ante argumentos más sólidos. • Evalúa la calidad de la información recopilada y otorga el crédito correspondiente. • Propone diferentes alternativas para mitigar el impacto ambiental. • Aplica el conocimiento en la conservación y aprovechamiento racional de los recursos naturales. • Diseña y aplica estrategias de sustentabilidad para mejorar la calidad de vida.

ACTITUDES (DISPOSICIÓN) • Cumplimiento. • Disposición y colaboración en el trabajo de equipo. • Escucha activamente a sus compañeros y compañeras. • Respeta los puntos de vista de otros. • Comunicación asertiva. • Toma decisiones valorando conductas de riesgo. • Participación. • Trabajo autónomo.

VALORES (SABERES FORMATIVOS) • • • • •

Respeto Tolerancia. Solidaridad. Responsabilidad. Puntualidad.

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1

UNIDAD DE COMPETENCIA

ORIGEN DE LA VIDA Y EVOLUCIÓN DE LOS SERES VIVOS COMPETENCIA ESPECÍFICA Desarrolla argumentaciones válidas sobre el origen y evolución de los seres vivos, confrontando las ideas preconcebidas, de manera que asuma una postura crítica y reflexiva sobre sus propios prejuicios y puntos de vista, para explicar y adquirir nuevos conocimientos.


OBJETIVOS DE APRENDIZAJE • Identificar las teorías actuales que explican el origen de las primeras células y la vida.

• Aplicar el concepto de evolución biológica y reconocer la teoría de la evolución de Darwin y Wallace, así como su relevancia. • Comprender las principales causas de la variabilidad genética y del cambio evolutivo.


Actividad diagnóstica 1

Contesta cada pregunta de acuerdo con lo que sabes. 1. ¿Cuál es la unidad estructural y funcional de los seres vivos? a) El átomo b) La célula c) La molécula d) El bioelemento 2. ¿Quiénes son los científicos que propusieron la teoría celular? a) Watson y Crick b) Robertson y Singer c) Nicholson y Davison d) Schleiden y Schwann 3. ¿Quién impulsó la teoría quimiosintética del origen de la vida? a) Stanley Miller b) Harold C. Urey c) Oparin-Haldane d) Herrera 4. ¿Cuáles son los organelos presentes en las células eucariotas?

5. ¿Cuáles son las principales diferencias entre células procariotas y células eucariotas?

6. ¿De qué trata la teoría de la endosimbiosis?

7. ¿Qué nombre recibe la teoría del origen de la vida propuesta por Svante Arrhenius y qué establece?

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Actividad preliminar 1

1. Lee el breve artículo que se presenta a continuación y responde a los cuestionamientos que se muestran después, subrayando la opción que consideres correcta.

Una bacteria mortal El toxoide tetánico es una infección del sistema nervioso con un tipo de bacteria que es potencialmente mortal llamada Clostridium tetani (C. tetani). Con frecuencia, el tétanos comienza con espasmos leves en los músculos de la mandíbula (trismo). Los espasmos también pueden afectar el tórax, el cuello, la espalda y los músculos abdominales. Los espasmos musculares de la espalda a menudo causan arqueamientos, llamados opistótonos. Otros síntomas incluyen: babeo, sudoración excesiva, fiebre, espasmos de la mano o del pie, irritabilidad, dificultad para deglutir, defecación incontrolable (Diario de Yucatán, 15/11/2016).

2. El tétanos es considerado una infección mortal producida por la neurotoxina de la bacteria Clostridium tetani. Las bacterias están constituidas por: a) Células protoeucariotas b) Células procariotas c) Células eucariotas 3. De las siguientes estructuras celulares, ¿cuál está presente sólo en las células eucariotas? a) Pared celular b) Flagelos c) Núcleo 4. ¿Por qué la bacteria Clostridium tetani puede permanecer viva en la Tierra por muchos años? a) Tiene una membrana celular eficiente. b) Posee un núcleo que disminuye las funciones celulares. c) Produce esporas. 5. Explica por qué los niños recién nacidos y sus madres son más susceptibles de infectarse con la bacteria Clostridium tetani y cómo se puede prevenir la infección.

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1.1

Teorías sobre el origen de la vida

Para empezar Responde las preguntas que se presentan a continuación. 1. ¿Cómo crees que era la atmósfera primitiva?

3. ¿Qué tipos de organismos unicelulares de esa época continúan existiendo?

5. ¿Quiénes son los científicos que contribuyeron en la formulación de las diferentes teorías del origen de la vida?

Conoce Se plantea que hace como cinco mil millones de años nació nuestro sistema solar; mientras que la Tierra y los demás planetas se formaron hace más o menos cuatro mil seiscientos millones de años. Los registros fósiles más antiguos datan de 600 millones de años (aunque actualmente se conocen restos de aproximadamente tres mil millones de años). En la actualidad hay varias teorías sobre el origen de la vida, y algunas por su escaso sustento ya han sido descartadas. En esta unidad de competencia conocerás las más importantes.

Teoría cosmogónica Los relatos míticos relativos al origen del universo y de la vida se concentran en la teoría cosmogónica. Esta teoría trata de explicar el origen y la evolución del universo a partir de narraciones o mitos fantásticos, cuyos protagonistas son notables personajes de naturaleza divina o heroica.

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Identificarás las teorías que explican el origen de las primeras células y la vida.


1.1

TEORÍAS SOBRE EL ORIGEN DE LA VIDA

Las distintas culturas antiguas han tenido su propia explicación del origen del universo, de la vida y del hombre, con la participación de dioses y semidioses; estos relatos se transmitieron de generación en generación. De esta forma, las explicaciones científicas actuales sobre el origen y evolución del universo se encuentran plasmadas en cuatro teorías cosmogónicas, de acuerdo con Duque-Escobar (2002): las tres primeras (Explosiva 1ª y 2ª, y la Estacionaria) aceptan el universo en expansión; la cuarta lo considera de radio constante, y por lo tanto, no acepta la Ley de Hubble, según la cual si retrocedemos en el tiempo disminuiría el radio del universo y la materia estaría comprimida. ▶▶ Explosiva 1ª o del Big Bang (la gran explosión). Dice que hace 15 000 millones de años, materia y energía se comprimían en un superátomo radiactivo al máximo, donde la concentración de neutrones llegaba a una densidad de 1000 millones de toneladas/cm3. Su explosión desintegró los neutrones para formar protones y electrones y luego los elementos. ▶▶ Explosiva 2ª. Sólo difiere de la anterior al suponer que en la gran explosión se formó el hidrógeno. Otros elementos más pesados que el hierro se formaron en las estrellas; la materia pasó por la onda de choque de las supernovas. ▶▶ Teoría Estacionaria. Supone que el aspecto del universo es el mismo en cada época (uniformidad en el tiempo); ello supondría el nacimiento de nuevas galaxias y, por tanto, de nueva materia (un átomo de hidrógeno al año en cada 5 km3 de volumen).

¿SABÍAS QUE…? Según la teoría del Big Bang, toda la materia estaba concentrada en una minúscula zona del espacio.

Teorías teológicas A lo largo de la historia de la humanidad, el hombre ha intentado explicar el origen de la vida a través de religiones, mitos y leyendas. La teoría creacionista es considerada como la primera teoría que intenta de dar una explicación al respecto, afirma que la vida surgió por la acción de un dios o un ser supremo, fuera de toda comprensión para la mente humana. Esta teoría sostiene que la vida se originó de manera independiente a todas las especies de seres vivos, y sus representantes actuales habitan el planeta sin cambio alguno.

Teoría abiogenista Una de las primeras teorías con bases científicas simples es la teoría de la generación espontánea o abiogenista, la cual sostenía que la vida surgió de la materia sin vida, como la basura o el lodo. Aristóteles, filósofo griego (384-322 a.C.), fue el primero en reportar esta teoría, en la que el mecanismo vital era un soplo divino; entelequia es el término que usó Aristóteles para explicar fenómenos como este, de los que argumentaba que tienen su origen en sí mismos. Uno de los ilustres científicos que sostuvieron esta teoría fue el médico alemán Johann van Helmont, que en el año 1667 diseñó un experimento que consistió en mezclar ropa sucia con trigo, de lo cual después de un largo tiempo emergían ratones.

ENLACE TIC

Escanea este código para consultar información sobre el tema “El origen ºde la vida”.

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1.1

TEORÍAS SOBRE EL ORIGEN DE LA VIDA

Experimento de Van Helmont

REFLEXIONA Las teorías del creacionismo y de la generación espontánea ¿se complementan o se contraponen?

GLOSARIO

Teorías biogenistas En el año 1668 el médico italiano Francesco Redi objetó la hipótesis de que los gusanos aparecen a partir de la carne. A manera de experimento colocó un trozo de carne en tres frascos, tapó con un paño uno de ellos y otro con un corcho, y esperó algunos días. En el frasco destapado, Redi observó la presencia de huevecillos, que posteriormente se transformaron en moscas; mientras que en los frascos tapados no se desarrolló ninguna forma de vida. Experimento de Redi

Coacervado. Sistemas integrados por varias moléculas complejas como las proteínas y los aminoácidos. Son considerados seres vivos primitivos, a partir de ellos se desarrolló la vida en la Tierra.

¿SABÍAS QUE…?

A mediados del siglo XIX, Louis Pasteur, en Francia, realizó un experimento para demostrar que la teoría de la generación espontánea era totalmente falsa. En su experimento vertió un caldo nutritivo en un matraz de cuello de cisne y después de un tiempo se percató de que el caldo estaba intacto, los organismos no lo habían descompuesto. Debido a lo anterior, Pasteur demostró que la vida no se produce por generación espontánea, sino que la vida proviene de la vida.

2

1

18

Experimento de Pasteur 4 Polvo y microbios retenidos

Cuello del frasco curvado con calor

Caldo vertido en frasco

3

Hervido del caldo

5

6

Frasco vertical: el caldo sigue sin microbios

Louis Pasteur descubrió que calentar el vino a 44°C mataba las bacterias sin arruinar el sabor. A este procedimiento de calentar y enfriar rápidamente una sustancia se conoce hoy en día como pasteurización y es muy utilizado en la industria para conservar los alimentos y otras sustancias.

Frasco inclinado

7

Caldo contaminado con microbios


TEORÍAS SOBRE EL ORIGEN DE LA VIDA

1.1

Teoría quimiosintética o síntesis abiótica Esta es una de las primeras teorías que se proyectaron para tratar de explicar el origen de la vida en la Tierra. Sugiere que la materia deriva de la materia “no viva”, es decir, que la primera célula que se formó provino de la unión de varias biomoléculas precursoras de las actuales. Establece que las primeras células tuvieron su origen en una evolución química escalonada. Durante los inicios del planeta Tierra, la primera atmósfera primitiva estaba formada por hidrógeno y helio, pero debido a que las fuerzas gravitacionales de la Tierra eran muy débiles para retener dichos elementos, estos se fueron al espacio. La segunda atmósfera primitiva estaba desprovista de oxígeno, los gases que predominaban eran hidrógeno (H2), metano (CH4), amoniaco (NH3), ácido cianhídrico (HCN), y vapor de agua; todas estas sustancias surgían de las exhalaciones de las fisuras terrestres y de los primeros volcanes. La energía provenía de las tormentas eléctricas, rayos ultravioletas, rayos cósmicos y las altas temperaturas que prevalecían. A medida que la Tierra se fue enfriando, el vapor de agua se fue condensando y se formaron las nubes, produciendo así lluvias que fueron erosionando las rocas y arrastrando las sales minerales que estas contenían, hacia los lugares más bajos, para formar así los mares primitivos. Ese “caldo primigenio” contenía la temperatura y el pH óptimos para la formación de la vida. La síntesis abiótica plantea que la vida surgió en la Tierra por la unión de moléculas químicas formadas por la integración de los siguientes elementos: carbono, hidrógeno, oxígeno, nitrógeno, fósforo y azufre (C, H, O, N, P, S), de los cuales se elaboraron moléculas más complejas. Por ejemplo, los aminoácidos formaron a las proteínas, que al unirse con carbohidratos y lípidos dieron origen a los primeros compuestos orgánicos que a la postre formarían las primeras células.

Comprobación de la teoría de Oparin Stanley Miller y Harold Urey (1953), en la Universidad de Chicago, hicieron un experimento: mezclaron agua, metano, amoniaco e hidrógeno en un sistema cerrado, calentaron la solución y agregaron chispas eléctricas a los vapores emitidos, simulando la atmósfera primitiva. Así obtuvieron compuestos como aminoácidos e inclusive nucleótidos. A partir de estos resultados, a pesar de objeciones, la mayoría de los bioquímicos apoyan la teoría de Oparin y los trabajos de Miller y Urey.

La Tierra bajo la atmósfera primitiva.

Y ESE, ¿QUIÉN ES?

Alexander Oparin (1924). Bioquímico ruso que elaboró la teoría de la síntesis abiótica con bases bien fundamentadas, ya que tenía grandes conocimientos de astronomía, geología, biología y bioquímica.

Experimento de Stanley Miller y Harold Urey

H2O, CH4, NH3, H2, CO

electrodos dirección de circulación

chispa

entrada de gas CH4 NH3

enfriamiento fuente de calor

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1.1

TEORÍAS SOBRE EL ORIGEN DE LA VIDA

Teoría de la panspermia Previo a la teoría de Oparin, en 1908, el químico sueco Svante Arrhenius propuso que la vida había llegado a la Tierra del espacio exterior mediante un meteorito que contenía esporas resistentes al calor y a las radiaciones cósmicas. Esta teoría tiene como discrepancia principal el hecho de que no resuelve el problema del origen de la vida, porque simplemente lo traslada a otro sitio del universo y nos lleva a preguntarnos cómo surgió la vida en el sitio del que provenía esa espora. Otros inconvenientes que se encontraron son que el medio interestelar es poco favorable para la supervivencia de la vida, además de que se sabe que cualquier meteorito de tamaño mediano que entra en la atmósfera terrestre es destruido por el calentamiento y la combustión que se generan. A pesar de los argumentos expuestos, esta teoría tiene una evidencia que la sustenta, ya que actualmente se sabe que existen las llamadas bacterias termófilas, capaces de soportar muy altas temperaturas. Como ejemplo, este tipo de bacterias se ha encontrado en el magma de los volcanes.

Hipótesis hidrotermal Esta hipótesis plantea la posibilidad de que las primeras moléculas orgánicas y los primeros seres vivos se hayan formado en las chimeneas hidrotermales que se encuentran en el fondo de los océanos. Dichas chimeneas se forman por fuertes salidas de agua caliente. Se basa en los hallazgos de bacterias que viven cerca de estas chimeneas volcánicas submarinas, donde las temperaturas alcanzan hasta 650 °C. Se han descubierto múltiples organismos, como microorganismos, gusanos y peces, que dependen de estas ventilas y de las condiciones que estas proporcionan. Los elementos y compuestos químicos presentes en estas chimeneas son: hidrógeno (H), monóxido de carbono (CO), dióxido de carbono (CO2), ácido sulfhídrico (H2S), componentes muy parecidos a la Tierra primitiva. Es posible que la ausencia de luz, las altas temperaturas y la acidez en esos medios dieran lugar a diferentes reacciones químicas que provocaron la generación de aminoácidos, que son moléculas orgánicas más complejas, para después dar lugar a las primeras células.

Lynn Margulis y su teoría de endosimbiosis La bióloga norteamericana Lynn Margulis (1938-2011) propuso que las células eucariotas se originaron a partir de una célula procariota primitiva que perdió su pared celular, lo que le permitió aumentar de tamaño; a esta célula se le conoce como urcariota. Esta teoría explica que la urcariota puede englobar a otras células procariotas, estableciendo entre ambos tipos de células una relación de endosimbiosis.

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Imagen de una chimenea hidrotermal. Se sabe que pueden alcanzar temperaturas de hasta 650 °C.


1.1

TEORÍAS SOBRE EL ORIGEN DE LA VIDA

Endosimbiosis según Margulis

Se convierten en cloroplastos

Bacterias fotosintéticas ancestrales

Bacterias aerobias

Y ESE, ¿QUIÉN ES?

Endosimbiosis

ADN

Algunos simbiontes son digeridos

Las bacterias se convierten en peroxisomas y mitocondrias

Células eucariotas: animales, hongos y algunos protistas

Estudios bioquímicos han permitido demostrar que ciertas funciones metabólicas de las mitocondrias y los cloroplastos también son realizadas por algunos organismos procariotas. Gracias a lo anterior esta teoría tiene el mayor respaldo y aceptación de la comunidad científica actual.

Aprende y aplica Actividad 1

1. Integra un equipo de trabajo. 2. Construyan un mapa mental que explique las diferentes teorías sobre el origen de la vida, sus autores, así como lo más significativo de cada una de ellas. 3. Realicen una exposición de su mapa mental frente al grupo.

Lista de cotejo para el mapa mental Conceptos a evaluar

El mapa presenta los datos más importantes. El diseño tiene claridad y coherencia.

No

Observaciones

Antonio Lazcano (1950). Biólogo mexicano especialista en la evolución de la vida. Como investigador en la UNAM, ha estudiado el origen y la evolución temprana de la vida a partir de los análisis de secuencias de genes y genomas.

REFLEXIONA La simbiosis es la asociación de dos organismos de distintas especies con mutuo beneficio para la supervivencia de ambos. ¿Cuáles relaciones simbióticas conoces?

ENLACE TIC

Se demuestran habilidades expositivas. Se trabajó en forma colaborativa y cumple con las características señaladas.

Escanea este código para consultar información sobre el tema “La residencia ayudó a la evolución”.

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1.1

TEORÍAS SOBRE EL ORIGEN DE LA VIDA

Actividad 2

1. Participa en una lluvia de ideas sobre las características más importantes que dieron origen a la vida en la Tierra. 2. Enlista cinco de ellas.

Características que hicieron posible la vida en la Tierra

1. 2. 3. 4. 5.

Actividad 3

1. Forma un equipo de seis integrantes para realizar un debate en el que expongan sus argumentos sobre el origen de la vida en la Tierra.

Rúbrica para evaluar la participación del equipo en el debate Indicadores

Información

Comprensión del tema

Uso de hechos y estadísticas

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Necesita mejorar sus habilidades

Excelente

Bueno

Regular

La información presentada fue clara, precisa y minuciosa.

La mayor parte de la información presentada fue clara, precisa y minuciosa.

La mayor parte de la información presentada fue clara y precisa, pero no fue minuciosa.

La información presentada no fue clara.

El equipo claramente comprendió el tema a profundidad y presentó su información de manera enérgica y convincente.

El equipo comprendió claramente el tema a profundidad y presentó su información con facilidad.

El equipo parecía comprender los puntos principales del tema y los presentó con facilidad.

El equipo demostró una adecuada comprensión del tema.

Cada punto principal estuvo bien apoyado con varios hechos relevantes, estadísticas o ejemplos.

Cada punto principal estuvo bien apoyado con varios hechos relevantes.

Cada punto principal estuvo bien apoyado, aunque en hecho poco relevantes.

Ningún punto principal estuvo apoyado.


1.1

TEORÍAS SOBRE EL ORIGEN DE LA VIDA

Rúbrica para evaluar la participación del equipo en el debate Indicadores

Rebatir

Estilo de presentación

Excelente

Bueno

Regular

Necesita mejorar sus habilidades

Todos los contraargumentos fueron precisos, relevantes y contundentes.

La mayoría de los contraargumentos fueron precisos, relevantes y contundentes.

La mayoría de los contraargumentos fueron precisos y relevantes, pero algunos fueron débiles.

Los contraargumentos no fueron precisos o relevantes.

El equipo consistentemente usó gestos, contacto visual, tono de voz y un nivel de entusiasmo de manera que mantuvo la atención de la audiencia.

El equipo por lo general usó gestos, contacto visual, tono de voz y un nivel de entusiasmo de manera que mantuvo la atención de la audiencia.

El equipo algunas veces usó gestos, contacto visual, tono de voz y un nivel de entusiasmo de manera que mantuvo la atención de la audiencia.

Uno o más de los miembros del equipo desplegaron un estilo de presentación que no mantuvo la atención de la audiencia.

Observaciones:

2. Anota una conclusión sobre los resultados del debate.

Actividad 4

1. Escribe un ensayo sobre el origen de la vida y tu preferencia por alguna de las teorías. Incluye tu postura sobre la vida artificial: ¿esta última inicia con los bebés de probeta? 2. Socializa tu ensayo con el grupo. Elijan los mejores para exponerlos en el periódico mural de su grupo o de la escuela.

23


1.1

TEORÍAS SOBRE EL ORIGEN DE LA VIDA

Rúbrica para evaluar el ensayo Indicadores

Introducción

Desarrollo

Conclusiones

Bibliografía

24

Excelente

Bueno

Satisfactorio

Deficiente

La introducción expresa claramente el tema y el objetivo del ensayo. También explica los capítulos que abarca el ensayo.

La introducción no expresa claramente el tema y el objetivo del ensayo. Pero explica los capítulos que abarca el ensayo.

Parte del contenido y los subtemas o capítulos que abarca no son relevantes o faltan algunos. El tema y el objetivo del ensayo no se expresan de manera clara.

La introducción no expresa claramente el tema y el objetivo del ensayo. Tampoco explica los capítulos que abarca el ensayo.

Las ideas presentadas son propias, sustentadas en fuentes de información. Además, tienen relación directa con el tema y se presentan con claridad y objetividad.

La mayoría de las ideas presentadas son propias, sustentadas en fuentes de información. Además, casi todas tienen relación directa con el tema y se presentan con claridad y objetividad.

Ciertas ideas presentadas son propias, sustentadas en fuentes de información. Pero pocas tienen relación directa con el tema y les falta claridad y objetividad.

Las ideas presentadas no son propias.

Integra claramente los principales elementos abordados y presenta ideas propositivas.

Integra claramente los principales elementos abordados, pero no presenta ideas propositivas.

Integra sólo algunos elementos.

No presenta conclusiones o no son coherentes con el desarrollo.

Hace una selección pertinente de citas y referencias en función al tema abordado. Las referencias forman parte del cuerpo del trabajo y sustentan las ideas planteadas.

Hace una selección pertinente de citas y referencias en función al tema abordado. Las referencias forman parte del cuerpo del trabajo en algunas secciones y sustentan las ideas planteadas.

Las referencias son deficientes y no forman parte del cuerpo del trabajo, por lo tanto, no sustentan las ideas planteadas.

No presenta referencias.


1.2

Teorías de la evolución

Para empezar Responde cada uno de los cuestionamientos que se presentan a continuación. 1. ¿Por qué es común que los adultos tengan que hacer que les extraigan las muelas del juicio?

Aplicarás el concepto de evolución biológica y reconocerás la teoría de la evolución de Darwin y Wallace, así como su relevancia.

2. ¿Por qué que los avestruces no vuelan?

3. ¿En qué casos utilizas la palabra evolución?

Conoce La teoría de la evolución describe el origen de las diversas formas de vida como resultado de cambios en su composición genética. Afirma que los organismos modernos son modificaciones de formas de vida preexistentes. La evolución biológica es el proceso continuo de transformación de las especies, a través de cambios producidos en sucesivas generaciones, y dicho proceso se refleja en el cambio de la cantidad en que aparece un alelo (característica) en la población. Evolución del caballo

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1.2

TEORÍAS DE LA EVOLUCIÓN

Teorías preevolucionistas Teorías fijistas

Los planteamientos de estas teorías aluden a que las especies se han mantenido fijas e inmutables tal y como las conocemos ahora. Georges Cuvier afirmaba que los restos fósiles pertenecen a especies que han desaparecido como consecuencia de grandes catástrofes que ocurrieron en el planeta. Asentaba esta creencia en la observación de que los seres vivos, al reproducirse, originan seres semejantes a ellos, es decir, de su misma especie y no de especies distintas.

Teorías transformistas

Los representantes de las teorías transformistas sostenían que las especies proceden unas de otras mediante cambios sucesivos en el tiempo. La idea de la transformación de los seres vivos se abrió paso de manera paulatina a lo largo del siglo XIX, coincidiendo con los trabajos de historia natural para la clasificación de seres vivos, asunto que interesaba mucho a los sabios de la época. Las observaciones de Jean Baptiste Lamarck en plantas y animales le llevaron a desarrollar su teoría del transformismo. Para Lamarck, la vida sobre la Tierra se ha desarrollado de forma continua, sin ser exterminada periódicamente por cataclismos. Las especies pueden, por transformaciones graduales, dar lugar a otras especies. Basaba su teoría en dos principios: 1. La necesidad crea al órgano. Los cambios en el ambiente obligan a los individuos a adoptar nuevos comportamientos de forma que, mediante el uso o desuso de determinados órganos, modifican su morfología. 2. Transmisión de los caracteres adquiridos. El comportamiento o los nuevos rasgos morfológicos adquiridos se transmiten a los descendientes mediante la reproducción. Ejemplo de evolución animal

A pesar de que la experiencia muestra claramente que los caracteres adquiridos no son transmisibles hereditariamente, la teoría de Lamarck influyó de manera notoria en el posterior desarrollo de las teorías evolucionistas. El mecanismo de la evolución propuesto por Lamarck quedó descartado un tiempo después, justo cuando se descubrió la base de la herencia. Por lo cual correspondería a Darwin ubicar el mecanismo por selección natural.

26

REFLEXIONA El catastrofismo es una teoría según la cual los mayores cambios geológicos y biológicos se debieron a catástrofes naturales. ¿Esta teoría se contrapone al fijismo o es parte de él?


1.2

TEORÍAS DE LA EVOLUCIÓN

La selección natural según Darwin Charles Darwin (1809) estableció la teoría de la evolución a través de la selección natural, después de un largo viaje a bordo del buque HMS Beagle y con el conocimiento de las obras: Ensayo sobre los principios de la población de Thomas Malthus y Los principios de geología de Charles Lyell. Darwin también conocía los trabajos de Buffon (Georges Louis Leclerc, conde de Buffon), las ideas de Geoffrey Saint-Hilaire, los estudios de anatomía comparada de Georges Cuvier y los trabajos del naturalista alemán Alexander von Humboldt. El Beagle zarpó de Plymouth, Inglaterra, en 1831, recorriendo la costa oriental y después la occidental de Sudamérica. Mientras otros miembros de la compañía hacían mapas de las costas y las bahías, Darwin pasaba semanas observando y realizando anotaciones sobre los animales, las plantas, los fósiles y las formaciones geológicas de regiones costeras y continentales que aún no habían sido exploradas, de manera extensa. Reunió y formó una colección de miles de muestras de plantas y animales. Esta información sería esencial para el desarrollo de su teoría. El Beagle permaneció casi dos meses en las islas Galápagos, ubicadas a 965 kilómetros al oeste de Ecuador, donde Darwin continuó sus observaciones y colecciones. Comparó los animales y las plantas de las Galápagos con los de tierra firme sudamericana. En Santa Cruz, una de las islas Galápagos, Darwin estudió diez variedades de unas aves llamadas pinzones, las cuales tenían diferentes picos y hábitos alimenticios. Le impresionaron en particular las similitudes y se cuestionó por qué los organismos de los Galápagos serían más parecidos a los de América del Sur que a los de otras islas de diferentes partes del mundo. Además, aunque había similitud entre especies de las Galápagos y sudamericanas, también había claras diferencias. Incluso había diferencias reconocibles en los reptiles y las aves de una y otras islas. Cuando regresó a Inglaterra, Darwin analizó estas observaciones y trató de desarrollar una justificación satisfactoria de la distribución de las especies entre las islas.

¿SABÍAS QUE…? Los patos han desarrollado las membranas interdigitales que les facilitan nadar.

Y ESE, ¿QUIÉN ES?

George Louis Leclerc, conde de Buffon (1707-1788). Sabio y naturalista francés. Propuso que la Tierra y el clima habían presentado profundos cambios a través de largos periodos y que tanto la flora como la fauna se originaron gradualmente.

El viaje del buque HMS Beagle (02/10/1836)

Plymouth

Azores (1836)

Cabo Verde (1835)

Galápagos (1835)

Callao Lima Valparaíso (1834)

(27/12/1831)

Tenerife

(1832)

(1832)

Bahía (1836) Río de Janeiro (1832)

Montevideo Ciudad del Cabo Islas (1836) Falkland

(1833, 1834)

(1836)

Isla Cocos Mauricio (1836)

King George’s Sound (1836)

(1836)

Sidney

Hobart (1836)

27


1.2

TEORÍAS DE LA EVOLUCIÓN

Certhidea olivacea

Geospiza fuliginosa

Picogordo (Coccothraustes coccothraustes)

Curruca (Sylvia borin)

Pinzón vulgar (Fringilla coelebs)

Geospiza magnirostris

En 1858 Darwin recibió una carta del naturalista Alfred Wallace (1823-1913), precursor de la evolución, quien había llegado a describir de forma independiente el mecanismo de la selección natural. Junto con la carta, Wallace le mandó un ensayo titulado Sobre la tendencia de las variedades a adaptarse indefinidamente del tipo original, pidiéndole que lo leyera y, si lo consideraba de calidad, se lo hiciera llegar a Charles Lyell. Darwin quedó sorprendido de esta situación y al final la teoría de la selección natural quedó propuesta por ambos, aunque Wallace siempre vio a Darwin como el pionero.

Mecanismos y evidencias de la selección natural La teoría de Darwin y Wallace se basa en cuatro postulados, que evidencian la forma en que la selección natural actúa en los organismos. 1. Variabilidad. Los individuos varían en una población. 2. Selección natural. Los caracteres se heredan de padres a descendientes. 3. Evolución de las especies. Algunos de los individuos no logran sobrevivir y reproducirse. 4. Competencia. La supervivencia y la reproducción no están determinadas por el azar. La teoría de la evolución de Darwin-Wallace describe que una población con alto potencial reproductivo permitirá que las características favorables se presenten en las poblaciones una vez que haya pasado un periodo de tiempo; y así como por conducto de la selección natural, los organismos con características ventajosas subsisten y dejan más descendientes.

Aprende y aplica Actividad 5

1. Investiga y completa el siguiente cuadro, con información de fuentes confiables sobre los tipos de selección natural. 2. Comparte tu trabajo con un compañero para recibir retroalimentación.

28

GLOSARIO Archaeopteryx. Género extinto de aves primitivas, con caracteres intermedios entre los dinosaurios emplumados y las aves modernas.

ENLACE TIC

Escanea este código para consultar información sobre el tema “Un viaje al fin del mundo”.


1.2

TEORÍAS DE LA EVOLUCIÓN

Características

Tipo de selección

Ejemplos

Se favorecen las características de uno de los extremos de la curva de distribución normal. Son favorecidos los individuos con característica intermedia y eliminados los de características extremas. Melanismo industrial.

Actividad 6

1. Reúnete en equipo. 2. Busquen imágenes relacionadas con el concepto de evolución de las especies y realicen un collage que contenga toda la información necesaria para explicarla. 3. Expongan frente al grupo su collage haciendo énfasis en describir este tipo de trabajo y su contenido.

Rúbrica para evaluar el collage Indicadores

Excelente

Bueno

Calidad de la construcción

Los componentes están bien recortados y pegados; la combinación de elementos es cuidadosa. No hay marcas, rayones o manchas de pegamento. Nada sobresale de los bordes.

Los componentes están bien recortados y pegados, pero la combinación de elementos se muestra confusa. No hay marcas, rayones o manchas de pegamento. Algunos elementos sobresalen de los bordes.

Los componentes están mal recortados y mal pegados y la combinación de elementos se muestra confusa. Algunos elementos sobresalen de los bordes.

Los componentes están mal recortados y mal pegados, además la combinación de elementos se muestra confusa. Hay marcas, rayones o manchas de pegamento. Los elementos sobresalen de los bordes.

Definen acertadamente el término collage y explican cómo este difiere de otras formas gráficas. Nombran cinco características que justifican su efectividad.

Definen acertadamente el término collage, aunque no explican de forma consistente cómo este difiere de otras formas gráficas. Nombran hasta cuatro características que justifican su efectividad.

Tienen dificultades para definir el término collage, por lo que no logran explicar cómo este difiere de otras formas gráficas. Nombran menos de tres características que justifican su efectividad.

No logran definir el término collage y su diferencia con otros gráficos. No nombran características.

Presentación del tipo de trabajo

Satisfactorio

Deficiente

29


1.2

TEORÍAS DE LA EVOLUCIÓN

Creatividad

Explicación del tema

Número de elementos

Títulos y texto

Las gráficas o los objetos utilizados reflejan un excepcional grado de creatividad en su elaboración o exhibición, en torno al tema propuesto.

Algunas gráficas u objetos utilizados parecen colocados como relleno, no reflejan intención creativa en torno al tema propuesto.

Sólo una o dos gráficas u objetos pertenecen al tema propuesto; se observa poca creatividad en la elección de los elementos.

Ninguna gráfica o ilustración pertenece al tema propuesto.

Explican razonablemente cómo cada elemento está relacionado al tema asignado. En la mayoría de los elementos la relación es clara sin ninguna explicación.

Explican con algunos tropiezos cómo la mayoría de los elementos en el collage están relacionados con el tema asignado. Se requiere aclarar la relación de algunos de los elementos.

Tienen dificultad para explicar cómo los elementos del collage se interrelacionan entre sí y cómo eso se refleja en el tema.

Las explicaciones son vagas, ya que desconocen cómo se relacionan los elementos con el tema.

Incluye 15 o más elementos, todos diferentes entre sí.

Incluye entre 10 y 14 elementos diferentes entre sí.

Incluye entre 9 y 5 elementos diferentes. Se observan elementos repetidos.

El collage incluye menos de 5 elementos diferentes. Se observan elementos repetidos.

Los títulos y el texto son claros y fáciles de leer. Los diferentes elementos del texto varían en color, tamaño o estilo.

Los títulos y el texto son claros y fáciles de leer. Sin embargo, los diferentes elementos del texto no varían en color, tamaño o estilo.

Los títulos y el texto no son suficientemente claros, lo que dificulta su lectura. Los diferentes elementos del texto no varían en color, tamaño o estilo.

Los títulos o el texto son difíciles de leer. Los diferentes elementos del texto no varían en color, tamaño o estilo.

Actividad 7

1. Contesta las preguntas. 2. Socializa con el grupo las repuestas para obtener retroalimentación. a) ¿Por qué hay animales que son ciegos si la evolución tiende a mejorar la especie?

30


TEORÍAS DE LA EVOLUCIÓN

1.2

b) ¿Se han descubierto eslabones perdidos o fósiles que muestren el cambio gradual en las especies? ¿De qué tipo son?

c) ¿La teoría de la evolución niega las explicaciones religiosas sobre el origen de la vida en la Tierra? Argumenta tu respuesta.

d) ¿Qué diferencias hay entre individuo y especie?

e) ¿Qué relación existe entre las aletas de una ballena y el brazo de un hombre desde el punto de vista de la evolución?

31


1.2

TEORÍAS DE LA EVOLUCIÓN

Actividad 8

1. Redacta una síntesis sobre las bases que Darwin utilizó para elaborar su teoría acerca del origen de las especies por selección natural. 2. Una vez revisada por el profesor, comparte las ideas principales con el resto del grupo.

32


1.3

La teoría sintética de la evolución

Para empezar Responde con una de las siguientes alternativas a las preguntas que se presentan abajo. Después, comparte tus repuestas con el grupo para obtener retroalimentación. ▶▶ Adaptación fisiológica ▶▶ Selección sexual ▶▶ Camuflaje

▶▶ Mimetismo ▶▶ Selección artificial ▶▶ Selección estabilizadora

Comprenderás las principales causas de la variabilidad genética y del cambio evolutivo.

1. Las hembras de la especie Gallus gallus, un ancestro de la gallina doméstica, escogían a los gallos con ojos brillantes y crestas grandes y rojas, características que denotan buena salud y resistencia a patógenos. A lo largo de las generaciones esa elección tuvo un papel activo en favorecer genotipos que contribuyen a la salud de la descendencia. Se trata de un ejemplo de:

2. El panda gigante tiene un sexto dedo (una especie de pulgar), que evolucionó a partir de uno de los huesos del puño y le permite sujetar mejor las ramas de bambú con que se alimenta. ¿Cómo se clasifica ese fenómeno desde el punto de vista de la evolución?

3. El cuco común europeo pone sus huevos en el nido de otras aves, que los incuban y luego alimentan a los polluelos. Suele ser más grande que los ejemplares de las especies que incuban sus huevos, pero los huevos de ambos son semejantes tanto en tamaño como en patrón de colores. ¿Cómo se clasifica ese fenómeno desde el punto de vista de las teorías de la evolución?

4. Los lenguados son peces que viven la mayor parte del tiempo posados sobre la arena del fondo del mar, ya que son de un color parecido, por lo que pasan inadvertidos a sus predadores y a sus presas. ¿Cómo se clasifica ese fenómeno desde el punto de vista de la evolución?

5. La hemoglobina de las llamas presenta una pequeña diferencia en relación con la de los demás mamíferos, eso le confiere mayor afinidad con el oxígeno. Esta característica resulta de suma utilidad para las llamas porque viven en los An-

33


1.3

LA TEORÍA SINTÉTICA DE LA EVOLUCIÓN

des, donde la altitud disminuye la concentración de oxígeno del aire. ¿Cómo se clasifica ese fenómeno desde el punto de vista de la evolución?

Conoce La teoría de la evolución motivó críticas en todos los sentidos, pero tiempo después las investigaciones demostraron su validez. Por ello, las ideas al respecto surgidas en la época que abarca desde finales del siglo XIX hasta principios del siglo XX se conocen como la corriente del Neodarwinismo.

Teoría sintética de la evolución y sus postulados La teoría de la evolución propuesta por Darwin y Wallace es grandiosa, sin embargo, no explica cómo se transmiten los caracteres de una generación a otra, lo que permite tener una variabilidad en las poblaciones sobre las que la selección natural actúa. Las leyes de la genética propuestas por Mendel sugirieron las respuestas que Darwin y Wallace no conocieron. La unión de principios de la genética mendeliana y los de la selección natural forman lo que hoy se conoce como Teoría sintética de la evolución o Neodarwinismo. Leyes de la genética, conocidas como leyes de Mendel:

▶▶ Primera ley. Conocida como la ley de la dominancia porque dice: Un gen determina la expresión de una característica particular y evita la expresión de la forma en contraste de esa característica. ▶▶ Segunda ley. Conocida como ley de la segregación de caracteres porque enuncia: Cada organismo contiene dos factores para cada característica, los cuales se segregan por separado durante la formación de los gametos. ▶▶ Tercera ley. Conocida como ley de la segregación independiente de caracteres, debido a que afirma: Dos características distintas de un organismo se segregan de manera independiente al momento de la formación de gametos.

34

GLOSARIO Alelo. Cada una de las diversas formas de un gen. Gameto. Célula sexual. Gen. Secuencia de ADN que contiene el código genético de una proteína y por lo tanto determina un rasgo; factor que se transmite de un progenitor a su descendencia. Segregación. Separación de características.


1.3

LA TEORÍA SINTÉTICA DE LA EVOLUCIÓN

En cuando a los aspectos que dan soporte a la selección natural, hay que agregar que con el tiempo las variaciones heredadas dan origen a cambios de genotipo y, por consecuencia, al fenotipo de las especies, lo que da como resultado la formación de una especie nueva, distinta de la original. S. Hardy (1877-1947) y W. Weinberg (1862-1937) demostraron que quienes evolucionan son las poblaciones (conjunto de individuos que pueden reproducirse entre sí), no los individuos, ya que estos mueren con sus caracteres, mientras que las poblaciones varían a medida que aparecen individuos con caracteres distintos. Para estudiar la evolución de las poblaciones se observan las variaciones en las frecuencias de los genes que presentan (frecuencias génicas). Según algunos científicos, como J. Haldane (1892-1964), R. Fisher (1890-1963) y S. Wright (1889-1988), las migraciones, las mutaciones, la deriva genética y la selección natural son los principales factores que pueden modificar las frecuencias génicas de las poblaciones y, por tanto, provocar su evolución. Su estudio recibe el nombre de “genética de poblaciones”. Posteriormente, se descubrió que para que dos poblaciones evolucionen hasta dar lugar a dos especies distintas, es preciso que se mantengan aisladas entre sí. De esta manera no se producirán cruces entre ambas poblaciones y, por tanto, no se compartirá el mismo fondo genético y así se posibilita la diferenciación entre éstas. Por lo cual la teoría sintética se basa en los siguientes tres puntos: ▶▶ No es posible la herencia de caracteres adquiridos. ▶▶ La evolución es un proceso gradual. ▶▶ La selección natural es el mecanismo de la evolución.

GLOSARIO Fenotipo. Características físicas de un organismo. Genotipo. Composición genética de un organismo. Mutación. Cambio en un gen, es heredable y se produce al azar.

Gracias a los aportes y descubrimientos de la genética se ha determinado que las mutaciones son la materia prima de la evolución, y para ello, las mutaciones deben proveer una ventaja adaptativa a los organismos.

Fortalezas de la teoría para explicar la evolución de los seres vivos Variabilidad genética

Aquellos individuos de la misma especie que viven en una región determinada forman parte de una población; todos los individuos de esa población contienen igual número de cromosomas y el mismo tipo de genes. Los genes de los individuos contienen variaciones o alelos y el conjunto de alelos distintos localizados en el material genético de todos los individuos de la población, constituyen una reserva genética o acervo de genes. Los alelos o variaciones de los genes de la población pueden aumentar, disminuir o mantener su frecuencia en función de cambios como: la deriva génica, las mutaciones, la recombinación genética, el flujo génico, la hibridación y el aislamiento reproductivo. Si lo anterior no ocurre, entonces la población se mantiene en equilibrio.

35


1.3

LA TEORÍA SINTÉTICA DE LA EVOLUCIÓN

La recombinación genética es la causa de la variabilidad génica, por ello en las poblaciones muy pequeñas la variabilidad génica es muy pobre. Las fuentes de variabilidad son: 1. Deriva génica. Es un cambio al azar en las proporciones de los alelos de la población. Cuando una población es muy pequeña, los cambios azarosos de las proporciones tienden a disminuir la variabilidad genética; pero cuando la población es grande, los cambios azarosos incrementarán la variabilidad de los individuos. De este modo, la variabilidad es un elemento clave para que la selección natural dirija el cambio evolutivo. 2. Recombinación genética. Se refiere al entrecruzamiento de los cromosomas para intercambiar alelos de los cromosomas homólogos, generando infinidad de combinaciones de alelos en los cromosomas. 3. Flujo génico. Es el paso de genes de una población a otra a través de la migración. El flujo génico depende del tamaño y la distribución de la población, de la cantidad de individuos que emigran y de los inmigrantes, además del grado de aislamiento de la población. 4. Mutaciones. Son consideradas fuente de variabilidad en las poblaciones. Consisten en cambios en la información genética, muchas veces, letales. Son provocadas por diferentes factores, como la radiación, las sustancias químicas o de forma aleatoria. La variación provocada por las mutaciones y la causada por los procesos descritos, son la fuente medular del cambio evolutivo y la causa principal de la diversidad biológica.

36

Y ESE, ¿QUIÉN ES?

Hugo de Vries (Haarlem, 1848-Lunteren, 1935.) Botánico holandés cuyos estudios contribuyeron enormemente al conocimiento de la herencia biológica y de las leyes que la rigen. A través de un cuidadoso estudio experimental logró exponer la teoría de las mutaciones mediante la publicación de Pangénesis intracelular (1889), admite una discontinuidad en las pequeñas variaciones y la brusca aparición de nuevos caracteres y, por lo tanto, de otras especies.


1.3

LA TEORÍA SINTÉTICA DE LA EVOLUCIÓN

Acervo genético

Se define como acervo genético (poza genética) al conjunto de genes que están presentes en una población en un momento dado. Este acervo genético se encuentra formado por los alelos de todos los individuos que forman la población, y es de donde la siguiente generación toma sus genes. La evolución es entonces producto de los cambios que se presentan en la composición genética de varias generaciones de la población.

Evidencias de la teoría Darwin y Wallace, durante sus estudios de los organismos, fueron reuniendo pruebas de la evolución, las cuales junto con las técnicas y tecnologías actuales demuestran que esta teoría es un hecho comprobable. Las pruebas de evolución pueden ser: ▶▶ Directas. Fósiles que muestran cómo han sido los procesos evolutivos en las diferentes etapas geológicas de la Tierra. ▶▶ Indirectas. Muestran el parentesco entre especies y permiten seguir la línea de los árboles evolutivos de los organismos.

¿SABÍAS QUE…? Aunque 99.9% del ADN sea idéntico en todas las personas, el 0.1% que varía concentra nuestras diferencias individuales.

REFLEXIONA En cualquier población de seres vivos la composición genética varía con el tiempo, ¿A qué se debe esto?

El proceso de la evolución puede analizarse y reobservarse mediante distintas evidencias de la evolución, entre ellas están los fósiles, las estructuras anatómicas, el análisis bioquímico, el análisis de las estructuras cromosómicas, el desarrollo embrionario y la biogeografía. a) Fósiles. Nos indican que muchos tipos de organismos extinguidos fueron muy diferentes de los actuales, así como la sucesión de organismos en el tiempo. Además, permite observar los estadios de transición de unas formas a otras. b) Estructuras anatómicas o anatomía comparada. Se refiere que al estudiar las modificaciones aparecidas en las especies a lo largo del tiempo, como consecuencias del proceso adaptativo aparecen similitudes entre órganos: 1. Órganos homólogos. Son aquellos órganos con un origen embriológico común, con una organización y estructura anatómica similar, aunque su función sea diferente. 2. Órganos vestigiales. Son piezas atrofiadas y carentes de función. Son restos o vestigios de órganos. Estas estructuras indican la existencia de órganos funcionales en el pasado y están en proceso de eliminación por haber cambiado las condiciones de vida. Diferencias anatómicas

Humano

Ballena

Gato

Murciélago

37


1.3

LA TEORÍA SINTÉTICA DE LA EVOLUCIÓN

c) Análisis bioquímico. Se refiere a que la biología molecular a través de sus técnicas ha encontrado evidencias importantes para determinar la evolución. Por ejemplo, todos los seres vivos portan el material genético en el ADN, compuesto por cuatro nucleótidos diferentes: adenina, timina, guanina y citosina (ATGC). d) Análisis de las estructuras cromosómicas. Los cambios producidos en los cromosomas ha sido una prueba contundente de que ha habido evolución. El número, la forma y el tamaño de los cromosomas han permitido establecer relaciones evolutivas entre las especies. HC

Comparación de los cromosomas de humanos y chimpancés

HC HC

1

2

3

HC

4

HC HC

5

6

HC HC

7

8

HC

9

HC

HC HC

HC HC HC

HC HC HC

HC HC HC

HC HC

10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22

HC

X

Y

e) Desarrollo embrionario. Al comparar embriones de organismos de un mismo grupo es posible observar, a lo largo de su desarrollo, cambios similares en los diferentes embriones. Serpiente

Gato

Gallina

Murciélago

Sarigüeya

Humano

f) Biogeografía. Es la encargada del estudio de la distribución pasada y presente de plantas y animales mediante pruebas sobre la existencia de grupos de especies más o menos parecidas, emparentadas, que habitan lugares relacionados entre sí por su proximidad, situación o características; por ejemplo: un conjunto de islas, donde cada especie del grupo se ha adaptado a unas condiciones concretas. La prueba evolutiva aparece porque esas especies próximas provienen de una única especie antepasada, la cual dio origen a las demás, a medida que pequeños grupos de individuos se adaptaban a las condiciones de un lugar concreto, diferentes de las de otros lugares. En un futuro cercano seremos testigos de las correlaciones que existen entre todos los descubrimientos evolutivos y la actividad de los genes en el desarrollo de los organismos, pero cabe aclarar que esta nueva teoría, que recibe el nombre de evo-devo, no ha sido aceptada por toda la comunidad científica.

38

ENLACE TIC

Escanea este código para consultar información sobre el tema “De visita en el museo”.


1.3

LA TEORÍA SINTÉTICA DE LA EVOLUCIÓN

Aprende y aplica Actividad 9

1. Desarrolla una línea de tiempo en la cual plasmes las aportaciones de los siguientes científicos para consolidar la teoría sintética de la evolución: Ernst Mayr, Ronald Fisher y Sewall Wright, Theodosius Dobzhansky, George Gaylord Simpson, Julian Huxley, Auguste Weissman, Hugo de Bryes. 2. Pega tu línea del tiempo en el salón de clases, así se organizará una exposición colectiva, en la cual tú y tus compañeros podrán ver los datos investigados por cada uno, y complementar su información.

REFLEXIONA ¿Cómo ha favorecido el aislamiento geográfico la evolución de las poblaciones de marsupiales en Australia?

Actividad 10

1. Reúnete en equipo. 2. Efectúen una lluvia de ideas sobre los siguientes cuestionamientos. 3. Con base en dichas ideas, redacten una respuesta de lo que se pide en cada caso. a) ¿A qué se debe que los médicos insistan tanto en que las personas terminen sus tratamientos con antibióticos? ¿Cuál es el riesgo si se interrumpe el tratamiento?

b) Algunas bacterias que causan enfermedades al humano ya no son destruidas por los antibióticos y son difíciles de eliminar; se dice que han generado resistencia. Explica el fenómeno de la resistencia a los antibióticos en las bacterias, tomando en cuenta la selección natural y las mutaciones.

4. De manera individual contesta: a) ¿Cómo defines el concepto de acervo génico y por qué es importante en la evolución de las poblaciones?

b) ¿Qué relación hay entre la teoría de la evolución de Darwin y Wallace y la teoría sintética de la evolución?

ENLACE TIC

Escanea este código para consultar información sobre el tema “Pequeños cambios, grandes acontecimientos”.

5. Comparte con el grupo tus respuestas para obtener retroalimentación.

39


Actividad integradora 1

1. Reúnete con tus compañeros de equipo. 2. Elaboren un periódico mural en el que desarrollen la historia evolutiva de la especie Homo sapiens, es decir, del ser humano. Utilicen los conocimientos adquiridos en esta unidad de competencia para relacionar las causas de variación genética que pudieron favorecer a nuestra especie. 3. Coloquen el periódico mural en un lugar propicio para difundir esta información a la comunidad escolar.

Rúbrica de evaluación Niveles de logro Indicadores

Fuentes de consulta

Organización de la información

Cantidad de información

40

Excelente

Bueno

Satisfactorio

Deficiente

Las fuentes consultadas son diversas (4 o más) y reconocidas por su calidad y veracidad.

Las fuentes consultadas son hasta 3, reconocidas por su calidad y veracidad.

Las fuentes consultadas son sólo 2 y su calidad y veracidad no están suficientemente reconocidas.

Las fuentes consultadas pertenecen a trabajos escolares cuya calidad y veracidad no están reconocidas.

Identifica con precisión los elementos de causa, trayectoria, efectos y, en su oportunidad, la secuencia de los elementos del tema.

Facilita la identificación de los elementos de causa, trayectoria y efectos, aunque se dificulta reconocer la secuencia de los elementos del tema.

Mezcla los elementos de causa, trayectoria y efectos del tema, además de crear confusión en la secuencia de sus elementos.

Los elementos no contienen estructura ni secuencia en sus datos.

Presenta la información necesaria y suficiente para la comprensión del tema.

Se percibe la falta de algunos datos para lograr la comprensión del tema.

La cantidad de información no es suficiente para la lograr comprensión e incorporación de conocimientos nuevos.

Los datos e información que presenta son elementales y mínimos.


ACTIVIDAD INTEGRADORA 1

Niveles de logro Indicadores

Excelente

Bueno

Explicación del tema

Explica razonablemente cómo cada elemento está relacionado al tema asignado. En la mayoría de los elementos, la relación es clara sin ninguna explicación.

Explica con algunos tropiezos cómo la mayoría de los elementos del periódico mural están relacionados con el tema asignado. Se requiere aclarar la relación de algunos de los elementos.

Tiene dificultad para explicar cómo los elementos se interrelacionan entre sí y cómo se refleja el tema.

Las explicaciones son vagas ya que desconoce cómo se relacionan los elementos con el tema.

Diseño

El diseño es original y tiene una amplia variedad de materiales empleados, lo que hace atractivo e incluyente el contenido del tema.

El diseño es original, sin embargo no tiene una amplia variedad de materiales empleados, que permita hacer atractivo e incluyente el contenido del tema.

El diseño no tiene originalidad, aunque los materiales empleados son variados, lo que hace medianamente atractivo el contenido del tema.

El diseño no es original por lo que el tema resulta opaco y sin atractivo.

Los títulos y el texto son claros y fáciles de leer. Son variados en color, tamaño y/o estilo para los diferentes elementos del texto.

Los títulos y el texto son claros y fáciles de leer. Sin embargo, no hay variedad en color, tamaño y/o estilo para los diferentes elementos del texto.

Los títulos y el texto no son suficientemente claros, lo que dificulta su lectura, no hay variedad en color, tamaño y/o estilo para los diferentes elementos del texto.

Los títulos y/o el texto son difíciles de leer, no hay variedad en color, tamaño y/o estilo para los diferentes elementos del texto.

Vocabulario

Utiliza el vocabulario apropiado para el tema, facilita la comprensión de términos definiendo las palabras que podrían ser nuevas para el lector.

Utiliza el vocabulario apropiado para el tema, aunque no facilita la comprensión de todos los términos porque no define algunos que podrían ser nuevos para el lector.

Utiliza el vocabulario apropiado para el tema, sin embargo, no facilita la comprensión de todos los términos porque no define los que son nuevos para el lector.

No utiliza el vocabulario apropiado para el tema.

Estructura de las oraciones

Las oraciones son construidas con rigor sintáctico e incluye diversidad en la presentación de párrafos.

Las oraciones son construidas con rigor sintáctico, sin embargo no se incluye variedad en la presentación de los párrafos.

Las oraciones son construidas con rigor sintáctico, sin embargo no se incluyen más de dos párrafos.

Las oraciones no están construidas con rigor sintáctico. Hay un solo párrafo.

Gramática y ortografía

No hay errores gramaticales en el uso de los verbos, ni faltas de ortografía.

Se presentan uno o dos errores gramaticales en el uso de los verbos, sin faltas de ortografía.

Comete más de tres errores gramaticales, presenta faltas de ortografía.

Son evidentes los errores gramaticales y las faltas de ortografía.

Títulos y texto

Satisfactorio

Deficiente

41


Evaluaciones

Evaluación sumativa Subraya la opción que completa la proposición de manera correcta. 1. La teoría de la evolución… a) Es una teoría que no está probada. b) Se ha comprobado con el descubrimiento del ADN. c) Se basa en la selección natural y fue planteada por Darwin. d) Se ha descartado a partir del desarrollo de otras teorías. 2. Los seres vivos… a) Fueron creados por un ser divino. b) Son producto de la evolución biológica. c) Aparecieron espontáneamente en la Tierra. d) Se han mantenido idénticos desde su origen. 3. Las especies cambian para… a) Generar mejores alelos. b) Mejorar y alcanzar la perfección. c) Adaptarse al ambiente en el que viven. d) Permitir la evolución de otras especies. 4. Los mamíferos son similares porque… a) Así fueron creados. b) Tienen un ancestro en común. c) Viven en ambientes similares. d) Están en el mismo grupo taxonómico. 5. Las rocas, restos o huellas en las que hay evidencia de seres vivos del pasado son… a) Monumentos arqueológicos. b) Inventos de los científicos. c) Fósiles o restos de vida antigua. d) Formas caprichosas de las rocas. 6. Se le llama así al proceso que produce la adaptación de una población a su ambiente: a) Mutación b) Deriva genética c) Selección natural d) Aislamiento reproductivo 7. De acuerdo con la evolución, los organismos que sobreviven son los… a) Más aptos b) Más variados c) Más recesivos d) Más diversificados

42


EVALUACIÓN SUMATIVA

Autoevaluación En el siguiente cuadro, marca con una

la opción que corresponda a tu desempeño.

Indicadores de desempeño

No

Aplico el concepto de evolución biológica. Investigo de manera documental acerca de la contribución de cada una de las evidencias de la evolución a la teoría evolutiva actual. Explico cómo la reproducción controlada de los organismos provoca variación en sus características. Explico el concepto de evolución a partir del análisis de mis evidencias. Analizo la biodiversidad de los organismos que me rodean y los beneficios que representa dicha biodiversidad.

Coevaluación Reúnete con un compañero de equipo, quien deberá anotar una en los espacios correspondientes a la valoración de tu participación en las actividades que realizaste en equipo.

Tu nombre: Nombre de tu compañero evaluador: Indicadores

Excelente

Bueno

Satisfactorio

Deficiente

Durante el desarrollo del trabajo hace sugerencias para mejorar los resultados. Aporta información de fuentes confiables relacionada directamente con el tema del trabajo. Comparte ideas y escucha con respeto las del resto del equipo. Mantiene un ánimo positivo para la realización del trabajo. Entrega sus aportaciones y materiales a tiempo y en los términos acordados. Estuvo presente y a tiempo en todas las reuniones. Cuando existe algún desacuerdo escucha las opiniones y expone sus ideas con tranquilidad.

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2 UNIDAD DE COMPETENCIA

DIVERSIDAD DE LA VIDA COMPETENCIA ESPECÍFICA Reconoce la biodiversidad a partir de su clasificación y características distintivas de los organismos, valorando su importancia social, económica y biológica, planteando acciones que lo llevan a preservar las especies de su entorno.


OBJETIVOS DE APRENDIZAJE • Definir las distintas clasificaciones de los seres vivos, estableciendo la importancia y valor de cada una.

• Identificar las maneras en que se clasifican los seres vivos, contrastando las de Whittaker y Woese. • Explicar las características distintivas de los organismos de los reinos biológicos: Protista, Fungi, Plantea y Animalia.


Actividad diagnóstica 2

Subraya la respuesta correcta. 1. Los virus son: a) Diminutos animales parásitos. b) Tipos de bacterias que provocan enfermedades. c) Seres vivos que parasitan a otros y causan enfermedades. d) Estructuras subcelulares capaces de afectar a la célula. 2. Todos los seres vivos tienen en común: a) El mismo ADN. b) Las mismas células. c) El mismo metabolismo. d) Los mismos aminoácidos. 3. Los miembros del reino Protista son organismos: a) Unicelulares con células eucariotas, que se nutren de modo autótrofo y heterótrofo. b) Unicelulares con células procariotas, que se nutren de modo autótrofo y heterótrofo. c) Pluricelulares con células eucariotas, que realizan fotosíntesis. d) Pluricelulares con células procariotas, que realizan fermentación. 4. Todos los organismos del reino vegetal tienen en común esta característica: a) Realizan fotosíntesis. b) Producen flores y frutos. c) Tienen raíces, tallos y hojas. d) Son unicelulares fotosintéticos. 5. Los seres vivos se clasifican para formar grupos que: a) Reflejen la evolución. b) Tengan características iguales. c) Faciliten su estudio. d) Puedan organizarse bajo nombres científicos. 6. Reino al que pertenecen las esponjas, los corales y las anémonas: a) Fungi b) Animal c) Vegetal d) Mineral 7. Acontecimiento que cambió de manera radical la clasificación de los seres vivos: a) El descubrimiento de los microorganismos b) La descripción de la célula c) La invención del microscopio d) El desarrollo de la anatomía

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Actividad preliminar 2

1. En la siguiente tabla escribe 30 organismos que habiten en las zonas donde comúnmente realizas tus actividades diarias.

2. A continuación, elige algunos criterios para agrupar a los organismos que enlistaste; escríbelos en la siguiente tabla, así como a los organismos que integran dicho grupo.

Criterio de agrupación Grupo e integrantes 3. Compara tu registro con el de otros compañeros de grupo y anota una conclusión.

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Sistemas de clasificación

2.1 Para empezar

Agrupa los siguientes términos según si nombran seres vivos o no. ▶▶ ▶▶ ▶▶ ▶▶ ▶▶ ▶▶ ▶▶ ▶▶ ▶▶

Cristales de sal Estafilococo Virus de la influenza Moho del pan Jamón Carbono Bacterias para fabricación del vinagre Neurona Amiba

Ser vivo

▶▶ ▶▶ ▶▶ ▶▶ ▶▶ ▶▶ ▶▶ ▶▶ ▶▶ ▶▶

Ojo Pino Cromosoma Virus del mosaico del tabaco ADN Esteroide Anémona Libro Glucosa Nopal

No vivo

Conoce Existe una enorme variedad de seres vivos, desde los constituidos simplemente de una sola célula, hasta los formados por millones de ellas. A pesar de más de 250 años de investigación sistemática intentando clasificarlos, no se conoce el número total de especies que pueblan la Tierra. Existen ecosistemas enteros, como lo son las profundidades del océano, de los cuales se conoce poco acerca de las especies que los habitan. Con todo esto, se puede decir que la ciencia apenas podría conocer y haber descrito entre 6% y 28% de la diversidad mundial de especies.

48

Definirás las distintas clasificaciones de los seres vivos y establecerás la importancia y el valor de cada una.


SISTEMAS DE CLASIFICACIÓN

2.1

Clasificación natural y clasificación artificial La evolución de la vida en Tierra ha permitido que exista una enorme biodiversidad de organismos. Las cifras más aceptadas por la comunidad científica fluctúan entre los 5 y los 10 millones de especies, de las cuales sólo se han identificado 1.75 millones, y se calcula que son los organismos más pequeños los que existen en mayor número (bacterias, hongos e insectos). Por lo anterior, se ha tenido que hacer una clasificación de los organismos, tomando en cuenta jerarquías y grupos, a partir de ciertas características. Existen dos tipos de clasificación, la popular y la científica. ▶▶ Clasificación popular. Fue el primer tipo de clasificación y sólo era utilitaria, es decir, determinaba si los organismos eran alimentos, venenosos, curativos, si podían permanecer cerca del hombre, etc. La clasificación popular sólo utiliza nombres comunes. ▶▶ Clasificación científica. Se basa en las características morfofisiológicas, bioquímicas y moleculares parecidas que presentan los organismos.

REFLEXIONA ¿Para qué clasificamos las cosas y qué sentido tiene hacerlo?

Las ramas de la biología encargadas de la categorización y jerarquía de los organismos son la sistemática y la taxonomía. La sistemática. Se encarga de crear los sistemas de clasificación en los cuales se toman en cuenta los rasgos de similitud, diferencias, origen y relaciones evolutivas de los grupos de organismos, con criterios objetivos y no arbitrarios. Los sistemas de clasificación se representan en forma de árbol ramificado, en cuya base se identifica al ancestro y en las ramas la descendencia de las especies que contiene. La Taxonomía establece las reglas y procedimientos para identificar, nombrar y clasificar a cada una de las especies en las categorías de forma jerárquica, siguiendo lo determinado por la sistemática. Actualmente existen varios sistemas de clasificación, los biólogos trabajan con algunos de los siguientes: ▶▶ Sistemas artificiales. Son aquellas clasificaciones en que se elige una serie de caracteres de forma arbitraria como principales, según el autor determine; por ejemplo, número de piezas florales, la forma de desarrollo, lugar donde vive, tipo de comida ingerida, etc., por lo cual se vuelve una clasificación utilitaria y no taxonómica. ▶▶ Sistemas naturales. Clasificaciones en que los caracteres también se eligen arbitrariamente, pero se tiene en cuenta un mayor número de ellos; además, se utilizan caracteres taxonómicos básicos, como rasgos anatómicos, para determinar si dos organismos son parientes cercanos o no, con lo que se establece la filogenia de los grupos. Estos sistemas naturales utilizan varios métodos de clasificación: a) Métodos filogenéticos. Son aquellos en que se ordena a los organismos por su parentesco genealógico (ancestro-descendiente) con el fin de establecer la relación jerárquica entre especies, familias, órdenes, etc. Se representan mediante árboles filogenéticos: en la base está el ancestro y en las ramas los descendientes.

49


2.1

SISTEMAS DE CLASIFICACIÓN

b) Métodos fenéticos. Clasificaciones basadas en semejanzas morfológicas generales entre los organismos. Sus árboles se llaman fenogramas, ya que reconocen que el parecido fenotípico de las especies puede no representar a un ancestro en común. c) Métodos cladistas. Se basan en el principio de parsimonia, que propone que ante dos hipótesis evolutivas es más probable de ser cierta aquella que no tiene tantos cambios evolutivos, ya que la naturaleza tiende siempre a lo simple. Este método representa la formación de linajes independientes a partir de un ancestro en común, considerando tanto las relaciones de parentesco como la similitud fenotípica general, tomando en cuenta a los grupos monofiléticos. ▶▶ Sistemas moleculares. Se basan en la utilización de distintas técnicas moleculares para la reconstrucción filogenética y la clasificación sistemática, por ejemplo, el análisis de algunas proteínas como el citocromo. Este tipo de sistemas establece que a mayor número de aminoácidos diferentes, mayor cambio evolutivo a partir de un ancestro en común.

GLOSARIO Citocromo. Proteína coloreada que contiene hierro y participa en la fotosíntesis y en los procesos de respiración celular. Filogenia. Historia evolutiva del linaje. Linaje. Ascendencia o descendencia de una familia de organismos. Taxón. Grupo o nivel de organización en que se clasifican los organismos. Su plural es taxa.

Características anatómicas

Atún

Lagartija

Canguro

Ardilla

placenta

¿SABÍAS QUE…? Cercopiteco

pulgar oponible

Orangután

Humano

mandíbula con mentón omóplatos en la espalda

pelo 4 extremidades

Los genes del ARN de la subunidad pequeña del ribosoma son indicadores de las relaciones evolutivas entre los organismos procariotas.

ENLACE TIC

cráneo

Historia de la clasificación El ser humano, seguramente desde que comenzó a organizarse como grupo, ha elaborado distintas clasificaciones basadas en varios criterios, según la época o etapa histórica en que se encuentre. A continuación se muestra la historia cronológica de las diferentes clasificaciones, en la cual se nombran autores y criterios que siguieron para elaborarlas.

50

Escanea este código para consultar información sobre el tema “Échate un clavado”.


2.1

SISTEMAS DE CLASIFICACIÓN

Personaje o científico

Siglo o época

Clasificación

Aristóteles

384-322 a.C.

Realizó una pequeña e incipiente clasificación de algunos seres vivos que él había observado. Clasificó a las plantas y animales por su aspecto externo: plantas con o sin flores, animales vivíparos u ovíparos, con o sin sangre. Esta clasificación estuvo vigente hasta el siglo XVIII. Clasificó aproximadamente 500 organismos en 11 categorías.

Teofrasto

319 a.C.

Clasificó a las plantas en hierbas y arbustos, y determinaba las que eran silvestres.

Demócrito

470-380 a.C.

Clasificó a los animales en dos categorías: animales con sangre y sin sangre.

San Agustín

Edad Media

Clasificó a los animales en tres grupos: peligrosos, útiles y superfluos.

Alberto Magno

Siglo XIII

Clasificó a los organismos en animales, vegetales y seres inorgánicos. Consideraba que existían animales internos (lombriz intestinal y Fasciola hepatica) y organismos inferiores como los hongos. Los vegetales ocupaban un lugar intermedio entre los animales y los seres inorgánicos.

Culturas prehispánicas

1200 a.C. -1521

Tenían su propia clasificación, que también era utilitaria, tanto para plantas, animales y hongos. La herbolaria mexicana está perfectamente tipificada y es la base de la homeopatía y otras medicinas alternativas.

Gaspar Bahuin

1560-1624

Fue el primero en usar dos palabras para el nombre científico de los seres vivos. Sin embargo, no tuvo éxito con esta propuesta.

John Ray

Siglo XVII (1627-1705)

Considerado como el padre de la historia natural. Realizó una clasificación sistemática, empleando sólo un criterio científico. Su clasificación se basaba en la morfología completa de la planta. Fue el primero en dividir las plantas en monocotiledóneas y dicotiledóneas.

Siglo XVIII (1753)

Describió especies de plantas con términos polinomiales, mediante pequeñas frases que describían a las especies. Determinó para cada especie un sistema binomial, es decir, el nombre científico de cada especie lleva dos términos formados por el género y la especie. Estableció las principales categorías para la organización de los seres vivos. Cada categoría está basada en la especie y recibe el nombre de taxón. Su sistema permanece en la actualidad.

1834-1919

Hizo el intento de una clasificación natural con consideraciones evolutivas. Propuso el sistema de tres reinos: Vegetal, Animal y Protista. Dentro del Protista colocó a las bacterias y cianobacterias como el grupo Monera en su libro La historia de la creación.

1956

Propuso un sistema de cuatro reinos: Mychota (en donde colocaba a los Moneras), Protoctista, Plantae y Animmalia. Agrupó a las bacterias, a las algas cianofíceas y a los hongos con los protoctistas.

Carlos Linneo

Ernst Haeckel

Herbert Copeland

51


2.1

SISTEMAS DE CLASIFICACIÓN

Personaje o científico

Siglo o época

Clasificación

1969

Propuso el esquema de clasificación de los cinco reinos, inspirado en la teoría endosimbiótica de Lynn Margulis: Monera, Protista, Fungi, Plantae y Animmalia con base en tres características generales: a) tipo celular: procariota o eucariota; b) estructura de los organismos: unicelulares o pluricelulares; y c) tipo de nutrición: por absorción, fotosíntesis o ingestión.

Carl Woese

1977

Propuso una categoría superior al reino, el dominio. Reconoció tres linajes evolutivos: Archaea, Bacteria y Eukarya. Utilizó para esta clasificación: tipo de célula, compuestos que forman las membranas celulares y estructura del ARNr 16S como una herramienta para los estudios filogenéticos. La filogenia molecular ha permitido proponer que los primitivos procariotas se separaron en dos grupos: Eubacterias y Archaebacterias.

Lynn Margulis

1978

Modificó el nombre del reino Protista cambiándolo por Protoctista, debido a que en él incluyó a las algas pluricelulares y algunos hongos inferiores.

Ernst Mayr

1990

Propone una clasificación con dominios, subdominios y reinos.

1996

Después propuso dos dominios y cinco reinos: Dominio Prokarya: reino Bacteria Dominio Eukarya: reinos Protoctista, Fungi, Plantae y Animmalia.

1998

Proponen dos suprarreinos y seis reinos: Suprarreino Prokaryota, con el reino Bacteria. Suprarreino Eukaryota, con los reinos Protozoo, Animmalia, Fungi, Plantae y Chromista.

Robert H. Whittaker

Lynn Margulis

Cavalier-Smith

Tomada de Erice, 2009.

Como te podrás dar cuenta, a través del tiempo, los criterios para establecer claramente la forma en que se deben clasificar los seres vivos y la manera de nombrarlos se han ido modificando, de acuerdo con los criterios de los investigadores y los avances científicos de cada época. ENLACE TIC

Aprende y aplica Actividad 11

1. Completa el siguiente cuadro con los datos que se presentan a continuación y una pequeña investigación. ▶▶ ▶▶ ▶▶ ▶▶

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Peces Reptiles Mamíferos Plantas vasculares

▶▶ ▶▶ ▶▶ ▶▶

1,300,000 3,125 8,715 150,000

Escanea este código para consultar información sobre el tema “De reino en reino”.


2.1

SISTEMAS DE CLASIFICACIÓN

Grupos

Número de especies conocidas

Y ESE, ¿QUIÉN ES?

Invertebrados 21,000 Anfibios 5,115 Aves 4,170 Plantas no vasculares 250,000 2. Responde las siguientes preguntas. a) ¿Qué criterios se han empleado para clasificar a los seres vivos?

Carl Woese (Syracuse, Nueva York, 1928- Urbana, Illinois, 2012.) Fue un microbiólogo norteamericano que además se dedicó a la biología evolutiva. Es conocido por su trabajo sobre la evolución de la organización celular de las bacterias y las arqueas, la filogenia genética y la introducción de las arqueas (Archaea) como un nuevo dominio junto a las bacterias procariotas y eucariotas.

b) ¿Qué diferencias existen entre los sistemas de clasificación artificial y natural? ¿En qué se basan los sistemas de clasificación actuales?

c) ¿Cuál fue la aportación de Carlos Linneo a la clasificación de la biodiversidad?

3. Compara tus respuestas con las de tus compañeros.

53


2.1

SISTEMAS DE CLASIFICACIÓN

Actividad 12 1. Investiga las características de cada uno de los organismos del cuadro comparativo y construye un cladograma. Recuerda: a) Señalar en la tabla todos los caracteres de los taxa, lo cual permite diferenciar los caracteres ancestrales de los derivados. b) En el cladograma, los caracteres compartidos derivados se colocan en orden, tal como evolucionaron. 2. Una vez elaborado, compáralo con los de tus demás compañeros del grupo, para encontrar diferencias o concordancias en la forma en que elaboraron el cladograma.

Característica

Anfioxo

Anguilas

Notocorda en embrión Columna vertebral Pulmones Corazón con tres ventrículos Fertilización interna Cigoto con membrana amniótica Cuatro extremidades óseas Cuerpo alargado y cilíndrico

Cladograma

54

Tritón

Serpientes

Lagartija


2.2

La clasificación de Woese y Whittaker

Para empezar Relaciona con líneas los nombres comunes y científicos de los siguientes vegetales.

Nombre común de la región

Otro nombre común

Nombre científico

Cacahuate

Cohombro

Solanum tuberosum

Cebolla

Arveja

Cucumis sativus

Lechuga

Choclo

Zea mays

Papa

Patata

Pisum sativus

Zanahoria

Maní

Lactuca sativa

Maíz

Judías

Phaseolos vulgaris

Chícharo

Elote

Daucus carota

Pepino

Guisante

Arachis hypogaea

Frijol

Onion

Allium cepa

Identificarás las maneras en que se clasifican los seres vivos, contrastando las de Whittaker y Woese.

¿Qué diferencias encuentras entre nombre común y nombre científico? Aparte de lo que sabes sobre este tema, utiliza los ejemplos anteriores para argumentar tu respuesta.

Conoce En el intento de ordenar el mundo de la vida, Carlos Linneo, botánico sueco, en el siglo XVIII desarrolló su sistema de clasificación, el cual apareció en su libro Sistema Naturae, que publicó en 1758. Dicho sistema corresponde a una clasificación artificial, se le conoce como nomenclatura binomial o nomenclatura binaria, y consistió en asignar cada organismo, con base en características similares, a una categoría grande denominada reino, aunque no haya sido científica.

55


2.2

LA CLASIFICACIÓN DE WOESE Y WHITTAKER

Carlos Linneo y su sistema de clasificación Linneo elaboró un sistema de clasificación aplicando un criterio intrínseco, porque se basó en las características estructurales de cada organismo como la forma y tamaño del cuerpo, la disposición de los pistilos y estambres de las flores en las plantas superiores, etc. Cuando Linneo implementó su sistema de clasificación, se aceptaba la existencia de sólo dos reinos, el de los animales y el de las plantas. Dividió esta categoría (reino) en categorías progresivamente más pequeñas denominadas género y especie. Por esta contribución a los estudios biológicos, Linneo es considerado el fundador de la taxonomía. Linneo estableció la “nomenclatura binomial” con dos palabras latinas, la primera corresponde al género y debe empezar con mayúscula; y la segunda es un adjetivo que corresponde a la especie y deberá escribirse con minúscula. Eligió el latín, porque en ese tiempo era el lenguaje de los “hombres cultos” en todo el mundo, con el objeto de asegurar que todos los científicos entendieran la nomenclatura. Las clasificaciones científicas actuales han respetado las bases y reglas de la nomenclatura binomial propuesta por Linneo, pero el enfoque actual de la clasificación se fundamenta en el proceso evolutivo en todos sus niveles. La taxonomía tiene por objeto agrupar a los seres vivos que presenten semejanzas entre sí y que muestren diferencias con otros seres. Estas unidades se clasifican principalmente en ocho categorías jerárquicas o taxones, que son, por orden decreciente de sus niveles: dominio, reino, filo, clase, orden, familia, género y especie. El nombre científico de un organismo se forma a partir de las dos categorías taxonómicas más pequeñas: el género y la especie. Cada género incluye un grupo de especies muy estrechamente emparentadas, y cada especie de un género incluye poblaciones de organismos que en principio se pueden cruzar en condiciones naturales. Cada nombre científico compuesto de dos partes es único, por lo que al hacer referencia a un organismo por su nombre científico se elimina cualquier posibilidad de ambigüedad o confusión. Por convención, los nombres científicos siempre se escriben subrayados o en cursiva. La primera letra del nombre del género siempre es mayúscula, y la primera letra del nombre de la especie, minúscula. Nunca se usa el nombre de la especie solo, sino que siempre va acompañado del nombre de su género. Algunas veces aparece un tercer término que indica la raza, variedad o tipo dentro de la especie. Ejemplo: Zea mays, que es el nombre científico del maíz, y Zea mays L., variedad de maíz color morado.

Los dominios Archaea, Eubacteria y Eukaria Todos los organismos vivos que habitan la Tierra ocupan un lugar dentro de la clasificación, indistintamente de que sean conocidos o no. La clasificación que es válida en este momento es la de Carl Richard Woese (1977), que consiste en clasificar a los organismos en tres grandes dominios, cada uno con sus reinos.

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REFLEXIONA ¿Cuáles son las diferencias entre la reproducción asexual y la sexual, y por qué se dice que la reproducción sexual es más eficaz que la asexual?

GLOSARIO Mureína. Peptidoglicano propio de las membranas de las bacterias. Quinonas. Pigmentos naturales que se encuentran en la mayoría de los organelos de los vegetales, hongos y bacterias.


2.2

LA CLASIFICACIÓN DE WOESE Y WHITTAKER

▶▶ Archaea. Tiene dos reinos: Crenarchaeota y Euryarchaeota. ▶▶ Eubacteria. Agrupa a organismos microscópicos que tienen células procariotas. ▶▶ Eukarya. Tiene cuatro reinos: Protista o Protoctista, Fungi, Plantae y Animmalia. En el siguiente cuadro comparativo se muestran las principales diferencias entre los tres dominios. Dominios Célula

Pared

Membrana

Metabolismo

Genoma

Archaea

Eubacteria

Eukarya

Procariota

Procariota

Eucariota

Capa superficial, cristalina, formada por proteínas o glicoproteínas. Carecen de mureína. Adquieren diferentes formas según el hábitat en que se desarrollen.

Las gramnegativas están constituidas por peptidoglucano (mureína, una sola capa), fosfolípidos y proteínas. Carecen de ácidos teicoicos. Las grampositivas están formadas por peptidoglucano (mureína, hasta 40 capas), ácidos teicoicos y polisacáridos variados.

En los hongos (Fungi), está formada por un polisacárido llamado quitina. En las plantas, está formada por un polisacárido llamado celulosa. En los animales no existe pared celular.

Formada de lípidos, con cadenas hidrocarbonadas, ramificadas y unidas a los grupos glicerol mediante enlaces éster. Carece de ácidos grasos.

Constituida por 25% de fosfolípidos y 75% de proteínas. Los fosfolípidos con cadenas de ácidos grasos unidos al grupo glicerol mediante enlaces éster. Contiene permeasas para el paso de nutrientes.

Formada por una doble capa de fosfolípidos: una de proteínas, cadenas cortas de carbohidratos y colesterol.

Carece de citocromo y quinonas para la transferencia de electrones.

Existen autótrofas (llevan a cabo la fotosíntesis) y heterótrofas (parásitas obligadas).

Autótrofos, heterótrofos.

El ADN es único, circular y con plásmidos.

El ADN es único, circular y con plásmidos. Carecen de histonas.

El ADN está guardado en unidades llamadas genes y estos en cromosomas. Tomado de Erice, 2009.

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2.2

LA CLASIFICACIÓN DE WOESE Y WHITTAKER

Dominios Eubacteria

aquifex

Archaea

Eukarya

termatoga

diplomonadas myxomycota

bacteroides cytophaga

microsporidias

planctomyces

tricomonadas

cianobacteria proteobacteria spirochaetes

flagelados gram positiva

ciliophora plantas

bacteria verde filamentosa entamoeba pyrodicticum

animales

fungi

thermoproteus t. celer methanococcus methanobacterium

halófilos

methanosarcina

La clasificación propuesta por Carl R. Woese, toma en cuenta muchas características fundamentales como: las anatómicas, las funcionales, las bioquímicas, las inmunológicas y las genéticas, sus relaciones con otros organismos que tienen características en común y diferencias importantes, así como la evolución y la filogenia de cada especie. La correcta identificación de las características de las especies garantiza que la especie recién encontrada se ubique en un lugar correcto en el orden de la taxonomía.

Y ESE, ¿QUIÉN ES?

Los reinos Monera, Protista, Fungi, Plantae y Animalia Robert Harding Whittaker (1920-1980) propuso en 1969 un esquema de clasificación de cinco reinos que fue adoptado finalmente por casi todos los biólogos dedicados a la sistemática. El sistema de cinco reinos de Whittaker tiene como característica que divide los organismos unicelulares en dos reinos, tomando como base el tipo de organización celular que presentan: procariota o eucariota, en la estructura de los organismos (unicelulares o pluricelulares) y en el tipo de nutrición (absorción y digestión o fotosíntesis). Los reinos fueron organizados de la siguiente forma: ▶▶ Uno donde se encuentran todos los organismos procariotas, el reino Monera. ▶▶ Cuatro reinos de organismos eucariotas: Protista (al que después le cambió a Protoctista), Fungi, Plantae y Animalia.

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Robert H. Whittaker (Kansas, Estados Unidos, 1920-1980.) Fue un ecólogo vegetal, algólogo botánico; conocido por sus contribuciones al desarrollo de las teorías de la organización de las comunidades ecológicas. En 1969, postuló la clasificación de los seres vivos en cinco reinos: Monera, Protista, Fungi, Plantae y Animalia.


LA CLASIFICACIÓN DE WOESE Y WHITTAKER

2.2

Reino Monera El reino Monera corresponde a la categoría taxonómica donde se encuentran clasificadas las bacterias, que tienen diversas formas y estrategias de nutrición. Se pueden adaptar a todos los ambientes y se reproducen con gran rapidez si encuentran las condiciones necesarias. En cuanto a su estructura, se caracterizan por tener una pared protectora, algunas poseen una cápsula proteica, otras presentan flagelos que les permiten impulsarse para moverse; algunas otras presentan fimbrias (algo semejante a pelos que les permiten fijarse en su huésped). En su interior, las bacterias sólo tienen citoplasma, el ADN en forma de un solo cromosoma y algunos ribosomas que realizan la síntesis de proteínas. Las bacterias se reproducen por fisión, un proceso que consiste en que la célula se divida en dos después de haber duplicado su material genético. Algunos científicos han observado que en ocasiones una bacteria puede ser capaz de inyectar en otra, una pequeña cantidad de ADN, está pequeña porción se llama plásmido. En este caso, una bacteria transfiere a otra una característica que favorece a su especie e incrementa la variabilidad genética, a esta manera de reproducción se le conoce como conjugación. Partes de una bacteria Pared celular

Fimbrias

Cápsula

Membrana celular

Ribosoma Flagelo Cromosoma (ADN)

Región del nucleoide

Existen bacterias que se enfrentan a condiciones desfavorables y forman endosporas, en las que el material interior se deshidrata y se forman tres gruesas capas protectoras, de esa manera pueden resistir condiciones muy adversas, por ejemplo, falta de nutrientes, sequía y temperaturas extremas. Las bacterias se clasifican según la forma de sus células, por lo cual se presentan cuatro tipos morfológicos: ▶▶ Bacilos, en forma de bastón. ▶▶ Cocos, de forma esférica. ▶▶ Espirilos, en forma de bastón espiralado. ▶▶ Vibrios, con forma de coma ortográfica.

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2.2

LA CLASIFICACIÓN DE WOESE Y WHITTAKER

Cocos

Bacilos

Cocos

Diptococo

Estafilococo

Estreptococo

Sarcina

Tétrada

Cocobacilo

Bacilo

Diplobacilo

Estreptobacilo Otros Vibrio

Espirito

Algunas bacterias forman agrupaciones (colonias) de individuos ya que, al dividirse, las bacterias hijas se mantienen unidas mediante sus cápsulas. Los bacilos suelen presentar cadenas lineales, los cocos forman racimos, o sarcinas si forman asociaciones tridimensionales regulares. Las bacterias poseen varios tipos de nutrición, sus diferentes especies pueden realizar todos los metabolismos existentes. Una misma especie puede incluso poseer dos metabolismos diferentes que va utilizando opcionalmente; dependiendo de la abundancia nutritiva del medio, pueden tener nutrición autótrofa o heterótrofa. Las bacterias autótrofas son: ▶▶ Quimiosintéticas. Obtienen su energía de la oxidación de compuestos inorgánicos. Desempeñan un papel esencial en los ciclos biogeoquímicos. ▶▶ Fotosintéticas. Las bacterias verdes y las purpúreas realizan un tipo de fotosíntesis que no desprende oxígeno, mientras que las cianobacterias realizan una fotosíntesis que libera oxígeno. Las bacterias heterótrofas son: ▶▶ Saprofitas. Son los principales descomponedores de la cadena alimentaria. ▶▶ Simbiontes. Por ejemplo, las del estómago de los rumiantes, que digieren la celulosa. ▶▶ Comensales. Forman parte de la comunidad de organismos que colonizan el cuerpo (flora normal). Viven en la piel, el aparato digestivo y otras regiones del organismo colonizado. ▶▶ Parásitas. Constituyen un pequeño porcentaje del total de las bacterias. Originan enfermedades como neumonía, tuberculosis, cólera o fiebre tifoidea. Como cualquier otro organismo, las bacterias forman parte del entorno y cumplen una función particular. Sin embargo, algunas de ellas pueden ser altamente perjudiciales pues sus infecciones causan enfermedades serias. Pero no

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LA CLASIFICACIÓN DE WOESE Y WHITTAKER

2.2

todas las bacterias afectan al humano; desde el punto de vista industrial, el ser humano ha sostenido relación con las bacterias, sirviéndose de ellas para generar diversos productos. En tanto que forman parte de cualquier ecosistema, las bacterias también participan en los ciclos biogeoquímicos; por lo cual su importancia ecológica es fundamental para que la vida en la Tierra pueda continuar.

Reino Protista El reino Protista incluye organismos unicelulares y multicelulares con una gran variedad de características, así que un protista lo podemos definir como un organismo eucariota que carece de sistemas de órganos complejos y vive en ambientes húmedos, algunos en aguas saladas, otros en aguas dulces y otros en tejidos acuosos de animales. En general sus características relevantes son las siguientes: organismos unicelulares eucariotas, de alimentación heterótrofa y respiración aerobia. Existen protozoarios de vida libre y parásitos; los primeros son habitantes de aguas dulces y marinas e incluso de lugares terrestre húmedos. Las especies adaptadas al parasitismo pueden encontrarse en plantas, animales y humanos. Protozoario Cilios

Vacuola contráctil

Hendidura bucal

Vestíbulo

Poro anal

Vacuola digestiva

Micronúcleo Macronúcleo

Los protozoarios de acuerdo con su locomoción se clasifican en: ▶▶ Sarcodina. Protozoarios que se mueven gracias a prolongaciones de su cuerpo llamadas seudópodos (falsos pies o patas), como lo hacen las amibas. ▶▶ Ciliophora. Su locomoción es a base de cilios. ▶▶ Mastigophora. Se mueven por medio de flagelos, como los Trypanosomas. ▶▶ Sporozoa. La mayor parte de su vida no se mueven; su principal característica es la reproducción por esporulación. Los protistas son un grupo importante, sobre todo en el aspecto médico, porque existen varias especies de protozoarios que parasitan plantas, animales y humanos, causando enfermedades como amebiasis, paludismo, leishmaniasis, mal de Chagas y toxoplasmosis. Desde el punto de vista de la nutrición, los protozoarios se clasifican en autótrofos (algas) y heterótrofos (hongos unicelulares).

61


2.2

LA CLASIFICACIÓN DE WOESE Y WHITTAKER

▶▶ ▶▶ ▶▶ ▶▶

Las algas autótrofas unicelulares se agrupan de la siguiente manera: Chlorophyta. Algas verdes (también tiene especies multicelulares). Crysophyta. También se les conoce como algas doradas o diatomeas. Pyrrophyta. Son los dinoflagelados; todos son unicelulares. Euglenophyta. Incluye a todas los euglenas, que son protistas verdes unicelulares.

Las algas autótrofas multicelulares se encuentran en los grupos de: ▶▶ Phaeophytas o algas pardas. ▶▶ Rhodophytas o algas rojas, que también tienen algunas especies unicelulares. Las algas heterótrofas son las que pertenecen a los siguientes grupos: ▶▶ Mixomycota. Forman plasmodios, que son masas citoplasmáticas con muchos núcleos. ▶▶ Acrasiomycota. Casi todos terrestres, se llaman mixamibas porque se parecen a las amibas, pero con paredes de celulosa. ▶▶ Oomycota. Llamados mohos acuáticos; producen esporas sexuales llamadas zoosporas. Tipos de protozoarios

Amoeba

Euglena

Glenodium

Choanophilagelata

Chiamidomonas

Gonium

Ceratium

Salpingoeca

Paramecium

Vorticella

Volvox

Proterospongia

Los protozoarios se reproducen asexualmente, aunque algunos también lo hacen sexualmente, mediante unión de gametos (singamia). La importancia de los protozoarios radica en que forman parte del fitoplancton de los océanos (y de aguas dulces), existen grandes depósitos de las cubiertas de las diatomeas muertas (tierra de diatomeas), tienen aplicaciones industriales como abrasivos (pulidores), aislantes del ruido, sellador de baterías y pilas secas, gracias a que su principal componente es el sílice.

Reino Fungi El reino Fungi es el reino de los hongos, los cuales están formados por células eucariotas, no poseen tejidos diferenciados y son heterótrofos, es decir, se alimentan de la materia orgánica que existe a su alrededor, por lo que secretan enzimas para

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LA CLASIFICACIÓN DE WOESE Y WHITTAKER

digerirla. No poseen clorofila, son pluricelulares, excepto las levaduras, que son unicelulares. Están formados por células llamadas hifas, las cuales tienen forma de filamentos y se agrupan para formar un tejido primitivo llamado micelio. El micelio se desarrolla dentro de la fuente de alimento en la que está creciendo el hongo y después forma el cuerpo productivo de esporas o esporangio. Las paredes celulares de los hongos están formadas por quitina, lo cual las distingue de las células de plantas que contienen paredes de celulosa. Estas células se separan una de otra por medio de septos, los cuales pueden tener poros que permiten el paso directo de sustancias. Generalmente las células de los hongos tienen dos núcleos. En general, las hifas pueden ser de dos tipos: septadas y cenocíticas. Las hifas septadas presentan tabicaciones en su interior, formadas por paredes transversales perforadas llamadas septos, que permiten el paso del citoplasma. Las hifas cenocíticas carecen de divisiones transversales; sólo contienen citoplasma y su número de núcleos es variable. Las hifas representan la unidad estructural de la mayoría de los hongos y constituyen una característica importante para su clasificación. Crecen sólo por sus puntas (crecimiento apical) y se ramifican profusamente, lo que origina una maraña o red de hifas llamada micelio. El cuerpo o talo de los hongos se forma con esas hifas muy unidas; sin embargo, entre ellas existen algunas diferencias, por las que reciben diferentes nombres. ▶▶ Rizoides. Son hifas más o menos cortas que fijan el talo del hongo al sustrato y realizan la absorción de productos nutritivos como si fueran pequeñas raíces. ▶▶ Haustorios. Son hifas que sirven para aumentar la superficie de absorción. Los hongos parásitos invaden la célula huésped con estas hifas para absorber nutrientes. ▶▶ Estolones. Hifas que generalmente unen a los rizoides. ▶▶ Cuerpos fructíferos o esporangios. Son las estructuras de los hongos en las que se forman las esporas. Existen varios tipos de esporangios: conidios, asca y basidios, que originan esporas características. En algunas especies macroscópicas, el talo se ensancha en su parte superior (sombrero), que parece una sombrilla y es la parte fértil generadora de esporas. Sombrero

Anillo Pie Volva

2.2

Chytridiomycota

Zigomicetes

Basidiomicetes

Ascomicetes

Basidiosporas

Laminillas (contienen las esporas) Micelio (hifas)

Basidio

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2.2

LA CLASIFICACIÓN DE WOESE Y WHITTAKER

Los hongos son organismos aerobios heterótrofos y su forma de nutrición es principalmente saprofita. También hay algunos hongos parásitos que causan enfermedades a plantas, animales y al ser humano, y otros que se asocian con algún tipo de organismo para lograr un beneficio común (simbiosis), como es el caso de los líquenes, resultado de la asociación de un hongo con un tipo de alga, y las micorrizas, asociaciones entre las raíces de una planta y un hongo. La reproducción en los hongos puede ser asexual o sexual. Los hongos pueden liberar millones de esporas que se desarrollarán al llegar a un ambiente propicio; crecen mejor en lugares húmedos, pero se encuentran en cualquier sitio donde haya materia orgánica disponible. En condiciones adversas, sobreviven en un estado de vida latente o produciendo esporas, estructuras reproductoras resistentes a la desecación. La clasificación de los hongos se basa en la estructura de las hifas y la forma de alimentación: ▶▶ Zigomicetos. La mayoría de los hongos de este grupo (los mohos) son saprofitos. Otras especies, como el responsable del mildiu de la vid, son parásitas y causan enfermedades a plantas (papas, cereales y fruta). En este caso el hongo produce rizoides que penetran en los tejidos de la planta hospedadora y toman sus nutrientes. Otro ejemplo de este grupo es el Phenicillium. Este tipo de hongos viven en el suelo o en materia en descomposición, ya sea vegetal o animal. Una especie muy familiar es Rhizopus, el moho negro que se le forma al pan cuando se empieza a descomponer. Poseen estructuras reproductoras de tipo conidio, tienen hifas cenocíticas que sobresalen del sustrato donde viven, proporcionándole un aspecto piloso (peludo). Presentan además estolones y rizoides. ▶▶ Basidiomicetos. En este grupo se encuentran los hongos más conocidos, como los champiñones, los hongos de repisa que se forman en los troncos de los árboles, los de forma oval o redonda, y también algunos hongos parásitos como el huitlacoche, que si bien en otros países es considerado una plaga, en México es un delicioso manjar. También a este grupo pertenecen algunos hongos venenosos y alucinógenos. La mayoría son hongos macroscópicos, algunos son comestibles. Los basidiomicetos son saprofitos. Deben su nombre al hecho de que forman basidios microscópicos, estructuras en forma de garrote; cada basidio es una célula hifal grande en cuya punta se desarrollan cuatro basidiosporas, que utiliza en su reproducción sexual. ▶▶ Ascomicetos. Comprende el conjunto de hongos formados por hifas tabicadas, cuyas fructificaciones presentan formas muy peculiares, con sombrero extendido, en paraguas, disco, copa, oreja, silla de montar, etc. Pertenecen a este grupo las levaduras, las trufas, parte de los hongos responsables de la putrefacción de frutas y verduras. Tienen hifas tabicadas; las esporas se forman en unos esporangios en forma de saco llamados ascas.

Reino Plantae El reino Plantae se distingue porque los organismos que lo integran (las plantas) son autótrofos, elaboran su propio alimento (moléculas orgánicas) a partir de sustancias inorgánicas (sales minerales y agua). La energía necesaria para esta transformación es energía lumínica que captan gracias a la presencia de pigmentos sensibles a la luz. Poseen pared celular, capa de celulosa y otras sustancias que rodean

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LA CLASIFICACIÓN DE WOESE Y WHITTAKER

2.2

la membrana celular. Tienen cloroplastos, estructuras citoplasmáticas donde se encuentran los pigmentos fotosintéticos y, por tanto, donde se realiza la fotosíntesis. Presentan reproducción sexual, en la cual las células reproductoras, o gametos, se forman en órganos sexuales morfológicamente distintos, pues los órganos masculinos (anterozoides o polen) son pequeños y móviles, mientras que el femenino (oosfera u óvulo) es más grande e inmóvil. Algunas especies de plantas se reproducen asexualmente por mecanismos vegetativos de gemación o fragmentación. Las plantas se clasifican de acuerdo a si poseen o no vasos conductores, también llamados en conjunto sistema vascular. Existe el grupo de briofitas (Briophyta) y el grupo de traqueofitas (Traqueophyta). ▶▶ Briofitas. Incluyen a las plantas conocidas con el nombre de hepáticas y musgos, son pequeñas y generalmente habitan en ambientes húmedos; no tienen raíces, hojas ni tallos verdaderos. Su estructura de fijación es un conjunto de rizoides. Carecen de sistema vascular, es decir, no presentan un sistema de células especializadas en tejidos conductores para el transporte y la distribución del agua y de los nutrientes a lo largo del cuerpo de la planta. ▶▶ Traqueofitas. Conocidas como plantas vasculares, constan de células impregnadas de lignina. Sus funciones se caracterizan por la presencia de vasos conductores del agua en el cuerpo de la planta. Los vasos conductores configuran el sistema vascular y estas constituidos por células y tejidos especializados. Las plantas vasculares se dividen en dos grupos: pteridofitos o plantas sin semilla y espermatofitos o platas con semillas. Las plantas con semilla se dividen en gimnospermas y angiospermas.

Clasificación de las plantas (ejemplos)

Cola de caballo

Nopal Chile

Helecho Pino

Frijol Encino

Briofitas

Pteridofitas

Gimnospermas

Anglospermas

La importancia de las plantas es muy grande desde el punto de vista ecológico, debido a la cantidad de oxígeno que producen y por contribuir al hábitat de la mayoría de las especies de animales en el planeta. Además de ser proveedoras de alimentos para muchas especies.

Reino Animalia El reino animal está formado por organismos pluricelulares y diploides (células con dos copias de cada tipo de cromosomas) que proceden de la fecundación de un óvulo por un espermatozoide. En general, las células que forman a los ani-

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2.2

LA CLASIFICACIÓN DE WOESE Y WHITTAKER

males se organizan en tejidos; es decir, presentan una división del trabajo. Los tejidos se organizan para formar órganos y posteriormente, en la mayoría de los distintos grupos de animales, forman sistemas o aparatos que realizan funciones especializadas. Los animales en general son móviles, aunque algunos viven fijos al suelo del océano, como las anémonas y esponjas. De nutrición heterótrofa ingestiva, es decir, que en general tienen que ingerir de diferentes maneras sus alimentos para degradarlos (digerirlos) dentro de sus organismos. El reino animal presenta dos subreinos: ▶▶ Parazoos. Carecen de verdaderos tejidos y tienen forma indefinida. Son los poríferos o esponjas, se diferencian claramente del resto de los animales, por lo que se cree que no fueron los antecesores directos de ningún otro grupo. ▶▶ Eumetazoos. Poseen tejidos que forman órganos y sistemas de órganos. Se diferencian en dos ramas, con base en su simetría corporal: a) Radiados. Organismos de simetría radia, como los celentéreos. La simetría radial es una adaptación para la vida sésil (fija al suelo), porque permite al organismo recibir los estímulos desde cualquier dirección. b) Bilaterales. Esta simetría es una adaptación para la movilidad, el extremo anterior del animal suele tener una cabeza, donde se localizan los órganos de los sentidos, que recibe la mayoría de los estímulos ambientales. Los integrantes del reino animal se clasifican de acuerdo con el tipo de cavidad corporal o celoma. En este sentido, existen tres grupos de animales: ▶▶ Acelomados. Carecen de celoma, su cuerpo es, básicamente, un saco de doble pared que rodea una cavidad digestiva comunicada con el exterior por la boca. A este tipo perteneces los eumetazooos más simples como los celentéreos y los platelmintos. ▶▶ Pseudocelomados. La cavidad corporal se halla entre el mesodermo y el endodermo, aunque no está rodeada por el mesodermo. Se presenta en nematodos. ▶▶ Celomados. Los tejidos mesodérmicos se ensanchan y forman una cavidad visceral, donde se sitúan los órganos. El aparato digestivo se abre en ambos extremos formando la boca y el ano. La posesión de celoma presenta las siguientes ventajas adaptativas: los órganos, como el intestino o el corazón, pueden moverse sin necesidad de que lo haga el animal, cumple la función de un esqueleto hidráulico, pues es un compartimento lleno de líquido, que con ayuda de los músculos, facilita el movimiento del animal. El líquido del interior del celoma puede transportar gases, sustancias alimenticias y productos de desecho del metabolismo. La clasificación de los animales se basa principalmente en el desarrollo embrionario, en su simetría y, más recientemente, en su ADN. Los principales se describen a continuación. ▶▶ Poríferos. Abarcan a las esponjas, organismos marinos y sésiles (que viven fijos a un sustrato). Las esponjas no tienen tejidos verdaderos, y tienen diversos colores. Son animales de vida acuática, la mayoría marinos, que viven adheridos al fondo o a cualquier objeto sumergido. La esponja tiene muchos poros pequeños por los que entra el agua, y una o más aberturas grandes llamadas ósculos, por donde sale el agua. Las células, de manera prácticamente

66


LA CLASIFICACIÓN DE WOESE Y WHITTAKER

2.2

individual, absorben los nutrientes y el oxígeno del agua y liberan sus desechos para que salgan por el ósculo. Se reproducen sexual y asexualmente. Tienen formas irregulares y algunas presentan esqueletos calcáreos, mientras que otras están hechas de material suave. Anteriormente se utilizaban como esponjas de baño, pero se han sustituido por materiales sintéticos. Estructura de una esponja

Ósculo Pinacocitos

Espícula

Flujo de agua El collar está hecho de varias microvellosidades

Atrio Coanocitos

Flagelo

Amoebocitos

Núcleo

Epidermis

Collar

▶▶ Cnidarios o celentéreos. Son animales acuáticos, casi todos marinos; a este grupo pertenecen los corales, las anémonas y las medusas. Están formados por tejidos verdaderos y presentan simetría radial, es decir, las partes de su cuerpo están dispuestas en círculo alrededor de la boca. Las anémonas y los corales son sésiles, ya que viven fijos al suelo, mientras que las medusas e hidras nadan en el agua en busca de sus presas. Poseen células urticantes o cnidoblastos o nematocistos, formados por una vesícula llena de un líquido irritante y un filamento enrollado. El filamento se dispara al contacto con la presa, inoculando el líquido, que puede ocasionar la muerte. Partes del pólipo y de la medusa Tentáculos

Boca

Cavidad gastrovascular

Mesoglea Ectodermo

Ectodermo

Endodermo

Endodermo Mesoglea Cavidad gastrovascular

Tentáculos

Boca

▶▶ Platelmintos. Son animales de cuerpo blando y forma aplanada (gusanos planos). Sus órganos se encuentran inmersos en una masa de células que rellenan su cuerpo. Poseen simetría bilateral, es decir, una mitad del cuerpo es similar a la otra. Tienen sistema digestivo, aunque muy sencillo; presentan un extremo del cuerpo, la cabeza, donde se agrupan los receptores sensoriales. Poseen cier-

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2.2

LA CLASIFICACIÓN DE WOESE Y WHITTAKER

ta sensibilidad a la luz y dos cordones nerviosos, lo que les ayuda a responder a los estímulos. A este grupo pertenecen la planaria y otros gusanos de vida libre, así como la Taenia solium, conocida como solitaria, un gusano muy largo (hasta seis metros) que puede vivir en el intestino humano y causar problemas muy serios a los sistemas digestivo, muscular y nervioso. Los huevecillos se adquieren cuando se come carne de cerdo contaminada con cisticercos (forma juvenil del género Taenia) o verduras que han sido regadas con agua negras. Estructura de un platelminto

Cerebro

Ojos

Intestino

Faringe

Nervio ventrolateral

Lóbulo sensorial

Boca

Se conocen unas 15,000 especies de platelmintos, que se dividen en tres clases: turbelarios, trematodos y testodos. ▶▶ Nematodos. Son gusanos que tienen cuerpo cilíndrico y delgado. Muchos son microscópicos, aunque algunos miden casi un metro. Son muy simples, sólo tienen sistema digestivo, pero carecen de sistema circulatorio y sistema respiratorio. Los hay de vida libre en aguas dulces y saladas, o viven en el suelo. Existen también algunos que son parásitos del hombre o de otros animales como peces, perros, etc. La mayoría de las plantas y, probablemente, todas las especies de vertebrados tienen algún nematodo parásito. Los nematodos parásitos con importancia sanitaria son la triquina, las filarias y las lombrices intestinales. Estructura de un nematodo (hembra y macho) Faringe Poro excretor

Anillo nervioso

Intestino

Gonoporo femenino

Testículo

Ovario

Ano

Útero

Espermiducto

Cloaca

Espículas

▶▶ Anélidos. En este filo se incluye a la lombriz de tierra, la cual resulta muy útil para los agricultores, porque ayuda a remover la tierra y a degradar y reciclar la materia orgánica. Son animales celomados, cuyo cuerpo está formado por una serie de anillos, denominados metámeros, que se repiten en serie. La metamería se manifiesta también en la repetición de órganos internos. Estos gusanos anillados tienen un sistema digestivo más desarrollado y un sistema circulatorio con cinco corazones que bombean la sangre. Tienen también un sistema excretor y nervioso. Se separan en tres clases: poliquetos, oligoquetos e hirudíneos.

68


2.2

LA CLASIFICACIÓN DE WOESE Y WHITTAKER Estructura de un anélido Corazones Sistema nervioso Oligoquetos (lombriz de tierra) Segmentos del cuerpo

Boca Órganos de la reproducción

Sistema digestivo

Órganos excretores

▶▶ Moluscos. Viven en ambientes acuáticos, principalmente marinos, pero también los hay terrestres. Los moluscos son: caracoles, almejas, ostras, mejillones, ostiones, pulpos, calamares y babosas. Los organismos de este filo se caracterizan por tener concha y un cuerpo blando. Tienen un pie que les permite moverse, su masa visceral dentro de la concha y una capa o manto que puede dar lugar a la concha o funcionar como pulmón. En algunos moluscos la concha es muy reducida o no se forma, como es el caso del pulpo. Una característica de todos los moluscos es que tienen un órgano rasposo con dos pequeñas hileras de dientes llamado rádula. En algunos de estos organismos, el sistema circulatorio no es muy eficiente y la sangre tarda en viajar por el cuerpo, lo cual se refleja en los movimientos lentos que suele tener el caracol. Los pulpos, en cambio, tienen movimientos rápidos por su sistema circulatorio más eficiente y un cerebro bien desarrollado, lo cual les da cierta capacidad de aprendizaje. Los moluscos son fuente importante para la alimentación humana y algunas de sus conchas son muy apreciadas. Se agrupan en tres clases: Gasterópodos, Bivalvos y Cefalópodos. Gasterópodos

Bivalvos

Cefalópodos

Concha de una pieza en espiral

Concha formada por dos piezas o valvas

Cabeza con 8 o 10 tentáculos con ventosas

Caracol

Mejillón

Pulpo

Babosas (algunas sin concha)

Almeja

Calamar

Poliquetos (gusano de mar)

Hirudíneos (sanguijuela)

▶▶ Equinodermos. Todos los representantes de este grupo son marinos. Aquí se incluye a las estrellas, erizos, galletas y pepinos de mar. Su nombre se debe a ciertas placas o pequeñas espinas que presentan en la piel. La mayoría de ellos en el estado adulto adquieren una simetría radial, pero sus larvas poseen simetría bilateral. Para desplazarse, la presión del agua actúa sobre los pies, que se ponen turgentes y pueden elevar el cuerpo del animal. Los pies se utilizan en la locomoción, en la captura del alimento y en la respiración. Carecen de sistema circulatorio o excretor. Forman parte del ecosistema marino, donde se alimentan de almejas o de pequeños organismos.

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2.2

LA CLASIFICACIÓN DE WOESE Y WHITTAKER

Ofiuras

Estrellas de mar

5 brazos cilíndricos 5 brazos aplanados

Boca

Cuerpo discoidal

Erizos de mar

Esqueleto de erizo

Cuerpo cubierto de púas

▶▶ Artrópodos. Son los animales que se han adaptado al mayor número de ambientes que puede habitar un ser vivo, gracias a su elevada organización corporal. Sus sistemas digestivo, circulatorio, excretor y respiratorio, están bien desarrollados. Poseen un ganglio cerebroide y un sistema sensorial más avanzado, entre los que se destacan pelos sensoriales, piezas articuladas, o palpos, que forman parte de los apéndices bucales y sirven para percibir el sabor de los alimentos; antenas, con funciones diversas según los grupos; ojos simples y algunos tienen ojos compuestos, como las moscas y las abejas. Se caracterizan por tener un exoesqueleto duro, formado por quitina, y por tener patas articuladas. Su sistema de crecimiento se basa en la muda o cambio de cubierta externa. Algunos presentan el proceso de metamorfosis, como las orugas, que se convierten en mariposas. Es el grupo más abundante de todos los animales, y para su estudio se dividen en varias clases, entre ellas están los insectos (moscas, mariposas, libélulas, escarabajos, hormigas, abejas, pulgas); los arácnidos (arañas, ácaros, escorpiones y alacranes); los crustáceos (cangrejos, camarones, langostinos); los miriápodos (ciempiés), entre otros. Insectos

Arácnidos

Crustáceos

▶▶ Cordados. Los cordados presentan, en alguna etapa de su ciclo vital, tres características: a) Notocordio. Los embriones de todos los cordados poseen un eje esquelético interno en posición dorsal que, en algunos grupos, persiste en el animal adulto. Es una vaina fibrosa rellena de células con vacuolas turgentes que le dan firmeza y flexibilidad. En los vertebrados adultos el notocordio es sustituido por la columna vertebral. b) Tubo nervioso longitudinal. Es hueco y se sitúa en posición dorsal respecto del notocordio.

70

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Miriápodos


2.2

LA CLASIFICACIÓN DE WOESE Y WHITTAKER

c) Hendiduras faríngeas. En los cefalocordados se relacionan con la respiración branquial y la alimentación por filtración. En los vertebrados se pierden estas funciones, pero el aparato respiratorio continúa relacionado con el digestivo a través de la faringe. Los cordados se clasifican en tres subfila (subphylum): tunicados, cefalocordados (procordados o cordados primitivos) y vertebrados. Médula espinal

Nefridios

Radios aletas

Aleta dorsal

Paquetes musculares

Notocorda

Cirrus bucales

Velo Endostilo Hígado Intestino Ventanas Atrio branquiales

Ano Atrioporo

▶▶ Tunicados. Las ascidias son organismos marinos en forma de saco, que viven agrupados formando colonias. Los individuos adultos están adheridos a las rocas y poseen una capa dura o túnica que recubre su cuerpo; este es atravesado continuamente por una corriente de agua, que pasa por las hendiduras branquiales, donde se recogen las partículas alimenticias y el oxígeno. La única característica de cordado que presentan los tunicados adultos son las hendiduras branquiales, pero sus larvas son de vida libre y tienen una cola con notocordio y tubo nervioso, que desaparecen al pasar al estado adulto. ▶▶ Cefalocordados. El anfioxo es un animal alargado, de 5 a 10 cm de longitud, que vive semienterrado en el fondo arenoso de la costa. Posee hendiduras faríngeas y se alimenta por filtración. El notocordio, sobre el que se apoya el tubo nervioso, recorre todo el cuerpo. Tienen un sistema muscular segmentado y aletas impares. ▶▶ Vertebrados. El cuerpo de los vertebrados se divide en tres regiones: cabeza, tronco y cola. Presentan generalmente cuatro extremidades, de tipo aleta o pata, provistas del correspondiente esqueleto interno. Todos los vertebrados, a excepción de los mamíferos, tienen cloaca. Es una cavidad situada al final del intestino, en la que desembocan el tubo digestivo, los conductos urinarios y las vías que proceden de los órganos reproductores. Los vertebrados se clasifican en cinco clases: a) Peces. Representados por los peces óseos, cartilaginosos, sin mandíbula. b) Anfibios. Algunos ejemplos son las ranas y las salamandras. c) Reptiles. Como las serpientes, los cocodrilos, las lagartijas y las tortugas. d) Aves. Por ejemplo: palomas, gallinas, avestruces, pingüinos, golondrinas. e) Mamíferos. Entre ellos están las focas, los delfines, los osos, los perros, los humanos.

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71


2.2

LA CLASIFICACIÓN DE WOESE Y WHITTAKER

ENLACE TIC

Lo más relevante de la clase de los mamíferos es que dentro de este grupo se encuentra el ser humano, que desde el punto de vista estructural y fisiológico es el de mayor grado de complejidad y el único ser animal que tiene la capacidad de transformar el medio para su beneficio.

Aprende y aplica Actividad 13

1. Reúnete con tres compañeros más. 2. Lean y analicen las siguientes preguntas y a manera de respuesta escriban sus conclusiones. 3. Intercambien sus respuestas con el resto del grupo. a) ¿Qué tipo de criterios se han empleado para clasificar a los seres vivos?

b) ¿Qué diferencias existen entre los sistemas de clasificación artificial y natural? ¿En qué se basan los sistemas de clasificación actuales?

c) ¿Cuál fue la aportación de Carlos Linneo a la clasificación de la biodiversidad?

d) ¿Cuáles y qué son las categorías taxonómicas?

72

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LA CLASIFICACIÓN DE WOESE Y WHITTAKER

2.2

Actividad 14

1. Investiga el nombre científico de los siguientes organismos. 2. Confronta tus resultados con los de otro compañero.

Gato Perro Lobo Elote Chícharo Abeto

Actividad 15

1. Investiga en fuentes confiables de información los datos necesarios para completar el siguiente cuadro comparativo. 2. Explica tus resultados con la dinámica que te indique el profesor.

Enfermedad

Bacteria

Vía de contagio

Síntomas

Ántrax Botulismo Tétanos Tuberculosis Neumonía Sífilis Gonorrea Fiebre tifoidea Cólera Salmonelosis

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2.2

LA CLASIFICACIÓN DE WOESE Y WHITTAKER

Actividad 16

1. Correlaciona los contenidos de las columnas externas y en la central escribe la letra de la característica que corresponda a cada organismo. 2. Socializa con el grupo tus respuestas.

Organismo

Relación

Característica

1. Algas rojas

a) Se conocen también como algas doradas.

2. Algas pardas

b) Hongos unicelulares, del reino Protista.

3. Protozoarios

c) Forman grandes bosques submarinos y son de color café.

4. Mixomicetos

d) Son los posibles ancestros de las plantas terrestres.

5. Algas verdes

e) Viven en el fondo del mar; producen agar.

6. Crisófitas

f) Son organismos heterótrofos, la mayoría móviles, se les llama también animales unicelulares.

74


2.3

Biodiversidad

Para empezar Revisa las características siguientes y transcribe cada una en el espacio que corresponda del siguiente ordenador gráfico. Al finalizar comparte tus respuestas con los compañeros de grupo. ▶▶ ▶▶ ▶▶ ▶▶ ▶▶ ▶▶ ▶▶ ▶▶ ▶▶ ▶▶ ▶▶ ▶▶

Liberan oxígeno en la respiración. Participan en los ciclos biogeoquímicos terrestres. Algunos realizan fermentación alcohólica. Realizan mínimo 50% de la fotosíntesis de los mares. Principales productores de alimentos. Importantes para la alimentación. Algunos sirven como alimentos. Indispensables en el ciclo del agua. Regulan el clima. Enriquecen el suelo. Evitan la erosión de suelos. Reciclan la materia orgánica en la naturaleza, son desintegradores. Reino Plantae

Explicarás las características distintivas de los organismos de los reinos biológicos: Protista, Fungi, Plantea y Animalia.

Reino Animalia

Biodiversidad Reino Fungi

Reino Protista

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2.3

BIODIVERSIDAD

Conoce Todos los seres vivos que habitan en una determinada región del planeta es a lo que se le llama biodiversidad, la cual es resultado de la evolución de las poblaciones, al desarrollo de diversos caracteres anatómicos, morfológicos, fisiológicos y de conducta que les ha permitido adaptarse a los distintos tipos de clima que hay en el mundo.

Tipos e importancia de la diversidad La biodiversidad se clasifica en tres tipos: genética, de especies y de ecosistemas. a) Diversidad genética. Referida a la variabilidad de genes que se presenta en cada especie y en los individuos que la forman, lo cual permite una mejor adaptación de los individuos a su entorno, con lo que logran tener una mejor capacidad de dejar una mayor descendencia. b) Diversidad de especies. Es la variedad de formas de que vida que puebla el planeta. c) Diversidad de ecosistemas. Considerados como las unidades que funcionan en la naturaleza, están formados por la comunidad de organismos y su relación con el ambiente físico. Ejemplo, un bosque, una pradera, un lago. Todos los organismos que comparten con nosotros el planeta desempeñan una función especial. El equilibrio de la biosfera se logra gracias a la interacción de cada uno de ellos. La biodiversidad, presente desde el nivel genético y el de especie hasta el de ecosistema, es resultado de un proceso evolutivo que se manifiesta espectacularmente en todas y cada una de las formas que los organismos adoptan en la lucha por la supervivencia. Con la desaparición de las especies pueden ocasionarse fenómenos tales como: erosión y desertificación, alteración de la composición de la atmósfera, o modificaciones climáticas, entre muchos otros. Para algunos científicos la biodiversidad nos protege de la erosión, la desertificación, el hambre, la pobreza y hasta de la soledad. El ser humano, por lograr la satisfacción de sus necesidades, ha propiciado la expansión de áreas agrícolas, la modificación del paisaje y la sobreexplotación de los recursos de la naturaleza; es decir, la transformación de los ecosistemas va más allá de su capacidad de recuperación y manejo sustentable. Esto ha llevado al deterioro de los ecosistemas, la extinción de especies, la modificación de patrones climáticos y, consecuentemente, a una pérdida en la calidad de vida.

Aprende y aplica Actividad 17

1. Responde las siguientes preguntas. 2. Comparte tus respuestas con el resto del grupo, haz un consenso de las distintas opiniones.

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BIODIVERSIDAD

2.3

a) ¿Qué beneficios obtiene el hombre de la biodiversidad?

b) ¿Qué factores naturales pueden provocar la extinción de alguna especie biológica?

c) ¿Cuáles actividades humanas aceleran la pérdida de diversidad biológica?

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Actividad integradora 2. Ensayo sobre los virus 1. Investiga sobre los virus en fuentes de información confiables. 2. Realiza un ensayo con los datos obtenidos, que incluya las respuestas a estas preguntas: ¿qué son?, ¿cuáles son sus características?, ¿cómo se clasifican?, ¿qué importancia tienen para el ser humano?

Rúbrica para evaluar el ensayo Indicadores

Estructura conceptual

Argumento

Conclusión y propuesta

78

Excelente

Bueno

Satisfactorio

Deficiente

Su estructura conceptual está completa: a) Presentación b) Discusión c) Desarrollo d) Conclusiones.

Su estructura conceptual carece de alguno de los siguientes elementos: a) Presentación b) Discusión c) Desarrollo d) Conclusiones.

Su estructura conceptual está incompleta, sólo contiene dos de los siguientes elementos: a) Presentación b) Discusión c) Desarrollo d) Conclusiones.

Su estructura conceptual es deficiente, contiene sólo uno de los siguientes aspectos: a) Presentación b) Discusión c) Desarrollo d) Conclusiones.

El argumento central del ensayo no sólo es pertinente al tema planteado y se desarrolla lógicamente, sino que sugiere varias líneas de discusión adicionales.

El argumento central del ensayo es pertinente al tema planteado y se desarrolla lógicamente.

El argumento central del ensayo no es pertinente o no se desarrolla lógicamente.

El argumento central del ensayo no tiene que ver con el tema propuesto y no se desarrolla lógicamente.

Las conclusiones están fundamentadas sólidamente en la argumentación y la propuesta es relevante, viable y está bien presentada.

Las conclusiones están fundamentadas en la argumentación y la propuesta es viable y está bien presentada.

Algunos elementos de las conclusiones no están fundamentados en la argumentación y la propuesta no es tan pertinente, hay elementos no viables.

Las conclusiones no están fundamentadas en la argumentación y la propuesta no es pertinente ni viable ni está bien presentada.


ACTIVIDAD INTEGRADORA 2. ENSAYO SOBRE LOS VIRUS

Rúbrica para evaluar el ensayo Indicadores

Fundamentación y cuidado en la presentación

Originalidad o creatividad para abordar el tema

Cumplimiento

Excelente

Bueno

Satisfactorio

Cumple todos los lineamientos establecidos (extensión, tipografía, diseño de la página, índice y apartados, citas a pie de páginas, bibliografía, etcétera). No hay errores de redacción ni ortográficos.

No cumple alguno de los lineamientos establecidos (extensión, tipografía, diseño de la página, índice y apartados, citas a pie de páginas, bibliografía, etcétera). No hay errores ortográficos.

No cumple varios de los lineamientos establecidos (extensión, tipografía, diseño de la página, índice y apartados, citas a pie de páginas, bibliografía, etcétera). Contiene errores de redacción y ortográficos.

No cumple los lineamientos establecidos (extensión, tipografía, diseño de la página, índice y apartados, citas a pie de páginas, bibliografía, etcétera) y presenta graves problemas de redacción y ortografía.

Aborda de manera muy creativa el tema, incluye referencias y fuentes de información diversas y apropiadas que mejoran la comprensión de la argumentación.

Aborda de manera apropiada el tema e incluye algunas referencias y fuentes de información diversas y apropiadas.

No incluye otras fuentes de información o referencias adicionales que pudieran mejorar la solidez del ensayo.

No incluye fuentes bibliográficas o de otro tipo.

Respetó los tiempos y lineamientos de entrega.

Respetó los tiempos, pero no los lineamientos de entrega.

No respetó los tiempos ni los lineamientos de entrega. El autor solicitó prórroga para la entrega del trabajo.

No respetó los tiempos ni los lineamientos de entrega. No entregó el trabajo.

Deficiente

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Evaluaciones

Evaluación sumativa Subraya la opción que completa la proposición de manera correcta. 1. Es la unidad básica de la clasificación: a) Especie b) Género c) Familia d) Orden 2. El nombre científico de la especie humana es Homo sapiens, sapiens según su… a) Orden b) Familia c) Género d) Especie 3. Según los trabajos de Carl R. Woese, son los tres dominios: a) Bacterias, Protistas y Eucariotas b) Monera, Protista y Eucariotas c) Acelulares, Moneras y Protistas d) Bacterias, Arqueobacterias y Eucariotas 4. Organismos que por su forma se les agrupa en cocos, bacilos y espirilos. a) Bacterias b) Protozoarios c) Algas d) Hongos 5. Grupo de eucariotas que incluye a protozoarios, algas, mohos mucilaginosos y acuáticos. a) Protista b) Fungi c) Plantas d) Animales 6. Científico que estableció la nomenclatura binomial. a) John Ray b) Whittaker c) Aristóteles d) Linneo 7. Grupo al que pertenecen las algas unicelulares dinoflageladas que producen el fenómeno de la “marea roja”. e) Euglenophyta f) Pirrophyta g) Bacillariophyta h) Rhodophyta

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EVALUACIONES

Autoevaluación En el siguiente cuadro, marca con una

la opción que corresponda a tu desempeño.

Indicadores de desempeño

No

Identifico las maneras en que se clasifica a los seres vivos. Describo las principales características del dominio Eubacteria. Reconozco las diferencias entre organismos del domino Eubacteria y los del domino Arqueobacteria. Reconozco la importancia del cuidado de la biodiversidad. Determino los aspectos más relevantes de cada reino del dominio Eukaria.

Coevaluación Reúnete con un compañero de equipo, quien deberá anotar una en los espacios correspondientes a la valoración de tu participación en las actividades que realizaste en equipo.

Tu nombre: Nombre de tu compañero evaluador: Indicadores

Excelente

Bueno

Satisfactorio

Deficiente

Durante el desarrollo del trabajo hace sugerencias para mejorar los resultados. Aporta información de fuentes confiables relacionada directamente con el tema del trabajo. Comparte ideas y escucha con respeto las del resto del equipo. Mantiene un ánimo positivo para la realización del trabajo. Entrega sus aportaciones y materiales a tiempo y en los términos acordados. Estuvo presente y a tiempo en todas las reuniones. Cuando existe algún desacuerdo escucha las opiniones y expone sus ideas con tranquilidad.

81


3 UNIDAD DE COMPETENCIA

INTERRELACIÓN DE LOS SERES VIVOS CON EL AMBIENTE COMPETENCIA ESPECÍFICA Aplicar los niveles básicos de la ecología y su interrelación con otras ciencias e identificar los principales atributos de una población y una comunidad de manera práctica y contextual; además de reconocer la diversidad de ecosistemas acuáticos y terrestres, lo cual lleva a comprender la necesidad de asumir estilos de vida sustentables que permitan reducir el impacto ambiental que generan sus acciones.


OBJETIVOS DE APRENDIZAJE • Conocer la diferencia entre el concepto de ecología y el de educación ambiental. • Identificar las relaciones que establece la ecología con otras ciencias a partir del planteamiento de propuestas para solucionar problemas ambientales.

• Comprender la importancia y diversidad de los biomas acuáticos y terrestres. • Reconocer algunas causas socioeconómicas, políticas y culturales que originan el impacto ambiental.


Actividad diagnóstica 3

Subraya o anota la respuesta correcta: 1. ¿Cuál de las siguientes opciones describen mejor el objeto de estudio de un profesionista que se dedica a la ecología? a) Los deshielos del Polo Norte. b) Las causas de los terremotos y tsunamis. c) El genoma de un animal en peligro de extinción. d) La relación entre el tamaño de las hojas y la luz solar. 2. Son ejemplos de poblaciones, excepto: a) Un cardumen de atún. b) La selva baja caducifolia. c) Una manada de caballos. d) Una parvada de patos salvajes. 3. Son factores abióticos: a) Agua, sales minerales y luz. b) Suelo, atmósfera y seres vivos. c) Ecosistemas acuáticos y terrestres. d) Productores, consumidores y descomponedores. 4. ¿Cuál es el orden de los niveles de organización biológica, ubicándolos de menor a mayor complejidad? a) Población, comunidad, organismo, biósfera. b) Comunidad, organismo, biósfera, población. c) Organismo, población, comunidad, biósfera. d) Organismo, comunidad, población, biósfera. 5. Menciona algunos problemas ambientales que enfrenta tu localidad.

6. ¿Crees que exista alguna relación entre la salud humana y la calidad del medio ambiente? Explica tu respuesta y proporciona un ejemplo.

7. Nombra alguna institución de tu localidad que se apoye en la ecología para ayudar a resolver los problemas que atiende.

84


Actividad preliminar 3

Define con tus palabras los siguientes conceptos: a) Medio ambiente:

b) Ecología:

c) Materia:

d) Energía:

e) Comunidad:

f) Población:

g) Especie:

h) Ecosistema:

i) Biósfera:

j) Respiración:

k) Fotosíntesis:

85


La ecología y su objeto de estudio

3.1 Para empezar

1. Busca en la siguiente sopa de letras todos aquellos términos ecológicos que te sean familiares y después escribe en tu cuaderno una definición de cada uno de ellos, según tus conocimientos previos. 2. Socializa con tus compañeros los conceptos que escribiste y, con ayuda del profesor, organicen una lluvia de ideas para integrar de forma clara y precisa el concepto de cada término. F

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Conoce La ecología es una disciplina científica relacionada con el nivel más complejo del mundo biológico. Esta disciplina busca integrar todos los factores que intervienen en el mundo biológico. Para su estudio, la ecología necesita de ciencias que

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Conocerás la diferencia entre el concepto de ecología y el de educación ambiental, e identificarás las relaciones que establece la ecología con otras ciencias a partir del planteamiento de propuestas para solucionar problemas ambientales.


3.1

LA ECOLOGÍA Y SU OBJETO DE ESTUDIO

le auxilien para poder relacionar e integrar la dinámica de las poblaciones, la adaptación de las especies al entorno ambiental, las interacciones con otras especies, entre otros elementos presentes entre los organismos y su ambiente.

La ecología como ciencia integradora e interdisciplinaria La ecología es una ciencia que surgió en la segunda mitad del siglo XIX. 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. 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. Por su parte, Eugene P. Odum define 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. Gracias a los conocimientos que generó en un principio con respecto a la ecología, la Unión Internacional para la Conservación de la Naturaleza y sus Recursos, organismo de la Unesco, definió en 1970 la 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”. El estudio de los problemas ecológicos requiere la intervención de otras ciencias naturales, que funcionan más como participantes activos que como simples ciencias auxiliares. Cuando se da el caso de un problema ecológico, se trata de incluir, si es necesario, al resto de las ciencias para solucionarlo, identificando en cada situación el enlace existente entre cada uno de sus componentes. Ciencias y disciplinas vinculadas con la ecología

Matemáticas

Estadística

Climatología y meteorología

Economía

Y ESE, ¿QUIÉN ES?

Ernst Haeckel (Postdam, Alemania, 1834-Jena, 1919.) Biólogo que inventó el término ecología para hacer referencia al estudio de la interacción entre los animales. En 1866 anticipó que la clave de los factores hereditarios reside en el núcleo de la célula. Provocó una fuerte controversia al proponer que todos los animales multicelulares se originaron a partir de un ser hipotético, a la vez endodermo y ectodermo, al que denominó gastraea.

Química

Ecología

Política

Física

Geografía y geología Sociología

Ética

87


3.1

LA ECOLOGÍA Y SU OBJETO DE ESTUDIO

Para su estudio, la ecología se divide en: ▶▶ Autoecología. Estudia las relaciones de los diferentes organismos con el medio ambiente. ▶▶ Demoecología. Estudia todos los individuos de una misma especie en una determinada zona o población. ▶▶ Sinecología. 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 de la ecología, orientado a la formación de habilidades y actitudes para comprender las relaciones del ser humano con el medio ambiente. El ambiente y los seres vivos están en una relación constante, en la cual queda claro que el ambiente influye sobre los seres vivos. A esto se le conoce como factores condicionantes ambientales. Estos factores determinan las adaptaciones, la gran variedad de especies de plantas y animales, y la distribución de los seres vivos sobre la Tierra.

Factores ambientales Los factores ambientales se clasifican en abióticos (no vivos) y bióticos (vivos), ambos tipos deben estar en constante equilibrio, ya que la alteración de alguno de ellos desequilibraría todo el entramado en el ambiente. ▶▶ Factores abióticos. Pueden ser diferenciados en dos categorías: los que ejercen efectos físicos y los que presentan efectos químicos. Los primeros son factores a los que están sujetos los organismos vivos de un lugar determinado, como el agua, la energía solar, la atmósfera, la latitud y la altitud.

Energéticos

Luz solar Temperatura Humedad

Componentes físicos

Climáticos Clima Atmósfera y presión

Factores abióticos

Latitud Geográficos Altitud Componentes físicos

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Del sustrato

Relieve

¿SABÍAS QUE…? El arrecife de coral es un hábitat donde convergen un sinnúmero de seres vivos: anémonas, corales, crustáceos, peces, medusas, moluscos y esponjas.


3.1

LA ECOLOGÍA Y SU OBJETO DE ESTUDIO

▶▶ Factores bióticos. Se conocen como factores bióticos a los organismos con vida que establecen relaciones entre sí dentro del medio ambiente. Por lo general, son organismos autótrofos o productores, consumidores y descomponedores; estos factores también se denominan biocenosis dentro de un ecosistema. a) Autótrofos o productores. Son los únicos organismos que tienen la capacidad de fijar la energía luminosa, utilizan agua y CO2 para construir moléculas de estructura cada vez más compleja, como los carbohidratos, los lípidos y las proteínas, que sirven tanto para formar su propia estructura, como para producir su correspondiente alimento. Por lo cual en todos los tipos de ambientes los autótrofos son organismos esenciales para la vida en el planeta, representan el primer eslabón del transporte de materia y energía entre los seres de un ecosistema. b) Consumidores. Son los llamados heterótrofos. Se caracterizan por no ser capaces de elaborar sus propios alimentos, por lo que se nutren de materiales que producen otros seres, o incluso directamente de otros seres. En este grupo se encuentra a los consumidores primarios, que por alimentarse de plantas y hierbas son llamados herbívoros. c) Desintegradores o descomponedores. Generalmente son pequeños vertebrados, hongos y bacterias, se encargan de descomponer en sustancias más simples y reintegrar al suelo los restos y los cadáveres de los seres que mueren en el ecosistema. Por esta razón se les denomina saprofitos, es decir que su alimentación es a partir de materia orgánica en descomposición.

Estructura del ecosistema El ecosistema se define como una unidad ecológica donde la comunidad de organismos, compuesta por todas las poblaciones de seres vivos que habitan en ese medio, se interrelacionan entre sí y al mismo tiempo con los diversos componentes de su medio físico o abiótico. Es entonces que la estructura de un ecosistema se centra en las poblaciones y comunidades que se encuentran en él, así como en las interacciones que tengan éstas con su entorno y entre ellas. Las poblaciones tienen características propias: son un grupo de individuos de la misma especie que ocupan un área determinada y realizan intercambio de genes; en otras palabras, son organismos individuales que potencialmente pueden reproducirse. Las poblaciones tienen diversas propiedades, relacionadas con su tamaño o su densidad y su distribución: ▶▶ Tamaño poblacional. Es la cantidad de individuos existentes por unidad de área; es decir, el número de individuos calculado en habitantes representativos, no sólo da una idea de la densidad de población, sino de su distribución espacial. ▶▶ Densidad de la población. Se define como el número de individuos por unidad de área o de volumen. ▶▶ Distribución de los organismos. Hace referencia al espacio en el que se encuentran, y tiene una gran influencia sobre la densidad.

ENLACE TIC

Escanea este código para consultar información sobre el tema “Vivos y no vivos”.

89


3.1

LA ECOLOGÍA Y SU OBJETO DE ESTUDIO

a) Aleatoria. Si su posición es independiente de la de los demás. b) Uniforme. Si aparecen espaciados unos de otros de manera equidistante. c) Agregados, aglomerados o manchones. Es la más común. ▶▶ Tasa de natalidad. Abarca el surgimiento de nuevos individuos por crianza, germinación y fisión. Se expresa en forma habitual como el número de nacimientos ocurridos durante la unidad de tiempo. ▶▶ Tasa de mortalidad. Es la relación entre el número de individuos que mueren, en relación con la población total, por unidad de tiempo (generalmente un año). ▶▶ Migración. Es el desplazamiento colectivo de animales de una especie, de carácter periódico, más o menos prolongado en el tiempo y en el espacio, y provocado por la combinación de un estímulo externo con uno interno, que determina el movimiento de la población hacia otros lugares escogidos de acuerdo con ciertos parámetros: más luz, menos calor, más alimento, etcétera.

¿SABÍAS QUE…? El metano es un gas que los rumiantes eructan, pueden expulsar hasta 50 litros de gas al día.

Las poblaciones no viven en forma aislada, sino que comparten ambientes y hábitats con otros organismos, e interactúan directa o indirectamente; así, a la comunidad se le conoce como el conjunto de poblaciones que interactúan entre sí.

REFLEXIONA ¿Qué sucedería si los organismos dejaran de interactuar con el ambiente?

Las comunidades poseen ciertas características que explican su estructura física y biológica. Todas las comunidades tienen una estructura física en la que se reflejan factores bióticos y abióticos; en general, en las comunidades terrestres la estructura está definida por la vegetación. Por lo cual, una comunidad puede estar formada por pocas especies comunes o poseer una enorme variedad de estas; cuando una especie única o algunas especies predominan en la comunidad, se denominan organismos dominantes. La estructura vertical sobre la Tierra refleja las formas de vida de los vegetales y la estructura física sobre la que se asientan muchas formas de vida animal. Las comunidades que presentan un grado de estratificación mayor son las que ofrecen la más rica variedad de vida animal, ya que contienen la mayor diversidad de hábitats.

90


3.1

LA ECOLOGÍA Y SU OBJETO DE ESTUDIO

Estratos Estrato arbóreo Estrato arbustivo Estrato herbáceo Estrato suelo Estrato subterráneo

La comunidad presenta especies productoras, que utilizando la energía solar y las reacciones químicas minerales convierten la materia inorgánica en orgánica (fotosíntesis).También hay especies consumidoras que se alimentan de otros seres vivos. Las especies consumidoras pueden ser: ▶▶ De primer orden: los herbívoros. ▶▶ De segundo orden: los carnívoros que se alimentan de herbívoros. ▶▶ De tercer orden: los carnívoros que también se alimentan de carnívoros. ▶▶ Descomponedores: animales grandes que se nutren de carroña, de restos de cadáveres orgánicos; y microorganismos (bacterias y hongos) que convierten la materia orgánica en materia inorgánica, cerrando el ciclo (quimiosíntesis). La dinámica de los organismos en el ecosistema consiste en una serie de etapas en las que cada uno come y es comido, lo cual se representa mediante las cadenas tróficas. Por ejemplo:

Herbívoros

Carnívoros

GLOSARIO Descomponedores

Plantas o autótrofos

Carroñeros

Biotopo. Espacio geográfico con condiciones ambientales específicas, en el que se desarrollan ciertas especies animales y vegetales.

La energía fluye a lo largo de los ecosistemas de los productores fotosintéticos a varios niveles de consumidores; cada categoría de organismo se llama nivel trófico. En cada uno de los niveles tróficos la energía va disminuyendo; por ejemplo, la energía que contiene una planta es mucho mayor que la de un carní-

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3.1

LA ECOLOGÍA Y SU OBJETO DE ESTUDIO

voro. Esto se debe a que no toda fluye en la misma cantidad, sino que se reduce 10 veces al pasar de un nivel trófico a otro (eficiencia 10%). La energía y los niveles tróficos 10 100

Consumidor secundario

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Consumidor primario

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Descomponedores

Consumidor terciario

Calor Energía Calor Energía

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Las cadenas tróficas se unen y entrelazan para formar redes tróficas, tanto en ambientes acuáticos como terrestres. Se originan a partir de los productores por medio de los distintos tipos de consumidores; así todas las cadenas están interconectadas.

Animales de presa

Aves de presa

(armiño, comadreja, zorro, etc.)

(águilas, búhos, etc.)

Aves insectívoras

Mamíferos omnívoros

(pinzón, tordo, etc.)

Mamíferos vegetarianos

Piojos de la madera

Mamíferos insectívoros (musaraña, erizo, etc.)

Frutos y semillas

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Raíces

Afidos chinches

Cortezas

Babosas y caracoles

Orugas

Mariposas y moscas Escarabajos barrenadores

Insectos carnívoros

Conejos

Árbol

Moscas y avispas formadoras de agallas

Madera

Flores

Hojas


LA ECOLOGÍA Y SU OBJETO DE ESTUDIO

3.1

Las redes tróficas son importantes porque a partir de su estudio podemos entender los ecosistemas. En estas relaciones complejas debemos considerar el tamaño, la estructura y la organización de las redes tróficas que se ven influidas por el ambiente; por el número, introducción, mortalidad y natalidad de especies, y por la relación que se da en cada nivel trófico.

Clasificación de los ecosistemas El ecosistema se entiende como un sistema que presenta un conjunto de componentes interdependientes que interactúan entre sí de manera compleja para formar una unidad. Así que todo sistema está formado por elementos y el límite o frontera. De acuerdo con lo anterior, los sistemas se clasifican en: ▶▶ Cerrados. Cuando no interactúan con el ambiente que los rodea y tienden a ser autosuficientes. ▶▶ Abiertos. Muestran interacción con el ambiente pues existe intercambio de materia y energía con él, dependiendo también de factores externos. Los ecosistemas actúan como sistemas abiertos en función de la energía que circula en ellos, y cerrados en cuanto a la materia que los constituye. Por lo que un ecosistema se define como la comunidad de organismos (biocenosis) y su medio físico (biotopo), que interactúan como unidad ecológica en un espacio y un tiempo determinados. Se reconocen tres tipos de ecosistemas: ▶▶ Microecosistema. es de pequeña extensión; por ejemplo, el tronco de un árbol, una fisura en el suelo, bajo una piedra. ▶▶ Mesoecosistema. Su extensión es de tamaño mediano, como una pradera, un bosque, un lago… ▶▶ Macroecosistema. Abarca grandes extensiones continentales, océanos o ambos, por ejemplo, la Sierra del Tigre, en nuestro estado. En un ecosistema, al mismo tiempo que ocurre el flujo de energía en las cadenas alimentarias, ocurre el ciclo de la materia; ambos son procesos relacionados que difieren en la forma en que entran y salen del sistema. La biomasa nos indica el nivel de producción de un ecosistema. Se debe tomar en cuenta el número de individuos, la biomasa o la energía de cada nivel trófico, lo que nos dará una idea más completa del funcionamiento de un ecosistema. La productividad total bruta es la biomasa que se produce por unidad de tiempo, o sea la cantidad de energía que se convierte en materia viva durante un periodo determinado. Los tipos de productividad total bruta son: ▶▶ Producción primaria. Se refiere al aumento de biomasa de los seres autótrofos o productores. ▶▶ Producción secundaria. Contempla la cantidad de biomasa almacenada en los niveles superiores, consumidores y descomponedores por unidad de tiempo. Los ecosistemas, al ser elementos integradores, dependen e interactúan con los ciclos biogeoquímico, los cuales de alguna manera se ven afectados por el

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3.1

LA ECOLOGÍA Y SU OBJETO DE ESTUDIO

impacto ambiental generado por el hombre, muestra de esto son las actividades que afectan el aire, el agua, el suelo y las formas vivientes en la Tierra, haciendo ya no un problema local, sino global. Los organismos obtienen esta materia para el funcionamiento en su medio, y posteriormente esta es devuelta al medio ambiente y puede pasar a otro organismo, es decir, la materia circula por todo el ambiente. Existe una movilidad como si el viaje fuera en un circuito cerrado sin salida. La materia viaja por los ecosistemas en forma cíclica, cumpliendo de esta manera distintas funciones, dependiendo del lugar donde se encuentre localizada. A este recorrido dinámico se le conoce como ciclo biogeoquímico. Los ciclos biogeoquímicos no ocurren como fenómenos aislados, sino que tienen una estrecha relación con el ciclo del agua, indispensable para el intercambio de elementos en la dinámica que se da en los distintos ciclos con los que se interactúa en la Tierra. Los ciclos biogeoquímicos pueden dividirse en dos tipos básicos: ▶▶ Gaseosos o atmosféricos. Son el ciclo del agua, el ciclo del carbono y el ciclo del nitrógeno. ▶▶ Sedimentarios. Es el ciclo del fósforo y el ciclo del azufre. El ciclo del azufre se considera de tipo híbrido puesto que circula en la atmósfera y en el sedimento. Ciclos biogeoquímicos Depósito de excremento Energía solar

Ciclo del agua Ciclo del nitrógeno Ciclo del oxígeno Ciclo del carbono Ciclo del fósforo Ciclo del azufre

Condensación

CO2 del aire

Nieve

Lluvia SO2 atmósfera

Aves marinas

Capa de ozono

N del aire

CO2

Nitratos

SO2

Fo to sín

te sis

Oxígeno en agua y bióxido de carbono

Fotosíntesis

Respiración

Ríos Animales

Compuesto de amoniaco

Descomposición

Peces

94

Descomponedoras Petróleo Cadáveres Nitratos en y excrementos de animales el suelo

Filtración o percolación Aguas subterráneas Depósito de fósforo en el suelo


LA ECOLOGÍA Y SU OBJETO DE ESTUDIO

3.1

Aprende y aplica Actividad 18

1. Realiza un mapa mental donde ejemplifiques las ciencias que se relacionan con la ecología y el aporte que hacen a ella. 2. Compara tu trabajo con el de tus compañeros.

Actividad 19

1. Indica cuáles de las disciplinas científicas que aparecen a continuación participarían para resolver los planteamientos posteriores. 2. Al finalizar comparte tus respuestas con tus compañeros. ▶▶ ▶▶ ▶▶ ▶▶ ▶▶ ▶▶

Botánica Edafología Hidrología Toxicología Fisiología Estadística

▶▶ ▶▶ ▶▶ ▶▶ ▶▶ ▶▶

Mineralogía Meteorología Química analítica Geografía Agronomía Zoología

95


3.1

LA ECOLOGÍA Y SU OBJETO DE ESTUDIO

a) ¿Cómo cambia la biodiversidad de tu localidad de acuerdo a las estaciones del año?

b) ¿Cómo afecta la contaminación del aire en las enfermedades respiratorias?

c) ¿En qué parte del bosque encontramos mayor cantidad de especies de hongos tóxicos?

Actividad 20

1. Relaciona ambas columnas. 2. Socializa las respuestas con el grupo. a) Luz solar ( )

Son algunos de los factores abióticos de los ecosistemas.

b) Humus

( )

Mezcla de gases, como el N2, O2 y vapor de agua.

c) Temperatura, luz y suelo

( )

Materia orgánica descompuesta que enriquece el suelo.

d) CO2 y O2

( )

Gases involucrados en la fotosíntesis.

e) Atmósfera

( )

Fuente principal de energía de los ecosistemas.

f) Saprofitos g) N y K

Actividad 21

1. Analiza tu entorno y elabora una lista de al menos cinco poblaciones de plantas y animales que vivan ahí, menciona además qué tipo de distribución presentan.

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LA ECOLOGÍA Y SU OBJETO DE ESTUDIO

3.1

2. Comparte con otros compañeros tus anotaciones.

Población

Distribución

Actividad 22

1. A partir de la siguiente red alimentaria de un estanque identifica a los organismos y anota el nivel trófico que corresponda en cada situación. 2. Compara tus respuestas con las de otro compañero.

a) Organismos que sólo ocupan el primer nivel trófico:

b) Organismos que sólo ocupan el segundo nivel trófico:

97


3.1

LA ECOLOGÍA Y SU OBJETO DE ESTUDIO

c) Organismos que sólo ocupan el tercer nivel trófico:

d) Organismos que sólo ocupan el cuarto nivel trófico:

e) Organismos que ocupan varios niveles dentro de la red alimenticia:

Actividad 23

1. Reúnete en equipo con tres de tus compañeros. 2. Analicen y comenten la importancia de los ciclos biogeoquímicos observables en su entorno y respondan las siguientes interrogantes. 3. Compartan sus respuestas con los demás equipos. a) ¿Cuál es la importancia que tienen los ciclos biogeoquímicos para el hombre?

b) ¿Cuáles han sido las principales causas por las que el ciclo del agua ha sufrido alteraciones? Menciona también algún ejemplo.

c) ¿Qué problema para el ciclo del nitrógeno ha generado el uso excesivo de fertilizantes en las zonas agrícolas?

98


3.2

Biomas de tu comunidad

Para empezar Contesta las siguientes preguntas: 1. ¿A qué se atribuye la gran diversidad biológica que posee nuestro país? Menciona también un ejemplo.

Comprenderás la importancia de la diversidad de los biomas acuáticos y terrestres.

2. Describe la localización, clima, suelo, flora y fauna de tres biomas cercanos a tu localidad.

3. Explica por qué es importante la conservación de los biomas del país.

GLOSARIO

Conoce Los biomas son parte del espacio geográfico, se caracterizan por el conjunto de ecosistemas terrestres o acuáticos con factores climáticos y geológicos que determinan el tipo de y fauna. En el planeta se identifican siete zonas de biomas terrestres: la selva, la taiga o bosque de coníferas, el desierto, el bosque templado, la sabana, la pradera y la tundra.

Biocenosis. Conjunto de organismos, vegetales o animales, que viven y se reproducen en determinadas condiciones de un medio o biotopo.

99


3.2

BIOMAS DE TU COMUNIDAD

De acuerdo con la Comisión Nacional de la Biodiversidad en México (Conabio), un bioma puede incluir varios ecosistemas. Por lo cual los biomas se clasifican así: Tipo de bioma

Ecosistemas que comprende

Dulceacuícola

▶▶ Ríos de planicies templadas, de montaña, costeros tropicales y subtropicales, costeros templados, de planicies tropicales y subtropicales ▶▶ Humedales ▶▶ Cuencas ▶▶ Grandes lagos ▶▶ Deltas ▶▶ Riberas ▶▶ Islas oceánicas ▶▶ Agua dulce polar ▶▶ Agua dulce de montaña.

Terrestre

▶▶ Manglares ▶▶ Sabanas y pastizales tropicales y subtropicales ▶▶ Matorrales desérticos, montañosos, tropicales, subtropicales y templados ▶▶ Bosques mediterráneos, de coníferas, secos, húmedos, de coníferas templados, mixtos templados tropicales y subtropicales. ▶▶ Bosque boreal ▶▶ Tundra.

Marino

▶▶ ▶▶ ▶▶ ▶▶ ▶▶ ▶▶ ▶▶ ▶▶ ▶▶ ▶▶

Polar Templado Tropical Corales tropicales Bosques de kelp Fuentes hidrotermales Fondos marinos (béntica) Mares abiertos (pelágica) Zonas sublitorales (neríticas) Zonas litorales.

Por eso se reconoce a México como uno de los doce países con mayor diversidad, en particular por las especies de plantas y vertebrados que habitan en los distintos ecosistemas que integran el territorio.

100

Y ESE, ¿QUIÉN ES?

José Sarukhán Kérmez (Ciudad de México, 1940.) Biólogo. Su trabajo se ha enfocado en la demografía y ecología de poblaciones de plantas, la demografía comparativa de árboles, los estudios de ciclos biogeoquímicos en selvas tropicales, la biodiversidad de México y los problemas ambientales globales y de desarrollo sustentable, así como en la educación superior y su relación con el desarrollo científico.


BIOMAS DE TU COMUNIDAD

3.2

Bioma terrestre de México Bosque tropical húmedo Bosque tropical estacionalmente seco Bosque templado Bosque húmedo de montaña Matorral xerófilo

REFLEXIONA ¿Qué importancia tiene la vegetación en el manejo del agua de lluvia sobre la superficie de los continentes?

Bioma terrestre de Jalisco Bosque de pino-encino

Palmar cultivado

Bosque de encino

Manglar

Bosque de táscate

Pastizal

Bosque mesófilo

Agricultura

Selva mediana

Cuerpo de agua

Selva baja

Asentamientos humanos

Matorral subtropical Huizachal-mezquital

Bosque de pino

Cabe recalcar que los biomas acuáticos son los ecosistemas más extensos de la Tierra, ya que la mayor parte de la superficie se encuentra cubierta por agua. Aproximadamente 71% lo ocupan los ecosistemas marinos (agua salada), y sólo 2% lo constituyen los ecosistemas de agua dulce.

ENLACE TIC

Aprende y aplica Actividad 24

1. Investiga en fuentes confiables la información necesaria para complementar el siguiente cuadro comparativo. 2. Elige uno de los biomas investigados y realiza un cartel informativo. 3. Pega tu cartel en algún pasillo de la escuela para concientizar sobre el cuidado de los biomas cercanos a tu localidad.

Escanea este código para consultar información sobre el tema “La riqueza de México”.

101


3.2

BIOMAS DE TU COMUNIDAD

Bioma terrestre (ecosistemas)

Ubicación geográfica

Biodiversidad que habita

Recursos naturales explotados

Bosque tropical perennifolio Bosque tropical caducifolio Bosque mesófilo de montaña Bosque templado de coníferas y latifoliadas Matorral y xerófilo Pastizal

Actividad 25

1. Elabora un cuadro sinóptico en el que describas los siguientes ecosistemas y el tipo de biomas al que cada uno pertenece: lago, río, arroyo, estuario, océano; incluye algunos ejemplos. 2. Reúnete con tus compañeros de equipo y analicen las semejanzas y diferencias que encuentren en su información.

102


3.3

Impacto ambiental

Para empezar Contesta: 1. ¿Qué importancia tienen los estudios de impacto ambiental?

Reconocerás las causas socioeconómicas, políticas y culturales que originan el impacto ambiental.

2. ¿Cuáles son las causas y los efectos del impacto ambiental que observas en tu localidad? ¿Qué acciones propones para disminuirlo?

3. ¿A qué se refiere la contaminación atmosférica por ruido?

4. ¿Qué causas de impacto ambiental están bajo tu control en las actividades que realizas diariamente?

Conoce Se conoce como impacto ambiental a toda alteración, modificación o cambio en el ambiente ocasionados por el hombre o la naturaleza; estos cambios pueden ser graduales, inesperados y, a su vez, catastróficos. Así es como un impacto ambiental positivo sucede cuando las consecuencias que se manifiestan en un ecosistema por dichas actividades no implican la destrucción de la vida. Por el contrario, el impacto ambiental negativo sucede al explotar los recursos de un ecosistema y provocar su degradación, así como la pérdida de sus especies. Debido a esto, se desequilibran y rompen los ciclos ecológicos y se pierde la eficiencia del ecosistema.

¿SABÍAS QUE…? Se le llama relleno sanitario a los desechos o basura despositados en un lugar sobre el que luego se construye.

103


3.3

IMPACTO AMBIENTAL

Problemas ambientales contemporáneos Actualmente podemos encontrar un gran número de problemas ambientales que no sólo impactan a nivel local, sino que se van haciendo tan complejos que amenazan el equilibrio del planeta en general. La contaminación es un fenómeno que nos afecta a todos e impacta en el entorno natural de manera significativa, siendo el mayor de los problemas que debemos enfrentar en el planeta. Estas son algunas de las consecuencias de la contaminación ambiental: ▶▶ Cambio climático. Las condiciones ambientales y climatológicas en el planeta han sufrido transformaciones debidas en gran parte a las emisiones de gases de efecto invernadero, que han ido incrementándose a lo largo del tiempo, de ahí la preocupación cada vez más grande por el aumento en la temperatura que se viene registrando en los últimos años. Cambios pequeños en la temperatura traen como consecuencia transformaciones en los ecosistemas y en todas las formas de vida. ▶▶ Efecto invernadero. Es el fenómeno que se produce cuando las radiaciones solares que absorbe la Tierra no pueden liberarse nuevamente al espacio y se quedan “atrapadas” en la atmósfera, provocando un aumento de temperatura. Esto es causado por la acumulación de ciertas sustancias que crean una capa gruesa, que es la que impide que el calor del Sol se libere. ▶▶ Agotamiento de la capa de ozono. Es uno de los cambios más significativos, ya que existen distintos gases que modifican la capa de ozono, entre los que se encuentran los compuestos clorofluorocarbonos o CFC. Estos gases se usan en aerosoles, sistemas de refrigeración, productos de limpieza y agentes formadores de espuma. ▶▶ Deforestación. Es el proceso por el cual desaparecen los bosques, generalmente por las actividades humanas como la agricultura y la industria maderera. ▶▶ Pérdida de biodiversidad. Reflejo inevitable de la reducción en la población de especies, pérdida de diversidad genética, incremento de la vulnerabilidad de las especies y cambios en los ecosistemas.

REFLEXIONA ¿Qué impacto ambiental se genera al mover una piedra grande en un bosque? ¿Existiría algún daño?

Calentamiento global Cerca del 30% de la radiación infrarroja logra escapar al espacio

ía erg

lar so

En

Radiación solar absorbida por la tierra La tierra irradia calor hacia la atmósfera (radiación infrarroja) El calentamiento de los océanos genera vapor que se suma al calor atrapado por exceso de CO2

104

Fuentes de exceso de CO2: quema de combustibles fósiles y de leña en fábricas, medios de transporte, etc.


IMPACTO AMBIENTAL

3.3

¿SABÍAS QUE…? México tiene una de las tasas más altas de deforestación en el mundo.

Problemática ambiental en tu comunidad La población humana, especialmente la que vive en las grandes ciudades, suele olvidar que depende de los servicios que los recursos naturales proporcionan a la vida, aunque en los últimos años esta problemática también se está presentando en las zonas rurales. La contaminación, en términos generales, es la alteración de las condiciones naturales del ambiente por cualquier elemento físico, químico o biológico perjudicial para la vida al encontrarse en el ambiente, alterando el ecosistema. Por su origen, los contaminantes son naturales o artificiales: ▶▶ Contaminantes naturales. Son producto de fenómenos naturales, como las erupciones volcánicas, que emiten a la atmósfera monóxido de carbono, dióxido de carbono, cenizas, ácido clorhídrico, ácido fluorhídrico, entre otros. ▶▶ Contaminantes artificiales. Son aquellos producidos por las actividades humanas, como los desechos domésticos y los industriales, los insecticidas, los fertilizantes, el esmog. Para su estudio, la contaminación se clasifica así: ▶▶ Contaminación atmosférica. Es la degradación de la atmósfera debido a la liberación de sustancias contaminantes producto de las actividades humanas. Se considera contaminante atmosférico a todo elemento tóxico que se acumula en la atmósfera y causa daño a los organismos. Como consecuencia de la contaminación del aire y debido a la inversión térmica, en las ciudades con gran actividad industrial y vehicular se forman grandes masas de lo que se conoce como esmog, cuya mezcla química de gases forma una bruma amarillo-cobriza, constituida por el ozono al nivel de la tierra, óxidos de nitrógeno, compuestos volátiles orgánicos, dióxido de sulfuro, aerosoles ácidos y gases, así como partículas suspendidas. Consecuencias: a) Inversión térmica. Es un fenómeno natural que se produce cuando una capa de aire caliente queda atrapada entre dos capas de aire frío, impidiendo la libre circulación atmosférica y provocando que se estacione a nivel del suelo. Esto resulta peligroso cuando ocurre en las grandes ciudades, porque los gases tóxicos se quedan en un nivel muy cercano a la población y su concentración puede ser diez veces más que cuando las condiciones son normales.

Y ESE, ¿QUIÉN ES?

Eugene P. Odum (Carolina del Norte, 1913-Georgia, 2002.) Sus primeras investigaciones fueron sobre aves, y por ese entonces comenzó a pensar sobre la funcionalidad de los ecosistemas. Así inició estudios de interacción entre los componentes físicos y los biológicos. Destaca su contribución en delimitar el concepto de ecosistema durante varias décadas, especialmente a partir de 1950. Además, brindó una perspectiva particular, fuertemente sistémica, en abordar el estudio del ambiente.

105


3.3

IMPACTO AMBIENTAL

b) Lluvia ácida. Se presenta cuando los contaminantes atmosféricos provenientes de las industrias, en especial el dióxido de azufre (SO2) y los óxidos de nitrógeno (NO y NO2), reaccionan con el agua de las nubes y forman ácidos sulfúrico y nítrico. La lluvia ácida no sólo afecta a los seres vivos, también provoca diferentes daños a los monumentos y edificios. ▶▶ Contaminación del agua. La contaminación del agua se define como aquella que contiene uno o más elementos que la hacen inadecuada para su uso. El agua está contaminada cuando se ve alterada en su composición o estado, directa o indirectamente, como consecuencia de la actividad humana. Se identifican varios tipos de contaminantes (industriales y urbanos), los cuales se descargan de manera directa a los cuerpos de agua; las sustancias tóxicas de minas, campos agrícolas, industrias y de otros sectores causan un mayor daño. ▶▶ Contaminación del suelo. Resulta de la actividad y los vertidos directos al suelo, en el cual hay una alteración de su composición física y química. Consecuencias: a) Pérdida del suelo. La pérdida de suelo se debe a diversos factores, uno de ellos sucede cuando los horizontes superiores se mezclan por las actividades agrícolas y son compactados por maquinaria pesada. Lo anterior ocasiona la erosión, cuya característica es que el suelo queda desnudo y expuesto a los elementos ambientales. b) Desertificación. La desertificación es la conversión de tierras en desiertos debido a la acción erosiva del viento y el agua, a la deforestación, a las prácticas de cultivo inapropiadas o al exceso de pastoreo. También se conoce como tal a la utilización excesiva del suelo que produce la transformación del terreno en un ecosistema similar al desierto. c) Generación de residuos. Son aquellos generados en las viviendas, oficinas y servicios comerciales, que por su naturaleza no son peligrosos; por ejemplo, los desechos derivados de la limpieza de vías públicas, áreas verdes, recreativas y playas. También se consideran los animales domésticos sin vida, los muebles y la chatarra, así como el cascajo y el escombro que resulta de las construcciones. También existen los de tipo industrial, su composición es muy diversa y provienen de las fábricas de alimentos, de cemento y de cerámicas, fármacos, madera y papel, metales y productos siderúrgicos, petróleo, caucho y plásticos, químicos, textiles y transformados metálicos, entre otras. Cabe mencionar que asimismo existen residuos agrícolas, provenientes de las actividades del campo. Por otro lado, también se generan residuos producto de las actividades en los hospitales, laboratorios clínicos, sanatorios, centros de salud y clínicas donde se ejerce la medicina y la investigación. Mención aparte merecen los residuos radiactivos, ya que son cualquier material contaminado con sustancias radiactivas en concentraciones de actividad superior a lo establecido. ▶▶ Contaminación por ruido. El ruido puede definirse como un sonido indeseable para la persona que lo escucha, porque no resulta agradable para su oído, además de que interfiere en la percepción de otros sonidos. El ruido ha entrado ya en la categoría de contaminante, debido a que presenta niveles mayores que la naturaleza en circunstancias normales, produciendo efectos nocivos en la salud.

106


IMPACTO AMBIENTAL

3.3

La contaminación por ruido puede llegar a causar molestias como irritabilidad y estrés, además de efectos psicológicos y fisiológicos, como la pérdida del oído. ▶▶ Contaminación visual. Es el cambio o desequilibrio del paisaje, ya sea natural o artificial, que afecta las condiciones de vida y las funciones de los seres vivos. Los efectos en la salud causados por la saturación de información visual ocasionan estrés, dolor de cabeza, pérdida momentánea de concentración por las distracciones peligrosas, principalmente a los conductores de vehículos, que pueden terminar en accidentes de tránsito; también pueden provocar cáncer por las radiaciones.

ENLACE TIC OTZO

Los problemas del medio ambiente se observan principalmente cuando algunas especies se alejan, cambia el entorno, se perciben cables y antenas de telefonía celular transformados en una telaraña de cables, se entremezclan los estilos arquitectónicos y se pierde la identidad del barrio o de la región, crece la contaminación lumínica y se encuentran tiraderos a cielo abierto que dañan sustancialmente la imagen de la ciudad.

Escanea este código para consultar información sobre el tema “¿Contaminando? ”.

Aprende y aplica Actividad 26

1. Identifica el tipo, grado y causa de los siguientes impactos ambientales y escríbelos. 2. Compara tus anotaciones con las de tus compañeros.

Impacto ambiental

Tipo

Grado

Causa

Degradación mineral del suelo por extracción de rocas en una zona minera Concentración de basura en un lago artificial cercano a un destino turístico Ampliación de un muelle destinado para recepción de cruceros turísticos que antes recibía embarcaciones pequeñas

107


3.3

IMPACTO AMBIENTAL

Actividad 27

1. Enlista al menos diez alternativas para reducir en tu casa o en tu escuela la cantidad de basura que se genera.

2. Guiado por tu profesor, participa en una lluvia de ideas con el resto del grupo para generar las acciones a implementar en la escuela.

Actividad 28

1. Investiga en fuentes confiables de información los efectos que provocan en la salud humana los siguientes contaminantes. 2. Compara tu información con la de tus compañeros de equipo y elaboren un cartel informativo para que lo peguen en los pasillos de la escuela.

108


IMPACTO AMBIENTAL

Contaminante

3.3

Efecto en la salud humana

Dióxido de azufre Monóxido de carbono Óxidos de nitrógeno Ozono Compuestos orgánicos volátiles Plomo Partículas suspendidas

109


3.4

Sustentabilidad

Para empezar Completa o contesta: 1. Anota y describe una actividad en la que se maneje algún recurso de manera sustentable.

Serás consciente de las necesidades de aplicar o ejercer acciones sustentables en tu trayectoria de vida.

2. ¿Qué características tienen los recursos naturales renovables y los no renovables?

3. Menciona al menos tres factores importantes del desarrollo sostenible o sustentable que se apliquen en tu entorno y en cuya aplicación contribuyas.

Conoce El desarrollo sostenible hoy en día es de suma importancia para el mundo. La Comisión Mundial del Medio Ambiente de la ONU lo define como el “desarrollo que satisface las necesidades del presente sin comprometer la habilidad de las generaciones futuras de satisfacer sus propias necesidades”. Para lograr un desarrollo sostenible es necesario que el ser humano cambie su mentalidad, lo cual es un proceso lento y difícil. La educación ambiental es el eje fundamental para impulsar los procesos de prevención del deterioro ambiental. La toma de conciencia de la ciudadanía en este proceso es crucial e implica una educación que fomente valores y hábitos para un medio ambiente en equilibrio. Existen algunos principios para identificar cuándo una actividad realmente sigue el enfoque del desarrollo sostenible:

110

REFLEXIONA ¿Cómo funcionan los páneles solares para generar energía eléctrica?


3.4

SUSTENTABILIDAD

▶▶ No perjudica al medio ambiente, por el contrario, lo beneficia. ▶▶ Procura que la calidad de vida de la comunidad donde se lleva a cabo se incremente. ▶▶ Aprovecha los recursos naturales, pero de manera eficiente y racional. ▶▶ Impulsa que en todos los procesos posibles se reciclen o reutilicen al máximo los recursos. ▶▶ Desarrolla y utiliza mecanismos que aprovechen las energías “limpias”. ▶▶ Promueve la restauración de zonas naturales que hayan sufrido daños. ▶▶ Busca ser autosuficiente y procura un equilibrio con la naturaleza. El objetivo principal del desarrollo sostenible es mejorar las condiciones de vida de la población, sin olvidar que los objetivos fundamentales del desarrollo sostenible son: la garantía de un equilibrio del ambiente en cuanto a sus recursos y de la actividad económica. Cabe destacar que el desarrollo sostenible no se centra en las cuestiones ambientales, es decir, las políticas de este impactan en tres áreas: económica, ecológica y social.

Calidad de vida y estrategias de sustentabilidad Para los seres humanos, aprovechar los recursos naturales implica transformarlos. La transformación de un recurso se puede dar por medio de procesos físicos, químicos o biológicos; lo importante es obtener un servicio o un bien para la población, y con esto tener o continuar con una calidad de vida estable y buena. Los recursos naturales son todos los bienes y suministros producto de los procesos naturales de la Tierra. Estos son los componentes que los organismos vivos toman de su ambiente para poder sobrevivir, y por lo general se clasifican en renovables y no renovables, de acuerdo con su capacidad de regeneración. Los recursos naturales renovables tienen como característica que con ellos podemos llegar a implementar un equilibrio entre la forma de explotarlos, transformarlos, consumirlos y reproducirlos. Mientras que los recursos naturales no renovables son aquellos que no se pueden reemplazar en un tiempo menor al que tarda su agotamiento en la naturaleza. Recursos naturales

¿SABÍAS QUE…? La energía geotérmica se obtiene al utilizar el vapor de agua que emana del subsuelo por el calor interno del planeta.

se clasifican según su Tasa de renovación

Renovables

en

No renovables

son

son Viento Agua Sol Materia vegetal Calor interno de la tierra Mareas

entonces son energías renovables

Eólica Hidráulica Solar Biomasa Geotérmica Mareomotriz

Carbón Petróleo Gas natural Uranio

111


3.4

SUSTENTABILIDAD

Es justo por el proceso de explotación inadecuado de los recursos renovables que se ha ideado una serie de estrategias para buscar su uso de manera adecuada, entre ellas están: ▶▶ El desarrollo de una agricultura sustentable. ▶▶ La conservación, manejo y aprovechamiento sustentable de las especies. ▶▶ La ecotecnología. ▶▶ Fuentes alternativas de energía.

Y ESE, ¿QUIÉN ES?

Aprende y aplica Actividad 29

1. Forma un equipo de trabajo con tres de tus compañeros y busquen información en fuentes confiables para complementar el siguiente cuadro comparativo. 2. Una vez que hayan completado el cuadro, realicen una presentación en Power Point de la energía que crean conveniente implementar en su localidad. 3. Coordinados por su profesor, presenten su trabajo al resto del grupo.

Energía alternativa

Principales características

Solar Eólica Hídrica Geotérmica Maremotriz Biomasa

Actividad 30

1. Responde a los siguientes planteamientos anotando en el paréntesis correspondiente una R si es un recurso renovable, PR si es potencialmente renovable o NR si es no renovable. 2. Socializa tus respuestas con tus compañeros.

(

)

Los combustibles fósiles como el petróleo y el carbón, o los minerales como la plata y el aluminio.

(

)

La biodiversidad, el agua potable, el aire puro y el suelo fértil de acuerdo con sus particulares características se consideran recursos...

112

Mario Molina Ciudad de México, 1943. Especializado en química atmosférica, fue uno de los primeros científicos en alertar al mundo sobre el peligro que representan para la capa de ozono los clorofluorocarbonos (CFC) empleados en aerosoles, refrigerantes y solventes, tanto de uso industrial como doméstico. Recibió el premio Nobel de Química en 1995. Es una de las figuras más comprometidas en la lucha contra la contaminación.

ENLACE TIC

Escanea este código para consultar el tema “¿Y nuestro modelo de vida?”.


SUSTENTABILIDAD

(

)

(

)

(

)

(

)

Son aquellos recursos que se encuentran en cantidades finitas y que al agotarlos tardan cientos de millones de años en ser restituidos por procesos geológicos, físicos o químicos naturales.

3.4

ENLACE TIC

La energía solar, la del viento y la energía geotérmica son consideradas como recursos de tipo. Los recursos que se recuperan más rápidamente que los recursos no renovables, pero que también pueden ser agotados si se les utiliza a mayor velocidad de la que son reemplazados por la naturaleza. Recursos que se encuentran en cantidades finitas y que al agotarlos tardan cientos de millones de años en ser restituidos por procesos geológicos, físicos o químicos naturales.

Escanea este código para consultar información sobre el tema “¿Futuro o presente sustentable? ¿Tú qué prefieres?”.

Actividad 31

1. Subraya la respuesta correcta. 2. Compara tus respuestas con las de tus compañeros. ▶▶ Son áreas biogeográficas relevantes a nivel nacional en las que habiten especies representativas de nuestra biodiversidad. a) Parques naturales b) Reservas de la biósfera c) Santuarios ▶▶ Es la energía que puede obtenerse mediante el aprovechamiento del calor interno del planeta ya sea para la generación de electricidad o al utilizar el agua caliente y vapor para la generación de electricidad. a) Biomasa b) Maremotriz c) Geotérmica ▶▶ Son áreas con una considerable riqueza de flora y fauna, o con especies, subespecies o hábitats de distribución restringida, que requieren ser preservadas o protegidas. a) Áreas de protección de flora y fauna b) Santuarios c) Áreas de protección de recursos naturales

113


Actividad integradora 3

1. Reúnete en equipo con tres de tus compañeros. 2. Organícense para cultivar de manera casera una hortaliza. 3. Documenten con fotografías y descripciones el desarrollo del cultivo. Procedimiento: a) En un pequeño espacio del jardín de la casa o en maceteros remuevan el suelo para airearlo y oxigenarlo; también pulvericen los terrones si los hay. Una vez removido el suelo, le pueden agregar estiércol o humus. b) Seleccionen la semilla que se va a emplear, tomando en cuenta la viabilidad, la germinación y que no esté contaminada por algún otro material. c) Planten la semilla y comiencen a cuidar el cultivo, riéguenlo de manera correcta para mantenerlo en buenas condiciones. d) Elaboren un reporte de la actividad realizada en el que describan los resultados obtenidos y la importancia de la producción orgánica en la vida cotidiana. e) Finalmente elaboren un cartel informativo ilustrado con las fotografías que tomaron durante el proceso de crecimiento y cosecha de su hortaliza. f) Peguen su cartel en los pasillos de la escuela a manera de exposición.

114


Evaluaciones

Evaluación sumativa ▶▶ Escribe en el paréntesis una V si el enunciado es correcto o una F si es falso. El exceso de publicidad puede considerarse como contaminante visual.

(

)

(

)

La desertificación incluye una disminución en la precipitación pluvial.

(

)

La contaminación puede tener origen físico, químico o biológico.

(

)

Cualquier sonido puede considerarse contaminación por ruido.

(

)

El ozono siempre es un contaminante.

(

)

Los cambios climáticos de los últimos años son independientes del deterioro ambiental sufrido por nuestro planeta.

(

)

Cualquier forma de materia o energía que altere negativamente un ecosistema se considera contaminación.

▶▶ Subraya la opción que completa la proposición de manera correcta. 1. A la serie de transformaciones que sufre el agua se le llama… a) Ciclo hidrotérmico. b) Ciclo geotérmico. c) Ciclo hidrológico. d) Ciclo hidrolítico. 2. Es la principal fuente de CO2 de la atmósfera. a) Evaporación b) Fijación biológica c) Fotosíntesis d) Respiración y combustión 3. Es el grupo de organismos que comparten las mismas características, que pueden reproducirse entre sí y tener descendencia fértil. a) Especie b) Potencial biótico c) Recursos renovables d) Comunidad

115


EVALUACIÓN SUMATIVA

Autoevaluación En el siguiente cuadro, marca con una

la opción que corresponda a tu desempeño.

Indicadores de desempeño

No

Aplico los niveles básicos de la ecología y su interrelación con otras ciencias. Reconozco la diversidad de ecosistemas acuáticos y terrestres. Comprendo la transferencia energética entre los diferentes niveles tróficos. Ejecuto acciones factibles y pertinentes que den solución a un problema ambiental. Discuto sobre causas socioeconómicas, políticas y culturales que dan origen al impacto ambiental. Reconozco la necesidad de asumir estilos de vida sustentables que permitan reducir el impacto ambiental que generan mis acciones.

Coevaluación Reúnete con un compañero de equipo, quien deberá anotar una en los espacios correspondientes a la valoración de tu participación en las actividades que realizaste en equipo.

Tu nombre: Nombre de tu compañero evaluador: Indicadores

Durante el desarrollo del trabajo hace sugerencias para mejorar los resultados. Aporta información de fuentes confiables relacionada directamente con el tema del trabajo. Comparte ideas y escucha con respeto las del resto del equipo. Mantiene un ánimo positivo para la realización del trabajo. Entrega sus aportaciones y materiales a tiempo y en los términos acordados. Estuvo presente y a tiempo en todas las reuniones. Cuando existe algún desacuerdo escucha las opiniones y expone sus ideas con tranquilidad.

116

Excelente

Bueno

Satisfactorio

Deficiente


BIBLIOGRAFÍA

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119


Biología II se terminó de imprimir en enero de 2018 en los talleres de Coloristas y Asociados, S.A. de C.V. Calzada de los Héroes 315, Zona Centro 37000 León, Guanajuato

Biologia 2  

Libro de texto apegado al programa del Bachillerato General por Competencias de la Universidad de Guadalajara

Biologia 2  

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