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ÍNDICE eje 1

Los materiales y sus transformaciones

eje II

Capítulo 1 propiedades de la materia • Las Las propiedades intensivas y extensivas estados de agregación • Los eléctrica • LaLa conductividad conductividad térmica • Experiencia: los materiales y el calor » clasificación de los materiales • LaSegún su origen y según sus propiedades de la materia que pueden • Propiedades medirse

8 .................... 8 ................................................ 9 .............................................. 10 ................................................ 11 .................. 11 ............................... 12 ................ 12 ........................................

13 La precisión y la exactitud.................................................... 13 andamios de la ciencia ........................................ 14 Los materiales biodegradables y reciclables Los cambios en los materiales ...................................... 16 Los cambios físicos y químicos ........................................ 16 La combustión. La combustión incompleta ............. 17 En reconstrucción: actividades de repaso e integración ............................................................................... 18 Técnicas: observar y clasificar ................................... 19 Ciencia, tecnología y sociedad ................. 20 Fabricación de plásticos que no contaminan Construido para perdurar .............................. 20 Propuestas para la comprensión, la observación y el análisis final ..........................................................................................

• » » » »

Las mezclas............................................................................. 21 sistemas materiales • Los Los sistemas materiales homogéneos

.....................................................

»

• • • •

» » » » »

La energía ............................................................................... 37 ...................................

»

• » » » »

38

transporta, se almacena, se conserva y se pierde Medición y conservación de la energía................... 39 Las formas de energía .......................................................... 40 La energía mecánica. La energía térmica. La energía química. La energía nuclear. La energía eléctrica y magnética. La energía radiante Experiencia: las transformaciones de la energía .................................................................................... 40 Las fuentes de energía ......................................................... 42 Las fuentes renovables de energía................................... 42 Las fuentes no renovables de energía............................ 43 Andamios de la ciencia ............................................................ 44 La crisis energética: qué es y cómo puede evitarse En reconstrucción: actividades de repaso e integración.................................................................................... 46 Técnicas: diseño de una experiencia ....................... 47 Ciencia, tecnología y sociedad................... 48 El desarrollo de biocombustibles Construido para perdurar ................................ 48 Propuestas para la comprensión, la observación y el análisis final

Capítulo 4

Capítulo 2

• • •

.............................................................................

energía y sus características • LaLa energía se transfiere, se transforma, se

• •

22

y heterogéneos.............................................................................. 22 Las mezclas homogéneas.................................................. 24 Soluto y solvente. El agua como solvente universal Concentración de la solución ......................................... 25 La solubilidad Métodos de separación de mezclas .......................... 26 Filtración y tamización. Decantación y centrifugación. Imantación, flotación y volatización. Evaporación y destilación Experiencia: separación de fases y componentes de un sistema ............................................. 27 Características y propiedades del agua ................ 28 Fuentes y usos del agua ...................................................... 29 El ciclo del agua ......................................................................... 30 El proceso de potabilización............................................. 31 andamios de la ciencia ........................................ 32 La situación actual del agua en nuestro planeta En reconstrucción: actividades de repaso e integración.................................................................................... 34 Técnicas: el método científico ...................................... 35 Ciencia, tecnología y sociedad................... 36 Acceder al agua es un derecho humano Construido para perdurar. .............................. 36 Propuestas para la comprensión, la observación y el análisis final

y la velocidad 64 • LaLasrapidez unidades de rapidez aceleración 65 • LaEl cálculo de la aceleración de movimientos 66 • Tipos El movimiento rectilíneo uniforme. El movimiento .....................................................

Capítulo 3

Los materiales y sus cambios ...................... 7

»

Energías, cambio y movimiento

Intercambios de energía .............................. 49

...........................................................

» » » » » »

rectilíneo uniformemente acelerado. El movimiento circular uniforme La inercia .......................................................................................... 67 Experiencia: el estado de reposo de los cuerpos ................................................................................. 67 andamios de la ciencia ........................................ 68 La representación gráfica de los movimientos En reconstrucción: actividades de repaso e integración.................................................................................... 70 Técnicas: el control de variables y las predicciones ......................................................................... 71 Ciencia, tecnología y sociedad.................... 72 Investigaciones sobre las velocidades máximas Construido para perdurar ................................. 72 Propuestas para la comprensión, la observación y el análisis final

eje III

La tierra y el universo

Capítulo 6 El sistema solar ............................................................ 73

• ElLauniverso Vía Láctea en el universo • Distancias El tamaño del universo. Las dimensiones

.......................................................................................

74

....................................................

75

de la Vía Láctea intercambios de energía mediante ondas 50 • Los El solar El sonido. La luz • Susistema origen y componentes ondas luminosas 52 • Las Los colores. La luz blanca » andamios de la ciencia Algunos modelos del sistema solar luz y los materiales 53 • LaLa visión Los planetas y los colores • Los planetas interiores » Experiencia: la luz y los espectroscopios 53 Los planetas exteriores 54 • ElLoscalor El movimiento aparente de los planetas conductores y aislantes del calor 54 en el cielo nocturno El calor y los cambios de estado 55 • Las formas de intercambio de calor El cielo nocturno desde la Tierra 55 • Los movimientos y fases de la Luna 56 » andamios de la ciencia El subsistema Sol-Tierra-Luna: los eclipses La energía en la sociedad actual • Experiencia: el movimiento aparente En reconstrucción: actividades de repaso ..

...........................................................................

76

...........................................

78

.............................................................

..........................................................

80 80 ............................................................. 81

..................................................................................

.............................................................

...........

...............................................................................................

............................

81 82 ................................ 82 ....... 83

..................................

.....................................................................

................................

.................................

........................................

» e integración » Técnicas: medición y registro de datos » Ciencia, tecnología y sociedad Formas limpias de energía » Construido para perdurar

58 .................. 59 ................... 60

....................................................................................

................................

»

de las estrellas ............................................................................... 83 ....................................... 84

astros del sistema solar • Otros Planetas enanos, satélites naturales, asteroides y meteoroides

60

Propuestas para la comprensión, la observación y el análisis final

de observación y exploración • Instrumentos En reconstrucción: actividades de repaso

» e integración » Técnicas: los modelos científicos » Ciencia, tecnología y sociedad El estudio de la Tierra desde el espacio » Construido para perdurar

..............

85

86 87 ................. 88

....................................................................................

...............................

Capítulo 5 Los movimientos ........................................................ 61

• •

El concepto de movimiento .............................................. 62 La relatividad del movimiento La trayectoria ............................................................................... 63 Los movimientos rectilíneos, curvilíneos y erráticos La trayectoria y el sistema de referencia

..............................

Propuestas para la comprensión, la observación y el análisis final

88


La interacción y la diversidad eje IV en los sistemas biológicos

Capítulo 7 La vida: unidad y diversidad....................89 características de los seres vivos • Las Están formados por células, se nutren, se

......................

• »

• • • •

» » » » »

90

reproducen, se relacionan con su entorno, crecen, se mueven, poseen adaptaciones y evolucionan La composición de los seres vivos .............................. 92 La célula Experiencia: observación de células al microscopio................................................................................. 92 Las células procariotas y eucariotas......................... 93 Los niveles de organización .............................................. 94 La clasificación de los seres vivos ............................... 96 Los criterios ...................................................................................... 96 La clasificación linneana .......................................................... 96 Los reinos ..........................................................................................97 andamios de la ciencia........................................... 98 La biodiversidad hoy En reconstrucción: actividades de repaso e integración.................................................................................. 100 Técnicas: el uso del microscopio................................101 Ciencia, tecnología y sociedad.................. 102 La “fabricación” de células Construido para perdurar ............................. 102 Propuestas para la comprensión, la observación y el análisis final

Capítulo 8 Transformaciones de la materia y la energía en el ecosistema ............ 103

• •

»

• • •

» » » » »

Los ecosistemas .......................................................................104 La obtención de materia y energía en el ecosistema. La importancia de los productores Flujo de la energía y la materia en el ecosistema .......................................................................106 Los niveles tróficos Experiencia: la relación entre la fotosíntesis y el crecimiento ............................................................................106 Las relaciones alimentarias en el ecosistema 108 Las cadenas alimentarias. Las redes alimentarias El ciclo de la materia ..............................................................110 El ciclo del carbono El flujo de la energía ................................................................111 andamios de la ciencia.......................................... 112 La introducción y/o pérdida de especies En reconstrucción: actividades de repaso e integración.................................................................................... 114 Técnicas: observar, concluir e inferir ....................... 115 Ciencia, tecnología y sociedad .................116 Los gases de efecto invernadero Construido para perdurar ..............................116 Propuestas para la comprensión, la observación y el análisis final

Capítulo 9

Capítulo 11

Las plantas ......................................................................... 117

Los hongos, las bacterias y los protistas .............................................................. 155

• •

• • • • • • • » • • » » » » »

Surgimiento de las plantas actuales ........................118 La diversidad y la clasificación de las plantas .......119 Las plantas no vasculares y las plantas vasculares. Los helechos, los gimnospermas y los angiospermas La nutrición de las plantas ............................................. 120 La fotosíntesis. La respiración celular El transporte de sustancias ........................................... 122 La excreción ................................................................................ 123 La transpiración La relación con el medio ................................................... 124 Los tropismos y las nastias La reproducción sexual ...................................................... 125 La polinización y la formación de la semilla ..... 126 La germinación ......................................................................... 127 Experiencia: condiciones para la germinación ... 127 La reproducción sexual en las plantas sin flor 128 La reproducción asexual ................................................... 129 Los injertos, los rizomas y los tubérculos andamios de la ciencia........................................ 130 El problema de la deforestación En reconstrucción: actividades de repaso e integración.................................................................................. 132 Técnicas: la presentación de los resultados ..... 133 Ciencia, tecnología y sociedad ............... 134 La etnobotánica Construido para perdurar ............................ 134 Propuestas para la comprensión, la observación y el análisis final

Capítulo 10 Los animales .................................................................. 135

• • • • • • • •

»

• • • •

» » » » »

La clasificación de los animales ................................. 136 Los vertebrados y los invertebrados La nutrición en los animales ......................................... 137 La digestión en los invertebrados ............................. 138 La digestión en los vertebrados.................................. 139 El intercambio de gases con el ambiente ........... 140 La respiración cutánea, la traqueal, la branquial y la pulmonar Los tipos de sistemas circulatorios......................... 142 La excreción en los animales ........................................ 143 La relación con el medio ................................................... 144 El sistema endocrino. El sistema nervioso en los invertebrados. El sistema nervioso en los vertebrados Experiencia: las respuestas a los estímulos....... 145 La reproducción sexual ...................................................... 146 La reproducción asexual ................................................... 147 El desarrollo antes de nacer .......................................... 148 Ovulíparos, ovíparos, ovovivíparos y vivíparos El desarrollo después de nacer ................................... 149 andamios de la ciencia........................................ 150 Las especies En reconstrucción: actividades de repaso e integración.................................................................................. 152 Técnicas: búsqueda y análisis de información 153 Ciencia, tecnología y sociedad ............... 154 La identificación de las especies por su adn Construido para perdurar ............................ 154 Propuestas para la comprensión, la observación y el análisis final

hongos • Los Clasificación. Reproducción. Nutrición bacterias • Las Clasificación. Reproducción. Nutrición

»

• » » » » »

.....................................................................................

156

..............................................................................

158

Los protistas................................................................................. 160 Los protozoos. Las algas Experiencia: observación de fitoplancton al microscopio............................................................................... 161 Los microorganismos y las personas ..................... 162 Los microorganismos beneficiosos. Los microorganismos perjudiciales. El mal de Chagas- Mazza andamios de la ciencia........................................ 164 La importancia económica de los hongos y microorganismos En reconstrucción: actividades de repaso e integración.................................................................................. 166 Técnicas: la argumentación en ciencias.............. 167 Ciencia, tecnología y sociedad................. 168 Técnicas de biorremedación Construido para perdurar ............................ 168 Propuestas para la comprensión, la observación y el análisis final

Capítulo 12 El cuerpo humano y la salud ............... 169

integral del cuerpo humano 170 • El funcionamiento digestivo 172 • ElLossistema órganos y las glándulas del sistema. La digestión ..............................................................

» Experiencia: la función de las enzimas

digestivas ........................................................................................ 172

respiración 174 • LaEl pasaje del aire a la sangre 176 • LaLoscirculación circuitos que realiza la sangre excreción ......................................................... 178 • LaEl sistema 179 • andamioslinfático de la ciencia 180 .............................................................................

.............................................................................

»

• • •

» » » »

................................................................ .......................................

Una alimentación equilibrada El control de las funciones ................................................... 182 El sistema nervioso. El sistema endocrino. La pubertad La reproducción .......................................................................... 184 El sistema reproductor masculino. El sistema reproductor femenino. El ciclo menstrual El desarrollo antes de nacer................................................ 186 En reconstrucción: actividades de repaso e integración.................................................................................. 188 Técnicas: adopción de posturas críticas y argumentación ........................................................................ 189 Ciencia, tecnología y sociedad .............. 190 La ciencia y la expectativa de vida Construido para perdurar ........................... 190 Propuestas para la comprensión, la observación y el análisis final

Bibliografía........................................................................ 191


Eje IV: La interacción y la diversidad en los sistemas biológicos

La vida:

unidad y diversidad niveles de organización

características

›› moneras protistas ›› plantas hongos › animales

1.

Ordená los siguientes elementos de acuerdo a su nivel de complejidad.

agua celulosa del pasto bacteria hormiga

2. Hacé una lista de los orga-

nismos que podrían vivir en el ambiente que se ve en la imagen.

3.

Elegí dos de ellos y comparalos identificando similitudes y diferencias.

4. Si tuvieras que agruparlos,

¿cómo lo harías? ¿Qué características considerarías para clasificarlos?

5. Respondé.

a. ¿En qué casos los organismos se relacionan con su entorno? b. ¿Qué acciones realizan? c. ¿Toman sustancias del medio que los rodea? ¿Aportan sustancias al medio?

DE A DOS Conversen y respondan a partir de lo trabajado en estas actividades. ¿Qué piensan que tienen en común todos los seres vivos?

clasificación

biodiversidad


características

¿Cómo se construyó… la teoría sobre el origen de los seres vivos?

E

n realidad, no hubo solo una teoría, sino muchas. Surgieron en distintas épocas e incluso varias convivieron, con más o menos apoyo de la comunidad científica. Basados en diversas evidencias, en la actualidad los científicos piensan que la vida surgió hace unos 3.500 millones de años. En principio, solo había organismos unicelulares muy simples. Estos organismos se habrían modificado a través del tiempo, hasta formar millones de especies diferentes.

UNIDAD EN LA DIVERSIDAD

¿Cuáles son las características de los seres vivos?

A

pesar de su enorme variedad, todos los seres vivos comparten una serie de características que los diferencian de los componentes inertes de un ambiente. Están formados por células. La célula es la unidad estructural y funcional de los seres vivos, porque los forma y lleva a cabo todas sus funciones vitales, como reproducirse, respirar y nutrirse. Algunos organismos, como las bacterias, están constituidos por una única célula. Se denominan unicelulares. Por lo general, son microscópicos. El resto de los seres vivos, como las plantas, los hongos y los animales, son pluricelulares, ya que están formados por un gran número de células. Se nutren. Una condición para el mantenimiento de la vida de cualquier ser vivo es el intercambio constante de materia y energía con el entorno. Esto les permite mantener su estructura y organización corporal, reparar las partes del cuerpo que se dañan, generar nuevas células, crecer y reproducirse. Los seres vivos utilizan una parte de la materia y energía que incorporan, y almacenan el resto. El proceso por el cual obtienen materia y energía mediante su alimentación se denomina nutrición. Tienen la capacidad de reproducirse. reproducirse La reproducción es el proceso mediante el cual los seres vivos dan origen a nuevos organismos, semejantes o iguales a sí mismos. La reproducción puede ser sexual o asexual, pero en todos los casos implica la transferencia de información hereditaria de una generación a otra.

Los peces tienen branquias mediante las cuales obtienen el oxígeno presente en el agua y aletas que les permiten desplazarse; por eso, pueden habitar ambientes acuáticos. Estas mismas características no les permitirían vivir en un ambiente aeroterrestre.

90

CIENCIAS NATURALES

En los organismos pluricelulares, el crecimiento implica el aumento del número de células que los forman. Durante la etapa de la vida en la que los organismos pluricelulares crecen, el número de células nuevas es mayor al número de células que mueren.


Se relacionan con su entorno. Los seres vivos perciben los cambios que ocurren dentro y fuera de ellos. Estos cambios constituyen estímulos. La capacidad de reaccionar frente a los estímulos recibe el nombre de irritabilidad y permite a los seres vivos mantener estables sus condiciones internas, como la cantidad de agua y de oxígeno, la temperatura y la presión corporal, entre otras. La propiedad de mantener estables las condiciones internas se denomina homeostasis. Crecen. Los seres vivos crecen, es decir que aumentan de tamaño, a lo largo de toda su vida o en una etapa de ella. Algunos también se desarrollan: experimentan cambios internos y externos. Se mueven por sí mismos. Una de las respuestas a la irritabilidad es el movimiento. Algunos seres vivos, como casi todos los animales, también se desplazan, es decir que van de un lugar a otro por sí mismos. En cambio, hay otros, como las plantas, que realizan movimientos pero no pueden trasladarse por sus propios medios. Poseen adaptaciones y evolucionan. Los organismos poseen ciertas características que les permiten vivir en algunos ambientes y en otros no. Son características naturales que aumentan sus probabilidades de sobrevivir en determinados ambientes. Por ejemplo, los pingüinos viven en zonas frías y tienen, entre otras características, una gruesa capa de grasa bajo la piel, que funciona como aislante del calor. Estas características reciben el nombre de adaptaciones y son el resultado de un largo proceso de cambio y diversificación llamado evolución.

espacio de producción

1 Elijan dos de los siguientes organismos y, entre todos, describan a grandes rasgos cómo son en ellos las características comunes a todos los seres vivos.

• •

Dicho esto: ¿qué caracteriza a un ser vivo? ¿Cómo lo diferenciarías de un objeto inerte?

Al nadar en el mar, podemos rozar el cuerpo de una medusa. En respuesta a este estímulo, las medusas liberan sustancias irritantes que nos producen dolorosas lesiones.

2

sauce león bacteria hongo sombrero jirafa alga

Respondé en tu carpeta.

a. ¿En qué casos los seres vivos intercambian materia y energía con su entorno? b. ¿Podrían vivir si no se relacionaran con el medio?

3 Escribí tres ejemplos de cómo la chinchilla, un pequeño roedor, se relaciona con el entorno. 4

Explicá la diferencia entre…

a. crecimiento y desarrollo. b. crecimiento y reproducción.

La nutrición incluye una serie de procesos: la elaboración del alimento (en los organismos autótrofos) o su incorporación (en los heterótrofos), así como las funciones de digestión, respiración, circulación y excreción.

CAPÍTULO 7

91


características

DE LO MÁS SIMPLE A LO MÁS COMPLEJO

¿Cómo están compuestos los seres vivos?

S

egún su composición química, las sustancias que forman a los seres vivos se clasifican en orgánicas e inorgánicas (el agua y los minerales). El agua es el principal componente de todos los seres vivos. Constituye entre el 60% y el 90% de su estructura. Disuelve sustancias, las transporta y participa en las transformaciones y procesos que ocurren en las células. Los minerales están presentes en pequeñas cantidades, pero son fundamentales para el funcionamiento del organismo. Las sustancias orgánicas que se encuentran en mayor proporción en el cuerpo de los seres vivos son los glúcidos, los lípidos, las proteínas y los ácidos nucleicos.

• •

La célula

Los anticuerpos son proteínas que reconocen agentes que pueden causarle daño al organismo, como ciertas bacterias, virus o parásitos.

La célula es la unidad estructural y funcional de los seres vivos. En ella se realizan actividades que se pueden agrupar en tres funciones básicas: nutrición, relación y reproducción. Todas las células comparten una serie de características estructurales: Las rodea una membrana muy delgada, denominada membrana plasmática. Esta membrana regula la entrada y la salida de sustancias. Contienen citoplasma, un medio donde se llevan a cabo las reacciones químicas de la célula. Poseen material genético (adn), que guarda la información necesaria para el funcionamiento de sus partes y que se pasa a las nuevas células. Como veremos, según la ubicación del material genético, se distinguen dos tipos de células: procariotas y eucariotas.

• • •

Manos a la obra: observación de células al microscopio El objetivo de esta actividad es que se familiaricen con el uso del microscopio (pueden recurrir a la sección “Más herra-

a. Corten la cebolla por la mitad y se-

mientas de la ciencia”), el registro de ob-

leccionen algunas capas. Con la pinza,

servaciones y el diseño de experiencias.

desprendan una capa fina y colóquenla sobre un portaobjetos.

Materiales

• • • • •

microscopio

• •

b. Con el gotero, coloquen una gota de portaob-

colorante y dos de agua sobre la muestra.

una pinza de de-

Presionen suavemente con el cubreobje-

una cebolla

jetos y cubreobjetos

colorante:

tos y, para retirar el exceso de líquido,

yodo, azul de metileno o colorante ve-

utilicen servilletas. Coloquen el prepara-

getal

do en el microscopio y observen.

pilar

92

Procedimiento

agua

un gotero

servilletas de papel

CIENCIAS NATURALES

Observaciones y conclusiones

1

Dibujen lo observado y coloquen el nombre de las estructuras que reconocen. Consideren que las células vegetales tienen pared celular. Lo que se observa como límite celular es la pared celular y no la membrana.

2

Repitan la experiencia con otros tejidos animales y vegetales. Describan los pasos que seguirán. Pueden buscar más información en internet.


Procariotas y eucariotas

Las células procariotas carecen de núcleo, en ellas el material genético se encuentra suelto en el citoplasma. Las bacterias y las cianobacterias* son los seres vivos que están constituidos por células procariotas. Las células eucariotas tienen núcleo y son más grandes que las células procariotas. En ellas, el material genético se halla dentro de un núcleo y este se encuentra rodeado por una membrana y separado del citoplasma. A su vez, las células eucariotas pueden ser vegetales o animales.

glosario *cianobacterias: se trata de bacterias autótrofas, es decir, aquellas que producen sustancias orgánicas.

modelo de célula vegetal

mitocondrias

modelo de célula animal

cloroplastos

núcleo

núcleo

mitocondrias

pared celular

material genético membrana celular

membrana celular

material genético

espacio de producción

1 Respondan las siguientes preguntas en su carpeta. a. ¿Cuáles son las características generales de todas las células? b. ¿Cuáles son las diferencias entre las células procariotas y las eucariotas?

2 Armá un esquema donde describas los distintos tipos de células estudiados, y sus características. 3

La forma de las células se relaciona con su función. Investiguen y expliquen el siguiente ejemplo.

La elodea es una planta acuática. Dentro de sus células se pueden ver unos "granos" de color verde: en ellos se encuentra la clorofila, un pigmento. ¿En qué proceso interviene la clorofila? ¿Cómo se relaciona con la estructura de la célula?

CAPÍTULO 7

93


niveles de organización

NIVELES DE ORGANIZACIÓN Y PROPIEDADES EMERGENTES

Estación Links Todo comienza con el átomo Mirá el video y aprendé más sobre la organización de la materia.

¿Cómo se organiza la materia? L

a respuesta a la pregunta de qué diferencia a un ser vivo de la materia inerte hay que buscarla en la organización de la materia. En los seres vivos, la materia se ordena en diferentes instancias llamadas niveles de organización biológica. Cada nivel, desde el más simple hasta el más complejo, tiene características particulares que no se encuentran en los niveles superiores e inferiores, denominadas propiedades emergentes, que surgen o emergen de la interacción entre sus componentes.

Materia inerte

Nivel atómico

Nivel molecular

Nivel molecular complejo

átomo

molécula

organela

Porción mínima en la que puede dividirse un elemento químico.

Organización de átomos que cumplen funciones específicas en determinados sectores de las células.

Estructuras con funciones especializadas.

célula

tejido

órgano

Organización de organelas que lleva a cabo las funciones vitales de un ser vivo.

Células similares que se organizan y cumplen una función particular.

Organización de diferentes tejidos que cumplen una función determinada.

(organelas)

Materia viva-organismo

Nivel celular

Nivel tisular

Nivel orgánico

Nivel de sistema de órganos

Nivel individuo

sistema de órganos Conjunto de órganos coordinados que tienen una función en común.

94

CIENCIAS NATURALES


Más allá del organismo Los otros niveles de organización comprenden el agrupamiento de individuos. De esta manera, los organismos de una misma especie que habitan en un lugar y tiempo determinados conforman una población. A su vez, las diferentes poblaciones que viven en un área determinada e interactúan entre sí forman una comunidad. Por su parte, una comunidad y el ambiente físico en el que esta vive forman un ecosistema. El mayor ecosistema es la biosfera, que está integrada por todos los ecosistemas de la Tierra y es el conjunto de todos los seres vivos de nuestro planeta.

Dicho esto: ¿a partir de qué nivel se puede considerar que hay un ser vivo? ¿Qué niveles comprenden un conjunto de individuos?

El estudio del ecosistema El ecosistema es un conjunto de elementos que interaccionan entre sí. Dichos elementos son los seres vivos, los factores abióticos y las interacciones entre ambos. La ciencia que estudia los ecosistemas es la ecología, una rama de la biología. Al analizar un ecosistema, es el ecólogo que lo estudia quien define sus límites. De acuerdo con los objetivos de su trabajo, puede analizarse desde un ecosistema completo presente en un charco hasta un bosque. En cualquier caso, es una unidad compleja donde se integran y relacionan los componentes vivos y no vivos del ambiente.

espacio de producción

1 Observá la imagen de esta página e identificá:

un individuo una población un ecosistema una comunidad

2 Definí los niveles que se mencionaron en el punto anterior. 3

Da ejemplos de todos aquellos niveles no mencionados hasta ahora.

4

Respondé. El ecosistema, ¿es algo natural o una categoría creada por las personas? ¿Por qué? Justificá tu respuesta.

5

Indicá cuál es la utilidad de ordenar los distintos componentes del planeta en niveles. Contestá. ¿Qué son las propiedades emergentes?

Ecosistema

95


clasificación

Dicen por ahí… que el hombre desciende del mono

Q

uizá escucharon decir que los humanos “venimos” de los monos. Pero no todo es tan sencillo en el estudio de la vida. Para los científicos, el punto de inicio de la historia de la humanidad empezó con los primates, hace 65 millones de años. Entre las especies que pertenecen a los primates están, además del ser humano, los simios, los monos y las musarañas. Todas estas especies pertenecen a la misma familia, por eso tienen similitudes. Se cree que el ser humano tuvo con ellos un ancestro común. Hace unos 6 o 7 millones de años, habrían aparecido los homínidos, que posteriormente dieron lugar a la aparición del género Homo. A él pertenecemos los humanos, pero no los monos ni los chimpancés. La evolución del hombre, por lo tanto, no ha sido lineal.

AGRUPAR LO DIVERSO

¿Cómo se pueden clasificar los seres vivos?

Y

a desde la Antigüedad, quienes estudiaban a los seres vivos intentaron reunirlos en diferentes grupos. Con el transcurso del tiempo y a medida que se conocían nuevos organismos, la necesidad de ordenarlos para poder conocerlos se hizo cada vez mayor. Esto llevó a las personas a desarrollar diversos métodos de clasificación. Pero antes de clasificar, debe establecerse al menos un criterio. Es decir que debe elegirse un rasgo o característica que permita separarlos en grupos. Cada característica constituye un criterio de clasificación. Al clasificar seres vivos, se toman en cuenta diversas características.

El sistema de clasificación actual En la actualidad, el sistema de clasificación de los seres vivos más utilizado es el que se inició con los trabajos de Carl von Linneo, en el siglo xviii. Linneo ideó un sistema en el que los seres vivos se agrupan en diferentes categorías jerárquicas, es decir que cada nueva categoría incluye a las anteriores. La categoría de menor jerarquía es la de especie: aquellos organismos similares que pueden reproducirse entre sí y dejar descendencia fértil. Las especies que comparten determinadas características se reúnen en géneros; los géneros, en familias; y así sucesivamente. La categoría más grande es la de reino. La clasificación de los seres vivos en reinos se basa en tres criterios: El tipo de células (procariotas o eucariotas). La cantidad de células (unicelulares o pluricelulares). La forma en que se alimentan (autótrofos o heterótrofos). Se distinguen cinco reinos: Monera (bacterias), Protista (algas, protozoos), Fungi (líquenes y hongos), Planta (musgos, helechos, coníferas y plantas con flor) y Animal (animales).

• • •

animales

hongos

plantas protistas

bacterias

96

CIENCIAS NATURALES

arqueas monera


reinos/ criterios

monera

protista

fungi

planta

animal

Nivel de organización

Unicelulares

Unicelulares (algas unicelulares y protozoos) y pluricelulares (algas pardas, algas rojas, etc.)

Pluricelulares (excepto la levadura, que es unicelular)

Pluricelulares

Pluricelulares

Forma de obtener su alimento

Autótrofos y heterótrofos

Autótrofos (algas) y heterótrofos (protozoos)

Heterótrofos

Autótrofos

Heterótrofos

Tipo de células

Procariotas. Todas las funciones se realizan en la membrana plasmática y en el citoplasma

Eucariotas

Eucariotas

Eucariotas

Eucariotas

Nivel que ocupan en el ecosistema: productor, consumidor o descomponedor

Descomponedores (mayoritariamente). También hay bacterias autótrofas

Productores (algas) y consumidores (protozoos)

Descomponedores

Productores

Consumidores (herbívoros, carnívoros y omnívoros)

Nivel de organización que alcanzan en este reino

Celular

Celular (algas unicelulares y protozoos). Tisular (algas pardas, etc.)

Celular o tisular

Órganos

Sistema de órganos

Imágenes

espacio de producción

1

Lean con atención las siguientes descripciones de seres vivos e indiquen dentro de qué reino se ubican y por qué.

Los paramecios son organismos unicelulares que viven en aguas estancadas. Son heterótrofos y consumen, en general, bacterias, algas y levaduras. Pueden reproducirse tanto sexual como asexualmente. Son eucariotas.

Las esponjas de mar son animales •invertebrados, casi todos marinos. Prácticamente no se desplazan. Las células que los forman constituyen tejidos, pero estos no llegan a conformar órganos.

La especie Cryptococcus gattii vive principalmente en climas tropicales y subtropicales. En los seres humanos, causa, entre otras, una enfermedad pulmonar, la criptococosis.

2

Volvé a leer los casos anteriores y subrayá todas aquellas características que no sean criterios útiles para clasificar a los seres vivos en reinos.

3

Respondé. ¿Por qué, a la hora de estudiarlos, es útil clasificar a los seres vivos? ¿Por qué se habla de un sistema de clasificación jerárquico? Da ejemplos.

• •

CAPÍTULO 7

97


Anda mios de la cie nc ia

¿Qué es y qué está sucediendo con la biodiversidad? A Hagan una puesta en común y formulen una definición sobre el concepto de biodiversidad.

Luego, expliquen qué propone el siguiente texto.

El valor de la biodiversidad

L

a Asamblea General de las Naciones Unidas proclamó el 2010 como el Año Internacional de la Diversidad Biológica. Conocemos aproximadamente 1.200.000 especies pero quedarían más de 100 millones sin descubrir. ¿Merece la pena conservar las que están peligro o descubrir las desconocidas? He aquí varios principios de por qué hacerlo. Principio ético. La probabilidad de vida es ínfima. De momento, solo se conoce en este extraño y recóndito rincón del universo. Por lo tanto, existir es un milagro. ¿Por qué salvar una especie? Solo porque existe. Principio estético. La naturaleza es la fuente primaria de toda belleza. Todo lo vivo es bello. ¿Por qué salvar a una especie? Solo por eso, porque forma parte de la belleza.

Principio científico. Una especie es un enigma. ¿Por qué salvarla? Para salvar el enigma. Cada especie encierra un montón de respuestas. Principio de complementariedad. Las especies son piezas del entramado de la vida. ¿Por qué salvar una especie? Porque de cada especie dependen muchas otras. Principio económico. (Para los escépticos de los principios anteriores). Toda la comida, la tercera parte de los medicamentos y buena parte de los materiales que usamos provienen de los seres vivos. ¿Por qué salvar una especie? Porque son posibles recursos, y posibles soluciones.

Por José Templado (Adaptación). Disponible en http:// www.2010biodiversidad.es/biodiversidad2010.php

B Observen las imágenes. ¿En cuál dirían que hay mayor biodiversidad? ¿Por qué?

98

CIENCIAS NATURALES


C Según el gráfico, ¿qué es la biodiversidad?

+

especies genes ecosistemas interacciones espacio y tiempo

Cada uno de los componentes de la biodiversidad cumple un papel clave para el adecuado funcionamiento de la vida en nuestro planeta. Fuente: Descubre. Fundación andaluza para la divulgación de la información y el conocimiento. http://enlacesdelavida.cienciadirecta.com/

biodiversidad

D Lean estos textos. ¿Qué importancia tiene cada especie para todas las demás que existen? Las ballenas son maravillosos seres vivientes que asombraron y asombran a los seres humanos. En el siglo xix, parte de Europa se alumbraba con su aceite y con velas hechas con grasa de su cabeza. Cuando las ballenas del hemisferio norte comenzaron a mermar, la caza se extendió al hemisferio sur. La matanza fue tal que en 1946 debieron ser protegidas por un convenio internacional, ya que se encontraban en peligro de extinción. Pero las flotas japonesas siguen cazándolas en los mares del hemisferio sur aduciendo “fines de investigación”. Una mirada ambiental, que incorpore las interacciones entre los ecosistemas y la actividad humana, exploraría qué lugar ocupan las ballenas en las redes alimentarias en su ecosistema. ¿Qué pasa con el resto de los seres vivos del ecosistema si desaparecen las ballenas? .

Fuente: Curtis, Helena; Barnes, N. Sue; Schenek, Adriana; Massarini, Alicia. Curtis Biología. Buenos Aires: Médica Panamericana, 2011

La Cumbre de la Tierra Río+20 se celebró del 20 al 22 de junio de 2012 en Río de Janeiro, Brasil. Art. 197. Reafirmamos el valor de la diversidad biológica (...) y el papel que desempeña en el mantenimiento de ecosistemas que prestan servicios esenciales para el desarrollo sostenible y el bienestar humano. Reconocemos la gravedad de la pérdida mundial de biodiversidad y la degradación de los ecosistemas y ponemos de relieve que afectan a la seguridad alimentaria y la nutrición, el abastecimiento de agua y el acceso al agua, la salud de los pueblos de todo el mundo, incluidas las generaciones presentes y futuras. Reconocemos que los conocimientos, innovaciones y prácticas tradicionales de los pueblos indígenas y las comunidades locales aportan una contribución importante a la conservación y uso sostenible de la biodiversidad y su aplicación más amplia puede apoyar el bienestar social y los medios de vida sostenibles (...).

Columna de debate

1 Luego de leer, reformulen el concepto de biodiversidad. Para hacerlo, tengan en cuenta la definición de ecosistema. 2

Comparen la fuente del punto A con las fuentes del punto D. ¿Cuál se basa en un conocimiento científico?

3

Piensen y respondan. ¿Alguna fuente les parece más válida que otra? ¿Por qué?

4

Comparen las imágenes. ¿En cuál se observa una mayor intervención de las personas? Fundamenten.

5 ¿Cuál es la importancia de la biodiversidad? ¿Qué pasa cada vez que desaparece una especie? Saquen conclusiones al respecto. 6

Enuncien algunas medidas para proteger la biodiversidad.

CAPÍTULO 7

99


En reconstrucción

1

Explicá por qué las siguientes afirmaciones son ciertas.

6

Respondé las siguientes preguntas.

a. Una planta no se desplaza por sí misma y, sin embargo, es un

a. ¿Por qué se dice que todos los seres vivos provienen de un

ser vivo. b. Un automóvil se desplaza e intercambia materia y energía con el ambiente, pero no está vivo.

b. Las levaduras son seres vivos microscópicos. Sin embargo,

2

Respondé. Si encontraras un objeto que a simple vista no pareciera ser un ser vivo. ¿Qué tendrías en cuenta para definirlo? En caso de tratarse de un ser vivo, ¿qué características debería tener?

ancestro común?

se las incluye en el reino de los hongos. ¿Por qué?

7

Observá la imagen y completá.

3 Marcá con una las características que comparten todos los seres vivos. a. Están formados por células eucariotas. b. Responden a estímulos. c. Fabrican su propio alimento. d. Son capaces de reproducirse de forma asexual. e. Intercambian materia y energía con el ambiente. f. Se nutren. g. Crecen. h. Son pluricelulares.

4

Determiná a qué reino hacen referencia las siguientes características.

• •

• •

célula procariota reproducción asexual

heterótrofo unicelular

a. Un individuo: b. Una población: c. Una comunidad:

Reino:

d. Una especie:

célula eucariota

heterótrofo

descomponedor

8

Las siguientes oraciones tienen errores. Corregilas en tu carpeta.

Reino:

a. Los seres vivos agrupados en el reino Monera son pluricelula-

célula eucariota

autótrofo

pluricelular

res y eucariotas.

productor

heterótrofa.

Reino:

c. La célula es la sustancia que forma a todos los seres vivos.

5

9 Relean el capítulo e identifiquen otros criterios que permitan clasificar a los seres vivos además de los taxonómicos, que los dividen en cinco reinos.

Confeccioná las dos fichas de los reinos que no se mencionaron en el punto anterior.

100

b. Las plantas son pluricelulares, eucariotas y tienen nutrición

CIENCIAS NATURALES


10 Ordenen con números del 1 al 8 los siguientes niveles de complejidad.

a. Molécula de oxígeno

e. Corazón

b. Sistema circulatorio

f. Átomo de oxígeno

c. Planeta Tierra

g. Glóbulo rojo

d. Gato

h. Tejido sanguíneo

11 Luego de haber estudiado todo el capítulo, relean la hipótesis y las respuestas dadas en la apertura.

a. Modifíquenlas si fuese necesario. b. ¿Qué otras podrían agregar ahora?

12 Trabajen en pequeños grupos. Elijan un tipo de célula y construyan (utilizando materiales como plastilina, fideos secos, papel, lápices, etcétera) un modelo que permita representarla. Luego, expongan a sus compañeros la construcción realizada. Entre todos, respondan.

a. ¿Qué representa cada material empleado? b. ¿Qué información les brinda el modelo construido? ¿Qué datos no pueden obtener a partir de él?

13 Determiná dentro de qué reino incluirías a los siguientes seres vivos, y explicá el criterio que utilizaste.

manzano

• •

levadura hormiga caracol piña

E. Observen a través del ocular. Giren

sujeta las lentes del objetivo hasta que la menor (x10) esté en línea con el cilindro. Cuando la lente se ubique correctamente, puede sentirse una especie de “golpe”.

lentamente la perilla de enfoque grueso. ¡Atención! Deben bajar el cilindro con suavidad, o, de lo contrario, puede romperse el portaobjeto. Observen una vez más la muestra a través del ocular, hasta que la vean con claridad.

B. Orienten el espejo hacia una

F. Giren la perilla de enfoque fino para

C. Coloquen el portaobjetos con la

G. Controlen nuevamente que la muestra

A. Giren con suavidad el disco que

fuente de luz, como una lámpara (que esté a unos 15 o 20 cm del espejo). Si el microscopio tiene fuente de luz propia, enciéndanla.

muestra (que debe ser suficientemente delgada como para que la luz la atraviese) sobre la platina y observen a través del ocular.

D.

Orienten el espejo. Abran y cierren el condensador para encontrar la cantidad de luz adecuada. Miren por fuera del microscopio y revisen que la muestra se encuentre justo debajo del condensador.

bacteria

ocular

Más herramientas de la ciencia ¿Cómo se usa el microscopio?

perilla de enfoque grueso

perilla de enfoque fino

objetivos

mejorar la nitidez de la imagen. Una vez que hayan conseguido una buena nitidez, giren las lentes del objetivo y pasen a un aumento mayor. muestra

esté justo sobre el condensador. Observen a través del ocular y enfoquen la imagen con la perilla de enfoque fino hasta que diafragma puedan verla nítidamente.

H. Calculen el aumento. Multipliquen

el aumento del ocular por el del objetivo. Por ejemplo: si el ocular dice “x15”, y en el objetivo se lee “x20”, el aumento final será de 300 veces.

platina

condensador espejo

CAPÍTULO 7

101


d

Ciencia, tecnología y socieda “Y el hombre creó vida...”

Así se tituló la revista británica The Economist en mayo de 2010. La portada parodiaba La creación de Adán, un cuadro de Miguel Ángel en el que, en lugar de Dios dando vida a Adán, se mostraba a Adán dando vida a una bacteria con su notebook. Podrá discutirse la validez de ese titular (¿qué es la vida?), pero sin dudas un nuevo hito en la biotecnología había sido alcanzado. Tras quince años de trabajo, el genetista Craig Venter y su equipo habían desarrollado la primera célula viva controlada enteramente por adn sintético. Para lograrlo, los investigadores decodificaron la secuencia de adn de una bacteria existente utilizando una computadora para “leer” cada una de las letras del código genético. Copiando esta secuencia, combinaron las sustancias químicas necesarias para construir una molécula de adn sintético. Luego, vaciaron de adn una bacteria bien conocida por ellos ((Mycobacterium genitallium genitallium) y le insertaron la molécula de adn sintético. A las pocas horas, los investigadores observaron que la bacteria ya no se comportaba como normalmente lo hacía Mycobacterium genitallium y advirtieron que había empezado a “gobernar” el adn

que ellos habían fabricado. Los miembros del equipo consideraron que estaban frente a una nueva especie de bacteria, creada por ellos mismos. Venter y sus colaboradores señalan que mediante esta técnica podrán diseñarse algas y bacterias con las propiedades elegidas por los científicos. Por ejemplo, podrían crearse microorganismos capaces de producir petróleo, alimentos y vacunas, o bien capaces de consumir contaminantes del aire, del suelo o del agua. “Creo que estamos entrando en una nueva era científica limitada solo por nuestra imaginación”, sentenció el investigador. Sin embargo, dentro y fuera de la comunidad científica, existe preocupación respecto de los riesgos, para el ambiente y para la salud, que implicaría liberar masivamente nuevos y desconocidos organismos, así como por la falta de políticas que regulen y controlen el uso de esta tecnología. Siempre estará, además, el debate ético acerca de cuál es el límite de este tipo de experimentos.

1 Debatan entre todos acerca de por qué este proyecto podría generar acuerdos y desacuerdos entre la comunidad científica y la comunidad no científica.

2 El texto dice específicamente que la liberación de nuevas especies al ambiente podría ser peligroso. Piensen ejemplos e indiquen cuál sería el riesgo.

CONSTRUIDO para PERDURAR Palabras...

» Armá un resumen del capítulo. Incluí las respuestas a las siguientes preguntas.

» Volvé a mirar las imágenes que

Ideas

» Repasá la sección “Andamios

aparecen en este capítulo y resolvé.

de la ciencia” y resolvé.

a. Armá una lista con los seres vivos que aparecen y clasificalos en reinos.

a. Indicá qué conceptos se estudiaron. b. Señalá cómo se relacionan con los otros temas del capítulo.

b. ¿Cómo se los clasifica?

b. Pensá e indicá qué nivel de organización se observa en cada una de las imágenes.

c. ¿Qué son los niveles de organización de la materia?

c. Clasificalas de acuerdo con el reino al que pertenecen.

a. ¿Qué características comparten todos los seres vivos? ¿Cuáles son sus funciones vitales?

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Imágenes...

CIENCIAS NATURALES

c. Escribí una reflexión personal sobre la importancia de proteger la biodiversidad.

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