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La escuela y las ciencias. Las ciencias y el arte.

arte y los chicos.

Los chicos y los docentes. Los docentes y los científicos.

Los científicos y el conocimiento. El conocimiento y los libros. Los libros y los docentes.

Los docentes y la escuela. La escuela y los chicos.

Todos tenemos

algo en común.

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CIENCIAS NATURALES

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Cómo está organizado este libro Las páginas de Ciencias Naturales 4 están llenas de explicaciones y recursos que los acompañarán a través de su aprendizaje acerca de fenómenos naturales y del mundo cotidiano.

Algo en común Muchas personas que trabajan con temas relacionados con los de este libro también fueron chicos y fueron a la escuela. En este libro, encontrarán algunas de sus historias y descubrirán que ellos y ustedes tienen algo en común.

¿Cómo comienzan los capítulos? Al empezar un nuevo capítulo, encontrarán una imagen a partir de la cual pueden comenzar a pensar, entre todos, los temas sobre los que van a leer a continuación.

Experimentos en papel La sección Experimentos en papel plantea preguntas e hipótesis que se responden mediante un experimento o una observación.

Las páginas de cada capítulo En las páginas de cada capítulo, encontrarán explicaciones acompañadas de fotos e ilustraciones que los ayudarán a entender cada tema.

Actividades Las actividades propuestas en las páginas de cada capítulo les permitirán entender mejor lo que leyeron.

Plaquetas especiales En las páginas de desarrollo, hay plaquetas con información y consignas complementarias a cada uno de los temas.

Ciencia en la net Sugiere videos que complementan los temas de la página.

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Propone tomar un tema del capítulo para relajarse y usar su creatividad.

Cuando dibujan, observan lo que ven en detalle, y eso los ayuda a entenderlo y recordarlo mejor.

Es una mirada, desde la historia de la ciencia, sobre cómo cambia y avanza el conocimiento.

Aquí se presentan herramientas digitales para ayudarlos a comprender los temas del libro.


Las personas y la ciencia Artículo periodístico que muestra la relación que existe entre Ciencia, tecnología, sociedad y ambiente.

Herramientas de las Ciencias Naturales

Taller de ciencias Propuesta para poner manos a la obra e investigar alguno de los temas del capítulo, con elementos fáciles de conseguir y que no requieren de un laboratorio especialmente equipado. • Experimentación. • Construcción de modelos. • Observación.

Se presentan distintos Modos de conocer de las Ciencias Naturales, herramientas de estas ciencias para acceder al conocimiento.

Actividades de integración Actividades de repaso del capítulo, en las que pueden combinarse dos o más temas diferentes. Incluyen preguntas para que reflexionen sobre lo que aprendieron en el capítulo.

Autoevaluación En esta sección, pueden poner a prueba cuánto aprendieron al leer el capítulo comparando sus respuestas con las del final de la página.

Saber Hacer El Saber Hacer es una carpeta que acompaña este libro, y que los acompañará también a ustedes a lo largo del año. Allí encontrarán: • Fichas para trabajar con esquemas. • Fichas que incluyen actividades: • para ayudarlos a estudiar, • sobre los Experimentos en papel, • para ejercitar los temas del capítulo, • sobre las Herramientas de las Ciencias Naturales, • para trabajar la sección Algo en común.

• Propuestas de actividades para hacer en grupo, en las que pondrán en acción diferentes habilidades. 5


Índice Bloque 1: Los seres vivos ............................................... 9 Algo en común con Viviana Barrera. Bióloga taxónoma ................................................................................. 10

Capítulo 1. Los animales ...................................................... 11 Las características de los animales ............................................... 12 Experimentos en papel. ¿Todos los animales se desplazan? ............................................. 12 Los animales se alimentan ................................................................ 13 Las relaciones alimentarias .................................................... 13 Los animales se reproducen ............................................................. 14 Otras formas de clasificar a los animales ................................. 15 Los animales vertebrados y los animales invertebrados ........................................................... 15 Infografía. Diversidad de vertebrados e invertebrados ...................................................................................... 16 Vivir en grupo .......................................................................................... 18 Grupos de vertebrados ............................................................ 18 Grupos de invertebrados ........................................................ 19 Herramientas de las Ciencias Naturales. Observar y describir .............................................................................20 Las personas y la ciencia. ¿Conocemos todos los animales que existen? ................................................... 21 Taller de ciencias. Observación del comportamiento de las hormigas ................................................. 22 Actividades de integración ........................................................ 23 Autoevaluación ................................................................................... 24

Capítulo 2. Las plantas .......................................................... 25 Las características de las plantas .................................................. 26 Las partes de las plantas ........................................................ 26 Clasificación y diversidad de las plantas .................................. 27 Según la necesidad de agua ........................................................ 27 Según el tamaño ................................................................... 27 La reproducción de las plantas ...................................................... 28 La reproducción asexual .................................................... 28 La reproducción asexual de los helechos......................... 28 La reproducción sexual ....................................................... 29 Infografía. El ciclo de vida de una planta con flor ........... 30 La alimentación de las plantas ...................................................... 32 La fotosíntesis ........................................................................ 32 La respiración en las plantas ................................................ 33 6

Experimentos en papel. ¿Cómo sabemos que las plantas respiran? ........................................................................... 33 Herramientas de las Ciencias Naturales. ¿Qué significa clasificar? ....................................................................34 Las personas y la ciencia. La importancia de las plantas en nuestro planeta ....................................................... 35 Taller de ciencias. ¿En qué condiciones crece mejor una planta? ................................................................................ 36 Actividades de integración ................................................... 37 Autoevaluación .............................................................................. 38

Capítulo 3. Los ambientes aeroterrestres ...................39 ¿Qué es un ambiente? ........................................................................ 40 Los ambientes aeroterrestres .......................................................... 41 Adaptaciones a los ambientes aeroterrestres .............. 41 Los biomas ................................................................................................ 42 Los biomas de la Argentina ............................................................. 43 La selva misionera ................................................................................ 44 Flora ................................................................................................... 44 Fauna .................................................................................................. 44 El bosque andino-patagónico ......................................................... 45 Flora ................................................................................................... 45 Fauna ................................................................................................. 45 La Puna ....................................................................................................... 46 Experimentos en papel. ¿Qué relación existe entre el tipo de suelo y el bioma? ................................................ 46 El pastizal pampeano .......................................................................... 47 La estepa patagónica .......................................................................... 47 Infografía. Ambientes del pasado ............................................. 48 Herramientas de las Ciencias Naturales. La lectura de mapas ............................................................................50 Las personas y la ciencia. Las consecuencias de la pérdida de biodiversidad ....................................................... 51 Taller de ciencias. Observación de adaptaciones al medio terrestre .................................................... 52 Actividades de integración ........................................................ 53 Autoevaluación ................................................................................... 54

Capítulo 4. Las personas y el ambiente .......................55 El suelo ....................................................................................................... 56 ¿Cómo se forma el suelo? ...................................................... 56 Las capas del suelo .................................................................... 57 Los tipos de suelo ....................................................................... 57


Infografía. Las personas y el suelo ........................................... 58 Las consecuencias del uso del suelo ........................................... 60 Los efectos de las actividades agrícolas y ganaderas ................................................................................... 60 La extracción de materiales y la contaminación ...................................................................... 60 La desertificación ........................................................................ 61 Experimentos en papel. ¿La vegetación evita el desgaste del suelo? ............................................................ 61 El suelo y la basura .............................................................................. 62 Los rellenos sanitarios .............................................................. 62 Los basurales a cielo abierto ................................................ 62 La regla de las cuatro R ........................................................... 63 Herramientas de las Ciencias Naturales. Los dibujos esquemáticos ................................................................ 64 Las personas y la ciencia. Las biodigestores .................... 65 Taller de ciencias. ¿El suelo tiene agua? .............................. 66 Actividades de integración ........................................................ 67 Autoevaluación ................................................................................... 68

Capítulo 5. Sostén y locomoción del cuerpo humano ......................................................................... 69 Las funciones del cuerpo humano y los sistemas de órganos .................................................................... 70 La función de nutrición ............................................................ 70 La función de reproducción ................................................... 70 La función de relación .............................................................. 71 Experimentos en papel. ¿El sistema locomotor actúa independientemente de otros sistemas? .................... 71 El sistema locomotor ........................................................................... 72 Las regiones del cuerpo ..................................................................... 73 Infografía. El esqueleto y los huesos ....................................... 74 El sistema articular ............................................................................... 76 La protección de las articulaciones ................................... 76 El sistema muscular ............................................................................. 77 Herramientas de las Ciencias Naturales. Los modelos ............................................................................................ 78 Las personas y la ciencia. La salud del sistema locomotor ................................................................................. 79 Taller de ciencias. Construir un modelo del sistema huesos-músculo ................................................................... 80 Actividades de integración ........................................................ 81 Autoevaluación ................................................................................... 82

Bloque 2: Los materiales y sus cambios .......... 83 Algo en común con Rodrigo García. Diseñador industrial ........................................................................... 84

Capítulo 6. Los materiales .....................................................85 Diversidad de materiales ................................................................... 86 Cómo agrupar los materiales ............................................... 86 Las propiedades de los materiales ..................................... 87 Infografía. Familias de materiales ............................................ 88 Los metales ............................................................................................... 90 Las propiedades de los metales .......................................... 90 Metales combinados: las aleaciones ................................ 91 Los plásticos ............................................................................................. 92 Experimentos en papel. ¿Cómo se obtuvo el primer material plástico? ............................................................. 92 Las propiedades de los plásticos ........................................ 93 Diversidad de plásticos ............................................................ 93 Los cerámicos .......................................................................................... 94 Las propiedades de los cerámicos ..................................... 94 Tipos de cerámicos ..................................................................... 95 Herramientas de las Ciencias Naturales. Comparar y agrupar objetos y materiales ............................... 96 Las personas y la ciencia. ¿Nuevos materiales? ............. 97 Taller de ciencias. Mismo objeto, ¿mismas propiedades?........................................................................ 98 Actividades de integración ........................................................ 99 Autoevaluación ................................................................................ 100

Bloque 3: Los fenómenos del mundo físico...... 101 Algo en común con Horacio Zanetti. Arquitecto ............. 102

Capítulo 7. Las fuerzas y el movimiento ................ 103 Los efectos de las fuerzas .............................................................. Las fuerzas y el movimiento de los cuerpos .............. Fuerzas de contacto y fuerzas a distancia ............................ Las fuerzas de contacto .................................................................. Experimentos en papel. ¿Podemos medir la intensidad de una fuerza? ............................................................. La fuerza de rozamiento ...................................................... La fuerza de empuje ............................................................... Fuerzas a distancia ......................................................................

104 105 105 106 106 107 107 108 7


Índice La fuerza de gravedad ........................................................... 108 Peso y masa no son lo mismo ........................................... 109 Las fuerzas magnéticas y electrostáticas .................... 109 Infografía. Representar y combinar fuerzas ....................... 110 Herramientas de las Ciencias Naturales. Suma gráfica de fuerzas ................................................................. 112 Las personas y la ciencia. ¿Qué son las máquinas simples? ............................................... 113 Taller de ciencias. ¿De qué depende la fuerza de rozamiento? ................................................................................... 114 Actividades de integración ..................................................... 115 Autoevaluación ................................................................................ 116

Capítulo 8. La fuerza magnética ................................... 117 ¿Qué es la fuerza magnética? ..................................................... 118 El descubrimiento del magnetismo ................................ 118 Los imanes ............................................................................................. 119 Algunos usos de los imanes ............................................... 119 La fuerza de atracción de los imanes ...................................... 120 Distintos tipos de imanes .................................................... 120 Los polos magnéticos ....................................................................... 121 Experimentos en papel. ¿Los imanes tienen el mismo poder de atracción en todas sus partes? .......... 121 El magnetismo terrestre ................................................................. 122 ¿Por qué la Tierra se comporta como un imán? ......... 122 Las brújulas ........................................................................................... 123 ¿Cómo funciona la brújula? ............................................... 123 Infografía. El magnetismo terrestre para orientarse .................................................................................... 124 Herramientas de las Ciencias Naturales. Los experimentos ............................................................................... 126 Las personas y la ciencia. La fuerza magnética como alternativa al uso de combustibles .............................. 127 Taller de ciencias. La temperatura y la fuerza de los imanes ................................................................... 128 Actividades de integración ..................................................... 129 Autoevaluación ................................................................................ 130

Capítulo 9. La fuerza eléctrica ....................................... 131 La electricidad y la fuerza eléctrica .......................................... ¿Qué es la fuerza eléctrica? ............................................... La carga eléctrica ......................................................................... La carga eléctrica y los átomos ........................................ 8

132 132 133 133

Los fenómenos electrostáticos ................................................ 134 La interacción entre cargas eléctricas ........................... 134 La estructura de los materiales y las cargas eléctricas ....................................................................... 135 ¿Qué materiales se electrizan? ......................................... 135 Materiales conductores y aislantes de la electricidad ......... 136 Experimentos en papel. ¿Todos los materiales se pueden electrizar? ....................................................................... 136 La inducción ................................................................................... 137 Infografía. Las tormentas eléctricas ...................................... 138 Herramientas de las Ciencias Naturales. Las notas de laboratorio ................................................................. 140 Las personas y la ciencia. Pintura electrostática o pintura en polvo ................................................................................. 141 Taller de ciencias. ¿El agua de la canilla es electrizable? .................................................................................... 142 Actividades de integración ..................................................... 143 Autoevaluación ................................................................................ 144

Bloque 4: La Tierra, el Universo y sus cambios...................................................................... 145 Algo en común con Manuela Mazittelli. Geóloga ......... 146

Capítulo 10. El planeta Tierra ........................................ 147 La Tierra en el Sistema Solar ........................................................ 148 El movimiento de rotación ............................................................ 149 Los efectos de la rotación terrestre ................................ 149 El movimiento de traslación ......................................................... 150 La forma de la Tierra ......................................................................... 151 Experimentos en papel. ¿Qué diámetro tiene la Tierra? .................................................... 151 La Tierra como sistema .................................................................... 152 La geosfera ............................................................................ 153 Infografía. Cambios en la geosfera ........................................ 154 Herramientas de las Ciencias Naturales. El uso de las imágenes satelitales para el estudio de la geosfera ................................................................ 156 Las personas y la ciencia. ¿Cómo funciona un GPS? ..... 157 Taller de ciencias. Construcción de un modelo de las capas de la superficie terrestre y sus movimientos .......... 158 Actividades de integración ..................................................... 159 Autoevaluación ................................................................................ 160


IV OS

BLO Q

1 E U

LO Capítulos 1 • Los animales 2 • Las plantas 3 • Los ambientes aeroterrestres 4 • Las personas y el ambiente 5 • Sostén y locomoción del cuerpo humano

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uando era chica, en mi fantasía estaba hacer ciencia, porque me habían regalado un juego de laboratorio de química y eso me encantaba. Me veía en un laboratorio. Mi mamá era secretaria en una empresa grande, yo la miraba y quería ser como ella, trabajar entre máquinas”.

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Biografía Nombre: Viviana Barrera. Edad: 47 años. Estudios: Doctorado en Ciencias Biológicas, en la Universidad de Buenos Aires. Lugar de nacimiento: Ciudad Autónoma de Buenos Aires. Vive en: Ciudad Autónoma de Buenos Aires. Le encanta estar con su familia, pintar y hacer natación.

Página 2

del Saber Hacer

Viviana Barrera Bióloga taxónoma

Vivi nos recibió en el laboratorio donde trabaja, en el Instituto Nacional de Tecnología Agropecuaria (inta), en Castelar. Su escritorio está repleto de hojas impresas y de revistas científicas. También nos mostró el laboratorio, donde estudia organismos con el microscopio y extrae su adn. ¿Qué significa ser taxónoma? La taxonomía es un área que abarca todos los seres vivos. Implica la observación de la forma y del crecimiento de los organismos, y el estudio de sus adn. Luego, se comparan todos esos caracteres, y se analiza a qué grupo se parece más el ser vivo que se está estudiando, dónde se puede categorizar. Estas técnicas se usan con cualquier grupo de seres vivos. El ser humano analiza a los seres vivos de este modo para poder estudiarlos más fácilmente. ¿En qué estás trabajando ahora? Por mi formación, me especialicé en taxonomía de hongos y me dediqué a eso muchos años. Actualmente, trabajo en la parte más aplicada, en protección vegetal: aplicar hongos que atacan a otros hongos que enferman a las plantas, por eso se los llama “antagonistas”. Por un lado, aislamos microorganismos que nos sirven para otros estudios; los antagonistas novedosos. A estos nuevos microorganismos los estudio y los clasifico, para poder identificarlos. Por otro lado, proponemos nuevas estrategias para que los agricultores no utilicen tantos agroquímicos y comprendan que el suelo, por sí mismo, puede recuperar microorganismos que evitan las enfermedades de las plantas. ¿Cuándo descubriste que te gustaba la Biología? A mí la Biología siempre me gustó, desde chiquita. Cuando iba a la casa de mi abuela, en Glew, que era todo campo, juntaba sapitos, jugaba con los renacuajos. Siempre estaba juntando caracoles y bichos… Me decían la “bichóloga”. En el secundario, busqué una opción con orientación en Biología, y mi mamá me encontró un bachiller biológico cerca de casa, en una escuela pública. Después, cuando empecé la facultad, me inscribí en Biología. ¿Qué disfrutás hacer fuera del trabajo? Estar con mi familia, con amigos. Convivimos con mi marido Daniel y nuestros dos hijos: Vanina, de 19, y Tomi, de 17. Ahora adquirimos un perrito, que llegó hace unos meses. También me gusta estar con mis padres, mis hermanas y mis sobrinos.

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Bloque 1 • Los seres vivos

¿Cómo te imaginabas tu vida actual cuando ibas a la escuela? Quería trabajar, estudiar. Cuando era chica, en mi fantasía estaba hacer ciencia, porque me habían regalado un juego de laboratorio de química y eso me encantaba. Me veía en un laboratorio. Mi mamá era secretaria en una empresa grande, yo la miraba y quería ser como ella, trabajar entre máquinas. Ella me llevaba al trabajo y había una especie de computadora enorme, me encantaba tocar botones. Me habían regalado una calculadora, y para mí era fascinante. En aquella época, estas cosas no eran tan comunes como ahora. ¿Qué les dirías a las chicas y chicos que están usando este libro? Que tienen un montón de cosas por delante, que disfruten. ¡Hay tanto para hacer y para descubrir! Que exploren, que pregunten y que lean. Que aprovechen la posibilidad que brinda internet, y que no se dediquen solo a los jueguitos; eso está bien un tiempo, pero también hay mucha información superinteresante. Siempre me fascinó el espacio; darme cuenta de que estamos en un planetita en medio de un espacio infinito. Que le pregunten a todo el mundo y movilicen a la gente. Las telecomunicaciones y los simuladores me parecen increíbles. Imaginate si me enloquecía la calculadora, así chiquitita, ¡lo que hubiera sido con todo eso! Que sean curiosos y aprendan mucho.

A Viviana, de chica, le encantaba estar en contacto con la naturaleza y juntar animalitos en el campo. Por eso, le decían “bichóloga”. Seguro que Vivi y vos tienen algo en común.


C ap

Características de los animales ı Alimentación ı Reproducción ı Clasificación de los animales ı Diversidad de vertebrados ı Diversidad de invertebrados ı La vida en grupo.

Los animales Los animales son seres vivos muy diversos, con formas, tamaños y aspectos muy diferentes. Se los puede encontrar tanto en el agua como en el aire o en la tierra. A pesar de su diversidad, los animales presentan muchas características en común.

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1

e empezar d s e t An 1 ¿Cuántos animales ven en

la foto? ¿Qué características comparten para que se los considere animales?

2 ¿En qué se diferencian estos

animales?

3 ¿En qué grupo de animales

clasificarían cada uno? E x pl

orar saberes prev ios

.

11


Las características de los animales Existen animales de muchas formas, tamaños y hábitos diferentes. Viven en casi todos los ambientes: en el suelo o sobre él, entre el suelo y la atmósfera, flotando en el agua o dentro de lagunas, ríos y mares, y también en las regiones heladas cercanas a los polos. A pesar de su gran diversidad, todos los animales tienen características en común. A diferencia de las plantas, como veremos en el capítulo 2, todos los animales deben alimentarse de otros seres vivos, es decir, son heterótrofos. Están formados por muchas células (las células son las partes más pequeñas que conforman a todos los seres vivos). Algunos animales son multicelulares (todas sus células se parecen), otros son pluricelulares (tienen células de distinto tipo). La mayoría de los animales responde rápidamente frente a situaciones de peligro, necesidad o cambios en el ambiente. Por ejemplo, cuando llega el invierno, muchas aves migran hacia zonas de clima templado. Casi todos los animales se desplazan por sus propios medios (corren, saltan, se arrastran, nadan o vuelan).

• •

 Los animales son seres vivos formados por muchas células (con características especiales), que deben obtener los alimentos del medio en el que viven.

• •

¿Todos los animales se desplazan? Durante muchos años, se consideró que todos los seres vivos que no se desplazaban eran plantas. Así, por ejemplo, se incluyó en este grupo a seres vivos como los corales.

boca tentáculos pólipo

parte dura (de calcio)

 Las esponjas y los corales son animales sésiles, es decir, no se desplazan.

12

Bloque 1 • Los seres vivos

Hipótesis: todos los animales se desplazan. Predicción: si un ser vivo no se desplaza, debe compartir más características con las plantas que con los animales. Procedimiento: un grupo de investigadores examinó durante un tiempo agrupaciones de corales. Finalmente, pudieron observar que estos están compuestos por pólipos, pequeños “gusanos” con extensiones similares a tentáculos, que, al vivir en colonias, conforman las estructuras duras que se ven a simple coral vista. Estos pólipos salen a tomar alimento del medio. Más tarde, otros investigadores analizaron el tipo de células que componen a los pólipos que forman los corales y determinaron que eran iguales a las células de los animales y no se parecen a las de las plantas. Conclusión: los corales son un ejemplo de animales sésiles, que no se desplazan; por lo tanto, la hipótesis fue rechazada. Las esponjas son otro ejemplo de animales sésiles.

Experimentos en seco.

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del Saber Hacer


pítulo

Ca

1

Los animales se alimentan Todos los animales deben incorporar alimentos a partir de otros seres vivos, es decir, son incapaces de producirlo por sí mismos. Sin embargo, no todos comen lo mismo; algunos comen plantas, muchos se alimentan de otros animales, y otros comen restos o desechos de seres vivos. Los hábitos de los animales están muy relacionados con la alimentación, ya que, por lo general, los animales deben desplazarse para buscar su alimento. Además, la forma de los animales, en especial la de sus bocas, está relacionada con el tipo de alimentos que ingieren. Los animales que solamente comen otros animales, como los yacarés, los pumas, los yaguaretés o los osos hormigueros, son carnívoros.

Algunos animales, como, por ejemplo, los pecaríes, los cerdos y los osos, comen tanto plantas como animales; se los llama omnívoros.

Los animales que se alimentan únicamente de plantas, como los carpinchos, las llamas o las vacas, se llaman herbívoros.

Los animales que comen restos y desechos de seres vivos, como las lombrices y los bichos bolita, se llaman detritívoros.

Las relaciones alimentarias

En un ambiente, hay seres vivos que fabrican su propio alimento, como las plantas, que conviven con otros que no pueden hacerlo, como los animales. A su vez, como vimos, algunos animales se alimentan de plantas, y otros, de otros animales, que pueden ser herbívoros o carnívoros. Estas relaciones entre seres vivos, que se dan también entre animales diferentes, se llaman relaciones alimentarias o tróficas. Se las suele representar con esquemas llamados cadenas tróficas o redes tróficas (si incluyen varias cadenas). En este tipo de representaciones, se usan flechas que van desde el ser vivo que sirve de alimento hacia el ser vivo que lo consume. planta

mariposa

rana

serpiente

Actividades 1 ¿Qué diferencia a los

animales de las plantas?

2 ¿Qué significa que un

animal sea sésil? Den ejemplos.

3 ¿Cómo se puede clasificar

a los animales de acuerdo con su alimentación? Den un ejemplo de cada grupo.

4 ¿Qué son las relaciones

tróficas?

Cadena trófica. Capítulo 1: Los animales

13


Los animales se reproducen Animales ovulíparos En ellos, la fecundación es externa (ocurre en el agua), y el desarrollo también es externo, en huevos blandos y gelatinosos. Los anfibios (como las ranas), los peces y otros animales acuáticos son ovulíparos.

Como todos los seres vivos, los animales se reproducen y generan nuevos individuos. Algunos animales se pueden reproducir en forma asexual: un único individuo genera un nuevo ser vivo completo a partir de una parte de su cuerpo. Las estrellas de mar, las lombrices y los gusanos planos, en algunas situaciones, se reproducen así. Por lo general, la reproducción de los animales es sexual: participan dos sexos diferentes (masculino y femenino). Estos dos sexos suelen estar en individuos distintos: machos y hembras, respectivamente, y producen células sexuales llamadas gametos. Los gametos masculinos son los espermatozoides; los femeninos son los óvulos. Cuando un óvulo y un espermatozoide se unen, ocurre la fecundación, y se origina un nuevo individuo. Cuando la fecundación ocurre fuera del cuerpo de la hembra es externa; si sucede dentro de su cuerpo, se llama interna. Luego de la fecundación, el nuevo organismo se desarrolla hasta su nacimiento. Esto puede ocurrir en huevos de distinto tipo, que la hembra pone en el ambiente, o que quedan en su cuerpo hasta el nacimiento. También puede ocurrir en órganos especiales del cuerpo de la hembra, en los que el nuevo individuo se desarrolla y se nutre en contacto directo con la madre. De acuerdo con la fecundación y el desarrollo, se puede clasificar a los animales en cuatro grupos.

Animales ovíparos En estos animales, la fecundación es interna, y el desarrollo es en el medio externo, en huevos con protección dura (cáscara). Los insectos, las aves y la mayoría de los reptiles son ovíparos.

Animales ovovivíparos La fecundación de estos animales es interna, y el desarrollo se lleva a cabo dentro de huevos, pero que quedan dentro del cuerpo de la madre hasta que se rompen y salen las crías al exterior. Los tiburones, las boas y algunos escorpiones son ovovivíparos.

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Bloque 1 • Los seres vivos

Animales vivíparos En este caso, la fecundación es interna, y el desarrollo ocurre dentro del cuerpo de la hembra, no dentro de huevos, sino en un órgano llamado útero. Los coatíes, los gatos, los perros y los seres humanos son vivíparos.


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1

Otras formas de clasificar a los animales Una forma de agrupar a los animales para su estudio es de acuerdo con el ambiente en el que viven: hay animales aeroterrestres y animales acuáticos. Los animales aeroterrestres viven en contacto directo con el aire, y la mayoría se desplaza sobre el suelo o dentro de este: caminan, corren, saltan, se arrastran o vuelan. Tienen estructuras en su cuerpo que les permiten desplazarse, como las patas o las alas, y pueden respirar en el aire. Suelen ser vivíparos, ovovivíparos u ovíparos. Los animales acuáticos, en cambio, viven dentro del agua, ya sea dulce o salada. Casi todos nadan; solo unos pocos están fijos en rocas o estructuras hundidas, como las esponjas o los corales. La forma de su cuerpo y ciertas estructuras, como las aletas, facilitan su movimiento en el agua; también tienen órganos que les permiten respirar bajo el agua, como, por ejemplo, las branquias. En general, son ovulíparos.

Los animales vertebrados y los animales invertebrados

Muchos animales tienen estructuras rígidas que le dan forma a su cuerpo, les permiten sostenerse y moverse, y los protegen. Un criterio para agrupar animales, tal vez el más utilizado, es de acuerdo con el tipo de estructuras de sostén que presenten. Los animales vertebrados tienen un esqueleto interno (dentro del cuerpo), formado por huesos y cartílagos. El esqueleto tiene una columna vertebral que recorre el cuerpo desde la cabeza hasta a la cola, o hasta el final de la espalda; de ahí viene el nombre de “vertebrados”. Por el contrario, los animales invertebrados no tienen columna vertebral. Algunos invertebrados, como la lombriz de tierra, tienen el cuerpo blando, sin esqueleto rígido. Otros, como los escarabajos o los camarones, tienen una especie de cáscara o cubierta externa, que se llama esqueleto externo o exoesqueleto.

{Qué pensaban antes de... { La clasificación de los animales

E

l filósofo griego Aristóteles, que vivió hace aproximadamente 2.400 años, luego de estudiar 520 animales, los clasificó en dos categorías: enaima, o animales con sangre roja, y anaima, o animales sin sangre roja. Esta separación coincide con la clasificación actual de vertebrados e invertebrados.

Historia de la ciencia. Evolución del conocimiento.

Actividades 1 ¿Cómo se clasifican los

animales de acuerdo a su reproducción? Den un ejemplo de cada grupo.

2 Investiguen qué son los

animales hermafroditas. ¿Su reproducción es sexual o asexual? ¿Por qué?

3 Clasifiquen a los seres

 Los monos carayá son animales aeroterrestres y vertebrados.

 Los cangrejos son animales acuáticos e invertebrados. Tienen un exoesqueleto.

humanos de acuerdo a su reproducción, al medio en el que viven y a las estructuras de sostén.

Capítulo 1: Los animales

15


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Infog

Diversidad de vertebrados e invertebrados Para ordenar la gran diversidad de animales que existe en nuestro planeta, se los puede dividir en dos grandes grupos: el de los vertebrados y el de los invertebrados.

Los reptiles Son animales terrestres con el cuerpo cubierto por escamas o placas duras. Tienen extremidades cortas, aunque algunos, como las serpientes, no las poseen, por lo que se mueven reptando. Respiran a través de pulmones, y casi todos son ovíparos.

Los anfibios Tienen dos momentos en la vida: uno acuático y otro aeroterrestre. En el primero, no tienen patas, nadan y respiran por branquias. Luego sufren una transformación, llamada metamorfosis, y se convierten en adultos terrestres, que respiran a través de pulmones. Algunos son ovulíparos, y otros, ovíparos.

Los vertebrados Las aves Los peces Viven en el agua y tienen esqueleto de hueso o de cartílago. Tienen extremidades en forma de aletas y se desplazan nadando. Respiran por branquias y son ovíparos u ovovivíparos.

Su cuerpo está cubierto de plumas, tienen un pico duro sin dientes, y las extremidades anteriores en forma de alas. La mayoría vuela. Son ovíparas, respiran mediante pulmones y tienen la capacidad de mantener su temperatura interna.

Los mamíferos Tienen pelos y, por lo general, tienen cuatro extremidades, con las que se desplazan. Respiran por pulmones, y la mayoría está en un ambiente aeroterrestre. Salvo pocas excepciones, son vivíparos. Dan de mamar a sus crías y mantienen su temperatura corporal interna constante. La vicuña es un mamífero.

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Bloque 1 • Los seres vivos


Las esponjas Los cnidarios (o celenterados)

Son fijas y viven sujetas a las rocas o a un objeto hundido. En su cuerpo tienen muchos poros u orificios pequeños.

Las medusas y los pólipos pertenecen a este grupo. Tienen cuerpo blando y tentáculos. Los corales están formados por colonias de pólipos que se ubican dentro de una estructura rígida hecha de sales.

Los invertebrados Los equinodermos Viven en el mar y tienen el cuerpo cubierto por placas duras. Las estrellas de mar y los erizos de mar pertenecen a este grupo.

Los artrópodos Tienen un esqueleto externo rígido con partes articuladas. Viven en todos los medios. Los artrópodos son los invertebrados más abundantes y se pueden dividir, a su vez, en cuatro grupos: los insectos, los arácnidos, los miriápodos y los crustáceos.

Los gusanos Los moluscos Tienen cuerpo blando, una estructura protectora externa y un pie muscular que utilizan para desplazarse. Muchos son de vida acuática, como los calamares, y otros son terrestres, como los caracoles.

Existen diferentes grupos de gusanos, tienen el cuerpo blando y alargado, y se desplazan reptando. Las lombrices y las sanguijuelas son gusanos.

Capítulo 1: Los animales

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Vivir en grupo Algunos animales tienden a vivir en forma solitaria, es decir, sin la compañía de otros individuos de su especie. Es el caso de los tigres y las lombrices. Pero otros viven en grupo. La vida en grupo se presenta tanto en vertebrados como en invertebrados. En algunos casos solo ocurre durante un período o en una ocasión en particular, por ejemplo, para aparearse. En otros casos, el grupo es lo que permite la supervivencia de esos individuos. Muchos mamíferos marinos, como las orcas, forman sociedades muy complejas. Los vínculos con los miembros de la manada son muy importantes y se refuerzan gracias a un complejo sistema de comunicación. Cuando estos animales son mantenidos en cautiverio y en soledad, y se los utiliza en espectáculos, modifican su comportamiento y muestran graves signos de estrés.

Grupos de vertebrados

En los vertebrados, existen muchos casos de animales que viven en grupos más o menos organizados. En el caso de los mamíferos, los grupos se llaman, en forma general, manadas. Las manadas a veces son permanentes, y otras veces, se forman cuando los animales se desplazan a través de grandes distancias, lo que se llama migraciones. El moverse en grupo les permite protegerse mejor de los predadores y los ayuda a no perderse en el camino. La mayoría de los herbívoros se mueven en forma de manada. Muchos peces se mueven en agrupaciones llamadas cardúmenes. El agrupamiento también los protege del ataque de predadores, ya que los confunde.  Los peces que forman cardúmenes perciben la posición de los otros peces y se mueven de manera coordinada.

 En las manadas de murciélagos, cuando duermen, los de mayor jerarquía suelen ubicarse en los lugares más altos.

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Bloque 1 • Los seres vivos

Muchas aves se agrupan y mueven en grupos llamados bandadas. La organización en bandada también hace más fáciles las grandes migraciones. Algunas aves también forman bandadas en busca de alimento. Cuando los grupos de animales son permanentes, suelen existir jerarquías y distintas funciones entre los individuos. Muchas veces, se puede determinar quién es el individuo de mayor jerarquía porque es el que duerme en el lugar más alto, o porque es el que come primero. En grupos muy organizados, hay individuos que vigilan el entorno, algunos que buscan alimentos y otros que cuidan a las crías.


pítulo

Ca

1

Grupos de invertebrados

Entre los invertebrados, existen muchos animales que viven en grupos. Algunos viven en grupos en los que las tareas están divididas y en los que unos dependen de otros para sobrevivir. Es el caso de las abejas y de las hormigas, entre otros. Las abejas viven en grupos con una compleja organización, por eso se dice que son “insectos sociales”. Viven en colmenas y se organizan en tres castas: las obreras, la abeja reina y los zánganos. Las abejas obreras son hembras que no están desarrolladas sexualmente y, por lo general, son las que vemos. Se ocupan de buscar el alimento, construir y proteger la colmena. La abeja reina, generalmente, es única y es quien pone los huevos que originarán las nuevas generaciones de abejas. Los zánganos son machos, cumplen la función de reproducción con la abeja reina y viven dentro de la colmena durante la primavera y el verano. Las hormigas son insectos sociales y, al igual que las abejas, están organizadas en castas que cumplen distintas funciones: las hormigas obreras, las hormigas soldado, la reina y los machos. Las obreras son quienes buscan el alimento, agrandan y mantienen el hormiguero, y alimentan a la reina. Las hormigas soldado defienden el hormiguero, y la reina y los machos se encargan de la reproducción.

 Las abejas y las hormigas son invertebrados que viven en sociedades organizadas.

Miren el siguiente video de YouTube sobre cómo funciona una colmena. ¿Por qué creen que comparan a la colmena con un organismo? ¿Cómo se comunican las abejas? goo.gl/O809tD Recurso audiovisual complementario.

 Las mariposas monarca forman grandes grupos al migrar; un comportamiento similar al de las aves migratorias.

Actividades 1 ¿En qué casos algunos

animales se organizan en grupos? ¿Qué ventajas tiene la vida en grupo?

2 ¿Por qué se dice que las

hormigas y las abejas son “insectos sociales”? ¿En qué se diferencian de otros grupos de animales?

3 Formen grupos y debatan

acerca de la importancia que tiene vivir en grupo para la vida de un individuo, incluyendo a los humanos.

Capítulo 1: Los animales

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Herramientas de las Ciencias Naturales Observar y describir Ciencia en la net La aplicación “Aves argentinas” se puede descargar en un dispositivo (teléfono celular o tablet). Contiene fotos y descripciones de las aves de nuestro país, y se puede utilizar, entre otras cosas, para saber qué ave es la que uno está observando. http://fishsimply.com/birds/ Orientar la utilización de un recurso digital.

Lo primero que se debe hacer para estudiar un fenómeno natural o un ser vivo es observarlo. Observar, en Ciencias Naturales, consiste en mirar, percibir (también con otros sentidos) y detectar, de manera precisa y organizada, todos los aspectos de aquello que se está estudiando. Por ejemplo, si se observa un animal, se puede prestar atención a su aspecto físico, su tamaño, su color, si tiene pelaje o plumas, cómo son sus piezas dentales (si las tiene), cómo se traslada, cómo se comporta, etcétera. La observación se puede realizar directamente a través de nuestros sentidos, como la vista o el olfato, o bien se puede completar con el uso de algún instrumento específico, como una lupa o binoculares. Durante la observación, por lo general, se toman notas, escritas en borrador, que luego se utilizan para realizar una descripción. Describir, desde el punto de vista de las ciencias, consiste en explicar, en forma detallada y ordenada, todas las características que se observaron. Esta explicación, generalmente, es escrita, aunque también puede realizarse en forma oral. La siguiente es una descripción de un ave llamada hornero.

El hornero

 A veces, se requiere pesar a los animales, y para ello se usa una balanza. El peso es una propiedad del animal que se puede “observar”.

• Mide entre diecisiete y veintidós centímetros de largo y pesa, aproximadamente, setenta y cinco gramos. • Sus alas son cortas y redondeadas; tiene cola larga y pico que, en general, es más largo que la cabeza. • Su color es pardo, con cuello rojizo, garganta blanca, pecho pardo claro, vientre blancuzco y cola rojiza. • Se alimenta, fundamentalmente, de insectos, que busca en la tierra, entre las hojas o en los campos arados. • Forma una única pareja en toda su vida y con ella construye un nido de barro y paja, en forma de bóveda.

Página 6

del Saber Hacer

Actividades 1 Lean la descripción del hornero y respondan.

a. ¿Podrían hacer esa descripción solo a partir de una fotografía? ¿Por qué? b. ¿Creen que debieron usar algún instrumento en la observación? ¿Cuál y por qué?

c. ¿Qué características se observaron para poder hacer la descripción? ¿Todas se refieren al aspecto físico? 2 En Ciencias Naturales, ¿observar es lo mismo que

mirar? ¿Por qué?

Modos de conocer en Ciencias Naturales.

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Bloque 1 • Los seres vivos


Las personas y la ciencia

a l m e i s n a s o l que existe ? ¿ n Co

Giraffa reticulata

s o d o t s o m e n oc

Desde tiempos antiguos, los seres humanos han tratado de describir y contar todos los seres vivos presentes en nuestro planeta, entre ellos, los animales.

T

ómense un rato para pensar cuántos animales conocen; con algunos seguramente están en contacto en su vida cotidiana, y otros quizás solo los han visto en zoológicos o en imágenes y documentales. Se sorprenderán al ver que se trata de una lista bastante larga. Los seres vivos han aparecido en la Tierra hace unos 3.500 millones de años y, desde entonces, han evolucionado en una enorme diversidad. Habitan casi todos los rincones del planeta, desde los sitios más profundos del océano hasta las cimas de las montañas más altas. Los científicos creen que han existido unos 500 millones de especies diferentes en la historia de nuestro planeta, la mayor

parte de las cuales ha desaparecido por distintas causas. De acuerdo con los últimos estudios, en la actualidad hay, aproximadamente, 8,7 millones de especies de seres vivos. De ellas, los científicos solamente han identificado entre 1,3 y 1,7 millones de especies, la gran mayoría animales, debido a que es lo que más se ha estudiado. ¿Quedan aún animales por descubrir? La respuesta es sí. Los mamíferos y los vertebrados en general han sido más estudiados que los invertebrados (aunque la mayor parte de las especies de animales conocidas son invertebrados). Algunos animales viven en lugares de difícil acceso, como las profundidades del océano o los hielos perpetuos, y otros son complejos de estudiar debido a que son muy pequeños. ¡Aún queda mucho por saber!

En términos generales, se llama especie a un grupo de seres vivos que comparten casi todas sus características. Las que no son compartidas son características presentes solo en ese individuo.

 Recientemente, se descubrió que un grupo de jirafas que se creía parte de otra especie es, en realidad, una nueva especie.

Actividades 1. ¿A qué grupo pertenece la mayoría de los animales que recordaron: al de los vertebrados o al de los invertebrados? 2. ¿Por qué creen que se han estudiado más los vertebrados que los invertebrados? 3. Se estima que aún no se conoce el 91% de las especies marinas. ¿Por qué creen que este valor es tan alto? Cortar

Ciencia, tecnología, sociedad y ambiente.

Capítulo 1: Los animales

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Tallerde ciencias

Observación del comportamiento de las hormigas Como vimos en este capítulo, la mayoría de las especies de hormigas son insectos sociales, que se organizan en grupos o colonias. Dentro de la colonia, hay castas de hormigas que cumplen una función determinada. Las hormigas obreras, por ejemplo, se ocupan de buscar el alimento y del cuidado del hormiguero.

Materiales

• Aproximadamente, veinte hormigas capturadas de un ambiente, guardadas en un frasco (por lo general, se las captura poniendo alimento en trampas, o recipientes metidos en el suelo) • cuatro frascos de vidrio grandes limpios, con tapa • tijeras • marcador para vidrio • trozos de pan • una lupa • guantes • una cuchara con azúcar.

Hipótesis Las hormigas se comunican en presencia de alimento y se organizan para transportarlo.

Predicción

5. Realicen una observación detallada. Presten atención a la forma en la que se mueven las hormigas, si se acercan o no al alimento, qué hacen con el alimento, si mueven o no las antenas, etcétera.

Resultados

El comportamiento de una hormiga sola frente a una fuente de alimento no será igual que el comportamiento de varias hormigas.

1. Tomen nota de las observaciones en un cuadro como el siguiente. Frasco 1

Frasco 2

Frasco 3

Frasco 4

Procedimiento 1. Con la ayuda de su docente, realicen algunos agujeros en las tapas de los frascos. 2. Numeren los frascos del 1 al 4. 3. En los frascos 1 y 2, coloquen una hormiga sola en cada uno. En los frascos 3 y 4, coloquen 6 hormigas en cada uno, y luego tapen los frascos con las tapas con agujeritos. Aclaración: para extraer las hormigas del frasco en el que estaban guardadas, pueden usar una cuchara con azúcar, para atraerlas. Conviene trabajar con guantes, por si las hormigas muerden. 4. Agreguen un trocito de pan en los frascos 2 y 4.  ¿Las hormigas se comportan de la misma manera solas que en grupo?

2. Luego, redacten una descripción de lo que ocurrió en cada frasco.

Actividades 1 ¿Notaron alguna diferencia en el comportamiento

de las hormigas solas o en grupo?

2 ¿Notaron alguna diferencia en el comportamiento

de las hormigas en presencia de alimento?

3 ¿La hipótesis resultó correcta? ¿Por qué?

La observación en ciencias.

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Bloque 1 • Los seres vivos


Actividades de integración 1 Entre las siguientes afirmaciones, hay algunas que

no son correctas. Subráyenlas y luego transfórmenlas para que sean correctas.

a. Existen animales que pueden fabricar su propio alimento.

3 Escriban en sus carpetas las definiciones de los si-

guientes conceptos.

Mamífero

Ovíparos

Abeja reina

b. Todos los animales se reproducen. c. Todos los animales tienen columna vertebral. d. Los animales que son ovulíparos tienen fecundación interna. e. Existen animales que no se desplazan ni se mueven. 2 Clasifiquen los siguientes animales en vertebrados

o invertebrados (tachen lo que no corresponde). Luego mencionen a qué grupo de vertebrados o invertebrados pertenecen.

Anfibios

Pólipos

Manada Crustáceo

Herbívoro

4 Reúnanse en grupos y respondan las siguientes

preguntas.

a. ¿Por qué creen que las abejas y las hormigas que habitualmente vemos son las que pertenecen a la casta de las obreras? b. Las ballenas, los delfines y los cachalotes son mamíferos adaptados a la vida acuática, pero como todos los mamíferos, deben respirar en el aire. ¿Cómo creen que hacen para respirar? ¿Qué tipo de fecundación tienen?

vertebrado / invertebrado vertebrado / invertebrado Grupo:

Grupo:

vertebrado / invertebrado vertebrado / invertebrado Grupo:

c. Si encontraran un invertebrado que tiene una cubierta rígida articulada, ¿a qué grupo creen que podría pertenecer? d. El ñandú corre con mucha velocidad, pero no vuela. ¿Les parece que, aunque no vuele, pertenece al grupo de las aves? ¿Por qué?

Entre todos, vuelvan a leer las preguntas del comienzo del capítulo. Vuelvan a responderlas en clase. ¿Cambiaron las respuestas?, ¿cómo? ¿Alguna respuesta no cambió?, ¿cuál? ¿Consideran que saben más sobre los animales que antes de leer este capítulo? ¿Qué tema les costó más? ¿Qué harían para poder entenderlo mejor?

Grupo:

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ón

.

Despué eer s de l Me t

Capítulo 1: Los animales

23


Autoevaluación Antes de empezar, hacé una pausa de cinco minutos para relajarte y pensar en otra cosa. Hacé otra actividad que te divierta o concentrate en tu respiración. Para responder las consignas, prepará tu lugar de trabajo de manera que te sientas cómodo. Cuando termines, compará tus respuestas con las que figuran al pie de la página. 1 Todos los animales…

b. …tienen branquias. c. …tienen una cubierta protectora. 4 Indicá cuál de las siguientes oraciones

acerca de todos los invertebrados es correcta. a. Tienen esqueleto externo.

b. Tienen una cubierta protectora.

a. …tienen extremidades y se mueven.

c. Carecen de una columna vertebral.

b. …están formados por muchas células.

5 En una colmena, las abejas…

c. …viven en grupos.

a. …cumplen todas la misma función.

d. …se reproducen sexualmente.

b. …son todas capaces de reproducirse.

2 El desarrollo de las crías…

c. …tienen castas con roles definidos.

a. ...puede ocurrir en órganos especiales dentro del cuerpo del macho.

6 Los vertebrados que viven en grupo…

b. …nunca ocurre dentro del cuerpo del animal.

a. …tienen castas de obreros.

c. …puede ocurrir dentro de un huevo.

b. …pueden hacerlo por un tiempo o en forma permanente.

3 Todos los animales vertebrados…

c. …siempre tienen como objetivo mejorar la búsqueda de alimento.

a. …tienen esqueleto interno.

7 Completá el siguiente mapa conceptual con los conceptos que faltan.

Los animales

están formados por muchas

se alimentan de otros

pueden vivir en

Seres vivos

Grupos

se pueden clasificar

por eso, son

b.

a. según su

según las estructuras de

c.

Ambiente

en

d.

Vertebrados Respuestas

1: b. 2: c. 3: a.

4: c. 5: c. 6: b.

Mapa conceptual. a. Heterótrofos; b. Células; c. Sostén; d. Invertebrados. 24

¿Coinciden tus repuestas con estas? En los casos en los que no, leé nuevamente el capítulo para entender por qué.


Ciencias Naturales 4 Nacion-Algo en Comun