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Biología y Geología

1 Biología y Geología

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Biología y Geología

Presentación Este material está dirigido a los alumnos que cursan la materia de Biología y Geología del primer curso de ESO. Su objetivo principal es facilitar la adquisición de los contenidos y el desarrollo de las competencias básicas en el ámbito de esta materia. El material está estructurado en nueve bloques temáticos, en cuyo desarrollo se plantean los contenidos fundamentales y se trabajan las competencias clave de manera sistemática. Los temas abordados son los siguientes: - La vida en la Tierra - Animales invertebrados - Animales vertebrados - Hongos, algas y plantas - El universo - La Tierra en el sistema solar - Minerales, rocas y fósiles - Las capas fluidas: atmósfera e hidrosfera - Ecosistemas: la vida salvaje Todos los bloques incorporan de forma muy sucinta una serie de contenidos, a los que les siguen actividades para resolver. De este modo, se favorece la consolidación de dichos contenidos. Cada bloque temático finaliza con una lectura científica acompañada de actividades y una sección para investigar con el ordenador.

Índice

La vida en la Tierra............................... 4 La vida en la Tierra.................................. 4 La célula viva........................................... 4 Características de los seres vivos.............. 4 Clasificar seres vivos................................ 4 Los microorganismos............................... 5

Animales invertebrados....................... 9 El reino animal......................................... 9 Poríferos o esponjas................................. 9 Cnidarios................................................. 9 Gusanos cilíndricos, planos y anillados..... 97 Moluscos................................................. 9 Artrópodos.............................................. 10 Equinodermos......................................... 10 Animales vertebrados.......................... 16 Cordados y vertebrados........................... 16 Peces....................................................... 16 Anfibios................................................... 16 Reptiles.................................................... 16 Aves........................................................ 16 Mamíferos............................................... 17 Hongos, algas y plantas....................... 22 Hongos.................................................... 22 Algas....................................................... 22 Líquenes.................................................. 22 Plantas..................................................... 22 Musgos................................................... 22 Helechos.................................................. 23 Angiospermas.......................................... 23 Gimnospermas........................................ 23 La biodiversidad vegetal........................... 23 La flora de nuestro entorno..................... 23 El universo............................................. 27 Características del universo...................... 27 La Vía Láctea........................................... 27 Las constelaciones................................... 27 El movimiento aparente de la esfera celeste......................................... 27 El origen del universo: el big bang........... 27 Estructura del universo: distancias y escalas................................................ 28

La Tierra en el sistema solar................ 30 El sistema solar........................................ 30 Movimientos del planeta Tierra................ 30 La Luna................................................... 30 Movimientos de los astros y ritmos biológicos................................. 31 El sistema Tierra...................................... 31

Minerales, rocas y fósiles..................... 34 Los minerales........................................... 34 Las rocas.................................................. 34 Los fósiles................................................ 34 Minerales y rocas de interés económico... 34

Las capas fluidas: atmósfera e hidrosfera......................................... 39 Características de la atmósfera................ 39 Humedad y temperatura del aire............. 39 La presión atmosférica............................. 39 El viento.................................................. 39 Tiempo y clima........................................ 39 La contaminación atmosférica................. 39 Características de la hidrosfera................ 40 Las aguas saladas: océanos y mares......... 40 Las aguas continentales........................... 40 Usos y consumo del agua........................ 40 La calidad del agua y la contaminación.... 40 Potabilización y depuración del agua....... 40

Ecosistemas: la vida salvaje................. 44 El medioambiente.................................... 44 El ecosistema........................................... 44 Adaptaciones al medioambiente.............. 44 Cadenas y redes tróficas.......................... 44 Ecosistemas de nuestro entorno.............. 44 La protección del medioambiente............ 44

La vida en la Tierra La vida en la Tierra El universo se formó tras una gran explosión (big bang). La vida en la Tierra surgió en los mares, cuando aparecieron las primeras moléculas que tenían carbono. Más tarde, las cianobacterias comenzaron a liberar oxígeno a la atmósfera, a partir del cual se formó el ozono.

La célula viva La célula es la unidad estructural y funcional de la que están formados los seres vivos. Pared celular Membrana

Célula animal

Célula vegetal

Cloroplasto

Las células procariotas no tienen núcleo. Las células eucariotas poseen núcleo y son diferentes en animales y vegetales.

Características de los seres vivos Los seres vivos: • Están formados por una o más células. • Se nutren para obtener la materia y la energía que necesitan. • Se relacionan con su entorno. • Se reproducen.

Clasificar seres vivos La biodiversidad es el número de especies distintas que habitan la Tierra. Una especie está formada por un conjunto de individuos capaces de reproducirse entre sí y dejar descendencia fértil. 4

La vida en la Tierra

La clasificación biológica consiste en agrupar a los seres vivos con características comunes. Las especies se agrupan en géneros; estos, en familias; las familias, en órdenes; los órdenes, en clases; las clases, en filos (animales) o divisiones (plantas), y estos, en reinos.

Los microorganismos Los microorganismos son seres unicelulares. Su única célula puede ser procariota (bacterias y cianobacterias) o eucariota (protozoos, y algas y hongos unicelulares). Los virus también pueden considerarse microorganismos, aunque no están formados por células.

Actividades 1 Observa la siguiente tabla con algunas características de Venus, un planeta más cercano al Sol que la Tierra. ¿Crees que es posible la vida en Venus? ¿Por qué?

Temperatura media

Composición química de la atmósfera

Estados del agua

460 ºC

Dióxido de carbono, nitrógeno y agua

Agua solo en forma de vapor

2 Escribe la fecha aproximada en la que tuvieron lugar los siguientes acontecimientos. a) La formación de la Tierra. b) El origen de la vida en los océanos primitivos. c) La aparición del universo a partir de una gran explosión.

3 ¿Cuáles son las principales condiciones que hicieron posible la vida en la Tierra? 4 ¿Por qué se dice que la célula es la unidad estructural y funcional de los seres vivos? 5 Define los siguientes términos en tu cuaderno. a) Autótrofo. b) Heterótrofo. c) Reproducción sexual. d) Respuesta. e) Estímulo.

6 Identifica cada concepto del ejercicio anterior con la función de nutrición, relación o reproducción, según corresponda. La vida en la Tierra

7 Fíjate en la imagen de la célula eucariota animal. ¿Cómo se denominan las diferentes partes de dicha célula según las siguientes definiciones?

a) Envoltura flexible que separa el medio externo del medio interno celular. b) Orgánulo capaz de transformar los hidratos de carbono en energía. c) Estructura que contiene el ADN. d) Fluido que ocupa el interior de la célula y contiene los orgánulos.

8 Observa las dos ilustraciones anteriores de las células. a) ¿Qué diferencias encuentras entre ambas? b) ¿En qué parte de la célula vegetal se realiza la fotosíntesis? c) ¿Por qué sabemos que ambas células son eucariotas?

9 La siguiente tabla muestra la composición, en tanto por ciento en masa, de la corteza terrestre y de los seres humanos. Compara y contesta las preguntas. Corteza terrestre Seres humanos Oxígeno: 46,6 %

Oxígeno: 62,8 %

Silicio: 27,7 %

Carbono: 19,4 %

Aluminio: 8,1 %

Hidrógeno: 9,3 %

Hierro: 5 %

Nitrógeno: 5,1 %

Calcio: 3,6 %

Fósforo: 0,6 %

a) ¿Está la materia viva formada por los mismos elementos que la materia inerte? ¿En qué se diferencian? b) ¿Qué porcentaje constituye en los seres humanos la suma del oxígeno, el carbono, el hidrógeno y el nitrógeno? ¿Qué nombre reciben estos elementos? c) ¿Sabes qué biomoléculas forman parte de la materia viva?

10 Las bacterias y los insectos representan un 70 % del número de especies que habitan en la Tierra. Si existen aproximadamente 1,5 millones de especies conocidas, ¿cuántas especies de insectos y de bacterias pueblan nuestro planeta? ¿Y cuántas especies hay de mamíferos si estos constituyen un 0,3 % del total? 6

La vida en la Tierra

11 Ordena de mayor a menor los siguientes niveles de organización de la materia: sistema, célula, organismo, biosfera, especie, átomo, orgánulo, ecosistema, molécula, tejido, comunidad y órgano. 12 ¿A qué grupo de microorganismos pertenecen los mohos? Describe algunos de sus efectos, tanto beneficiosos como perjudiciales. 13 Observa las fotografías y responde las preguntas.

a) ¿Cuál de los siguientes organismos corresponde a la fotografía B? Paramecio, caracol, alga, helecho, levadura o rana. b) ¿Cuál de las siguientes características se refiere al organismo de la fotografía C? Son pluricelulares; tienen células con membrana nuclear; carecen de núcleo. c) ¿Cómo se alimentan los organismos de la fotografía E? d) ¿A qué reino pertenece cada organismo de las fotografías?

14 Los virus no pertenecen a ningún reino. ¿Por qué? 15 Observa detenidamente la clasificación biológica de tres especies y responde las preguntas.

Abeja doméstica

Gorila

Ser humano

Reino Animales Animales Animales

Filo Artrópodos

Cordados

Clase Insectos

Mamíferos

Orden Himenópteros

Primates

Familia Ápidos

Póngidos

Homínido

Género

Apis

Gorilla

Homo

Especie

Apis mellifica

Gorilla gorilla

Homo sapiens

a) ¿Qué dos especies están más estrechamente emparentadas? ¿Por qué? b) Escribe el nombre común y el nombre científico de cada especie. c) ¿Qué es el nombre científico? La vida en la Tierra

Practica la lectura científica La vida ha cambiado a través del tiempo. No solo ha cambiado; ha evolucionado. Para explicar este hecho, Charles Darwin, un naturalista inglés, propuso un camino por el que pudo haber maniobrado la evolución y, en 1859, publicó Sobre el origen de las especies mediante métodos de selección natural. Este científico postuló que todas las especies de seres vivos han evolucionado con el tiempo, a partir de un antepasado común, mediante un proceso denominado «selección natural». Según él, la selección natural es la responsable de la adaptación de las especies a su medio y se basa en una serie de proposiciones simples:

• Los organismos producen, generalmente, más descendencia de la que puede sobrevivir y reproducirse.

• Los descendientes que sobreviven tienden a ser los más fuertes. • Los caracteres de los padres aparecen en sus hijos. • Generación tras generación, los más fuertes son los que prevalecen. La fortaleza de los seres vivos radica, pues, en sus adaptaciones. Actualmente constituye la base de la biología como ciencia, puesto que constituye una explicación que unifica las observaciones sobre la diversidad de la vida.

16 Busca y escribe el significado de la palabra «adaptación». 17 En una población hay jirafas con el cuello corto y otras con el cuello más largo. Tras un período de sequía, solo pueden encontrar alimento en las ramas más altas de los árboles. Explica cómo actuaría la selección natural en este caso.

Trabaja con el ordenador 18 Investiga la respuesta a las siguientes cuestiones. a) ¿Por qué los huesos de las aves están huecos? ¿Por qué poseen sacos aéreos en los pulmones? b) El pico de las aves está adaptado al tipo de alimento que consumen. Busca información sobre la alimentación y la forma del pico de dos especies de aves. Más información en internet En las siguientes direcciones web encontrarás material relacionado con el tema. https://www.um.es/anatvet/interactividad/aaves/Esqueleto/Esqueleto.html https://www.faunaiberica.org

La vida en la Tierra

Animales invertebrados El reino animal Los animales son organismos pluricelulares y eucariotas. También son heterótrofos. Características de los animales: • La mayoría son móviles. • Presentan simetría bilateral o radial. Algunos son asimétricos. • Necesitan respirar: toman oxígeno del medio y eliminan dióxido de carbono. • La mayoría se reproduce sexualmente, pero algunos lo hacen asexualmente. • Pueden presentar desarrollo directo o indirecto. Existen dos grupos principales de animales: • Invertebrados: no tienen columna vertebral. • Vertebrados: presentan un esqueleto interno con columna vertebral.

Poríferos o esponjas Son animales acuáticos. Carecen de verdaderos tejidos y órganos. Poseen un armazón que sostiene el cuerpo blando y que puede estar formado por unas espinas duras, llamadas espículas, o por fibras de espongina. Se reproducen asexual y sexualmente.

Cnidarios Son animales acuáticos con el cuerpo blando. Poseen tejidos poco especializados, pero carecen de órganos. Pueden presentar dos formas: pólipo y medusa. Poseen un solo orificio que sirve de boca y ano, y que se comunica con la cavidad digestiva. Se reproducen asexual y sexualmente. A este grupo pertenecen los corales, las medusas, las anémonas de mar y las hidras.

Gusanos cilíndricos, planos y anillados Son animales de cuerpo blando y alargado. Poseen simetría bilateral y carecen de patas. Hay especies de vida libre y otras parásitas.

Moluscos Su cuerpo consta de tres partes: cabeza, masa visceral y pie. Los moluscos acuáticos respiran por branquias; los terrestres, por una cavidad que funciona como un pulmón. Se reproducen sexualmente y la mayoría son ovíparos. Hay tres grupos de moluscos: bivalvos, gasterópodos y cefalópodos. Animales invertebrados

Artrópodos Poseen un esqueleto externo, constituido por quitina, con zonas flexibles que permiten el movimiento del animal. Tienen apéndices articulados. Se clasifican en cuatro grupos: arácnidos, crustáceos, insectos y miriápodos.

Equinodermos Poseen un endoesqueleto dérmico (debajo de la piel) formado por placas calcáreas que pueden llevar espinas o púas. Tienen la boca en la parte inferior del cuerpo y el ano en la superior. Se reproducen sexualmente.

Actividades 19 Explica en tu cuaderno si es verdadero o falso que los invertebrados pueden tener un esqueleto externo, como las conchas, y que los vertebrados poseen un esqueleto interno. 20 Escribe en tu cuaderno tres características comunes a todos los animales. 21 ¿Qué tipo de simetría presenta el animal de la fotografía?

22 Las espículas que constituyen el esqueleto de algunas esponjas están formadas por sílice o por carbonato cálcico. ¿De dónde obtienen las esponjas dichas sustancias? 23 ¿Cómo se reproduce la mayoría de las esponjas? ¿Cómo se denomina ese tipo de reproducción? 24 Relaciona en tu cuaderno cada una de las siguientes palabras con su definición: atrio, poros, ósculo y coanocitos. a) Células de la capa interna provistas de un flagelo. b) Orificio situado en la parte superior de la esponja, por donde salen el agua y los residuos. c) Cavidad interna de una esponja. d) Diminutos orificios presentes en el cuerpo de una esponja por donde entran el agua y los nutrientes.

Animales invertebrados

25 Observa las fotografías. ¿Cuál corresponde a un pólipo y cuál, a una medusa?

26 ¿Qué tipo de régimen alimentario tienen los cnidarios? ¿Cómo se denominan las células especializadas en la captura del alimento? 27 En los últimos años se ha producido un incremento del número de medusas en el mar Mediterráneo. ¿Cuáles pueden ser las causas? 28 Observa las imágenes e indica a qué clase de gusano pertenece cada una.

29 ¿Cuál de los siguientes animales es un parásito y a qué grupo pertenece? Medusa, esponja, tenia, planaria. 30 Las tenias o solitarias son animales hermafroditas. ¿Qué significa este término? ¿Crees que esta característica puede resultar ventajosa para ellas? 31 Observa la ilustración del calamar. ¿A qué grupo de moluscos pertenece? 32 El calamar gigante puede alcanzar 20 m de longitud y 1 000 kg de masa. ¿Cuál es la masa de un calamar gigante, expresada en toneladas? Si una orca tiene una longitud de 9 m, ¿cuántas veces es más largo un calamar gigante que una orca? Animales invertebrados

33 Las lombrices presentes en una hectárea de suelo remueven 60 t de tierra al año. ¿Cuántos kilogramos de tierra removerán las lombrices presentes en 24 000 m2? 34 Relaciona cada una de las siguientes palabras con su definición: masa visceral, pie, rádula y manto. a) Órgano musculoso que sirve para desplazarse o excavar, para atrapar alimentos o para sujetarse a una superficie. b) Envoltura protectora que se encarga de producir la concha. c) Especie de lengua dentada que utilizan los moluscos para raspar los alimentos. Los bivalvos no tienen esta estructura. d) Órganos internos (corazón, estómago, etc.).

35 Fíjate en las siguientes fotografías y responde las preguntas. A

a) ¿Cuál es el único grupo de artrópodos que carece de antenas? b) ¿Qué grupo posee dos pares de antenas? c) ¿Hay artrópodos que pueden volar? d) ¿A qué grupo pertenecen?

36 Observa el insecto de la fotografía y contesta las siguientes preguntas. a) ¿En cuántas partes tiene dividido el cuerpo? b) ¿En qué parte del cuerpo tiene los ojos y las antenas? c) ¿En qué parte tiene las patas? ¿Y las alas?

37 Indica a qué término se refiere cada definición. a) Sustancia que forma el exoesqueleto de los artrópodos. b) Apéndice sensorial de los arácnidos. c) Proceso por el cual los artrópodos se desprenden de la cubierta que protege su cuerpo.

Animales invertebrados

38 Observa las ilustraciones y escribe en tu cuaderno a qué tipo de insecto pertenece cada aparato bucal. A

39 Aproximadamente el 89 % de los artrópodos son insectos; el 7 %, arácnidos; el 3 %, crustáceos; y el 1 %, miriápodos. Dibuja un gráfico de sectores con estos datos. 40 Observa la fotografía de este animal e indica, al menos, cinco características que lo definan.

41 «Los equinodermos poseen un exoesqueleto con espinas y púas. Como no crece con el animal, han de sufrir varias mudas para cambiarlo». ¿Es correcta o falsa la afirmación? Razona la respuesta. 42 Esta fotografía representa una larva de mariposa. Contesta las preguntas. a) ¿Qué fases le quedan hasta llegar al estado adulto? b) ¿Por qué fases ha pasado ya? c) ¿De qué tipo es la metamorfosis de las mariposas?

43 Observa la ilustración. ¿Qué tipo de reproducción representa? ¿En qué consiste?

Animales invertebrados

Para experimentar A) Estudia el movimiento de los cefalópodos Material necesario • Varios globos Procedimiento 1. Infla un globo y sujétalo por el extremo. 2. Suelta el globo y observa hacia dónde se mueve. 44 Repite el procedimiento anterior varias veces y observa lo que sucede. ¿Hacia dónde se mueve el globo? Si los calamares toman agua y luego la expulsan para desplazarse, de manera parecida a lo que has visto que sucede con el globo, ¿hacia dónde se moverán? Señala con una flecha el sentido de su desplazamiento. Considerando lo anterior, si el agua es expulsada por el sifón del calamar, situado en la parte de la cabeza, ¿hacia dónde nada el calamar: hacia atrás o hacia delante?

B) Terrario de lombrices. Estudia la actividad de estos animales sobre el suelo Material necesario • Dos cajas de plástico transparente con tapa • Tierra (si es posible, tierras diferentes o una mezcla de tierra y arena) • Trozos de hojas, verduras y frutas • Botella con difusor • Lombrices de tierra (entre 4 y 6) Procedimiento 1. Coloca capas consecutivas de los distintos tipos de tierra y de los trozos de vegetales en las dos cajas. Hazlo igual en ambos recipientes. 2. Rocía la superficie de tierra de cada caja con agua. 3. Añade las lombrices a una de ellas. 4. Espera durante varios días y observa los cambios que ocurren. 45 Responde las siguientes preguntas. a) ¿Qué cambios se han producido? b) ¿Qué crees que hacen las lombrices en el suelo? c) ¿Por qué has realizado también el experimento con una caja sin lombrices?

Animales invertebrados

Practica la lectura científica Las medusas son animales invertebrados cuya principal característica es la presencia de células urticantes. Si bien se trata de un sistema de defensa que también les permite paralizar a las presas de las que se alimentan, en las ocasiones en las que un bañista contacta con la superficie de una medusa, el animal activa de forma mecánica este sistema sobre el individuo y le causa una irritación dérmica. La presencia de medusas en el mar es normal durante la época estival. Sin embargo, en los últimos años existen indicios de que las costas españolas se han visto afectadas por una mayor densidad de medusas. Esto puede deberse a factores como:

• El descenso poblacional de sus predadores. • El incremento de sustancias nutrientes en las aguas marinas (eutrofización), que puede verse acompañado de un aumento en las poblaciones planctónicas, principal alimento de las medusas.

• El incremento de la salinidad de las aguas costeras, debido a la disminución de aportes de agua dulce al mar. Tradicionalmente, la menor salinidad (y densidad) de las aguas costeras constituía una barrera física que dificultaba el acercamiento de bancos de medusas a la zona litoral.

• El incremento en la temperatura de las aguas marinas debido al fenómeno del calentamiento global, lo que puede contribuir a un aumento de sus poblaciones.

46 Explica cómo paralizan las medusas a las presas de las que se alimentan. 47 ¿Por qué la pesca excesiva de atunes y otros peces puede favorecer la proliferación de medusas en las costas? 48 Define «eutrofización».

Trabaja con el ordenador 49 Localiza la siguiente información. a) ¿Cómo se forma la concha de los moluscos? ¿Crece durante toda la vida del animal? b) ¿Cómo se defienden los cefalópodos sin concha? Explica este curioso mecanismo de defensa. Más información en internet En la siguiente dirección web encontrarás material relacionado con el tema. http://www.malacologia.es/index.php

Animales invertebrados

Animales vertebrados Cordados y vertebrados Los cordados presentan en algún estadio de su ciclo vital una notocorda, un cordón nervioso, hendiduras branquiales y una cola. Los vertebrados poseen esqueleto interno, óseo o cartilaginoso, con una columna vertebral y aparatos o sistemas muy desarrollados. Se reproducen sexualmente con sexos separados.

Peces Son ectotérmicos. Respiran mediante branquias. Son ovíparos y la fecundación suele ser externa. Los peces pueden ser: • Sin mandíbula: tienen la boca redonda y carecen de aletas pares. • Óseos: poseen esqueleto óseo y branquias protegidas por un opérculo. • Cartilaginosos: presentan esqueleto cartilaginoso con hendiduras branquiales visibles.

Anfibios Son tetrápodos y ectotérmicos. Respiran mediante branquias en la fase larvaria, y por pulmones y la piel, cuando son adultos. Tienen la piel desnuda y viscosa. Son ovíparos y la fecundación suele ser externa. Experimentan metamorfosis. Los grupos de anfibios son: • Anuros: sin cola (ranas y sapos). • Urodelos: con cola (tritones y salamandras).

Reptiles Son tetrápodos, aunque algunos carecen de extremidades, y ectotérmicos. Respiran mediante pulmones. Tienen la piel cubierta de escamas córneas. Son ovíparos, aunque hay algunos ovovivíparos, y amniotas. Los reptiles pueden ser: • Saurios: lagartos, lagartijas y camaleones. Mudan la piel. • Ofidios: serpientes. Carecen de extremidades. • Quelonios: tortugas y galápagos. Poseen un pico córneo en lugar de dientes y el cuerpo cubierto por un caparazón. • Crocodilianos: cocodrilos y caimanes.

Aves Son tetrápodos, con dos patas y dos alas, y endotérmicos. Respiran por pulmones. Presentan la piel cubierta de plumas y ponen huevos. Poseen un pico córneo. 16

Animales vertebrados

Mamíferos Son tetrápodos y endotérmicos. Respiran mediante pulmones. Presentan la piel cubierta de pelos. En general, son vivíparos. Tienen glándulas mamarias que segregan leche con la que amamantan a las crías. Pueden ser monotremas (ponen huevos para reproducirse: los ornitorrincos y los equidnas), marsupiales (las crías terminan su desarrollo en el interior de una bolsa, llamada «marsupio», donde se encuentran las mamas maternas) y placentarios (las crías nacen completamente formadas y se desarrollan en el interior del útero materno, gracias a la placenta).

Actividades 50 Observa las ilustraciones y clasifica en tu cuaderno a qué grupo o grupos de cordados corresponden las siguientes afirmaciones.

a) Los adultos tienen forma de saco y viven fijos al fondo marino. b) Se alimentan filtrando el agua y atrapando las partículas de alimento. c) Los adultos carecen de notocorda y de columna vertebral. d) Los adultos conservan la notocorda y la cola. e) Durante su vida embrionaria, la notocorda es sustituida por la columna vertebral. f) ¿A qué grupo pertenece el vertebrado de la ilustración?

51 Señala en tu cuaderno a qué grupo pertenece cada uno de estos vertebrados representados en las fotografías.

Animales vertebrados

52 Relaciona cada término con su definición: branquias, columna vertebral, escamas, aleta caudal, línea lateral y vejiga natatoria. a) Pequeñas placas óseas que recubren el cuerpo. b) Órgano hueco, lleno de gas, que regula la flotabilidad del pez. c) Órganos que captan el oxígeno disuelto en el agua. d) Estructura articulada ósea o cartilaginosa que forma parte del esqueleto interno. e) Pliegue de la piel, impar, cuyo movimiento impulsa al pez hacia delante. f) Órgano sensitivo que sirve para detectar las vibraciones del agua.

53 ¿Qué función tiene la aleta caudal de los peces? 54 El cuerpo de muchos peces es alargado y afilado en los extremos. ¿Qué ventaja les proporciona tener esa forma? 55 ¿A qué grupo de peces pertenece la lamprea? ¿Cuáles son sus características? ¿Por dónde entra el agua con el oxígeno disuelto? ¿Por dónde sale el agua con el dióxido de carbono? 56 La siguiente tabla muestra el número aproximado de especies para cada uno de los tres grupos de peces. Representa estos datos en un gráfico de sectores.

Grupo de peces Sin mandíbula

Cartilaginosos

Óseos

Número de especies 1 000 900 27 000

57 Responde las siguientes preguntas sobre los anfibios. a) ¿Son animales vertebrados? ¿Por qué? b) ¿Cuál es el órgano respiratorio de los anfibios adultos? c) ¿Qué características presentan?

58 ¿Qué tipo de fecundación posee la mayoría de los anfibios? ¿En qué consiste dicha fecundación? 59 Tras varias semanas de vida, ¿qué desarrollan en primer lugar los renacuajos? 60 ¿Qué nombre recibe el proceso de desarrollo de los anfibios? ¿Por qué se dice que tienen una doble vida? 61 ¿Por qué crees que no hay anfibios en la Antártida? 18

Animales vertebrados

62 ¿Qué características comparten los anfibios y los reptiles? 63 Utiliza la siguiente clave dicotómica para clasificar los reptiles de las fotografías. 1. Cuerpo protegido por un caparazón. En lugar de dientes, tienen un pico córneo.

Quelonios

2. Sin el cuerpo protegido por un caparazón. No tienen pico.

3-4

3. Carecen de extremidades y se mueven mediante ondulaciones.

Ofidios

4. Sí tienen extremidades.

5-6

5. Cuerpo aplanado y robusto. Grandes. Cola fuerte, con potentes mandíbulas y dientes afilados.

Crocodilianos

6. Cuerpo alargado y esbelto. Normalmente con una cola larga.

Saurios

64 Relaciona con su definición cada tipo de pluma: timonera, cobertera, remera y plumón. a) Plumas situadas debajo de las demás que sirven para retener el calor del cuerpo. b) Plumas de las alas que sirven para volar. c) Plumas que recubren el cuerpo. d) Plumas de la cola.

65 ¿Qué características principales de las aves constituyen adaptaciones para facilitar el vuelo? 66 ¿Cómo se denomina la cavidad posterior en la que desemboca el intestino, junto con los sistemas excretor y reproductor? 67 Si decimos de un ave que: «no es voladora, aunque es excelente nadadora; tiene el pecho blanco y la cabeza y el dorso negros, y en tierra adopta una postura erguida», ¿a qué ave nos estamos refiriendo?

Animales vertebrados

68 El ave más grande es el avestruz (con 2,4 m de altura y unos 150 kg de peso) y la más pequeña es una especie de colibrí (mide 5 cm y pesa unos 2 g). ¿Cuántos gramos pesa el avestruz? ¿Cuánto pesa más el avestruz que el colibrí? El huevo de avestruz pesa 1,5 kg y el de colibrí, 0,35 g, ¿cuántos gramos pesa el huevo de avestruz? 69 ¿Cuáles son las características específicas de los mamíferos? 70 Los mamíferos poseen distintos tipos de dientes. Con ayuda de las tablas, estudia la dentición que aparece en las siguientes ilustraciones y determina la alimentación que posee cada animal (omnívoro, carnívoro o herbívoro). A

Dientes

Forma

Incisivos

Dientes planos con el borde cortante. Sirven para cortar.

Caninos

Puntiagudos y con forma cónica. Sujetan y desgarran.

Molares

Anchos, con rugosidades y crestas afiladas. Mastican y trituran.

Alimentación

Tipos de dientes más desarrollados

Herbívoros

Molares para triturar la hierba de la que se alimentan.

Carnívoros

Caninos para desgarrar la carne.

Omnívoros

Incisivos, caninos y molares.

71 ¿Qué características comparten los mamíferos con las aves? 72 ¿Qué mamífero transporta a sus crías en un marsupio? 73 La siguiente tabla muestra el número aproximado de especies para cada uno de los cinco grupos de vertebrados. Representa los datos, en porcentaje, en un gráfico de sectores. Peces

4 000

Reptiles

7 000

Mamíferos

Animales vertebrados

28 000

Anfibios

Aves

Número de especies

10 000 4 500

Practica la lectura científica La ballena pertenece al orden de los cetáceos y es el mamífero marino más grande de la Tierra. Está tan bien adaptada a vivir en el medio acuático que parece pertenecer al grupo de los peces. Dentro de los cetáceos existen dos grandes grupos:

• Los cetáceos con barbas. Incluye las ballenas de gran tamaño, como la ballena azul. Se caracterizan por tener barbas en lugar de dientes, que utilizan para filtrar el agua y, así, retener el alimento. Las barbas presentan en el borde interior un aspecto filamentoso, y su número oscila entre 160 y 360 en cada lado de la mandíbula.

• Los cetáceos dentados. Tienen varios dientes, que utilizan para atrapar el alimento. La mayoría de las ballenas pequeñas, los delfines y las marsopas pertenecen a este grupo. Las ballenas, al ser mamíferos, necesitan respirar aire para vivir. Para ello, cuentan con grandes pulmones y toman el aire a través de los orificios que tienen en la parte superior de su cabeza. Las dos extremidades delanteras son las aletas. Su cuerpo acaba en una gran aleta horizontal, de potente musculatura y fuerza, que les permite alcanzar velocidades de 40 a 50 km/h.

74 Contesta las siguientes preguntas. a) ¿A qué grupo de vertebrados pertenecen las ballenas? b) ¿Cómo respiran? c) Explica las diferencias entre los dos grupos de ballenas: con barbas y dentadas. d) ¿En qué se han transformado las extremidades anteriores de las ballenas?

Trabaja con el ordenador 75 Elige tres especies de mamíferos que vivan en tu comunidad y describe sus características. No olvides añadir a qué grupo pertenece cada una. Más información en internet En la siguiente dirección web encontrarás material relacionado con el tema. https://www.faunaiberica.org

Animales vertebrados

Hongos, algas y plantas Hongos El reino hongos incluye organismos: • Eucariotas: unicelulares y pluricelulares. • Heterótrofos: saprófitos, simbiontes y parásitos. Los hongos se reproducen mediante esporas. Algunos desarrollan un carpóforo o seta, que es el cuerpo fructífero encargado de dispersar las esporas.

Algas Son organismos eucariotas fotosintéticos que pertenecen al reino de los protoctistas. Viven en el agua, tanto dulce como salada, y pueden ser unicelulares o pluricelulares.

Líquenes Los líquenes son asociaciones simbióticas entre un hongo filamentoso y un alga verde o una cianobacteria. En este tipo de asociación, los dos organismos se benefician mutuamente.

Plantas El reino de las plantas comprende organismos pluricelulares y eucariotas. Todas las plantas son autótrofas, pues realizan la fotosíntesis. Grupos de plantas: • Musgos: son las únicas plantas que carecen de vasos conductores. Se reproducen por esporas. • Helechos: poseen tejidos poco especializados y se reproducen por esporas. • Espermafitas: tienen tejidos muy especializados y se reproducen por semillas. Se dividen en dos grupos: – Gimnospermas: las semillas no están encerradas en un fruto. – Angiospermas: las semillas están encerradas en un fruto.

Musgos Los musgos son organismos de dimensiones reducidas. No tienen vasos conductores y carecen de raíz, tallo y hojas verdaderos. Se reproducen por esporas y dependen del agua para germinar. 22

Hongos, algas y plantas

Helechos Los helechos poseen vasos conductores. • Tienen auténticas raíces, tallos y hojas llamadas frondes. • El tallo es subterráneo y se denomina rizoma.

• Se reproducen por esporas, que se forman en unos saquitos marrones que aparecen debajo de las hojas llamadas esporangios. • Dependen del agua para germinar.

Angiospermas Las angiospermas, junto con las gimnospermas, pertenecen al grupo de las espermafitas: plantas con semillas. Son plantas vasculares que tienen verdaderos tejidos y órganos. Producen flores, frutos y semillas (encerradas en el fruto).

Gimnospermas Las gimnospermas son las plantas espermafitas más antiguas; en otros tiempos, sus bosques cubrieron la Tierra. También son plantas vasculares con verdaderos tejidos y órganos. Sus flores, denominadas conos, forman semillas, pero no frutos.

La biodiversidad vegetal La biodiversidad vegetal es la variedad de especies vegetales que existe en la Tierra.

La biodiversidad es una fuente de riqueza para la humanidad, gracias a los diferentes usos que se les pueden dar a los recursos procedentes de los organismos vegetales.

La flora de nuestro entorno La situación geográfica de España y los distintos climas de las comunidades autónomas permiten la existencia de una gran variedad de ambientes y ecosistemas que albergan una rica flora silvestre, con endemismos (organismos propios de una región) y, en algunos casos, en peligro de extinción. Hongos, algas y plantas

Actividades 76 Haz un breve resumen del ciclo biológico de un hongo. 77 ¿Por qué los hongos saprófitos se consideran «recicladores naturales»? 78 ¿En qué se parecen las algas a las plantas? ¿En qué se diferencian? 79 ¿A qué clase crees que pertenece el ser vivo de la fotografía? 80 ¿Por qué los líquenes son excelentes indicadores del grado de contaminación atmosférica? 81 Los líquenes están formados por una asociación simbiótica entre un hongo y un alga. ¿Cómo funciona dicha asociación? 82 ¿Qué tipo de raíz es una zanahoria? 83 ¿En qué parte de las plantas se realiza la fotosíntesis? ¿Qué se obtiene durante el proceso? 84 ¿Cómo se llama el sistema de vasos conductores que transporta la savia elaborada por toda la planta? 85 ¿Cómo se denomina la abertura de la hoja que permite la entrada del dióxido de carbono y la salida del oxígeno? 86 Observa la fotografía. ¿Sabes de qué planta se trata?

87 Los falsos tallos de los musgos no sostienen la planta. ¿Cómo hacen entonces para sostenerse? 88 Si las falsas raíces de los musgos no pueden incorporar agua del suelo, ¿cómo obtienen el agua? 89 Para reproducirse, los musgos forman un pedúnculo que termina en una estructura. ¿Cómo se denomina dicha estructura? 24

Hongos, algas y plantas

90 Durante la fase de prótalo, en el ciclo biológico de los helechos, ¿qué órgano u órganos se forman? 91 ¿Qué características comparten los musgos y los helechos? ¿En qué se diferencian? 92 ¿Cómo se denomina la estructura exterior de una semilla? 93 ¿Cómo se llaman los órganos reproductores masculino y femenino de una flor? ¿De qué tres elementos consta el órgano reproductor femenino? 94 Escribe en tu cuaderno las fases del ciclo reproductivo en el orden correcto. a) Fusión del gameto masculino con el femenino. b) Transporte de los granos de polen desde las anteras hasta el estigma de la flor. c) Transporte de la semilla lejos de la planta donde se originó. d) Desarrollo del embrión para originar una nueva planta.

95 ¿Qué proceso tiene lugar en cada una de las fases del ejercicio anterior? 96 Indica el tipo de polinización al que corresponde la siguiente fotografía. ¿Qué otro tipo de polinización existe?

97 ¿Cómo se llaman los órganos reproductores de las coníferas? ¿De qué carece su órgano femenino y de qué está formado? 98 ¿Qué forma tienen las hojas en la mayoría de las gimnospermas? ¿Para qué le sirven esas adaptaciones? 99 Menciona al menos cinco usos que se le puedan dar a las especies vegetales. 100 ¿Qué provoca la superpoblación mundial sobre la biodiversidad vegetal? 101 Cita cinco árboles y cinco arbustos que existan en tu comunidad. Hongos, algas y plantas

Practica la lectura científica Aunque los climas duros no representan un problema especial para los líquenes, los científicos han comprobado que son extremadamente sensibles a la contaminación atmosférica. Como carecen de raíces, dependen de fuentes aéreas de nutrientes. Tampoco tienen cutícula, la capa encerada que protege a las plantas, por lo que están completamente expuestos a los contaminantes presentes en el aire. A medida que absorben nutrientes, los líquenes también asimilan los contaminantes, que se acumulan en sus tejidos. Además, su morfología no cambia con el paso de las estaciones, lo que significa que acumulan dichas sustancias durante todo el año. Debido a que responden muy claramente ante la presencia de contaminación y ante los cambios del ambiente, son utilizados como indicadores biológicos. Diferentes estudios han mostrado que la abundancia y diversidad de líquenes disminuye a medida que aumentan el desarrollo urbano y la actividad industrial. El dióxido de azufre, en particular, está fuertemente asociado a la disminución en las poblaciones de líquenes. Esta sustancia es un subproducto común de la combustión de combustibles fósiles y, al parecer, interrumpe la fotosíntesis y la transferencia de carbohidratos del alga (o cianobacteria) al hongo. A medida que aumenta la concentración de dióxido de azufre, por tanto, disminuye la presencia de líquenes.

102 ¿Por qué crees que los líquenes son indicadores biológicos? 103 ¿Qué características de los líquenes los convierten en buenos indicadores de la contaminación atmosférica?

Trabaja con el ordenador 104 Localiza en internet, libros o revistas científicas la siguiente información. a) ¿A qué grupo de plantas pertenece el ginkgo? b) ¿Cuál es la flor más grande del mundo? c) Elige dos plantas y describe la forma de sus hojas. d) Busca un fruto carnoso y otro seco. e) Encuentra dos plantas comestibles y escribe qué parte de la planta se come. Más información en internet En la siguiente dirección web encontrarás material relacionado con el tema. https://www.botanical-online.com/lasplantas.htm

Hongos, algas y plantas

El universo Características del universo Desde su origen, el universo no ha dejado de expandirse. Al crearse, se liberó toda la energía para su formación y una parte de ella se transformó en materia. Más tarde, parte de esa materia dio lugar a las galaxias.

Las galaxias son enormes acumulaciones de materia en forma de polvo cósmico, nebulosas y estrellas. Las nebulosas son inmensas nubes gaseosas que contienen materia en forma de polvo cósmico. Las estrellas son esferas gaseosas formadas, sobre todo, por hidrógeno y helio. Nacen en el seno de las nebulosas, y algunas, como el Sol, poseen sistemas planetarios.

La Vía Láctea La galaxia donde vivimos, llamada Vía Láctea, contiene entre 100 000 y 300 000 millones de estrellas. En uno de los brazos de la Vía Láctea se sitúa nuestro sistema solar.

Las constelaciones Las constelaciones son agrupaciones de las estrellas con más brillo, que parecen ocupar una misma región en el firmamento. Algunas constelaciones se pueden ver desde los dos hemisferios, mientras que otras son observables solo en uno u otro; asimismo, hay constelaciones que solo se ven en una época del año.

El movimiento aparente de la esfera celeste El movimiento aparente de la esfera celeste es una ilusión óptica; en realidad, la que se mueve es la Tierra. La bóveda celeste es la región de la esfera celeste visible desde el horizonte del observador.

El origen del universo: el big bang El universo se formó hace unos 13 700 Ma a partir de una gran explosión: el big bang. Gracias a esa explosión, se creó toda la energía, y una parte de esta se transformó en materia. El universo

Estructura del universo: distancias y escalas El universo tiene un aspecto esponjoso y burbujeante, donde los racimos de galaxias se disponen como filamentos en las paredes de las burbujas, que están engarzadas en una especie de esqueleto cósmico formado por la materia oscura. Para comprender las enormes distancias y períodos de tiempo que abarca el universo, inaccesibles a la experiencia humana, necesitamos elaborar modelos a escala.

Actividades 105 ¿Qué es más grande: el universo, la Tierra, el Sol o el sistema solar? 106 ¿Qué estudia la cosmología? ¿Qué idea es defendida por ella? 107 ¿Cuántas galaxias puede haber en el universo? 108 La luz se mueve a una velocidad de 300 000 km/s. ¿A cuántos kilómetros equivale un año luz (distancia que recorre la luz en un año)? Alfa Centauro es una estrella situada a 4,3 años luz de la Tierra, ¿a cuántos kilómetros equivalen? 109 ¿Qué forma tiene la Vía Láctea? 110 ¿Qué estructuras tiene la Vía Láctea? 111 En la actualidad, ¿en cuántas constelaciones está dividido el firmamento? 112 ¿Qué estrella buscarías para dirigirte hacia el norte? ¿En qué constelación está? 113 ¿Qué movimiento de la Tierra es el responsable de que veamos constelaciones diferentes en cada estación del año? 114 ¿Cómo se denomina el instrumento que sirve para localizar las constelaciones a una hora determinada? 115 El universo no ha dejado de expandirse desde su formación. ¿Cómo se denomina la energía que provoca dicha expansión? 116 ¿Qué nombre recibe la agrupación de galaxias en enjambres? 28

El universo

Practica la lectura científica La Vía Láctea tiene forma espiral barrada, como un molinillo, en cuyo centro hay un agujero negro llamado Sagitario A. El centro no es redondo, sino alargado, y cerca de él se encuentran las estrellas más viejas, las rojas y amarillas. De la zona central de la galaxia parten cuatro brazos:

• Brazo de Perseo. • Brazo de Orión. • Brazo de Sagitario. • Brazo de Cruz Centauro. Los brazos forman un disco que gira lentamente en espiral, y en ellos se encuentran las estrellas más jóvenes, las blancas y azules. También hay muchas nebulosas; en la mayoría de ellas, se forman nuevas estrellas. El Brazo de Sagitario es el más brillante de todos. La Vía Láctea es una galaxia grande: mide 100 000 años luz de diámetro y contiene más de 200 000 millones de estrellas. Su gravedad es tan poderosa que atrae a otras galaxias cercanas más pequeñas. La Tierra está a 25 000 años luz del centro de la galaxia, en una zona del Brazo de Orión con pocas estrellas. Nuestro sistema solar tarda 225 millones de años en dar una vuelta completa a la Vía Láctea. De noche, la Vía Láctea se distingue como una franja blanca que cruza todo el cielo. En latín, vía láctea significa «camino de leche». Según la mitología griega, el dios Zeus tuvo un hijo con una mortal. Cuando Hera, su mujer, se enteró, arrancó el bebé de brazos de su madre mientras lo amamantaba, y la leche se derramó y cayó por el cielo.

117 Desde la Tierra, ¿podemos ver el centro de la vía láctea? ¿Por qué? 118 ¿Qué otro nombre recibe la Vía Láctea en España? Razona el porqué de tal denominación.

Trabaja con el ordenador 119 ¿Qué constelaciones puedes observar por la noche desde el lugar donde vives? Más información en internet En la siguiente dirección web encontrarás material relacionado con el tema. https://www.nasa.gov

El universo

La Tierra en el sistema solar El sistema solar El sistema solar está formado por el Sol, ocho planetas, tres planetas enanos y varios cuerpos pequeños (satélites, asteroides, cometas, gas y polvo cósmico). Los planetas son cuerpos celestes que orbitan alrededor del Sol. La mayoría posee uno o varios satélites o lunas. Los planetas pueden ser: • Interiores: están más cerca del Sol, y son rocosos y densos. • Exteriores: son gigantes o gaseosos, y están formados por grandes envolturas gaseosas y un núcleo rocoso. Los satélites orbitan alrededor de los planetas. Los cometas y asteroides orbitan alrededor del Sol. • Los cometas están formados por material rocoso, polvo cósmico, moléculas orgánicas y hielo. La mayoría se origina en la nube de Oort, en los confines del sistema solar, y en el cinturón de Kuiper, más allá de las órbitas de Neptuno y Plutón. • Los asteroides son cuerpos rocosos. Orbitan en el cinturón principal de asteroides, entre Marte y Júpiter, y en el cinturón de Kuiper.

Movimientos del planeta Tierra La Tierra realiza dos movimientos: • De rotación alrededor de su eje, de oeste a este, en sentido contrario a las agujas del reloj. Este movimiento es responsable de la sucesión de los días y las noches. • De traslación alrededor del Sol. Este movimiento es el responsable de la alternancia de las estaciones.

La Luna La Luna es el único satélite de la Tierra. No tiene atmósfera y, por tanto, carece de procesos erosivos. Tarda lo mismo en girar sobre su eje que en dar una vuelta completa alrededor de la Tierra. La Tierra y la Luna se atraen mutuamente, y esta atracción es la responsable de las mareas. Un eclipse es la ocultación total o parcial de un astro por otro que se interpone e impide su visión. Los eclipses pueden ser: • De Sol: se produce cuando la Luna se interpone entre la Tierra y el Sol. • De Luna: se dan cuando la Tierra se interpone entre la Luna y el Sol.

La Tierra en el sistema solar

Movimientos de los astros y ritmos biológicos Los seres vivos, para sobrevivir, tuvieron que adecuar su ritmo biológico a los del entorno. Para adaptarse a la vida en la Tierra, los seres vivos sincronizaron su comportamiento y sus actividades de nutrición, reproducción, etc., con los ciclos recurrentes de la naturaleza. Los ritmos biológicos son actividades de los seres vivos que no se desarrollan de forma continua, sino que manifiestan oscilaciones cíclicas o periódicas.

El sistema Tierra La Tierra posee temperaturas suaves y agua líquida. Los diferentes subsistemas que componen el sistema Tierra son: Atmósfera

Geosfera

Hidrosfera

Biosfera

Actividades 120 ¿Qué reacciones se producen en el núcleo del Sol? 121 Si el Sol se encuentra a 150 millones de kilómetros de la Tierra, ¿cuántos minutos tarda en llegarnos su luz? 122 Es un planeta que presenta una atmósfera muy ligera. Posee profundos cañones y valles en la superficie. De los planetas interiores, es el más alejado del Sol. ¿De qué planeta se trata? 123 ¿Cuáles son los planetas exteriores del sistema solar? 124 ¿Qué planeta posee un eje de rotación casi horizontal? ¿Y cuál tiene un tamaño parecido al de la Tierra?

La Tierra en el sistema solar

125 ¿Cómo se denomina el tiempo que tarda un planeta en efectuar un giro completo sobre su eje? ¿Y coloquialmente? 126 ¿Qué tipo de órbita describen los planetas enanos alrededor del Sol? Nombra al menos dos plutoides del sistema solar. 127 ¿Cómo se denomina la posición de la Tierra en la que el día dura lo mismo que la noche y los dos hemisferios reciben la misma iluminación? 128 ¿Qué consecuencias tiene que el eje de giro de la Tierra esté inclinado? 129 ¿Cuál es la inclinación del eje de la Tierra? 130 ¿Cuánto dura el movimiento de rotación de la Luna? ¿Y su movimiento de traslación alrededor de la Tierra? 131 ¿Cuánto dura el ciclo lunar? 132 ¿Por qué siempre vemos la misma cara de la Luna? 133 ¿Por qué hay cráteres de impacto en la superficie lunar? 134 ¿Por qué se produce un eclipse de Luna? 135 Para que se produzca un eclipse, ¿cómo deben estar el Sol, la Tierra y la Luna? 136 ¿Cómo se denominan los ritmos biológicos ligados al movimiento de rotación de la Tierra? 137 Si la estacionalidad determina el ritmo biológico de las plantas y los animales, ¿a qué movimiento de la Tierra está ligado? ¿De qué ritmo biológico se trata? 138 Explica por qué la Tierra es el único planeta en donde es posible la vida tal como la conocemos. 139 Investiga cómo se denominan las capas en las que están divididos los materiales rocosos de la Tierra. 140 Una de las capas del interior de la Tierra se extiende desde los 2 900 hasta los 5 170 km de profundidad. En ella, la aleación de hierro y níquel se mantiene fundida en estado líquido y en continuo movimiento, lo que genera un campo magnético que convierte la Tierra en un gigantesco imán. Averigua de qué capa se trata. 32

La Tierra en el sistema solar

Practica la lectura científica Nicolás Copérnico (1473-1543) fue un astrónomo polaco conocido por su teoría heliocéntrica, según la cual el Sol se encuentra inmóvil en el centro del universo y la Tierra gira alrededor de él. Hasta que Copérnico expuso su teoría, el movimiento de los cuerpos celestes (el Sol, la Luna y los planetas) se explicaba mediante el sistema de Claudio Ptolomeo (100170 d. C.), según el cual el Sol y los planetas giran alrededor de una Tierra fija (modelo geocéntrico); esta teoría suponía que los cuerpos celestes se encontraban situados en esferas huecas concéntricas a la Tierra, en el centro de las cuales estaría la Tierra. En 1543, Copérnico publicó su obra más célebre, Sobre las revoluciones de los cuerpos celestes, en la que proponía una hipótesis totalmente diferente para explicar el movimiento aparente de los planetas. Su rasgo más audaz fue proponer que el Sol, y no la Tierra, estaba en el centro del universo. La Tierra quedó degradada a la categoría de un planeta más, el tercero desde el Sol, que se movía en una perfecta órbita circular. La teoría copernicana, pese a la oposición de la Iglesia católica, se impuso paulatinamente debido a las observaciones científicas y a los apoyos de ilustres astrónomos como Johannes Kepler y Galileo Galilei. Aunque en nuestros días se acepta la tesis copernicana, esta ha sido corregida: las órbitas de los planetas no son circulares, como creía Copérnico, sino elípticas, como mostró Kepler. Asimismo, el Sol, al igual que los demás astros del universo, también se mueve.

141 ¿Cuál es la teoría geocéntrica del universo? ¿Y la teoría heliocéntrica? 142 ¿Qué consideración de la teoría copernicana se ha mantenido hasta nuestros días? ¿Cuáles se han modificado?

Trabaja con el ordenador 143 ¿Cuáles son los principales asteroides que orbitan alrededor del Sol? 144 Busca información sobre la primera vez que los seres humanos llegaron a la Luna. ¿En qué año fue? ¿Cómo se llamaba la nave que alcanzó nuestro satélite? 145 ¿Qué es un satélite artificial? ¿Para qué sirve? Más información en internet En las siguientes direcciones web encontrarás material relacionado con el tema. https://www.astronomia.com https://www.nasa.gov La Tierra en el sistema solar

Minerales, rocas y fósiles Los minerales Los minerales son sustancias sólidas e inorgánicas que se originan de forma natural. Poseen una composición química definida y una estructura cristalina. Tipos de minerales: • Silicatos: son los más abundantes. Están compuestos por silicio y oxígeno; por ejemplo, cuarzo, ortosa y mica. • Minerales que no son silicatos: como yeso, calcita y halita. • Minerales que son fuente de metales: como magnetita, cinabrio, pirita y galena. • Piedras preciosas: son minerales de gran belleza; por ejemplo, diamante, rubí y esmeralda.

Las rocas Las rocas son agregados naturales de uno o varios minerales. Se clasifican en: • Metamórficas. • Sedimentarias. • Magmáticas: pueden ser plutónicas o volcánicas.

Los fósiles Los fósiles son restos mineralizados de seres vivos o de las huellas que han dejado de su actividad biológica. Tienen gran utilidad para los científicos porque les permiten conocer las especies que se han extinguido, las condiciones ambientales en las que vivieron, así como la historia geológica de la Tierra. Un fósil guía es un fósil exclusivo de determinada época de la Tierra.

Minerales y rocas de interés económico Los minerales de interés económico son: • Metalíferos: se componen de una mezcla de distintos metales. • No metalíferos: no son fuente de metales. Pueden ser minerales industriales o materiales de construcción. Multitud de objetos que nos rodean y usamos diariamente tienen entre sus componentes algún tipo de roca o mineral, como los coches, los lápices, los desodorantes o los ladrillos. 34

Minerales, rocas y fósiles

Actividades 146 ¿Qué brillo tienen los minerales de las siguientes fotografías: vítreo o metálico?

147 ¿Qué color tienen los minerales de la actividad anterior? 148 ¿Qué implica que los minerales posean una composición química definida? 149 El ámbar es una resina vegetal fosilizada que se utiliza en joyería. ¿Puede considerarse un mineral? ¿Por qué? 150 ¿Qué tipo de minerales son el talco, la ortosa, los piroxenos y las plagioclasas, según la clasificación de los mismos? 151 Según la escala de dureza de Mohs, ¿cuál es el mineral más duro? ¿Y el más blando? 152 Las rocas plutónicas, al enfriarse lentamente, presentan cristales que se ven a simple vista, a diferencia de las rocas volcánicas, cuyos cristales son muy pequeños. Escribe en tu cuaderno cuál de las siguientes rocas es plutónica y cuál, volcánica. A

153 ¿Qué tipos de roca, según su origen, son la arenisca y la arcilla? 154 ¿Qué utilidades industriales tienen la calcita, el yeso y la halita? 155 ¿Qué se extrae de la galena como mena y para qué se emplea? Minerales, rocas y fósiles

156 Observa las imágenes y responde las preguntas que se plantean a continuación.

a) ¿Qué tipos de rocas son el granito y la caliza? b) ¿Y el gneis y el mármol? c) ¿Cómo se llama el proceso por el que el granito se transforma en gneis y la caliza, en mármol?

157 ¿Qué son los fósiles? ¿Son restos orgánicos? 158 Identifica los siguientes fósiles y señala alguna característica principal de ellos. A

159 Contesta estas preguntas sobre los fósiles de la actividad anterior. a) ¿Cuál de ellos es el resto de una actividad biológica? b) ¿Cuáles constituyen restos mineralizados de un ser vivo? c) ¿Cuál corresponde a un organismo entero sin alterar?

160 Fíjate en los datos de producción de varias rocas en España. Pasa los datos a porcentajes y represéntalos en un gráfico de barras. Roca Arenisca Caliza

Minerales, rocas y fósiles

Producción (miles de toneladas) 4 190 274 975

Cuarcita

4 770

Granito

25 237

Mármol

6 371

Pizarra

1 948

Para experimentar La dureza es la resistencia que ofrece un mineral a ser rayado por otro mineral o por otro objeto. Para medirla, se utiliza la escala de Mohs. La dureza del mineral se comprueba observando qué mineral lo raya y cuál es rayado por él; por ejemplo, si un mineral raya el yeso y, a su vez, es rayado por la fluorita, tendrá una dureza de 3. Ahora vas a averiguar la dureza aproximada de distintos minerales utilizando materiales que puedes conseguir fácilmente. Material necesario • Una moneda de cobre (como las pesetas antiguas) • Una navaja o un clavo • Un trozo de vidrio • Una lima de acero • Distintos minerales Procedimiento Intenta rayar los minerales: primero con la uña, luego con la moneda de cobre, después con el clavo, seguido del vidrio, y, por último, con la lima de acero. Anota con qué materiales se raya cada uno y deduce la dureza de cada mineral a partir de la siguiente lista: • Hasta dureza 2: se raya con la uña. • Hasta dureza 3: se raya con una moneda de cobre. • Hasta dureza 4,5: se raya con una punta de acero: un clavo o una navaja. • Hasta dureza 5,5: se raya con un vidrio. • Hasta 6,5: se raya con una lima de acero. También puedes medir la dureza de distinto materiales de origen mineral, como una tiza, un bote de cristal o un trozo de pizarra. Elabora una tabla anotando con qué materiales se rayan y deduce la dureza de cada uno. 161 Responde las siguientes preguntas. a) Si un mineral se puede rayar con la uña, ¿qué dureza tiene? b) ¿Qué dureza presenta un mineral que no se raya con la uña pero sí, con una moneda de cobre? c) ¿Qué dureza tiene un mineral que raya el vidrio? d) ¿Qué dureza posee un mineral que raya el cuarzo y es rayado por el corindón?

Minerales, rocas y fósiles

Practica la lectura científica Los dinosaurios son un grupo extinto de reptiles, conocido tan solo a través de restos fósiles. Poblaron la Tierra durante 170 millones de años, desde hace 230 millones de años hasta su extinción, 65 millones de años atrás. Entre ellos se encuentran los animales más grandes que jamás han existido; por ejemplo, los herbívoros de cuello largo, como el Diplodocus, que alcanzaba unos 27 metros de longitud, y el Apatosaurus, con 25 metros de longitud. Por su tamaño, estos gigantes rivalizan con las ballenas más grandes que nadan en los océanos actuales; el agua, sin embargo, actúa como soporte para el gran tamaño de las ballenas, pero los dinosaurios carecían de un sostén así, lo que los hace más fascinantes todavía. Los animales terrestres más grandes que conocemos en la actualidad, los elefantes, llegan a medir 5 metros de longitud y a pesar 5 toneladas; una insignificancia comparado con el peso estimado del Apatosaurus: unas 32 toneladas. Los dinosaurios carnívoros, aunque no alcanzaban dichas magnitudes, también eran enormes. El Tyrannosaurus, por ejemplo, medía 15 metros de longitud, 6 metros de altura y poseía unos dientes muy eficaces para cortar carne. Pero no todos los dinosaurios tenían ese aspecto; muchos carnívoros eran cazadores ágiles, de escaso peso, no más grandes que un niño de la especie humana, y se alimentaban de lagartos y mamíferos del tamaño de un ratón.

162 Responde las preguntas. a) ¿A qué grupo de animales pertenecen los dinosaurios? b) ¿Qué significa que los dinosaurios estén extintos? ¿Cuándo vivieron? c) ¿Cómo hemos sabido de la existencia de estos animales?

Trabaja con el ordenador 163 Elige dos minerales y dos rocas que se puedan encontrar en tu comunidad y describe sus características. Más información en internet En la siguiente dirección web encontrarás material relacionado con el tema. http://www.igme.es/Museo/coleccion.htm

Minerales, rocas y fósiles

Las capas fluidas: atmósfera e hidrosfera Características de la atmósfera La atmósfera es la capa gaseosa que rodea la Tierra. Está formada por nitrógeno (78 %), oxígeno (21 %), argón (0,9 %), dióxido de carbono (0,03 %), vapor de agua y ozono.

Humedad y temperatura del aire La humedad atmosférica es la cantidad de agua que contiene el aire en forma de vapor. El porcentaje de humedad depende de la temperatura del aire.

La presión atmosférica La presión atmosférica es el peso que ejercen las diminutas moléculas de los gases que componen el aire sobre la superficie de la Tierra.

El viento El viento es el movimiento de aire de unos lugares a otros para compensar el desequilibrio térmico provocado por las diferencias de temperatura y de presión atmosférica.

Tiempo y clima El tiempo atmosférico es el estado de la atmósfera en un lugar concreto y en un momento dado. El clima es el tiempo que caracteriza a un determinado lugar.

La contaminación atmosférica La contaminación atmosférica se define como la presencia en el aire de formas de energía o de partículas de origen químico o biológico que dañan a las personas o el entorno. Puede ser: • Física o energética: radiactiva, electromagnética o sonora. • Biológica: provocada por microorganismos que son liberados al aire. • Química: responsable de la lluvia ácida, la destrucción de la capa de ozono y el incremento de gases de efecto invernadero.

Las capas fluidas: atmósfera e hidrosfera

Características de la hidrosfera La hidrosfera es el conjunto de las aguas presentes en la Tierra. Constituye más del 70 % de la superficie terrestre. El agua es una sustancia cuya molécula está formada por dos átomos de hidrógeno y uno de oxígeno (H2O). Se trata de una sustancia fuera de lo común, con un comportamiento extraño y propiedades extraordinarias. El ciclo hidrológico representa los movimientos y cambios de estado que experimenta el agua en la Tierra.

Las aguas saladas: océanos y mares Los océanos y los mares constituyen el 97 % de las aguas presentes en nuestro planeta. El agua de los océanos posee mayor salinidad que el agua continental.

Las aguas continentales Las aguas continentales comprenden las aguas superficiales que forman los ríos, los lagos y los glaciares, y las aguas subterráneas. Reciben el nombre de aguas dulces porque su salinidad es baja.

Usos y consumo del agua El agua disponible para el uso humano es solo del 0,03 %, y corresponde a las aguas superficiales de ríos y lagos, y a las aguas subterráneas menos profundas. El agua en España se destina al uso agrícola, doméstico e industrial.

La calidad del agua y la contaminación La calidad del agua se mide mediante una serie de índices que reflejan sus características y propiedades. Al contaminar el agua, su composición natural se modifica por la presencia de elementos físicos, químicos o biológicos que alteran su calidad y afectan gravemente a la fauna y flora de ríos, lagos, mares y océanos.

Potabilización y depuración del agua El agua destinada al consumo humano debe someterse a un tratamiento de potabilización con el fin de eliminar los elementos nocivos para la salud. Las aguas residuales son tratadas para su depuración en las EDAR (estaciones depuradoras de aguas residuales), cuyo cometido es eliminar las sustancias tóxicas para el medioambiente. 40

Las capas fluidas: atmósfera e hidrosfera

Actividades 164 Representa la composición gaseosa de la atmósfera en un gráfico de sectores y contesta las siguientes preguntas. a) ¿Cuál es el gas atmosférico que utilizan los seres vivos para respirar? b) ¿Qué seres vivos lo producen? c) ¿Qué gas es utilizado por las plantas para realizar la fotosíntesis?

165 ¿En qué capa de la atmósfera se producen los fenómenos atmosféricos? 166 La capa de ozono se localiza entre los 15 y los 30 km de altura. ¿En qué capa de la atmósfera se encuentra? ¿Cuál es su función? 167 ¿En qué consiste el denominado «efecto invernadero»? ¿Por qué es beneficioso para la vida? 168 El aire a 40 ºC puede contener 50 g de vapor de agua por metro cúbico. ¿Cuál será su humedad relativa, si solo contiene 20 g? 169 Define los siguientes tipos de nubes: estratos y cirros. 170 ¿Cuándo se producen las precipitaciones? 171 Define qué es la presión atmosférica. 172 ¿Qué se forma en las zonas de altas presiones y qué suelen originar? 173 ¿Hacia dónde se mueve el aire? 174 El aire se mueve de una zona de altas presiones a otra de bajas presiones. El viento originado recorre 20 km en 3 h. ¿Cuál es su velocidad en kilómetros por hora? ¿Y en metros por segundo? 175 ¿Qué son las isobaras? 176 ¿Qué instrumentos meteorológicos miden la presión atmosférica y la humedad? 177 ¿En qué consiste la lluvia ácida? 178 El dióxido de carbono forma parte de la atmósfera. ¿Puede considerarse un contaminante?

Las capas fluidas: atmósfera e hidrosfera

179 ¿El agua disuelve las grasas y los aceites? 180 Observa la fotografía y responde las preguntas. a) ¿Por qué flota el hielo sobre el agua? b) ¿Es posible encontrar bloques de hielo debajo del agua líquida? ¿Por qué?

181 Observa la siguiente ilustración y describe el ciclo del agua.

182 ¿En qué consiste la transpiración? 183 ¿De dónde procede la sal de los océanos? 184 Analiza la distribución de agua en la superficie terrestre que se muestra en la siguiente tabla y contesta las preguntas.

Localización

Océanos

Glaciares y casquetes polares

Agua subterránea

Ríos y lagos

Atmósfera

Cantidad de agua (%)

97,2

2,05

0,62

0,009

0,001

a) ¿Qué porcentaje de agua se encuentra en estado líquido? ¿Y en estado sólido? ¿Y en estado gaseoso? b) ¿Cuál de los tres estados en los que se encuentra el agua es más abundante en la Tierra? c) ¿Qué porcentaje de agua constituye el agua continental?

185 Explica qué tipo de contaminación (agrícola, ganadera, industrial o doméstica) producen los siguientes contaminantes: pesticidas, metales tóxicos, abonos, derivados del petróleo, aceites, residuos fecales, detergentes y aguas demasiado calientes. 186 ¿Qué se forma cuando el agua se infiltra en el suelo, a través de rocas permeables muy porosas, y se acumula? 187 Describe al menos dos acciones que puedan mejorar el abastecimiento y la disponibilidad de agua para el consumo.

Las capas fluidas: atmósfera e hidrosfera

Practica la lectura científica Se denomina marea negra a la masa de petróleo vertida al mar, con forma de mancha y de gran extensión, que pone en peligro la fauna y la flora marinas. Además, su dispersión alcanza costas y playas, lo que la convierte en una de las formas de contaminación más graves. Inicialmente, el vertido produce una gran mortalidad por impregnación, asfixia o ingestión, de todas aquellas especies (algas, invertebrados, peces, mamíferos, aves...) que entran en contacto directo con el fuel. Muchos de los organismos que no mueren tras este primer contacto quedan destinados a una muerte segura por inanición, ya que se encuentran con un medio en el que la posibilidad de encontrar alimento se ha reducido drásticamente. Una vez superada esta fase aguda, los efectos sobre los ecosistemas marinos tienen un alcance y una duración impredecibles, entre los que se incluyen: alteraciones del hábitat, disminución de la productividad, cambios en las cadenas tróficas, bioacumulación, disminución en la supervivencia de embriones y larvas, y aparición de deformidades. Una característica común a todos los vertidos es que el petróleo se extiende rápidamente por acción de las corrientes y los vientos, y queda disperso tanto sobre la superficie como en la columna de agua. También puede hundirse, al mezclarse con partículas más densas, y acumularse en los sedimentos. Además, con el tiempo va incorporando agua y se transforma en bolas de alquitrán semisólidas cada vez más grandes.

188 ¿Qué es una marea negra? 189 ¿Qué tipo de contaminante es el petróleo: físico, químico o biológico?

Trabaja con el ordenador 190 ¿Cuántos litros de agua consumes al día? 191 Aunque se calcula que cada persona podría consumir solo unos 50 L diarios, en España se consume unos 140 L al día por habitante. ¿Tu consumo es mayor o menor que esta cifra?

Más información en internet En las siguientes direcciones web encontrarás material relacionado con el tema. https://www.facsa.com/calcula-consumo-agua/ https://fundacionaquae.org/wiki/aquae/

Las capas fluidas: atmósfera e hidrosfera

Ecosistemas. La vida salvaje El medioambiente El medioambiente o entorno de un ser vivo está constituido por el conjunto de elementos vivos (factores bióticos) y no vivos (factores abióticos) que lo rodean.

El ecosistema El ecosistema es un conjunto de seres vivos (biocenosis) y no vivos (biotopo) que se relacionan entre sí de diversas formas.

Adaptaciones al medioambiente La adaptación, como resultado del proceso evolutivo, supone el desarrollo de características anatómicas y fisiológicas que permiten a los organismos vivir y reproducirse en un ambiente determinado que conforma su hábitat.

Cadenas y redes tróficas Una cadena trófica es una secuencia de organismos, cada uno de los cuales constituye el alimento del siguiente eslabón. Los nutrientes y la energía viajan en la cadena trófica de un organismo al siguiente. Cada uno de los eslabones de la cadena constituye un nivel trófico: productores, consumidores primarios, consumidores secundarios, consumidores terciarios y descomponedores. La red trófica es un entramado complejo de cadenas tróficas.

Ecosistemas de nuestro entorno El medio marino, que ocupa casi las tres cuartas partes del planeta, se caracteriza por la salinidad del agua, unas condiciones de temperatura y luz determinadas, y el movimiento de las aguas. Los organismos que habitan este medio se clasifican en tres grupos: bentos, necton y plancton. Dentro de los ecosistemas de agua dulce se encuentran los ríos y los humedales. Los biomas terrestres son conjuntos de ecosistemas que ocupan regiones geográficas amplias y que se relacionan con los principales climas de la Tierra. Los principales biomas terrestres son: la tundra, la taiga, las praderas, el desierto, la laurisilva, el bosque mediterráneo, el bosque caducifolio, el bosque de coníferas y la pluviselva.

La protección del medioambiente Los mecanismos de autorregulación que mantienen el equilibrio dinámico en los ecosistemas pueden verse afectados por perturbaciones más o menos importantes que provocan cambios, rompen el equilibrio y modifican su estructura y su funcionamiento. 44

Ecosistemas. La vida salvaje

Actividades 192 ¿Cómo se denomina al conjunto de elementos no vivos del entorno? ¿Y a los vivos? 193 Si la ecosfera se considera un «superecosistema», ¿cuáles serán su biocenosis y su biotopo? 194 Observa la ilustración y señala cuál es el ecosistema; cuál, el biotopo; y cuál, la biocenosis.

195 ¿Cómo se relacionan los seres vivos que habitan en el río con los elementos no vivos del ecosistema? 196 Observa las fotografías y escribe a qué nivel trófico pertenece cada ser vivo. A

197 ¿Cómo se denominan las distintas adaptaciones fisiológicas que los animales han desarrollado para mantener la temperatura interna? 198 En los océanos, los organismos fotosintéticos no se encuentran en las zonas profundas. ¿Por qué? 199 ¿Qué seres vivos constituyen el nivel trófico de los descomponedores? ¿Qué función desempeñan en los ecosistemas? 200 ¿Cuáles son los productores, consumidores primarios, secundarios y terciarios de las cadenas tróficas anteriores? 201 ¿Cuáles son los organismos productores en los océanos? ¿Cuál puede ser el factor limitante de su crecimiento en este tipo de ecosistema? ¿Por qué? Ecosistemas. La vida salvaje

202 Observa las fotografías y escribe qué organismos pertenecen al bentos, al necton y al plancton.

203 Si se dice que: «El sustrato de un río está formado por cantos rodados, arenas y limos; su pendiente no es muy pronunciada y las aguas tienen una velocidad media; además, pueden enraizar las plantas», ¿de qué tramo del río se trata? 204 Nombra dos factores abióticos importantes en los ríos. ¿Cómo condicionan la vegetación y los animales presentes en cada tramo? 205 Indica en qué ecosistema (mar, río o laguna) viven los siguientes animales: libélula, lenguado, trucha, gaviota, zapatero, carpa, garza, ánade azulón, espátula, focha común, rana, zooplancton, tenca, larvas de insectos y gallineta común. 206 ¿Cuáles son los principales biomas que hay en España? ¿Y los tres principales del continente africano? ¿Cuál es el bioma más septentrional? ¿Cuáles son sus características? 207 Escribe las principales características de los siguientes biomas: tundra, pluviselva y taiga. 208 Responde las preguntas sobre la sabana africana. a) ¿Dónde se localiza? b) ¿Qué vegetación predomina en este ecosistema? ¿Qué animales viven en él? c) ¿Cuál es el nivel trófico predominante?

209 En los ríos españoles vive un cangrejo denominado popularmente como «americano». ¿Es una especie autóctona? ¿Qué consecuencia tiene su existencia en los ríos de España? 210 La protección del medioambiente ¿es exclusiva de los gobiernos? ¿Qué otras medidas individuales de protección ambiental se pueden realizar? 46

Ecosistemas. La vida salvaje

Practica la lectura científica Una de las especies endémicas más representativas del mar Mediterráneo, y generadora de uno de los ecosistemas marinos más importantes, es la Posidonia oceanica, una planta fanerógama acuática. Precisamente, en las praderas de posidonia, no solo se realiza una parte importante de la oxigenación de las aguas, sino que multitud de animales utilizan la protección que ofrecen tanto para ellos mismos como para sus huevas y crías recién nacidas. Los erizos y las salpas ramonean sus hojas, sobre las que también crecen algas y pequeños animales coloniales; las estrellas de mar, sepias, caballitos de mar e infinidad de peces utilizan estos bosques acuáticos para aparearse y ocultar sus frágiles puestas de los depredadores. A la sombra de sus rizomas, se desarrollan algas propias de zonas más profundas. Alevines de todo tipo de peces, cohombros de mar, crustáceos y hasta morenas transitan por este laberinto vegetal, que sirve de protección para unos y como territorio de caza para otros. Las paredes y grutas submarinas se encuentran tapizadas por gran cantidad de invertebrados de diversas formas, tamaños y colores. Entre ellos todavía podemos encontrar el codiciado coral rojo, muy utilizado en joyería. Protegido con rigor, en la actualidad trata de recuperarse, principalmente, en algunas zonas de la Costa Brava. Es curioso comprobar que las algas verdes y pardas están ancladas en la zona más iluminada de los fondos rocosos, mientras que en el lado oscuro o a mayor profundidad habitan las algas rojas. Muchos animales intentan pasar inadvertidos, ya sea mediante coloraciones miméticas, como los lenguados, o con extraños apéndices, como los pulpos. Otros exhiben descaradamente exuberantes colores para advertir que son peligrosos, como las babosas de mar y las planarias.

211 Lee el texto y contesta las preguntas. a) ¿Qué significa que Posidonia oceanica sea una especie endémica del mar Mediterráneo? Busca y explica lo que significa «endemismo». b) Cita algunas especies que formen parte del bentos, del necton y del plancton.

Trabaja con el ordenador 212 ¿Qué parque nacional constituye el principal humedal español? Cita algunos animales que vivan en él. 213 ¿En qué parque nacional español podemos encontrar un bosque de laurisilva? Más información en internet En la siguiente dirección web encontrarás material relacionado con el tema. https://www.miteco.gob.es/es/red-parques-nacionales/ Ecosistemas. La vida salvaje

Todas las actividades de este material deben realizarse en un cuaderno aparte, nunca en el mismo material. © de esta edición: Grupo Editorial Bruño, S. L., 2020 Juan Ignacio Luca de Tena, 15 28027 Madrid