biología y geología santillana
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Biología y Geología
4Santillana SantillanaSa
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UNIDAD TAREAS
1. El modelado del relieve terrestre
Página 8
PANORAMA:El relieve y los procesosque lo modelan
¿Cómo se ha formadoel paisaje actual?
La meteorización y el suelo
Los procesos fluviotorrenciales
Nuestro planeta cambiante
Las bases de la Biología
2. Dinámica interna de la Tierra
Página 32
PANORAMA:Investigandolo inaccesible
La litosfera se mueve ¿Por qué se mueven las placas?
Terremotos y volcanes
3. Historia de la Tierra y de la vida
Página 50
PANORAMA:Reconstruir el pasado de la Tierra
El Precámbrico El Paleozoico El Mesozoico
4. La célula
Página 70
PANORAMA:La célula. Unidadestructural y funcionalde la vida
Anatomía de la célula La nutrición celular.Metabolismo
La reproducción celular.Mitosis y meiosis
Cómo funciona la naturaleza
7. Biomas y ecosistemas
Página 124
PANORAMA:Biomas y ecosistemas
¿Cómo condiciona el ambiente a los seresvivos?
Los ecosistemas y su composición;los biomas
Los cambios en los ecosistemas
8. Interacciones enlos ecosistemas
Página 140
PANORAMA:Integración del ecosistema
La Cibernética en la Ecología
Las agrupacionesinterespecíficas (I)
Las agrupacionesinterespecíficas (II)
9. Ciclos y flujos en los ecosistemas
Página 158
PANORAMA:Materia en ciclos,energía en flujos
Materia y energía en las reaccionesquímicas de los seresvivos
Los intercambios de materia entrebiotopo y biocenosis
Los ciclos ecológicos de la materia
5. La herencia
Página 88
PANORAMA:Conceptos básicos de Genética
¿Qué investigó Mendel? ¿Dónde están los factoreshereditarios?
La transmisión de los caracteres en el ser humano
6. Evolución
Página 106
PANORAMA:¿Por qué sabemos quelos seres vivosevolucionan?
Teorías sobre la evolución. Teoría de Lamarck
La teoría de Darwin-Wallace
El neodarwinismo y la teoría sintética
Índice
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Guía yrecursos
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TEMASTRANSVERSALES
Los procesos marinos. El modelado litoral
Los procesos eólicos y bióticos
Modelado kárstico y modelado glaciar
Sistemasmorfoclimáticos
Salvar el delta del Ebro
Los volcanes en EspañaLa formación de las cordilleras
Estructuras tectónicas: pliegues y fallas
¿Una nueva gran extinción?
El Cenozoico
Los virusLas funciones de relación en la célula
Desarrollo sostenible y protección del medioambiente
¿Qué hacer con los residuos?
Las interacciones entre organismos de una especie
Sólo pueden usarse los excedentesnaturales
El flujo de energía
Aplicaciones de la Genética
¿Qué son lasmutaciones?
El problema de la evolución en la sociedad
¿Cómo se originan las especies?
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Guía yrecursos
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LA PÁGINA INICIAL
Las funciones de la doble Página inicial sonexplorar y detectar los conocimientos previosde los alumnos y las alumnas, y proporcionaruna motivación inicial. Incluye la observaciónde una o más fotografías, asociada a la de-tección de las ideas previas; un apartado detrabajo con las dudas más comunes de losalumnos y, por último, un resumen de los co-nocimientos previos que los alumnos debentener antes de afrontar el estudio del tema.
LAS TAREAS
Las páginas siguientes son las que denomina-remos Tareas. En este proyecto los conteni-dos se han organizado en dobles páginasque se conciben como unidades de aprendi-zaje, con objetivos y contenidos específicosde «saber» y «saber hacer». En cada doblepágina se desarrolla una tarea concreta a tra-vés de información, observaciones, experien-cias y actividades.
En función de los conceptos tratados en cadatarea, la adquisición del aprendizaje se realizapor tres vías: textos breves y estructurados,observaciones dirigidas y experiencias o in-vestigaciones sencillas. Esta manera de plan-tear las tareas rompe con los sistemas habi-tuales de información más actividades.
La primera tarea de cada unidad, llamada Pa-norama, ofrece una visión en conjunto de losdiversos contenidos tratados en ella. Ade-más, tras la última tarea, un Resumen y unMapa de conceptos recogen toda la informa-ción relevante que aparece en la unidad.
Cada unidad consta de cuatro partes bien diferenciadas:
• La Página inicial.
• Las Tareas.
• Las páginas de Actividades.
• Las páginas de Temas transversales.
Volcánica
Permite la salida directa de materiales magmáticos al ex-terior de la corteza terrestre. Los magmas son masas derocas fundidas, muy ricas en gases, que se encuentran atemperaturas entre los 700 y los 1.200 °C. La erupción deun volcán es la culminación de un lento proceso de for-mación y ascenso de un magma desde la base de la cor-teza o del manto superior, y es la prueba más evidente deactividad volcánica. De la misma manera, también se de-nominan volcanes los materiales geológicos que testimo-nian la existencia de antiguas erupciones.
Sísmica
Se debe al hecho de que en determinadas zonas de la cor-teza terrestre se producen tensiones o fricciones entreconjuntos rocosos rígidos. Cuando la energía acumuladadurante un tiempo determinado se libera de manera ins-tantánea, se produce un terremoto. Las ondas sísmicastransmiten esta energía elástica a través del planeta y pue-den deformar los materiales existentes.
Tectónica
Determina que la parte externa de la Tierra está conti-nuamente sometida a un lento movimiento que des-plaza los conjuntos rocosos. Grandes fragmentos, lla-mados placas tectónicas, que forman la litosfera, semueven separándose, acercándose o rozándose late-ralmente. La evolución de estas placas a lo largo de lahistoria de la Tierra permite explicar, entre otros fenó-menos, la formación de los océanos, la movilidad de loscontinentes o la aparición de algunas cordilleras. En los límites entre las placas tectónicas se localiza la ma-yor parte de la actividad sísmica y volcánica del planeta.
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1. Concepto de relieveLlamamos relieve a las rugosidades y deformacio-nes presentes en la corteza terrestre. Forman par-te del relieve las grandes estructuras geológicas,como las cordilleras, y también formaciones queson pequeñas a escala planetaria, como las playasy los acantilados.
Las diferencias en el relieve de las distintas zonas dela Tierra se deben a numerosos factores. Estos fac-tores del modelado del relieve son los siguientes:
• Factores litológicos: se refieren a las rocas queforman el terreno en un lugar concreto. Las ca-racterísticas de las rocas influyen en las formas delrelieve del lugar: así, por ejemplo, las rocas muyblandas, fácilmente erosionables, dan lugar a re-lieves suaves, mientras que las duras suelen origi-nar relieves más agrestes, en los que predominanlas formas angulosas.
• Factores estructurales: las estructuras geológi-cas iniciales de una zona influyen también en elmodelado del relieve. Así, por ejemplo, en unacosta alta se pueden formar acantilados por la ero-sión debida a la acción de las olas, mientras queen una costa baja aparecen formas como las pla-yas, los cordones litorales, etc., asocidas a la sedi-mentación. En el caso de los ríos, la fuerte pen-diente de las montañas hace que la corriente seafuerte, con lo que su poder erosivo es mayor. Encambio, en zonas más llanas, las pendientes sua-ves hacen que la corriente sea menos intensa, pre-dominando entonces el transporte y la sedimen-tación.
• Factores dinámicos: son los que están relacio-nados con los procesos que construyen el paisa-je. El resultado de la actuación de los diversos agen-tes externos (ríos, mares, viento, etc.) e internosda lugar a paisajes diferentes.
• Factores climáticos: las diferentes condicionesclimáticas influyen también poderosamente en elrelieve. De ahí que existan muchas diferencias en-tre el relieve típico de las zonas desérticas y el delas zonas templadas. Esto se debe a que, en cadatipo de clima, actúan con más intensidad unos uotros agentes externos modeladores del relieve:así, por ejemplo, en el desierto es mucho más im-portante la acción del viento que la del agua, yesto da lugar a relieves característicos.
• Factores antrópicos: relacionados con la acciónhumana. Esta acción no es demasiado intensa sila comparamos con otros factores, pero puedeproducir cambios importantes a nivel local. Unejemplo es la voladura de partes de montañas parala construcción de carreteras, o la creación de em-balses. Ambas acciones tienen un efecto a medioplazo sobre el relieve, pues alteran la actuación delos otros agentes externos.
2. Los cambios en el relieveterrestre y la energía
Ya sabemos que los procesos geológicos que mo-difican la superficie terrestre se suelen denominarinternos o externos. Esta diferenciación no se basaen el hecho de que afecten al interior o al exteriorde las capas rocosas del planeta, sino en la locali-zación de las fuentes de energía que producen loscambios.
Los procesos internos se desencadenan, básica-mente, a causa de la energía interna almacenada enel interior del planeta. Los procesos externostienen su origen en una distribución desigual de laenergía solar sobre la superficie terrestre. En amboscasos los procesos están sometidos a la influenciadel campo gravitatorio de la Tierra.
TAREA 1.1: PANORAMA
El relieve y los procesos que lo modelan
Recordar
1. Haz un cuadro que resuma losprincipales factores que influyen en el modelado del relieve. Incluye los ejemplos que se citan en el texto.
Explicar
2. Responde a las preguntas.
• ¿Por qué, en la Luna, los procesosexternos son casi inapreciables?
• ¿Por qué denominamosdestructores a los procesosexternos y constructores a los internos, si ambos tipos de procesos geológicos puedendestruir y construir?
• ¿Por qué puede tener influenciaen el relieve la creación de un embalse? ¿Qué sucede con el río embalsado?
• ¿Cómo influyen en el modeladodel paisaje los terremotos y las erupciones volcánicas?
ACTIVIDADESLOS PROCESOS INTERNOS
Actividad Procesos que lleva a cabo
3. Los procesos geológicos que modifican la superficie terrestre
Procesos externos. La interacción de la parte rocosa del planeta con la atmósfera, la hidrosfera y la biosferaproduce continuas transformaciones de la superficieterrestre, mediante la meteorización, la erosión, el transporte y la sedimentación de los materiales. Por suacción transformadora, estos procesos se suelen considerardestructores de las formas preexistentes en el relieve.
Procesos internos. La dinámica interna de la Tierra aportade manera intermitente nuevos materiales a la cortezaterrestre o deforma los preexistentes. Se manifiesta,principalmente, por la actividad volcánica, la actividadsísmica y la actividad tectónica. Estos procesos se suelenconsiderar constructores, ya que dan origen a las grandesestructuras geológicas del planeta, como las cordilleras.
Las formas actuales del relieve se deben a la interacciónde factores litológicos, estructurales, dinámicos, climáticosy antrópicos.
4. El transporte y la sedimentación del mar
El agua del mar transporta las partículas disueltas, suspendidas,
flotando, rodando o arrastrándose, impulsadas por el oleaje, las
mareas y las corrientes.En la franja litoral, las acumulaciones de sedimentos evolucio-
nan con cierta rapidez y su disposición da lugar a playas, cor-
dones litorales, tómbolos y albuferas.• Las playas se forman en el interior de las bahías, entre dos
salientes rocosos o en los sectores del litoral donde las
olas pierden fuerza. Los sedimentos que las forman
son depositados en la costa y pueden tener diversos
tamaños según la velocidad del flujo de agua que los
ha transportado. Estos sedimentos comprenden des-
de la arena fina hasta los guijarros. Están compuestos
por una mezcla de partículas de minerales, rocas y di-
versos restos de seres vivos (fragmentos de conchas,
caparazones calcáreos de algas microscópicas, etc.).
• Las barras o cordones litorales son depósitos semejantes a
las playas, pero que no están totalmente unidos a la costa.
Tienen forma alargada y se pueden encontrar emergidos o
sumergidos. Se llaman restingas o flechas cuando se unen
a la costa por uno de sus extremos; islas barrera, cuando no
están unidos al litoral, y tómbolos, cuando enlazan la costa
con un islote próximo. Una albufera es una laguna litoral
cerrada por una barra de arena.Aunque las acumulaciones más visibles de sedimentos proce-
dentes de los ríos o de la erosión litoral se encuentran cerca
de la costa, su destino final son las zonas estables del fondo ma-
rino, donde forman depósitos sedimentarios de gran exten-
sión y mucho espesor. Grandes depósitos de gravas, arenas y
arcillas se acumulan en las zonas deltaicas y en otros lugares de-
primidos (cuencas marinas).
2. La acción de las aguas marinasLos mares y los océanos no son masas de agua en
reposo. Su dinámica responde a las diferencias de
insolación y a la atracción de la Luna y del Sol.
La acción geológica del mar es muy importante, ya
que las aguas marinas ocupan más del 71% de la
superficie del planeta, y sus efectos se hacen notar
en toda la extensión de la costa.La erosión, el transporte y la sedimentación marinos
son debidos a los movimientos del agua, que pue-
den ser de tres tipos: olas, mareas y corrientes.
• Las olas son movimientos del agua superficiales y
ondulatorios, causados, en general, por el viento.
• Las mareas son ascensos y descensos regulares
del agua que se suceden en periodos de unas seis
horas. El ascenso o flujo tiene un máximo en la
pleamar; y el descenso o reflujo, un mínimo en
la bajamar. Se deben a la atracción gravitatoria
de la Luna y, en menor medida, a la del Sol.
• Las corrientes son desplazamientos de agua en
la masa general del mar. Sus causas son variadas:
la acción de vientos constantes, las diferencias de
temperatura o salinidad en las distintas zonas del
océano, etc.
3. La erosión marinaLa erosión marina se produce, principalmente, a cau-
sa del oleaje. El vaivén del agua contra el litoral
rocoso origina presiones y descompresiones que afec-
tan a la parte emergida y la sumergida, y rompen las
rocas por los lugares más débiles. La erosión del
oleaje sobre el litoral rocoso se llama abrasión ma-
rina y es reforzada por el «ametrallamiento» que
ejercen las partículas arrastradas por el agua.
Las formas de erosión propias de las costas rocosas
son los acantilados y las plataformas de abrasión.
• Los acantilados son escarpamientos abruptos ex-
cavados sobre rocas duras por el socavamiento
progresivo de la base y por el derrumbamiento de
las zonas altas. El diferente comportamiento fren-
te a la erosión de algunas zonas de un acantilado
puede dar lugar a formas caprichosas: grietas o
cuevas marinas, arcos marinos, islotes rocosos...
• Las plataformas de abrasión son superficies ro-
cosas planas o ligeramente inclinadas hacia el mar,
producidas por el retroceso gradual hacia tierra
del frente de un acantilado. Cuando una bajada
permanente del nivel del mar o una oscilación de-
bida a las mareas deja la plataforma de erosión en
posición emergida, se habla de rasa costera.
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TAREA 1.5Los procesos marinos. El modelado litoral
Recordar1. Explica qué son los acantilados
y las plataformas de abrasión.2. Describe las formaciones máscaracterísticas de las costas bajas.Comprender
3. Responde a las preguntas.• ¿Cuál es el origen de las playas?• ¿Cuál es el origen de las olas?Explicar
4. Piensa y responde.• ¿Puede haber playas en una islaque no tenga ningún río?¿De dónde proviene la arena en este caso?• ¿Por qué la construcción
de un espigón o un puerto puedehacer variar la disposición de las acumulaciones de sedimentos en una costa?
ACTIVIDADES
OBSERVACIÓN
1. Un acantiladoObserva el acantilado de la foto y responde
a las preguntas.
• ¿Por qué tienen paredes tan verticales y es-
carpadas los acantilados? ¿Se podría for-
mar un acantilado en una costa baja?
Arco marino
Islote rocoso
Cueva marina
Rasacostera
Socavamientobasal
Plataformade abrasiónsumergida
Formas características de una costa escarpada.
Acantilado
Isla barrera
Costa alta
Costa baja
Albufera
Playa
Tómbolo Cordón litoral sumergido
Restinga o flecha
Formaciones características de la costa.
En algunas playas se observa la sedimentación (el depósito de arena)
y también grandes rocas, testigos de cómo era la costa antes
de ser erosionada por el mar.
1. Observa las fotografías y responde a las preguntas.
• ¿Qué se puede apreciar en estas fotografías? ¿En qué se diferencian
los dos paisajes?• Estos paisajes, ¿por qué tienen esas formas y no otras?
¿Cuáles son los factores que han actuado para que esos dos lugares
tengan actualmente este aspecto?• ¿En cuál de los dos lugares puede tener más importancia la acción
del viento como agente modelador del paisaje? ¿Por qué?2. Indica cuáles de las siguientes palabras
están relacionadas, de alguna manera,
con el paisaje y su modelado.• Sedimentación. • Excavación.• Transporte.
• Viento.• Meteorización. • Erosión.• Seres vivos.
• Mares.• Olas.
• Ríos.• Aguas salvajes. • Torrentes.• Dunas.
• Loess.• Cárcavas.
• Albufera.• Cordón litoral. • Playas.
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1. PANORAMA:El relieve y los procesosque lo moldean.2. ¿Cómo se ha formado el paisaje actual?3. La meteorización y el suelo.4. Los procesos fluviotorrenciales.5. Los procesos marinos. El modelado litoral.6. Los procesos eólicosy bióticos.7. Modelado kárstico y modelado glaciar.8. Sistemasmorfoclimáticos.MEDIO AMBIENTE EN EL AULA• Salvar el delta del Ebro
EXPRESA LO QUE SABES
Contenidos
¿QUÉ DEBES SABER?
El modelado del relieve terrestre
Conceptos previos de Geología1. La estructura de la TierraRecuerda que nuestro planeta está formado
por tres capas que, de la superficie de la Tierra
al centro, son: la corteza, el manto y el núcleo.La corteza y la parte superior del manto, que está
en contacto con la anterior, forman la litosfera.
2. Las rocas y los mineralesLas rocas son los componentes básicos de la corteza terrestre. Están formados por un solo mineral o por varios.Los minerales se diferencian de las rocas
porque, mientras que la composición química
de éstas es variable (dentro de ciertos márgenes),
la composición de los minerales es siempre la misma, sea cual sea el lugar de la Tierra
del cualprovienen.
3. La acción geológica de los ríos, el mar y el vientoLa acción de los ríos, del mar, del viento
y la de otros agentes hace que el paisaje cambie.
A lo largo de centenares y de miles de años,
estos agentes actúan sobre las rocas preexistentes
y las fragmentan, arrancando pequeñosfragmentos y transportándolos a otros lugares,
donde se acumulan. El resultado de esta acción
es el cambio gradual del paisaje, y la aparición
de unas formas geológicas características.La acción geológica de estos agentes comprende
tres procesos: la erosión, el transportey la sedimentación.
Conceptos previos de Física y Química
1. La dilatación anómala del aguaAl contrario que otras sustancias, cuando el agua
se congela aumenta de volumen. Este hecho tiene
una gran importancia en muchos procesos. Desde
el punto de vista de los cambios que se producen
en el paisaje, nos interesa porque, como veremos
más adelante, puede causar la fragmentación
de las rocas.2. Los precipitados
Decimos que el soluto de una disolución ha precipitado cuando se vuelve sólido y se deposita. Esto sucede, por ejemplo, cuando en una disolución acuosa tiene lugar
una reacción química y, como resultado, se forma
un compuesto que no se puede disolver en agua:
aparece un nueva sustancia que forma lo
que se llama un precipitado.
Formaciónde un precipitado.Tras una reacción química, en ladisolución apareceun compuesto no soluble.
Litosfera: 75 km
Núcleo
Corteza
G F
G F
G F
G FManto:
2.900 km
Rad
io t
erre
stre
: 6.3
71 k
m
PIENSA Y RESPONDE• La muestra de la fotografía corresponde
a la pirita. Sabemos que la pirita está formada
por una sustancia denominada sulfuro de hierro.
Cuando examinamos muestras de piritaprocedentes de lugares distintos, comprobamos
que todas están formadas por ese compuesto.
Entonces, ¿se trata de un mineral o de una roca?
Esquema de unidad
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Guía yrecursos
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LAS PÁGINAS DE ACTIVIDADES
Las páginas finales de Actividades tienen porobjetivo integrar los conocimientos adquiri-dos en las distintas tareas que componen launidad, permitiendo así comprobar si losalumnos y alumnas establecen las relacionespertinentes y adquieren una visión global delos temas tratados.
Se presentan cuatro grandes categorías deactividades. Bajo el epígrafe Test de conoci-mientos se incluyen todas las actividades re-lacionadas con la comprensión de los con-ceptos de la unidad. El Test de capacidadesreúne actividades procedimentales. El Test deresponsabilidad permite sondear las ideas yactitudes de los alumnos y alumnas. Por últi-mo, la Experiencia ofrece el guión básico deuna o varias prácticas de laboratorio.
LAS PÁGINAS DE TEMASTRANSVERSALES
En las últimas páginas de cada unidad se pro-ponen programas específicos de los temastransversales más importantes en el área deCiencias.
• Las páginas tituladas Medio ambiente enel aula desarrollan contenidos de Educa-ción Ambiental.
• Las páginas de Salud en el aula contem-plan cuestiones de Educación para la Sa-lud.
• Las páginas de Ciencia, Técnica y Sociedadincluyen aspectos de las relaciones entrelos tres ámbitos y permiten introducir mástemas transversales: Educación para la Paz,Educación del Consumidor, EducaciónVial, etc.
Todas estas páginas proponen debates e in-vestigaciones libres y activas, que permiten alos alumnos y alumnas desarrollar estrategiasen la búsqueda de información y de comuni-cación.
La evolución del delta
El esquema de abajo muestra la evolución del deltadel Ebro desde el siglo IV hasta la actualidad. En losdibujos se puede ver que los depósitos sedimenta-rios (en color naranja) han aumentado, de maneraque han ido añadiendo una lengua de tierra al lito-ral rocoso hasta llegar a formar el delta tal como loconocemos hoy. El mantenimiento de este frágil es-pacio natural depende, sobre todo, de que el río si-ga aportando sedimentos al delta. Si éstos faltan, laacción erosiva del mar, del viento y del mismo ríopueden hacer que el delta desaparezca.
Figuras de protección
La importancia del delta como espacio natural ha si-do ampliamente reconocida. En 1984, el Consejo deEuropa lo declaró zona de especial interés para laconservación de la vegetación halófila (plantas deambientes salinos). Se ha incluido en la lista Ramsarde las zonas húmedas de importancia internaciones,y catalogado como zona de especial protección delas aves. Dieciocho hábitats del delta se han inclui-do en la directiva relativa a la conservación de há-bitats naturales y de la flora y fauna silvestres de laUnión Europea. De estos hábitats, dos figuran en
la lista de hábitats de protección prio-ritaria y ocho están amenazados o muyamenazados.
Los ambientes halófilos (de suelo sa-lino), que eran muy abundantes origi-nalmente, hoy son mucho más esca-sos. En la actualidad sólo quedan unas2.000 hectáreas de marismas, 500 delas cuales están desprotegidas y ame-nazadas de transformación por las ac-tividades humanas.
Un espacio singularEl delta del Ebro es un gran depósito desedimentos, cuya parte emergida ocupa una superficie de aproximadamente 320 km2. Es suficientemente grande para destacar en el perfil de todos los mapas de la penínsulaIbérica y para verse con claridad en las imágenescaptadas por los satélites artificiales. De laexistencia del delta y de su equilibrio dependeel mantenimiento de unos ambientes acuáticosde gran interés ecológico.
La actividad agrícola, que ocupa más del 75 % de la superficie del delta, también es muyimportante. En el delta se cultiva el arroz,hortalizas y frutales.
Los recursos naturales y ambientales tambiénson aprovechables de otras muchas formas:piscifactorías, explotaciones de sal, turismo, etc.
Salvar el delta del Ebro
3130
La señal de alertaAlgunos estudios científicos recientes han dado laseñal de alerta: el delta del Ebro podría desaparecer.
El delta sufre en la actualidad una regresión alar-mante. Es decir, es erosionado progresivamente porla acción de las ondas y de las corrientes marinas,ya que los sedimentos que antiguamente transpor-taba el río, ya no llegan a la desembocadura en lamisma proporción que antes. Esto se debe a que laspresas que se han construido a lo largo del río, quepermiten regular su caudal, retienen los sedimentos.
Pero, ¿el delta siempre ha estado ahí? ¿Podríamosprevenir su destrucción y evitarla?
El Ebro tiene una cuenca de unos 83.000 km2. Re-presenta una sexta parte de la superficie de España.También es el río más caudaloso de la península Ibé-rica. Se cree que el Ebro comenzó a vertir sus aguasal Mediterráneo hace unos seis millones de años.
Aunque la parte sumergida del delta puede tenerunos 10.000 o 15.000 años, los datos históricos pa-recen demostrar que la mayor parte de la llanura del-taica emergida es de formación muy reciente, des-de el punto de vista geológico. Se puede haberdesarrollado a lo largo de los últimos 1.500 años,aunque su crecimiento más importante se produjoentre los siglos XV y XIX.
MEDIO AMBIENTE EN EL AULA
INVESTIGACIÓN
Actividad humana en el delta. Arriba cultivos de arroz.Abajo, el delta visto desde Sant Carles de la Ràpita.
s. IV s. XIV s. XV
s. XVII-XVIII s. XVIII-XIX 2002
Evolución y futuro del delta
Escribe un informe sobre la evolución y el posiblefuturo del delta del Ebro. Busca información y res-ponde a las preguntas siguientes.
• ¿Cuáles son los factores naturales que han podi-do influir en la formación y en el aspecto actualdel delta? ¿Qué factores lo amenazan?
• ¿Qué papel han tenido la acción del mar, del vien-to, del ser humano y, sobre todo, del mismo ríoen la formación del delta?
• Las presas del Ebro permiten regular su caudal,aprovechar el agua para usos domésticos, agrí-colas e industriales, y evitar las inundaciones. Sinembargo, también impiden que los sedimentoslleguen a la desembocadura del río. ¿Crees quees posible resolver este problema? ¿Por qué?
• Algunos estudios afirman que la tala abusiva debosques pudo contribuir al aumento de la ero-sión del suelo de las montañas y al crecimientodel delta del Ebro en los siglos XV y XVI. ¿Creesadecuado adoptar otra vez esta medida para fre-nar la regresión del delta? ¿Por qué?
Aplicaciones de la Genética
Manipulación genética
Desde que el hombre descubrió la agricultura
y la ganadería se propuso obtener grandes
cosechas y rebaños productivos. Para ello utilizó
el cruce entre especies y el cultivo selectivo.
En la actualidad se sigue el proceso
pero la técnica ha cambiado radicalmente.
En la actualidad se utiliza la ingeniería genética,
que consiste en la manipulación del material
genético de las células o virus para conseguir
dos objetivos:
• Prevención y tratamiento de enfermedades.
• Desarrollo de microorganismos, plantas
y animales nuevos para fabricar antibióticos,
que sean resistentes a herbicidas, o tengan
un crecimiento más rápido.
Las bacterias obtenidas por estos métodos
se denominan recombinantes. Es posible
introducir un gen humano en su interior para
que la bacteria fabrique, por ejemplo, insulina.
Las plantas y animales obtenidos
por manipulación genética se llaman
transgénicos. Se puede introducir en el ADN
de un ratón un gen humano cancerígeno
para estudiar el desarrollo del cáncer
sin comprometer a un ser humano.
SALUD EN EL AULA
Plantas transgénicas
La ingeniería genética en plantas persigue dos ob-
jetivos:
• Conseguir plantas cultivadas con mejores rendi-
mientos (resistentes a plagas, maduración de fru-
tos controlada, semillas de alto valor nutritivo, etc.).
• Producción de sustancias con aplicaciones far-
macológicas.
Se han conseguido plantas transgénicas resistentes
a enfermedades producidas por virus, bacterias
o insectos. Estas plantas son capaces de producir
antibióticos, toxinas y otras sustancias que atacan
al causante de la plaga. Esto repercute en un ahorro
económico al no necesitar utilizar plaguicidas y ob-
tener una mayor cosecha.
También se han conseguido plantas transgénicas
que den frutos de maduración controlada muy
lenta, lo que permite su transporte hasta el consu-
midor sin alterar sus características de calidad.
Desde el punto de vista médico, las plantas trans-
génicas permiten fabricar fármacos y sustancias
de difícil obtención, como anticuerpos, proteínas de
la sangre y hormonas del crecimiento.
Animales transgénicos
Los objetivos que se persiguen con los animales
transgénicos son muy variados:
• Aumento del rendimiento del ganado.
• Producción de animales con enfermedades hu-
manas para investigación.
• Producción de fármacos y de otras sustancias de
interés médico.
En los últimos años se han conseguido producir
animales clónicos, como ovejas, cerdos, cabras,
etcétera. Los animales clónicos son idénticos a un
animal progenitor. Cuando se producen numero-
sos clónicos se puede investigar sobre ellos con la
seguridad de que sus diferencias de metabolismo y
fisiología no interferirán en los resultados.
En la actualidad, ya se emplean en los laboratorios
ratones transgénicos portadores de genes cancerí-
genos humanos, para estudiar en ellos cuándo y
dónde se activan estos genes y cómo se desarrolla
la enfermedad.
Se emplean también ovejas para producir medi-
camentos en grandes cantidades. Una de estas
sustancias obtenidas de ovejas transgénicas es el
factor VIII de la coagulación sanguínea.
Terapia génica
Cuando una enfermedad es debida a un solo gen,
sería posible curarla introduciendo el gen normal
en la persona enferma.
Esta terapia está en fase de experimentación y se
basa en que las células sólo leen los genes que ne-
cesitan, de modo que se podría introducir el gen
normal sólo en las células de un órgano concreto
para que frente al gen defectuoso (recesivo) expre-
sara su información. De esta forma se podrían cu-
rar numerosas enfermedades que, en último térmi-
no, se deben a la carencia de una sustancia
(normalmente una proteína) que debería producir
el gen defectuoso.
Prevenir enfermedades hereditarias
Gracias a los avances en el conocimiento del geno-
ma humano, se pueden prevenir las enfermedades
hereditarias de dos formas:
• Prevención primaria. Consiste en el estudio ge-
nético de la pareja y sus respectivas familias an-
tes de la concepción de un nuevo ser. Es lo que
se denomina consejo genético, con este estu-
dio se pueden deducir las posibles enfermedades
hereditarias y aconsejar su prevención.
• Prevención secundaria. Hay enfermedades que
sólo se pueden diagnosticar en el nuevo ser ya for-
mado. Para ello se han desarrollado técnicas que
permiten analizar con mucha precisión el ADN del
feto y descubrir en él las posibles enfermedades.
DEBATE
INVESTIGACIÓN
Los alimentos transgénicos
Desde que aparecieron estos alimentos, hay una
gran polémica sobre su uso.
Los que están a favor piensan que será la salvación y
terminarán con el hambre del Tercer Mundo. Ade-
más, se están produciendo alimentos transgénicos
recomendados en dietas especiales para enfermos.
Y en cuanto a su peligrosidad, opinan que son los
que más controles sufren hasta ser autorizados.
Los que están en contra dicen que se producen re-
acciones alérgicas que no existían hasta ahora y faci-
litan la aparición de resistencias a los antibióticos. Se
han fabricado plantas estériles, lo que obliga a sufrir
el monopolio de las empresas para adquirir cada año
las semillas nuevas.
• Debatid en clase sobre este tema. Proponed leyes
reguladoras.
Terapia génica
Busca información sobre ella y relaciónala con las
terapias actuales (vacunación, sueroterapia, psicote-
rapia, electroterapia, hidroterapia, fisioterapia, qui-
mioterapia, radioterapia, etc.).
105
104
Ratón transgénico
comparado
con uno normal.
La alteración genética
del primero se concreta
en un crecimiento
mucho mayor.
Empaquetado de maíz transgénico.
Genhumano
normal
Inserción del gen humano
normal en virus
del resfriado común
Inhalador
Los virus
llegan
a los pulmones
La información genética
de los virus se incorpora
a la de las células
pulmonares. Éstas
adquieren
así el gen
normal.
Cultivo de
los virus
29
28
ActividadesTest de capacidades
Interpretar el diagrama de Hjulstrom.El diagrama de Hjulstrom relaciona la veloci-
dad de un flujo de agua (fluvial o marino) con
la capacidad que tiene para erosionar, trans-
portar o sedimentar las partículas de diferen-
tes diámetros.
A partir del esquema del diagrama de Hjuls-
trom, responde:a) La velocidad de un río que transporta are-
nas de 1 mm de diámetro es de 10 cm/s.
¿A qué velocidad ha de disminuir la
corriente de agua para que las arenas co-
miencen a sedimentar?b) Una crecida de un río produce un aumen-
to progresivo de la velocidad de la corriente.
Un depósito de sedimentos de diversos diá-
metros formado a la orilla del río en una
inundación anterior comienza a ser ero-
sionado. ¿Qué partículas serán retiradas en
primer lugar por el río, las arcillas, los li-
mos, las arenas o las gravas?c) ¿A qué velocidad ha de bajar el agua de
un río para que se sedimenten las arcillas
que lleva en suspensión? ¿En qué lugares
y en qué momentos se alcanza ese valor?d) Una playa está formada por arenas que
tienen granos de 1 mm de diámetro. Cuan-
do llegan olas suaves, la velocidad del agua
empuja la arena con una velocidad sufi-
ciente para transportarla unos metros. ¿Por
qué sedimenta la arena otra vez?
Calcular el caudal de un río.Un arroyo de sección triangular tiene una an-
chura de 3 m y una profundidad máxima en
el centro del cauce de 50 cm. El agua circula a
una velocidad media de unos 3,33 cm/s. ¿Cuál
es el caudal del arroyo, expresado en litros por
segundo? Hay que utilizar unidades equiva-
lentes. La fórmula para calcular el caudal es la
siguiente:
Q � A � vdonde Q es el caudal, A es el área de la su-
perficie ocupada por el agua en una sección
determinada y v es la velocidad media del
agua.En un momento determinado, el caudal es un
valor constante. Pero, ¿qué pasaría si el río pa-
sara bajo un puente en el que la sección útil
para el paso del agua quedase reducida a la
mitad? Haz el cálculo de la velocidad del agua
en este momento y explica el cambio que se
produce.
Interpretar imágenes.Observa la imagen del paisaje del desierto de
Wadi Rum (Jordania) que aparece a conti-
nuación, y responde a las preguntas.
a) ¿Qué agente o agentes han intervenido en
el modelado de esta formación?b) ¿Son formas de acumulación o de erosión?
c) ¿Cómo han influido los procesos internos,
el clima o el tipo de roca en el modelado?
3
2
1
500
100
10
0,001 0,01 0,1Diámetro de las partículas (mm)
Arcillas Limos ArenasGravas
Vel
ocid
ad d
e la
cor
rien
te(c
m/s
)
EROSIÓN
TRANSPORTE
SEDIMENTACIÓN
110 100 500
50
5
10,5
A
B
�
�
�
Diagrama de Hjulstrom. A: torrentes; B: curso me-
dio de los ríos y corrientes marinas.
El ser humano y el relieveDesde el punto de vista de las interacciones, los sis-
temas y el medio ambiente, razona y explica cómo
los procesos externos pueden ser afectados por las
actuaciones humanas. Valora en cada caso los pros
y los contras de cada uno de los ejemplos siguientes:
• La construcción de una presa.• La extracción de arenas y gravas de cursos fluvia-
les para utilizarlas en construcción.• La regeneración artificial de las playas.• La explotación abusiva de aguas subterráneas en
las zonas áridas.• El abuso de fertilizantes agrícolas.• La deforestación de las selvas tropicales.
Modelos experimentales de dinámica fluvialEn cursos anteriores hemos realizado la experiencia
de simular con una cubeta, arena y un chorro de
agua, los efectos de un río sobre el paisaje. En este
curso proponemos realizar una experiencia similar,
pero con un montaje un poco más elaborado.
Se trata de construir una maqueta sobre una es-
tructura metálica que nos permita regular la incli-
nación de una cubeta de plástico de una anchura de
unos 25 o 30 cm y una longitud de unos 2 m. La ali-
mentación de agua se consigue con un simple grifo
que alimenta la parte alta del canal. Podemos cons-
truir un sistema cerrado utilizando un sistema de re-
colección del agua que escurre, conectado a una
bomba de agua (de las de acuario), que vuelve a im-
pulsar el agua hacia la parte alta de la cubeta. En
este caso hay que instalar algún sistema de filtro
para que no se atasque la bomba.Trata de observar los siguientes aspectos con la ma-
queta: variación de la velocidad del agua en función
de la pendiente, relación entre la velocidad y los pro-
cesos de erosión, transporte y sedimentación, estu-
dio de la formación de meandros y conos de deyec-
ción, encajamiento del sistema fluvial, etc.Esquema del montaje y de dos de los posibles
resultados del experimento.
Test de responsabilidad
Experiencia
¿Cómo puede afectar al relievela retención del agua en embalses?
Bomba de agua
Simulaciónde meandros Simulación de encajamientodel sistema fluvial
Arena
Cubeta
3
4
3
4
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Guía yrecursos
6
CLAVES DE LOS TEMAS DEL BLOQUE
Nuestro planeta cambianteI
TEMA 1. El modelado del relieve terrestre
La construcción del relieve terrestre se debe a la actuación conjunta de procesos internos y externos. Los primeros son los que configuran los grandes bloques del paisaje. Los segundos, los que los modelan, los alteran y modifican. El paisaje, tal y como hoy podemosapreciarlo, no siempre ha sido el mismo.
El modelado del relieve es un largo proceso debidoa la actuación de diversos agentes. Los procesosfluviotorrenciales, eólicos, bióticos, glaciares y kársticos han dado lugar a multitud de paisajesdistintos.
TEMA 2. Dinámica interna de la Tierra
El interior de nuestro planeta se encuentra a muyalta temperatura. Su capa más externa, la litosfera,se encuentra fragmentada en grandes placas que se mueven, colisionando y separándose. Estos hechos causan numerosas manifestacionesexternas.
TEMA 3. Historia de la Tierra y de la vida
Nuestro planeta ha cambiado mucho desde suformación, hace unos 5.000 millones de años, hastala actualidad. Algunos de los cambios más notablesson los referentes a la flora y fauna de los distintosperíodos geológicos.
Un río se abre pasohacia el mar
Paisajes similares al de esta fotografía aparecenen muchos lugares de nuestro planeta. Se tratade los últimos metrosen el recorrido de un río,donde sus aguas se mezclancon las del mar. Pero los ríosno son sólo simples corrientesde agua. Tambiénson importantes agentestransformadores del relieve.
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7
SABER HACER
El gigante dormido
En la imagen, el cráter de un volcán que se encuentra extinguido o en período de reposo. Los volcanes son una de las muchasmanifestaciones externas de la energía del interior de nuestro planeta.Los muchos volcanes activos que hay en la Tierra expulsan materialesprocedentes del interior: lava, bombas volcánicas, cenizas, gases...
Los volcanes no se encuentran en todas partes. Cuando estudiemos la estructura de la litosfera terrestre veremos cómo hay zonas con mucho mayor riesgo volcánico y sísmico. Esto nos lleva a pensarque, en dichas zonas, sucede «algo» que no ocurre en otros lugaresmás estables.
Al finalizar el estudio del bloque habrás adquiridolas siguientes capacidades:
• Identificar en el entorno evidencias de los cambios que se producen en nuestro planeta.
• Describir la acción geológica de algunos de los agentesexternos más importantes.
• Explicar la distribución de los fenómenos volcánicos y sísmicos en nuestro planeta.
• Predecir dónde estarán los actuales continentes en el futuro,y cuál será su forma aproximada.
• Reconocer algunos fósiles importantes.
• Describir cómo era la Tierra en el pasado.
1. Recuerda y responde:
a) ¿Qué es el relieve? ¿Por quédecimos que el relieve cambia porla acción de numerosos agentes?
b) ¿Qué es una cordillera? ¿Han existido las grandescordilleras de nuestro planeta desde su formación?
c) ¿Qué es un terremoto?¿Qué es un volcán?
2. Lee el texto inicial y responde:
a) Aparte del agua, ¿qué otros materiales llevan los ríoshasta el mar? ¿Qué sucede con esos materiales?
b) ¿Cómo actúan los ríos sobre las rocas en el curso alto? ¿Cómo se llama esta actuación?
c) ¿Qué es un valle? ¿Qué formatienen los valles de los ríos?¿Son iguales en el curso alto y en el curso bajo de los ríos?
3. Observa la fotografía del volcán y responde:
a) ¿Qué es el cráter de un volcán?
b) ¿De dónde procede la lava que sale de los volcanes durante las erupciones?
c) ¿Por qué decimos que los volcanesson manifestaciones de la dinámicainterna de nuestro planeta?
d) ¿En qué estado físico se encuentran las rocas de la corteza terrestre? ¿Y las del manto?
e) En muchas regiones de la Tierracoinciden las manifestaciones volcánicas con frecuentes movimientos sísmicos. ¿Crees que están relacionados los fenómenos sísmicos y los volcánicos? ¿Qué tienen de especial esas regiones para que sean tan activas volcánica y sísmicamente?
ANALIZA UN EJEMPLO
¿QUÉ SABES YA?
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1. Observa las fotografías y responde a las preguntas.
• ¿Qué se puede apreciar en estas fotografías? ¿En qué se diferencian los dos paisajes?
• Estos paisajes, ¿por qué tienen esas formas y no otras? ¿Cuáles son los factores que han actuado para que esos dos lugares tengan actualmente este aspecto?
• ¿En cuál de los dos lugares puede tener más importancia la acción del viento como agente modelador del paisaje? ¿Por qué?
2. Indica cuáles de las siguientes palabras están relacionadas, de alguna manera, con el paisaje y su modelado.
• Sedimentación. • Excavación.• Transporte. • Viento.• Meteorización. • Erosión.• Seres vivos. • Mares.• Olas. • Ríos.• Aguas salvajes. • Torrentes.• Dunas. • Loess.• Cárcavas. • Albufera.• Cordón litoral. • Playas.
8
01
1. PANORAMA:El relieve y los procesosque lo moldean.
2. ¿Cómo se ha formado el paisaje actual?
3. La meteorización y el suelo.
4. Los procesos fluviotorrenciales.
5. Los procesos marinos. El modelado litoral.
6. Los procesos eólicosy bióticos.
7. Modelado kárstico y modelado glaciar.
8. Sistemasmorfoclimáticos.
MEDIO AMBIENTE EN EL AULA• Salvar el delta del Ebro
EXPRESA LO QUE SABESContenidos
El modelado del relieve terrestre
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9
¿QUÉ DEBES SABER?
Conceptos previos de Geología
1. La estructura de la Tierra
Recuerda que nuestro planeta está formado por tres capas que, de la superficie de la Tierra al centro, son: la corteza, el manto y el núcleo.
La corteza y la parte superior del manto, que estáen contacto con la anterior, forman la litosfera.
2. Las rocas y los minerales
Las rocas son los componentes básicos de la corteza terrestre. Están formadas por un solo mineral o por varios.
Los minerales se diferencian de las rocas porque, mientras que la composición química de éstas es variable (dentro de ciertos márgenes), la composición de los minerales es siempre la misma, sea cual sea el lugar de la Tierra del cualprovienen.
3. La acción geológica de los ríos, el mar y el viento
La acción de los ríos, del mar, del viento y la de otros agentes hace que el paisaje cambie.
A lo largo de centenares y de miles de años, estos agentes actúan sobre las rocas preexistentes y las fragmentan, arrancando pequeñosfragmentos y transportándolos a otros lugares,donde se acumulan. El resultado de esta acción es el cambio gradual del paisaje, y la aparición de unas formas geológicas características.
La acción geológica de estos agentes comprendetres procesos: la erosión, el transportey la sedimentación.
Conceptos previos de Física y Química
1. La dilatación anómala del agua
Al contrario que otras sustancias, cuando el aguase congela aumenta de volumen. Este hecho tieneuna gran importancia en muchos procesos. Desdeel punto de vista de los cambios que se producenen el paisaje, nos interesa porque, como veremosmás adelante, puede causar la fragmentación de las rocas.
2. Los precipitados
Decimos que el soluto de una disolución ha precipitado cuando se vuelve sólido y se deposita. Esto sucede, por ejemplo, cuando en una disolución acuosa tiene lugar una reacción química y, como resultado, se formaun compuesto que no se puede disolver en agua:aparece una nueva sustancia que forma lo que se llama un precipitado.
Formaciónde un precipitado.Tras una reacción
química, en ladisolución aparece
un compuesto no soluble.
Litosfera: 75 km
Núcleo
Corteza
G F
G F
G F
G F
Manto: 2.900 km
Rad
io t
erre
stre
: 6.3
71 k
m
PIENSA Y RESPONDE
• La muestra de la fotografía corresponde a la pirita. Sabemos que la pirita está formadapor una sustancia denominada sulfuro de hierro.Cuando examinamos muestras de piritaprocedentes de lugares distintos, comprobamosque todas están formadas por ese compuesto.Entonces, ¿se trata de un mineral o de una roca?
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10
1. Concepto de relieveLlamamos relieve a las rugosidades y deformacio-nes presentes en la corteza terrestre. Forman par-te del relieve las grandes estructuras geológicas,como las cordilleras, y también formaciones queson pequeñas a escala planetaria, como las playasy los acantilados.
Las diferencias en el relieve de las distintas zonas dela Tierra se deben a numerosos factores. Estos fac-tores del modelado del relieve son los siguientes:
• Factores litológicos: se refieren a las rocas queforman el terreno en un lugar concreto. Las ca-racterísticas de las rocas influyen en las formas delrelieve del lugar: así, por ejemplo, las rocas muyblandas, fácilmente erosionables, dan lugar a re-lieves suaves, mientras que las duras suelen origi-nar relieves más agrestes, en los que predominanlas formas angulosas.
• Factores estructurales: las estructuras geológi-cas iniciales de una zona influyen también en elmodelado del relieve. Así, por ejemplo, en unacosta alta se pueden formar acantilados por la ero-sión debida a la acción de las olas, mientras queen una costa baja aparecen formas como las pla-yas, los cordones litorales, etc., asociadas a la sedi-mentación. En el caso de los ríos, la fuerte pen-diente de las montañas hace que la corriente seafuerte, con lo que su poder erosivo es mayor. Encambio, en zonas más llanas, las pendientes sua-ves hacen que la corriente sea menos intensa, pre-dominando entonces el transporte y la sedimen-tación.
• Factores dinámicos: son los que están relacio-nados con los procesos que construyen el paisa-je. El resultado de la actuación de los diversos agen-tes externos (ríos, mares, viento, etc.) e internosda lugar a paisajes diferentes.
• Factores climáticos: las diferentes condicionesclimáticas influyen también poderosamente en elrelieve. De ahí que existan muchas diferencias en-tre el relieve típico de las zonas desérticas y el delas zonas templadas. Esto se debe a que, en cadatipo de clima, actúan con más intensidad unos uotros agentes externos modeladores del relieve:así, por ejemplo, en el desierto es mucho más im-portante la acción del viento que la del agua, yesto da lugar a relieves característicos.
• Factores antrópicos: relacionados con la acciónhumana. Esta acción no es demasiado intensa sila comparamos con otros factores, pero puedeproducir cambios importantes a nivel local. Unejemplo es la voladura de partes de montañas parala construcción de carreteras, o la creación de em-balses. Ambas acciones tienen un efecto a medioplazo sobre el relieve, pues alteran la actuación delos otros agentes externos.
2. Los cambios en el relieveterrestre y la energía
Ya sabemos que los procesos geológicos que mo-difican la superficie terrestre se suelen denominarinternos o externos. Esta diferenciación no se basaen el hecho de que afecten al interior o al exteriorde las capas rocosas del planeta, sino en la locali-zación de las fuentes de energía que producen loscambios.
Los procesos internos se desencadenan, básica-mente, a causa de la energía interna almacenada enel interior del planeta. Los procesos externostienen su origen en una distribución desigual de laenergía solar sobre la superficie terrestre. En amboscasos los procesos están sometidos a la influenciadel campo gravitatorio de la Tierra.
TAREA 1.1: PANORAMA
El relieve y los procesos que lo modelan
Las formas actuales del relieve se deben a la interacciónde factores litológicos, estructurales, dinámicos, climáticosy antrópicos.
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Volcánica
Permite la salida directa de materiales magmáticos al ex-terior de la corteza terrestre. Los magmas son masas derocas fundidas, muy ricas en gases, que se encuentran atemperaturas entre los 700 y los 1.200 °C. La erupción deun volcán es la culminación de un lento proceso de for-mación y ascenso de un magma desde la base de la cor-teza o del manto superior, y es la prueba más evidente deactividad volcánica. De la misma manera, también se de-nominan volcanes los materiales geológicos que testimo-nian la existencia de antiguas erupciones.
Sísmica
Se debe al hecho de que en determinadas zonas de la cor-teza terrestre se producen tensiones o fricciones entreconjuntos rocosos rígidos. Cuando la energía acumuladadurante un tiempo determinado se libera de manera ins-tantánea, se produce un terremoto. Las ondas sísmicastransmiten esta energía elástica a través del planeta y pue-den deformar los materiales existentes.
Tectónica
Determina que la parte externa de la Tierra está conti-nuamente sometida a un lento movimiento que des-plaza los conjuntos rocosos. Grandes fragmentos, lla-mados placas tectónicas, que forman la litosfera, semueven separándose, acercándose o rozándose late-ralmente. La evolución de estas placas a lo largo de lahistoria de la Tierra permite explicar, entre otros fenó-menos, la formación de los océanos, la movilidad de loscontinentes o la aparición de algunas cordilleras. En los límites entre las placas tectónicas se localiza la ma-yor parte de la actividad sísmica y volcánica del planeta.
11
Recordar
1. Haz un cuadro que resuma losprincipales factores que influyen en el modelado del relieve. Incluye los ejemplos que se citan en el texto.
Explicar
2. Responde a las preguntas.
• ¿Por qué, en la Luna, los procesosexternos son casi inapreciables?
• ¿Por qué denominamosdestructores a los procesosexternos y constructores a los internos, si ambos tipos de procesos geológicos puedendestruir y construir?
• ¿Por qué puede tener influenciaen el relieve la creación de un embalse? ¿Qué sucede con el río embalsado?
• ¿Cómo influyen en el modeladodel paisaje los terremotos y las erupciones volcánicas?
ACTIVIDADESLOS PROCESOS INTERNOS
Actividad Procesos que lleva a cabo
3. Los procesos geológicos que modifican la superficie terrestre
Procesos externos. La interacción de la parte rocosa del planeta con la atmósfera, la hidrosfera y la biosferaproduce continuas transformaciones de la superficieterrestre, mediante la meteorización, la erosión, el transporte y la sedimentación de los materiales. Por suacción transformadora, estos procesos se suelen considerardestructores de las formas preexistentes en el relieve.
Procesos internos. La dinámica interna de la Tierra aportade manera intermitente nuevos materiales a la cortezaterrestre o deforma los preexistentes. Se manifiesta,principalmente, por la actividad volcánica, la actividadsísmica y la actividad tectónica. Estos procesos se suelenconsiderar constructores, ya que dan origen a las grandesestructuras geológicas del planeta, como las cordilleras.
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12
2. El modelado del paisajeLas montañas, los valles, los acantilados y las playasque podemos ver en algunos lugares de nuestro pla-neta no siempre han tenido el aspecto con el que lesvemos hoy en día. También serán diferentes dentrode diez, cien, mil o un millón de años.
De manera similar al proceso de construcción de unedificio que no terminase nunca, podríamos imagi-nar que los procesos internos son los principales res-ponsables de los grandes rasgos de la arquitecturadel paisaje. Ayudan a situar los cimientos, los pilares,los «bloques en bruto» de los grandes conjuntos ro-cosos. Los procesos externos son los que modificanestas piezas y modelan el relieve, en una actuaciónconstante desde el origen de la Tierra.
TAREA 1.2
¿Cómo se ha formado el paisaje actual?
OBSERVACIÓN
1. Un valle de alta montañaObserva esta fotografía y responde a las pre-guntas que se plantean a continuación.
• El paisaje de este valle, ¿siempre ha teni-do el mismo aspecto o ha cambiado a lolargo de los siglos? ¿Por qué?
• ¿Cuáles pueden haber sido los procesos res-ponsables de la forma que tiene el valle ac-tualmente?
• ¿Qué otros ejemplos conoces de formas delrelieve que hayan sido modeladas por pro-cesos externos?
Cascada. ¿A qué es debido el movimiento del agua de los ríos?
3. Los agentes y los flujos de energía
Los procesos externos necesitan unos agentes y unasfuentes de energía para poder actuar.
Un agente externo es un cuerpo material capaz deproducir cambios sobre los materiales geológicoscomo consecuencia de una entrada de energía. Losagentes geológicos externos más activos son el agua,en todos sus estados (hielo, líquido y vapor) y el aire;pero tampoco podemos dejar de lado la acción cons-tructiva y destructiva de los seres vivos (y del ser humano).
Los agentes por sí mismos, como elementos estáticos,no podrían producir transformaciones importantes.Hace falta «que actúen». Su dinamismo se debe a lasmodificaciones que experimentan cuando reciben opierden energía. La principal fuente de energía quealimenta los cambios externos de la Tierra es la ra-diación solar, que actúa sobre la atmósfera y la hi-drosfera. Con una influencia menor, también puedeproducir cambios la fuerza de la atracción gravita-toria de la Luna y del Sol, por medio de las mareas.
Por otra parte, la gravedad es muy importante. Elcampo gravitatorio de la Tierra hace que los objetostiendan a desplazarse continuamente desde posi-ciones elevadas a posiciones más bajas. El aire fríobaja por los valles desde las cimas, los ríos fluyen des-de el nacimiento hasta la desembocadura, las pie-dras caen desde las cimas de las montañas hasta losfondos marinos, etc.
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�
I
13
4. Los procesos, los factores y las formas
Se llaman procesos el conjunto de fenómenos, estados y formasque resultan de la acción geológica de los distintos agentes.
Los procesos se suelen agrupar en función del agente princi-pal que los produce. Así, hablamos de procesos eólicos, cuan-do los origina el movimiento del aire (el viento); fluviotorren-ciales, cuando son el resultado de la acción de las aguas dulcessobre los continentes; marinos, cuando son producidos por laacción de las aguas de mares y océanos sobre las costas; gla-ciares, cuando derivan de la acción de las grandes masas de hie-lo; bióticos, cuando los causan los seres vivos; y antrópicos, sison el resultado de la actividad humana.
A veces, los procesos se conocen por el lugar geográfico en elque actúan los agentes: procesos litorales, fluviales, etc. Tam-bién se pueden clasificar según el fenómeno que predomi-na: procesos de alteración, de erosión, de transporte, etc. Lamayoría de los procesos comportan un transporte de materiaasociado con la acción de un agente, y pueden producir, indis-tintamente, formas de erosión o de acumulación.
El clima, la composición y la estructura de las rocas, se consi-deran factores condicionadores, porque determinan la efec-tividad de la actuación de los agentes y de los procesos, y favorecen o dificultan la formación de un determinado relieve.
5. La dinámica de los procesos
Podemos considerar la Tierra como un sistema, en el que to-dos los elementos naturales y los fenómenos establecen rela-ciones de dependencia. Los procesos geológicos son un ejem-plo más de esta interacción entre factores que implican un flujoconstante de materia y energía. Nuestro planeta es un sistemacerrado por lo que respecta a la materia (ésta no entra ni sale)y abierto en lo referente a la energía (entra la energía proce-dente del Sol). Resulta útil, a veces, utilizar el concepto de ciclopara entender el funcionamiento de algunos procesos.
Un ciclo es un modelo teórico que esquematiza las diferentesfases y cambios que experimenta la materia. El ciclo del agua olos ciclos de erosión y de formación de relieves son algunos ejem-plos muy conocidos.
La velocidad y la intensidad con que se producen los procesostambién son factores a tener en cuenta para comprenderlos.
• Algunos fenómenos y cambios son rápidos en la escala detiempo humana (una inundación, la erosión de una playa…);otros son casi imperceptibles (la formación de un valle).
• Algunos procesos actúan casi constantemente, otros lo hacende manera brusca sólo en determinados momentos.
Recordar
1. Explica qué es un proceso, qué es un agente y qué son los factores condicionadores.
2. Haz una lista de las fuentes de energía naturales que, en mayor o menor grado, permiten la acciónde los agentes geológicos externosen la Tierra.
ACTIVIDADES
Agentes geológicosexternos
Formas del relieve
� energía� gravedad
Aire, agua, hielo,seres vivos
Eólicos, fluviotorrenciales,marinos, glaciares, bióticos...
De acumulación y de erosión
Factorescondicionadores
I
Procesos geológicosexternos
Esquema de la actuación de los agentesy los procesos hasta originar unasdeterminadas formas del relieve.
Esquema simplificado del ciclo del agua. T = transpiración; P = precipitación; E = evaporación; I = infiltración.
� � � �
Plantas Mares
�
�
�
�
� �
�
�
AGUA ATMOSFÉRICA
Suelo Ríos, lagos, glaciares
Acuíferos(aguas subterráneas)
T
I I
P E E P EP
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TAREA 1.3
La meteorización y el suelo
2. La meteorizaciónPese a su aspecto inerte, las rocas no son inalterables.Es fácil imaginar que pueden cambiar si pensamosque, normalmente, se originan en unas condicionesfísicas y químicas muy diferentes de las que existenen la superficie de la Tierra o en sus proximidades.
La meteorización es un ejemplo de alteración delas rocas. Se produce cuando los agentes externosactúan fragmentando o descomponiendo las rocascasi sin desplazar los residuos que resultan de esa al-teración. La meteorización facilita la acción erosivade otros procesos. La presencia mayoritaria, en la su-perficie continental del planeta, de una capa de sue-lo de grosor variable, es una prueba evidente de losprocesos de alteración de las rocas.
3. La meteorización físicaSe habla de meteorización física de una roca cuan-do ésta se fragmenta, se disgrega o se pulveriza porla acción de procesos mecánicos. En este caso, latransformación de la roca consiste en un simple des-menuzamiento, sin que tenga lugar ninguna trans-formación mineral.
Entre las fuentes de esfuerzos mecánicos más co-munes de la meteorización física están las variacionesde presión, temperatura y humedad.
Uno de los ejemplos más conocidos es la frag-mentación de las rocas a causa del crecimiento decristales de hielo. Tiene lugar en zonas donde lasvariaciones de temperatura permiten que el agualíquida, que ha penetrado en los poros o las grie-tas de la roca, se hiele y se deshiele repetidamen-te. Como el agua, cuando se congela, aumenta devolumen, actúa como una cuña y rompe la roca.
4. La meteorización químicaLa meteorización química de una roca tiene lugarcuando los agentes atmosféricos, hidrosféricos o bio-lógicos actúan sobre las rocas y transforman los mi-nerales que las forman. La alteración química es elresultado de reacciones químicas que hacen apare-cer otras formas minerales estables bajo las nuevascondiciones ambientales.
El agua es el vehículo más importante de la meteo-rización química, tanto por su gran poder disolven-te como por la elevada reactividad de las sustanciasque arrastra. Los gases del aire y algunos compues-tos orgánicos segregados por los seres vivos, tam-bién pueden alterar las rocas.
Entre las reacciones de meteorización química másfrecuentes están la hidratación, la disolución, la hi-drólisis, la carbonatación y la oxidación.
OBSERVACIÓN
1. Un suelo sobre rocas calizasObserva la fotografía y responde.
• ¿Cómo es la zona donde están las raíces delas plantas? ¿En qué se diferencia de la zonainferior? ¿Qué procesos hacen que se frag-menten las rocas de la fotografía?
14
1 El agua se infiltra en las grietas de las rocas.
Un ejemplo de meteorizaciónfísica.Meteorizacióncausada por el proceso de congelación y fusión del agua.
2 De noche, el agua se hiela y aumenta de volumen.
3 Se producenfracturas en las rocas.
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15
5. El sueloEl suelo es un agregado natural más o menos grueso que re-cubre la superficie terrestre y que permite el sostenimiento deuna presencia vegetal y animal. Suele ser un material suelto yporoso compuesto por partículas de origen mineral, materia or-gánica y por agua y gases que ocupan los espacios libres.
Los suelos no son simples acumulaciones de sedimentos. Se for-man muy lentamente, bajo la influencia de cinco factores:
• La roca madre, material geológico original sobre el cual seforman los suelos. A veces se originan a partir de la meteo-rización de rocas compactas; en otros casos derivan de sedi-mentos poco compactados (gravas, arenas o arcillas). La roca madre aporta al suelo sus componentes minerales.
• El clima influye en el proceso de formación del suelo. El aguaaportada por las precipitaciones y la temperatura son los ele-mentos climáticos más importantes. Ambos factores facilitanla alteración de las rocas, permiten la vida de los animales yde las plantas y la descomposición de la materia orgánica. Enzonas de climas muy fríos, como los polos, o muy áridos, comolos desiertos, difícilmente se forman suelos bien desarrollados.
• Los seres vivos desempeñan un papel fundamental. Los ani-males del suelo (lombrices, insectos, pequeños roedores, mi-croorganismos, etc.) y las raíces de las plantas ayudan a mez-clar los materiales y colaboran a airearlos. El humus es lamateria orgánica parcialmente descompuesta que contienenlos suelos, y también proviene de los restos de animales y deplantas. La capa vegetal protege el suelo de la erosión.
• La posición en el paisaje en que se forman los suelos tam-bién influye en su evolución. Es más fácil que se acumulenmateriales en el fondo de un valle que en una ladera.
• El paso del tiempo también hace cambiar los suelos. El pro-ceso de formación de un suelo puede ser muy largo (hastacientos de años). Como si fuera un ser vivo, se puede hablarde nacimiento, juventud, madurez y vejez de un suelo.
El agua que se infiltra en los suelos tiene el papel de medio detransporte. A veces arrastra hacia abajo sustancias de los nive-les superiores; otras veces, la evaporación facilita su subida.
La diferente composición original de los materiales y la acumu-lación de las sustancias en determinadas zonas permiten que seformen diversos tipos de suelos y que éstos, muy frecuente-mente, se presenten divididos en capas, llamadas horizontes.
La actividad humana puede influir en las características de lossuelos y modificar su estructura y composición. Los trabajos agrí-colas intentan evitar la erosión de los suelos y mejorar su ferti-lidad. No obstante, a veces, la acción humana también puedeafectar negativamente en las características de los suelos.
Recordar
1. Indica cuáles son las diferenciasentre la meteorización física y la química.
2. Explica por qué se fragmentan las rocas a causa del hielo que se forma en sus grietas.
Comprender
3. Responde a las preguntas.
• ¿La meteorización física puedeafectar a las rocas a causa del crecimiento de cristalesde hielo en un lugarpermanentemente helado, como los polos?
• ¿Por qué el arado de la tierra enel campo, la aportación razonablede abono y la rotación de cultivosfavorecen la fertilidad del suelo?
• ¿Puede ser contraproducenteel riego excesivo de una planta enuna maceta o de un cultivo en el campo? ¿Por qué?
Esquema de un suelo bien desarrollado, dividido
en horizontes.
ACTIVIDADES
Horizonte A
Horizonte B
Horizonte C
Roca madre
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16
TAREA 1.4
Los procesos fluviotorrenciales1. Las aguas salvajesLas aguas superficiales procedentes de las precipita-ciones se denominan aguas salvajes cuando corrensin curso fijo, como una lámina difusa. Cuando vanpor regueros pequeños o por canales, se llamanaguas de arroyada. Tienen un curso muy variable.
La acción erosiva de estas aguas es importante, si afec-ta a suelos poco consolidados o a materiales rocososblandos, sobre todo en laderas inclinadas que no es-tán protegidas por una capa de vegetación. Esto eshabitual en zonas áridas y en lugares deforestados.
La erosión por aguas salvajes y de arroyada es ungrave problema ambiental, aunque da lugar a pai-sajes pintorescos: cárcavas y chimeneas de hadas.
• Las cárcavas (badlands) son zonas abruptas don-de conjuntos de surcos en «V» de diversa profun-didad que canalizan las aguas de arroyada, afec-tan a materiales erosionables.
• Las chimeneas de hadas (dames coiffées) sonformas cónicas, en las que es frecuente que un ma-terial resistente situado en la parte superior hayaprotegido de la erosión a los materiales más blan-dos que tiene por debajo.
2. Acción geológica de los torrentesLos torrentes son corrientes de agua de curso fijo ycorto, situados en zonas de pendientes pronunciadasy con actividad generalmente estacional. Pueden de-berse al deshielo, a las precipitaciones, o a ambos.
La acción del torrente varía en cada parte de su cur-so. En la cuenca de recepción predomina la erosión,en el canal de desagüe, la erosión y el transporte, y en el cono de deyección, la sedimentación.
3. La acción de las aguas fluvialesLos ríos son cursos naturales de agua que circulanpor un cauce estable, más o menos continuamente.Son las principales vías de desagüe hacia el mar delas superficies continentales. Las variaciones de sucaudal dependen de la lluvia, de la fusión del hieloy la nieve o de la aportación de aguas subterráneas.
Aunque es habitual relacionar los cursos alto, me-dio y bajo de los ríos con los procesos de erosión,transporte y sedimentación, respectivamente, estosprocesos se pueden producir en cualquier punto delrecorrido. Que se produzca un proceso u otro de-pende, fundamentalmente, de la velocidad del agua.
La erosión fluvial
Los cursos fluviales erosionan el cauce o sus már-genes si la velocidad del agua aumenta hasta al-canzar un valor que le permite arrastrar las partícu-las. Esta capacidad erosiva del agua también dependedel efecto de fricción que le aportan los sedimen-tos que transporta, y de la turbulencia del flujo. Se-gún la inclinación del cauce y las características geológicas de los terrenos, los ríos dan lugar a for-mas de erosión diferentes:
• Las gargantas y los desfiladeros son encaja-mientos más o menos profundos del cauce del río.
• Las cascadas son caídas de agua que aparecencuando la corriente encuentra o modela un saltovertical o muy inclinado. Si la pendiente es menor,pero se mantiene un desnivel que hace que el aguacircule a gran velocidad, se habla de rápidos.
• Los meandros son curvaturas del cauce comunesen el curso medio. Son formas mixtas de erosióny sedimentación. En el margen cóncavo de un meandro se produce erosión, mientras que en elconvexo hay sedimentación. La sinuosidad de los meandros evoluciona con el paso del tiempo.
Cárcavas en Kashgar, China (a la izquierda), y chimeneas de hadas en Goreme, Turquía (a la derecha).
Ejemplode erosión
fluvial. El río corre
encajadoentre las rocasy las erosiona.
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El transporte fluvial
Las partículas que transporta el agua de los ríos se mueven demaneras diferentes: disueltas, flotando en la superficie, sus-pendidas, o bien saltando, rodando o arrastrándose por elfondo del cauce. El tipo de transporte depende del tamaño ydel peso de los materiales, y también de la velocidad del agua.
El transporte de una partícula comienza en el momento en queel agua la disuelve o la erosiona, y acaba cuando se produce lasedimentación.
La sedimentación fluvial
La sedimentación de las partículas de diferente tamaño quetransportan los ríos se produce cuando disminuye la velocidaddel agua. Esto es debido a diversos factores: el descenso del cau-dal, la disminución de la pendiente o el aumento del volumen desedimentos transportados. Aunque el destino final de los sedi-mentos sea la desembocadura, a lo largo del curso fluvial sonmuchos los lugares donde se puede producir su depósito. Lasacumulaciones de sedimentos fluviales reciben el nombre dealuviones y las formas más habituales en las que se presentanson las llanuras aluviales, las terrazas fluviales y los deltas.
• Las llanuras aluviales son extensos depósitos de materialesque rellenan el fondo de los valles. Se forman a partir de su-cesivos episodios de inundación. La superficie plana, la ferti-lidad y la disponibilidad de agua para el riego les hace muyadecuados para el uso agrícola, dando lugar a las vegas.
• Las terrazas fluviales son capas de aluvión situadas a másaltura que el lecho actual del río. Se formaron en épocas pa-sadas, en las que los procesos de erosión y sedimentación te-nían mayor intensidad.
• Los deltas son acumulaciones de sedimentos que aparecenen las desembocaduras de algunos ríos si los depósitos se acu-mulan en zonas de aguas tranquilas y poco profundas.
Recordar
1. Responde a las preguntas.
• ¿Qué es una cárcava?• ¿Qué es una chimenea de hada?• ¿Qué es una llanura aluvial?
2. Explica en qué partes de un río se produce erosión, transporte y sedimentación, y de qué factoresdepende que predomine uno de estos procesos sobre los otros.
Explicar
3. Piensa y responde a las preguntas.
• ¿Por qué es recomendable arar los suelos con surcosperpendiculares a las pendientes?
• ¿Por qué, en el curso bajo de los ríos, predomina lasedimentación de los materialesque transportan?
ACTIVIDADES
Transporte de partículas por un río.1. Disueltas en el agua.2. Suspendidas.3. Rodando.4. Saltando.5. Arrastrándose por el fondo.6. Flotando en la superficie.
Corriente del río
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Imagen del río Ebro y su delta, tomada desde un satélite artificial.
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2. La acción de las aguas marinasLos mares y los océanos no son masas de agua enreposo. Su dinámica responde a las diferencias deinsolación y a la atracción de la Luna y del Sol.
La acción geológica del mar es muy importante, yaque las aguas marinas ocupan más del 71% de lasuperficie del planeta, y sus efectos se hacen notaren toda la extensión de la costa.
La erosión, el transporte y la sedimentación marinosson debidos a los movimientos del agua, que pue-den ser de tres tipos: olas, mareas y corrientes.
• Las olas son movimientos del agua superficiales yondulatorios, causados, en general, por el viento.
• Las mareas son ascensos y descensos regularesdel agua que se suceden en periodos de unas seishoras. El ascenso o flujo tiene un máximo en lapleamar; y el descenso o reflujo, un mínimo enla bajamar. Se deben a la atracción gravitatoriade la Luna y, en menor medida, a la del Sol.
• Las corrientes son desplazamientos de agua enla masa general del mar. Sus causas son variadas:la acción de vientos constantes, las diferencias detemperatura o salinidad en las distintas zonas delocéano, etc.
3. La erosión marinaLa erosión marina se produce, principalmente, a cau-sa del oleaje. El vaivén del agua contra el litoral rocoso origina presiones y descompresiones que afec-tan a la parte emergida y la sumergida, y rompen lasrocas por los lugares más débiles. La erosión del oleaje sobre el litoral rocoso se llama abrasión ma-rina y es reforzada por el «ametrallamiento» queejercen las partículas arrastradas por el agua.
Las formas de erosión propias de las costas rocosasson los acantilados y las plataformas de abrasión.
• Los acantilados son escarpamientos abruptos ex-cavados sobre rocas duras por el socavamientoprogresivo de la base y por el derrumbamiento delas zonas altas. El diferente comportamiento fren-te a la erosión de algunas zonas de un acantiladopuede dar lugar a formas caprichosas: grietas ocuevas marinas, arcos marinos, islotes rocosos...
• Las plataformas de abrasión son superficies ro-cosas planas o ligeramente inclinadas hacia el mar,producidas por el retroceso gradual hacia tierradel frente de un acantilado. Cuando una bajadapermanente del nivel del mar o una oscilación de-bida a las mareas deja la plataforma de erosión enposición emergida, se habla de rasa costera.
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TAREA 1.5
Los procesos marinos. El modelado litoral
OBSERVACIÓN
1. Un acantiladoObserva el acantilado de la foto y respondea las preguntas.
• ¿Por qué tienen paredes tan verticales y es-carpadas los acantilados? ¿Se podría for-mar un acantilado en una costa baja?
Arco marino
Islote rocoso
Cueva marina
Rasacostera
Socavamientobasal
Plataformade abrasiónsumergida
Formas características de una costa escarpada.
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4. El transporte y la sedimentación del marEl agua del mar transporta las partículas disueltas, suspendidas,flotando, rodando o arrastrándose, impulsadas por el oleaje, lasmareas y las corrientes.
En la franja litoral, las acumulaciones de sedimentos evolucio-nan con cierta rapidez y su disposición da lugar a playas, cor-dones litorales, tómbolos y albuferas.
• Las playas se forman en el interior de las bahías, entre dossalientes rocosos o en los sectores del litoral donde lasolas pierden fuerza. Los sedimentos que las formanson depositados en la costa y pueden tener diversostamaños según la velocidad del flujo de agua que losha transportado. Estos sedimentos comprenden des-de la arena fina hasta los guijarros. Están compuestospor una mezcla de partículas de minerales, rocas y di-versos restos de seres vivos (fragmentos de conchas,caparazones calcáreos de algas microscópicas, etc.).
• Las barras o cordones litorales son depósitos semejantes alas playas, pero que no están totalmente unidos a la costa.Tienen forma alargada y se pueden encontrar emergidos osumergidos. Se llaman restingas o flechas cuando se unena la costa por uno de sus extremos; islas barrera, cuando noestán unidos al litoral, y tómbolos, cuando enlazan la costacon un islote próximo. Una albufera es una laguna litoral cerrada por una barra de arena.
Aunque las acumulaciones más visibles de sedimentos proce-dentes de los ríos o de la erosión litoral se encuentran cercade la costa, su destino final son las zonas estables del fondo ma-rino, donde forman depósitos sedimentarios de gran exten-sión y mucho espesor. Grandes depósitos de gravas, arenas yarcillas se acumulan en las zonas deltaicas y en otros lugares de-primidos (cuencas marinas).
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Recordar
1. Explica qué son los acantilados y las plataformas de abrasión.
2. Describe las formaciones máscaracterísticas de las costas bajas.
Comprender
3. Responde a las preguntas.
• ¿Cuál es el origen de las playas?• ¿Cuál es el origen de las olas?
Explicar
4. Piensa y responde.
• ¿Puede haber playas en una islaque no tenga ningún río?¿De dónde proviene la arena en este caso?
• ¿Por qué la construcción de un espigón o un puerto puedehacer variar la disposición de las acumulaciones de sedimentos en una costa?
ACTIVIDADES
Acantilado
Isla barrera
Costa alta
Costa baja
Albufera
Playa
Tómbolo Cordón litoral sumergido
Restinga o flecha
Formaciones características de la costa.
En algunas playas se observa la sedimentación (el depósito de arena)y también grandes rocas, testigos de cómo era la costa antesde ser erosionada por el mar.
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1. La acción geológica del vientoLa acción geológica del viento es muy activa en laszonas áridas, tanto en las cálidas como en las frías.También se hace notar en zonas costeras arenosasque no están protegidas por vegetación. Los proce-sos eólicos se manifiestan mediante fenómenos deerosión, transporte y sedimentación.
La erosión eólica
El aire en movimiento tiene dos tipos de acción ero-siva: la deflación y la corrasión.
• La deflación es el arrastre selectivo por el vientode las partículas de dimensiones reducidas, que-dando las más grandes sobre el terreno. Los cam-pos empedrados resultantes se denominan regs.
• La corrasión o abrasión eólica es el desgastecausado en las rocas por el impacto repetido delas partículas que transporta el aire.
La erosión eólica sobre las rocas puede producir, deforma aislada, cavidades o alvéolos, así como su-perficies pulidas por la acción abrasiva del viento.
El transporte eólico
Las partículas que arrastra el viento pueden ser trans-portadas, según el peso que tengan y la fuerza delviento, por reptación (cuando las partículas sonarrastradas sin perder contacto con la superficie delterreno), por saltación (cuando son elevadas lige-ramente y vuelven a estar en contacto con el sueloen intervalos breves) y por suspensión (cuando laspartículas, pequeñas y ligeras, se mantienen sin con-tacto con el suelo durante mucho tiempo).
La sedimentación eólicaLas formaciones más típicas de la sedimentación eólica son las dunas y el loess.
Dunas. Las dunas vivas o activas son acumulacionesde arena que se desplazan sobre el suelo a causa delviento. Se pueden presentar aisladas o formandocampos de dunas o ergs. La duna típica tiene unapendiente suave por el lado que recibe el viento, enla dirección en la que sopla, y una pendiente másfuerte en el lado opuesto. Según su forma, se dis-tinguen varios tipos de dunas: barjanes, en formade media luna, con los cuernos apuntando en la di-rección del viento; parabólicas, también en formade media luna, pero opuestas al sentido del viento;transversales, cuando forman alineaciones per-pendiculares al movimiento del aire, y longitudi-nales, si son paralelas a la dirección del viento.
Depósitos de loess. Las partículas finas que se man-tienen en suspensión y recorren grandes distancias,finalmente se depositan al perder fuerza el viento oal llegar a zonas húmedas. Se originan así depósitosde arcilla y limo, que dan lugar a suelos fértiles.
TAREA 1.6
Los procesos eólicos y bióticos
Campo empedrado en el desierto del Sinaí (Egipto). ¿Cuál es el origen de esta formación geológica?
Tempestad de arena. En los desiertos áridosson habituales lasnubes de partículasfinas arrastradas por el viento, quereciben el nombre de tempestades de arena.
Tipos de dunas.1. Barján. 2. Parabólica.3. Transversales.4. Longitudinales.
Dirección y sentido en que sopla el viento
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2. Procesos bióticosLa acción geológica de los seres vivos puede ser constructiva ydestructiva.
La acción destructiva de los seres vivos puede ser, al mismotiempo, de dos tipos: mecánica y química.
• La acción mecánica, principalmente disgregante, la realizansobre todo las raíces de las plantas y los animales que vivenen ambientes subterráneos. Las raíces de las plantas se in-troducen como cuñas en el suelo y rompen el terreno. Losanimales como los ratones, los conejos, los topos y las lom-brices horadan la tierra.
• La acción química es causada por microorganismos, comoalgunas bacterias, y por los hongos. Estos seres utilizan la ma-teria orgánica para su metabolismo y la descomponen, libe-rando en este proceso productos que pasan a formar partedel suelo.
La acción constructiva de los seres vivos también es muy im-portante. Por ejemplo, lo que origina las llamadas rocas sedi-mentarias orgánicas son seres vivos. Unas veces son los com-ponentes orgánicos los que, cuando se transforman, dan lugara yacimientos de petróleo y carbón. Otras veces son los com-ponentes inorgánicos de seres vivos los que dan lugar a for-maciones geológicas, como los arrecifes.
La construcción de los arrecifes de coral se debe a las coloniasde pólipos coralinos que aparecen en aguas claras, agitadas, po-co profundas y con temperatura de unos 20 ºC. Cada pólipo de una colonia tiene un exoesqueleto de material calcáreo. A medida que la colonia crece, los pólipos abandonan los exo-esqueletos y forman otros sobre los anteriores. Así, se depositancapas sucesivas de esqueletos calcáreos y se forma el arrecife.
Por último, las actividades constructivas y destructivas de la es-pecie humana también pueden modificar el paisaje.
Recordar
1. Explica los tipos de actividaderosiva debidos al viento.
2. Describe las formaciones más típicas debidas a la sedimentación eólica.
Comprender
3. Haz un resumen de la actividadgeológica de los seres vivos.
Explicar
4. Busca información y responde a las preguntas.
• Los términos reg y erg tienen un origen sahariano. ¿Qué significan?
• El coral es un organismo que vive en aguas poco profundas. ¿Por qué, a veces, forma atolonesen zonas donde el océanocircundante es muy profundo?
ACTIVIDADES
La Gran Barrera de Coral australianaes el arrecife coralinomás grande del mundo. Tiene2.000 km de longitud.
Conejo. Numerosos animales llevan a cabouna continua excavación del terreno,que causa la progresiva disgregacióndel suelo.
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1. El modelado kársticoEl modelado kárstico es un caso especial de forma-ción de relieve debido a la acción del agua, es decir,por procesos fluviotorrenciales. Su nombre se debea la región del Karst, en Croacia, donde este tipo de modelado ha originado paisajes espectaculares.
El modelado kárstico aparece en zonas ricas en ca-lizas, especialmente en las zonas llanas donde estetipo de rocas forma grandes masas horizontales. Eneste caso, el agua, que, generalmente, procede dela lluvia, actúa disolviendo las calizas. La disolu-ción de las rocas origina formas típicas: las más co-nocidas son las simas y las cavernas.
La formación de un karst
Llamamos karst a toda región en la que se ha pro-ducido el modelado kárstico y aparece el relieve ca-racterístico de este tipo de modelado. En su forma-ción podemos distinguir varias etapas.
• En primer lugar, durante las primeras etapas dedesarrollo del karst, el agua circula por la superfi-cie de una masa rocosa de calizas. La lámina deagua recorre la superficie de esta masa rocosa, yse infiltra en el terreno por algunas zonas dondelas rocas tienen grietas. En esas zonas de infiltra-ción el agua se acumula y, con el tiempo, disuel-ve las calizas y llega a formar una depresión deforma circular. Esta depresión se llama dolina.
• A medida que el agua profundiza, comienza a ex-cavar conductos por los que puede recorrer el interior del macizo rocoso. Se forman así las ca-vernas, que son conductos horizontales, y las simas, conductos verticales. Las cavernas y las si-mas se forman cuando el agua, que se filtra porlas grietas, va ampliando éstas hasta hacer gran-des conductos. Las simas frecuentemente apare-cen por el hundimiento de una dolina.
• Cuando el agua sigue profundizando, hay caver-nas que quedan por encima de la corriente prin-cipal de agua. En estas cavernas se filtra, gota agota, agua cargada de carbonato cálcico, sustan-cia que forma la roca caliza. Esta sustancia se vadepositando y forma las llamadas estalactitas (enel «techo» de la caverna) y estalagmitas (en labase). A veces, una estalactita y la estalagmita quetiene por debajo se unen y forman una columna.
• El agua continúa erosionando las calizas hasta que,al profundizar, encuentra una capa de roca im-permeable. Finaliza así su excavación y se formauna corriente estable de agua, que sale del maci-zo kárstico y aflora a la superficie. El punto de sa-lida del agua se denomina surgencia.
El modelado kárstico es bastante habitual en zonasde clima templado donde abundan las calizas. Enla península Ibérica, muchas de las zonas con cue-vas se han formado por este tipo de modelado.
TAREA 1.7
Modelado kárstico y modelado glaciar
Dolinas Dolinas
Caverna Sima Estalactita Estalagmita
Surgencia
Rocaimpermeable
Calizas
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2. El modelado glaciarLos glaciares son grandes masas de hielo que se encuentran enconstante movimiento, descendiendo por valles desde zonaselevadas hasta niveles donde se produce el deshielo. En la ac-tualidad, están restringidos a las zonas más frías del planeta,pero sus efectos sobre el paisaje se pueden observar en lugaresmás templados que, en el pasado, estuvieron surcados por gla-ciares.
Tipos de glaciares
Los glaciares más típicos son los de tipo alpino, que corres-ponden a la descripción habitual de «río de hielo». Su nombrederiva de la cordillera de los Alpes. En este tipo de glaciares, quetienen una larga lengua, el hielo se desplaza aproximadamen-te un metro al día.
Los glaciares de tipo pirenaico son similares, pero no llegan atener lengua, ya que las montañas en las que aparecen son me-nos altas que los Alpes.
En zonas polares aparecen los glaciares de casquete, forma-dos por inmensas masas heladas, con numerosas lenguas queterminan en el mar. El hielo procedente de estos glaciares, alromperse, origina los icebergs. El desplazamiento del hielo esmuy lento (10-30 cm diarios).
Acción erosiva de los glaciares
La erosión ejercida por los glaciares se debe a la fricción, pro-ducida por el desplazamiento del hielo y de los materiales rocosos que éste transporta, sobre el fondo y las paredes del va-lle glaciar (el que recorre la lengua). Los cantos rocosos más du-ros que transporta el glaciar rayan las paredes del valle y dan lu-gar a rocas o cantos estriados, que son formas típicas delmodelado glaciar.
Una característica propia de los valles originados por glaciareses que su perfil transversal tiene forma de «U», a diferencia delos valles fluviales, que tienen forma de «V».
Transporte y sedimentación en los glaciares
El transporte y la sedimentación producidos por los glaciares sepuede apreciar en los depósitos llamados morrenas. Éstas sonacumulaciones de cantos rocosos que pueden estar dispuestasen las zonas laterales del glaciar, en el fondo del mismo o en elfrente de avance.
El circo glaciar es una depresión rodeada de montañas, donde se acumula la nieve y, por compresión, se transforma en hielo glaciar.
El valleglaciares el cauce porel que el glaciarse desliza.
La lenguaes la masa de hielo que se deslizapor el valle.
Las morrenasson acumulacionesde rocas arrastradas por el glaciar.
Partes de un glaciar alpino.
Marcas estriadas en las rocas, debidas a la erosión causada por un glaciar (arriba)
y valle glaciar, con la formacaracterística de «U» (abajo).
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1. ¿Qué es un sistema morfoclimático?Ya hemos visto que el modelado del relieve se debe,principalmente, a la acción de toda una serie de agen-tes impulsados por la energía externa, la proceden-te del Sol, y por el desigual reparto de esta energíapor el planeta.
Debido precisamente a las diferencias climáticas en-tre las regiones, en algunos lugares predomina la ac-tuación de un agente (por ejemplo, el agua o el vien-to) y en otros tienen mayor influencia agentesdistintos. El resultado es la aparición de formas delrelieve distintas, propias de cada una de las zonasclimáticas. El concepto de sistema morfoclimáticoexpresa esa relación entre clima y relieve. Llamamossistema o dominio morfoclimático a una regiónmás o menos extensa de la Tierra, en la que existeun tipo de clima determinado y unas formas de relieve características, asociadas a los agentes mo-deladores más activos en ese clima.
Los principales sistemas morfoclimáticos
Existen ocho sistemas morfoclimáticos, que se clasi-fican en cuatro grupos, según su localización.
• En las zonas más frías del planeta encontramos elsistema glaciar y el periglaciar. El glaciar corres-ponde a las zonas cubiertas permanentemente dehielo, y el periglaciar, al territorio que rodea al do-minio anterior, y que no siempre está helado.
• En las zonas templadas encontramos el sistematemplado húmedo y el sistema continental seco.El primero corresponde a las zonas próximas a lascostas, con un clima suave y abundantes precipi-taciones. El segundo, a las zonas del interior, conclima más riguroso, y mayores diferencias de tem-peratura y precipitación entre invierno y verano.
• En las zonas desérticas podemos encontrar el sis-tema árido y el sistema semiárido.
• En las zonas tropicales distinguimos el dominio dela selva y el de la sabana. La selva aparece en laszonas con mayores precipitaciones, mientras quela sabana se encuentra en lugares con una esta-ción húmeda y una seca bastante prolongada.
Además, en las montañas podemos encontrar un clima particular, con un relieve característico, inde-pendientemente del lugar en que se encuentren.
2. Sistemas morfoclimáticos de zonas templadasSistema morfoclimático templado húmedo
En el dominio templado húmedo podemos encon-trar un relieve muy variado, que depende de las con-diciones locales de vegetación, clima y topografía.Es un medio muy humanizado, por lo cual tambiénes frecuente que la acción humana tenga un granimpacto en el relieve.
En este dominio, el agua es un agente de la máximaimportancia en el modelado del relieve. Los ríos mo-delan el terreno, excavando valles y evacuando ma-teriales que se acumulan en las llanuras y en los del-tas. Es frecuente encontrar también zonas conmodelado kárstico.
La acción del viento es casi inapreciable, y la del hie-lo se concreta sólo a las zonas de montaña con gla-ciares.
También tiene gran importancia la meteorización,tanto la mecánica (en zonas frías) como la química,debido a la disolución de las rocas por el agua.
Sistema morfoclimático continental seco
Este sistema es muy similar al anterior, si bien las di-ferencias meteorológicas entre el verano y el invier-no se hacen notar en el relieve. Así, es frecuente en-contrar que el modelado fluvial se ve afectado porla existencia de una época seca, durante la cual losríos llevan mucha menos agua. También se apreciaque la meteorización puede ser más intensa, espe-cialmente durante el invierno.
3. Sistemas de zonas áridasEn el sistema morfoclimático árido, el principalagente modelador del paisaje es el viento. Éste es lacausa de la erosión y del transporte de materiales,dando lugar a formaciones como los campos em-pedrados y los campos de dunas.
En zonas menos áridas encontramos el sistema mor-foclimático semiárido. En este dominio, el vientosigue teniendo cierta importancia, pero son las aguasde arroyada, las que configuran el relieve caracte-rístico. Estas aguas dan lugar a paisajes típicos, comolas cárcavas y las chimeneas de hadas. Frecuente-mente aparecen valles (llamados uadis) por los quesólo circula agua tras las tormentas.
TAREA 1.8
Sistemas morfoclimáticos
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4. Formas típicas del relieve en las zonastempladas
5. Formas típicas del relieve en las zonasáridas
Las pedrizas son acumulaciones de rocas debidas a la meteorización mecánica.
Sólo en las más altas montañas aparecen glaciares.
Valle fluvial. Los ríos sonlos principales agentes modeladores del paisaje en las zonas templadas.
Llanura. El aporte de materialesarrastrados por el río crea, en su curso medio, extensas llanuras muy fértiles.
Desierto rocoso. El viento golpea en las rocas produciendo pequeñas cavidades y estrías. Aparecen formaciones debidas a la erosión eólica.
Uadi. Por estos valles sólo corre agua traslas escasas precipitaciones, que suelenser torrenciales. El agua de arroyada da lugar a la formación de cárcavas.
Campo empedrado (reg).Se debe a la retirada porparte del viento de los materiales más ligeros.
Desierto de arena (erg).Causado por la sedimentación eólica.
La acción humana en este medio es menos importante. Las poblaciones se instalan sóloen la costa o bien en los oasis.
En algunas zonas afloranaguas subterráneas, permitiendo la vida vegetal y la instalación de comunidades humanas.Son los oasis.
En zonas de calizas puedeaparecer el modelado kárstico.
En algunas zonas montañosas hay valles conforma de «U» originadospor modelado glaciar, debido a glaciares que ya no existen.
La acción humana es muy importante, ya que estas zonas son las más pobladas.
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RESUMEN DE LA UNIDAD
El relieve de nuestro planeta se encuentra someti-do a continuo cambio. Se originó debido a la ac-tuación de diversos agentes, algunos internos y otrosexternos. En las diferentes zonas del planeta, ac-túan con más intensidad agentes distintos, lo queda lugar a que podamos distinguir varios dominioso sistemas morfoclimáticos: los de zonas frías, tem-pladas, áridas y tropicales.
• Las montañas, los valles, los acantilados o las pla-yas que podemos ver en algunos lugares del pla-neta no siempre han tenido el mismo aspecto ac-tual. También serán diferentes dentro de cien, milo un millón de años. Los procesos internos sitúanlos «cimientos» del relieve, los grandes conjuntosrocosos. Los procesos externos los modifican y mo-delan el relieve. La fuente de energía más im-portante que alimenta los cambios externos de laTierra es la radiación solar. La gravedad tambiénes muy importante en estos cambios.
• La meteorización se produce cuando los agentesexternos fragmentan o descomponen las rocas ca-si sin desplazamiento de los residuos que resultande esta alteración. Hablamos de meteorizaciónfísica de una roca cuando ésta se fragmenta, sedisgrega o pulveriza por la acción de procesos me-cánicos. La meteorización química tiene lugarcuando los agentes atmosféricos, hidrosféricos obiológicos actúan sobre las rocas y transforman losminerales que las forman. Es el resultado de re-acciones químicas.
• Los ríos, los torrentes, las aguas salvajes, los ma-res y los océanos, el viento, el hielo y los seres vi-vos son los principales agentes que causan loscambios en el paisaje. Su acción produce for-maciones geológicas características, como los va-lles, los deltas, las llanuras aluviales, las playas,los acantilados, las cárcavas, los campos de du-nas y los arrecifes de coral.
Ahora que sabes cómo actúan los procesos y los agentesmodeladores del relieve, ¿podrías explicar cómo sepueden originar formaciones tan espectaculares como el Gran Cañón del Colorado (EE.UU.).
LOS PROCESOS QUE MODELAN EL PAISAJE
Completa el mapa del tema
se debena
producenformascomo
se debena
producenformascomo
se debena
producenformascomo
se debena
producenformascomo
se debena
producenformascomo
fluviotorrenciales glaciares marinos eólicos bióticos
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ActividadesTest de conocimientos
¿Cuáles son las principales fuentes de ener-gía que dinamizan los procesos externos?
Busca un esquema, tan completo como seaposible, del ciclo del agua y cópialo.
Explica en qué se diferencian los siguientesconceptos.
a) Aguas salvajes y de arroyada.b) Suelo y humus.c) Playa y cordón litoral.d) Deflación y abrasión eólicas.e) Valle fluvial y valle glaciar.f) Glaciar alpino y glaciar de casquete.g) Sima y caverna.h) Barján y duna parabólica.i) Estalactita y estalagmita.j) Sistema morfoclimático y clima.
Copia y completa el siguiente cuadro sobrelos principales procesos externos.
Sintetiza con un esquema los principalesagentes externos y el nombre de los proce-sos que resultan de su acción geológica.
Responde a las preguntas.
a) ¿Cuáles son las tres fases de la acción delviento como agente modelador del re-lieve?
b) ¿Cómo se produce cada una de estas tresfases?
Piensa y resuelve el problema.
Los corales tienen un esqueleto externo mi-neral, que es el responsable de su acción constructiva. Pero, ¿de dónde provienen losminerales que forman este esqueleto?
Observa la representación de un torrente quefigura a continuación. Después dibuja en tucuaderno de manera esquemática un reloj dearena, y, a su lado, copia el esquema del torrente. Indica las partes principales en ca-da dibujo. ¿Qué similitudes observas?
Piensa y responde.
a) ¿Por qué los procesos externos pueden sig-nificar un riesgo para las personas?
b) Las arenas recién depositadas a la orillade un río, ¿se pueden considerar como unsuelo? ¿Por qué?
c) El delta de un río, ¿es una forma de sedi-mentación fluvial o marina? ¿Por qué?
AMPLIACIÓN. Lee y responde.
a) En algunos lugares del planeta podemosencontrar tillitas, que son depósitos de pie-dras, muchas de ellas con fuertes estríasen su superficie. Si encontramos uno deestos depósitos en el fondo de un valle ac-tual, por el que corre un río, ¿qué pode-mos decir del pasado de este valle?
b) Observa el dibujo del glaciar que apareceen la tarea 7. ¿En qué zona del glaciar al-pino es más intensa la erosión? ¿En quézona será más importante la sedimenta-ción? ¿Por qué? ¿Qué sucederá en el cir-co, se producirá erosión, transporte o se-dimentación, o ninguno de estos procesos?
10
9
8
7
6
5
4
3
2
1
Tipos de procesos
Fluviotorrenciales
Marinos
Eólicos
Glaciares
Bióticos
Principalesformas
de erosión
Principales formas de
sedimentación
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ActividadesTest de capacidades
Interpretar el diagrama de Hjulstrom.
El diagrama de Hjulstrom relaciona la veloci-dad de un flujo de agua (fluvial o marino) conla capacidad que tiene para erosionar, trans-portar o sedimentar las partículas de diferen-tes diámetros.
A partir del esquema del diagrama de Hjuls-trom, responde:
a) La velocidad de un río que transporta are-nas de 1 mm de diámetro es de 10 cm/s. ¿A qué velocidad ha de disminuir la corriente de agua para que las arenas co-miencen a sedimentar?
b) Una crecida de un río produce un aumen-to progresivo de la velocidad de la corriente.Un depósito de sedimentos de diversos diá-metros formado a la orilla del río en unainundación anterior comienza a ser ero-sionado. ¿Qué partículas serán retiradas enprimer lugar por el río, las arcillas, los li-mos, las arenas o las gravas?
c) ¿A qué velocidad ha de bajar el agua deun río para que se sedimenten las arcillasque lleva en suspensión? ¿En qué lugaresy en qué momentos se alcanza ese valor?
d) Una playa está formada por arenas quetienen granos de 1 mm de diámetro. Cuan-do llegan olas suaves, la velocidad del aguaempuja la arena con una velocidad sufi-ciente para transportarla unos metros. ¿Porqué sedimenta la arena otra vez?
Calcular el caudal de un río.
Un arroyo de sección triangular tiene una an-chura de 3 m y una profundidad máxima enel centro del cauce de 50 cm. El agua circula auna velocidad media de unos 3,33 cm/s. ¿Cuáles el caudal del arroyo, expresado en litros porsegundo? Hay que utilizar unidades equiva-lentes. La fórmula para calcular el caudal es lasiguiente:
Q � A � v
donde Q es el caudal, A es el área de la su-perficie ocupada por el agua en una seccióndeterminada y v es la velocidad media delagua.En un momento determinado, el caudal es unvalor constante. Pero, ¿qué pasaría si el río pa-sara bajo un puente en el que la sección útilpara el paso del agua quedase reducida a lamitad? Haz el cálculo de la velocidad del aguaen este momento y explica el cambio que seproduce.
Interpretar imágenes.
Observa la imagen del paisaje del desierto deWadi Rum (Jordania) que aparece a conti-nuación, y responde a las preguntas.
a) ¿Qué agente o agentes han intervenido enel modelado de esta formación?
b) ¿Son formas de acumulación o de erosión?c) ¿Cómo han influido los procesos internos,
el clima o el tipo de roca en el modelado?
3
21
500
100
10
0,001 0,01 0,1
Diámetro de las partículas (mm)
Arcillas Limos Arenas Gravas
Vel
ocid
ad d
e la
cor
rien
te(c
m/s
)
EROSIÓN
TRANSPORTE
SEDIMENTACIÓN
1 10 100 500
50
5
10,5
A
B�
�
�
Diagrama de Hjulstrom. A: torrentes; B: curso me-dio de los ríos y corrientes marinas.
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El ser humano y el relieve
Desde el punto de vista de las interacciones, los sis-temas y el medio ambiente, razona y explica cómolos procesos externos pueden ser afectados por lasactuaciones humanas. Valora en cada caso los prosy los contras de cada uno de los ejemplos siguientes:
• La construcción de una presa.
• La extracción de arenas y gravas de cursos fluvia-les para utilizarlas en construcción.
• La regeneración artificial de las playas.
• La explotación abusiva de aguas subterráneas enlas zonas áridas.
• El abuso de fertilizantes agrícolas.• La deforestación de las selvas tropicales.
Modelos experimentales de dinámica fluvial
En cursos anteriores hemos realizado la experienciade simular con una cubeta, arena y un chorro deagua, los efectos de un río sobre el paisaje. En estecurso proponemos realizar una experiencia similar,pero con un montaje un poco más elaborado.
Se trata de construir una maqueta sobre una es-tructura metálica que nos permita regular la incli-nación de una cubeta de plástico de una anchura deunos 25 o 30 cm y una longitud de unos 2 m. La ali-mentación de agua se consigue con un simple grifoque alimenta la parte alta del canal. Podemos cons-truir un sistema cerrado utilizando un sistema de re-colección del agua que escurre, conectado a unabomba de agua (de las de acuario), que vuelve a im-pulsar el agua hacia la parte alta de la cubeta. Eneste caso hay que instalar algún sistema de filtropara que no se atasque la bomba.
Trata de observar los siguientes aspectos con la ma-queta: variación de la velocidad del agua en funciónde la pendiente, relación entre la velocidad y los pro-cesos de erosión, transporte y sedimentación, estu-dio de la formación de meandros y conos de deyec-ción, encajamiento del sistema fluvial, etc.
Esquema del montaje y de dos de los posiblesresultados del experimento.
Test de responsabilidad
Experiencia
¿Cómo puede afectar al relievela retención del agua en embalses?
Bomba de agua
Simulaciónde meandros
Simulación de encajamiento
del sistema fluvial
Arena
Cubeta
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Un espacio singularEl delta del Ebro es un gran depósito desedimentos, cuya parte emergida ocupa una superficie de aproximadamente 320 km2. Es suficientemente grande para destacar en el perfil de todos los mapas de la penínsulaIbérica y para verse con claridad en las imágenescaptadas por los satélites artificiales. De laexistencia del delta y de su equilibrio dependeel mantenimiento de unos ambientes acuáticosde gran interés ecológico.
La actividad agrícola, que ocupa más del 75 % de la superficie del delta, también es muyimportante. En el delta se cultiva el arroz,hortalizas y frutales.
Los recursos naturales y ambientales tambiénson aprovechables de otras muchas formas:piscifactorías, explotaciones de sal, turismo, etc.
Salvar el delta del Ebro
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La señal de alertaAlgunos estudios científicos recientes han dado laseñal de alerta: el delta del Ebro podría desaparecer.
El delta sufre en la actualidad una regresión alar-mante. Es decir, es erosionado progresivamente porla acción de las ondas y de las corrientes marinas,ya que los sedimentos que antiguamente transpor-taba el río, ya no llegan a la desembocadura en lamisma proporción que antes. Esto se debe a que laspresas que se han construido a lo largo del río, quepermiten regular su caudal, retienen los sedimentos.
Pero, ¿el delta siempre ha estado ahí? ¿Podríamosprevenir su destrucción y evitarla?
El Ebro tiene una cuenca de unos 83.000 km2. Re-presenta una sexta parte de la superficie de España.También es el río más caudaloso de la península Ibé-rica. Se cree que el Ebro comenzó a vertir sus aguasal Mediterráneo hace unos seis millones de años.
Aunque la parte sumergida del delta puede tenerunos 10.000 o 15.000 años, los datos históricos pa-recen demostrar que la mayor parte de la llanura del-taica emergida es de formación muy reciente, des-de el punto de vista geológico. Se puede haberdesarrollado a lo largo de los últimos 1.500 años,aunque su crecimiento más importante se produjoentre los siglos XV y XIX.
Actividad humana en el delta. Arriba cultivos de arroz.Abajo, el delta visto desde Sant Carles de la Ràpita.
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La evolución del delta
El esquema de abajo muestra la evolución del deltadel Ebro desde el siglo IV hasta la actualidad. En losdibujos se puede ver que los depósitos sedimenta-rios (en color naranja) han aumentado, de maneraque han ido añadiendo una lengua de tierra al lito-ral rocoso hasta llegar a formar el delta tal como loconocemos hoy. El mantenimiento de este frágil es-pacio natural depende, sobre todo, de que el río si-ga aportando sedimentos al delta. Si éstos faltan, laacción erosiva del mar, del viento y del mismo ríopueden hacer que el delta desaparezca.
Figuras de protección
La importancia del delta como espacio natural ha si-do ampliamente reconocida. En 1984, el Consejo deEuropa lo declaró zona de especial interés para laconservación de la vegetación halófila (plantas deambientes salinos). Se ha incluido en la lista Ramsarde las zonas húmedas de importancia internacional,y catalogado como zona de especial protección delas aves. Dieciocho hábitats del delta se han inclui-do en la directiva relativa a la conservación de há-bitats naturales y de la flora y fauna silvestres de laUnión Europea. De estos hábitats, dos figuran en
la lista de hábitats de protección prio-ritaria y ocho están amenazados o muyamenazados.
Los ambientes halófilos (de suelo sa-lino), que eran muy abundantes origi-nalmente, hoy son mucho más esca-sos. En la actualidad sólo quedan unas2.000 hectáreas de marismas, 500 delas cuales están desprotegidas y ame-nazadas de transformación por las ac-tividades humanas.
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MEDIO AMBIENTE EN EL AULA
INVESTIGACIÓN
s. IV s. XIV s. XV
s. XVII-XVIII s. XVIII-XIX 2002
Evolución y futuro del delta
Escribe un informe sobre la evolución y el posiblefuturo del delta del Ebro. Busca información y res-ponde a las preguntas siguientes.
• ¿Cuáles son los factores naturales que han podi-do influir en la formación y en el aspecto actualdel delta? ¿Qué factores lo amenazan?
• ¿Qué papel han tenido la acción del mar, del vien-to, del ser humano y, sobre todo, del mismo ríoen la formación del delta?
• Las presas del Ebro permiten regular su caudal,aprovechar el agua para usos domésticos, agrí-colas e industriales, y evitar las inundaciones. Sinembargo, también impiden que los sedimentoslleguen a la desembocadura del río. ¿Crees quees posible resolver este problema? ¿Por qué?
• Algunos estudios afirman que la tala abusiva debosques pudo contribuir al aumento de la ero-sión del suelo de las montañas y al crecimientodel delta del Ebro en los siglos XV y XVI. ¿Creesadecuado adoptar otra vez esta medida para fre-nar la regresión del delta? ¿Por qué?
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1. Observa las fotografías y responde.
• ¿Qué se puede apreciar en las fotos?• ¿Qué fenómeno se está produciendo en la fotografía de arriba?
¿Qué materiales salen del volcán?• ¿De dónde proceden los materiales que surgen de un volcán
como el de la fotografía?• ¿Cómo se forman las inmensas masas rocosas de las cordilleras?
¿Qué procesos deben estar relacionados con su formación?
2. Responde.
• ¿Por qué en algunas zonasdel mundo hay volcanes y en otras no?
• Es habitual que en algunasregiones de la Tierra se produzcan con ciertafrecuencia terremotos y erupciones volcánicas. Los fenómenos sísmicos, ¿están relacionados con la actividad volcánica?
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2
1. PANORAMA:Investigando lo inaccesible.
2. La litosfera se mueve.3. ¿Por qué se mueven
las placas?4. Terremotos y volcanes.5. La formación
de las cordilleras.6. Estructuras tectónicas:
pliegues y fallas.
MEDIO AMBIENTE EN EL AULA• Los volcanes en España.
EXPRESA LO QUE SABESContenidos
Dinámica interna de la Tierra
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¿QUÉ DEBES SABER?
Conceptos previos de Geología
1. La litosfera y la corteza
Recuerda que en cursos anteriores hemos insistidoen la distinción entre corteza y litosfera.La corteza es la capa externa sólida del planeta. La litosfera, en cambio, es el conjunto formado por la corteza y la parte superior del manto que está en contacto con ella.
La litosfera tiene un grosor de entre 70 y 150 km. Es más fina en las zonas oceánicas y más gruesa enlas continentales, donde se encuentran las grandes cordilleras.
2. Las rocas ígneas y el magma
El magma es material fundido proveniente del interior terrestre. Es el material a partir del cualse forman las rocas ígneas.
Las rocas ígneas plutónicas se forman a grandesprofundidades. Masas de magma solidifican y forman enormes bloques de roca. Un ejemplo de roca plutónica es el granito.
En los volcanes activos se puede producir la salidade material magmático del interior de la Tierra.Cuando el magma solidifica, se forman rocas ígneas volcánicas (extrusivas). Un ejemplo de roca volcánica es el basalto.
3. Los procesos internos y los procesos externos
Recuerda que en nuestro planeta actúan diversosprocesos que son los responsables del modeladodel paisaje. Unos son externos, como los que hemos estudiado en la unidad anterior, y son debidos, básicamente, a la energía solar y a la gravedad. Pero también hay procesosinternos, causados por la energía interna del planeta.
Se suele decir que los procesos internos son los grandes constructores del paisaje, los que forman los grandes bloques del relieve. En cambio, los procesos externos modelan estos bloques preexistentes, con una acción tanto destructiva como constructiva, y configuranel paisaje tal y como lo vemos actualmente.
Conceptos previos de Física y Química
1. Las fuerzas y la energía
Muchas manifestaciones externas de la dinámicainterna de la Tierra se explican con los conceptosde fuerza y de energía. Tal y como estudiaremos,el movimiento de grandes masas de la litosferaterrestre produce unas fuerzas de gran magnitudsobre los conjuntos rocosos. Estas fuerzas son, por ejemplo, las causantes de los terremotos.
El origen de los movimientos de las partes de la litosfera se halla en la energía interna de la Tierra. El interior del planeta se encuentra a muy alta temperatura. Esta energía térmica es la causante de muchos de los fenómenos que veremos en esta unidad.
Efectos de un terremoto. ¿A qué se debe que se produzcan fenómenos tan impresionantes y destructivos como los terremotos?
PIENSA Y RESPONDE
• Las muestras de estas fotografías corresponden a dos rocas ígneas: el granito (izquierda) y el basalto (derecha). ¿Qué diferencias encuentrasentre una y otra? ¿Cuál está formada,visiblemente, por más de un mineral? El tamañode los cristales que forman estas rocas, ¿es el mismo en una roca y en la otra?
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1. Estudiar el interior de la Tierra
Las minas más profundas que se excavan en el sub-suelo sólo llegan a los 10 km de profundidad. Noobstante, la imposibilidad de acceder de manera di-recta o por medio de sondeos al interior de la Tierra,no ha representado un problema insalvable para po-der estudiar su interior. La mayoría de las investiga-ciones se basan en procedimientos indirectos quese pueden llevar a cabo desde la superficie.
Los más utilizados son los métodos geofísicos, ba-sados en principios de la física y en cálculos com-plejos a partir de los datos que proporcionan instru-mentos muy sensibles. De una manera similar a loque sucede cuando se realiza una radiografía delcuerpo humano, estos métodos permiten detectarlos cambios de características de las rocas del sub-suelo sin que haga falta verlos directamente.
Los métodos geofísicos más utilizados son:
• Los métodos eléctricos, basados en la evalua-ción de los cambios en el comportamiento de laelectricidad cuando ésta se transmite a través delas rocas. Aunque existe un campo eléctrico na-tural, muchas veces se aplican descargas eléc-tricas pequeñas provocadas artificialmente.
• Los métodos geotérmicos, que miden las ano-malías de temperatura en las rocas de la superfi-cie terrestre originadas por el flujo de calor pro-veniente del interior del planeta, cuando este flujose propaga por los diferentes conjuntos rocosos.
• Los métodos magnéticos, que registran las levesvariaciones locales de la intensidad del campo mag-nético terrestre, ya que afecta a cada tipo de ma-terial geológico de una forma distinta.
• Los métodos gravimétricos, que comparan el va-lor del campo gravitatorio registrado en cada pun-to de la superficie, para detectar los cambios dedensidad de los conjuntos rocosos.
• Los métodos sísmicos, basados en la propaga-ción en el interior de la Tierra de las ondas sísmi-cas producidas por los terremotos. También sepueden producir estas ondas con explosiones con-troladas.
Las superficies que separan los distintos conjuntosrocosos que forman el interior terrestre se llamandiscontinuidades. Éstas se denominan con el nom-bre de los científicos que las descubrieron.
2. Las ondas sísmicas
La energía que se libera durante los terremotos o enexplosiones controladas se transmite en forma deondas elásticas, que producen diversos tipos de vi-braciones en las rocas. Los dos tipos principales devibración en el interior de la Tierra son las ondas pri-marias (P) y las ondas secundarias (S). Cuando lasondas P y S llegan a la superficie o a una zona decambio brusco de materiales, producen ondas su-perficiales del tipo Love (L) o Rayleigh (R). Obser-va en estos esquemas la dirección y el sentido depropagación y vibración de las ondas.
Las ondas sísmicas son muy eficaces para obtener in-formación de las capas más profundas de la Tierra.
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TAREA 2.1: PANORAMA
Investigando lo inaccesible
Ondas P
Ondas S
Ondas L
Ondas R
Dirección y sentidode las ondas
Dirección y sentidode la propagación
0° Foco sísmico
Llegan ondas S y P
103°
142°
Llegan ondas S y P
Núcleo externoNúcleointerno
No lleganondas P ni S
Llegan ondas P
No lleganondas P ni S
Interpretación de la estructura interna de la Tierra basada en la propagación de las ondas sísmicas. Las ondas S no setransmiten a través de materiales líquidos. Por eso, supropagación se interrumpe cuando llegan al núcleo externo.
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Recordar
1. Haz un resumende los procedimientos indirectosmás importantes que sirven para conocer la composición y laestructura del interior terrestre.
Explicar
2. Responde.
• ¿Por qué no es posible hacersondeos hasta el centro de laTierra?
• Si los océanos cubren el 70 % de la superficie terrestre, ¿por qué la corteza oceánica sólorepresenta el 53 %?
• ¿Cómo se pueden producirartificialmente ondas sísmicaspara estudiar el interior terrestre?
ACTIVIDADES
3. La estructura interior del planeta
Los estudios sísmicos permiten afirmar que nuestro planeta está formado por unas capas concéntricas de composición di-ferente: la corteza, el manto y el núcleo.
Corteza oceànica(6-12 km)
Astenosfera
�1.000 km
2.900 km
5.120 km
6.371 km
75 km
Corteza continental(25-70 km)
Discontinuidadde Mohorovicic
Mantosuperior
Mantoinferior
Núcleoexterno
Núcleointerno
Discontinuidadde Gutenberg
Discontinuidadde Lehman
Esquema de la estructura interna de la Tierra.
La corteza. Es la capa más superficialy más fina de la Tierra. Aunque tieneun volumen y una masa insignifican-tes si los comparamos con los del res-to del planeta, desempeña un papelfundamental en la dinámica de la Tie-rra y en el sostenimiento de la bios-fera. En ella se distinguen dos con-juntos de espesor y composicióndiferentes: la corteza oceánica y lacontinental.
La corteza oceánica se encuentra enel fondo de las zonas más profundasde los océanos. Cubre el 53 % de lasuperficie del planeta. Su espesor os-cila entre los 6 y los 12 km, y su es-tructura y composición son muy uni-formes.
La corteza continental cubre el 47%de la Tierra y la encontramos, al mis-mo tiempo, en zonas emergidas delplaneta y en las zonas sumergidas dealgunos continentes. Su grosor osci-la entre los 25 y los 70 km. Es másprofunda bajo las grandes cordilleras.Tiene una estructura y una composi-ción muy complejas.
El manto. La capa que se denominamanto está situada bajo la corteza y se extiende hasta el interior de laTierra. Tiene un grosor aproximadode 2.865 km. Este conjunto rocosorepresenta el 84 % del volumen delplaneta y el 69 % de la masa total. Enel manto se pueden distinguir dos par-tes: el manto superior y el manto in-ferior.
El manto superior tiene un espesoraproximado de 1.000 km. Se suponeque la mayoría de las rocas que locomponen se encuentran en estadosólido, excepto en un tramo situadoentre los 75 y los 400 km de profun-didad. Esta franja tiene un compor-tamiento más plástico y se llama as-tenosfera, del griego asthenos, quesignifica «suave» o «débil».
El manto inferior parece tener unacomposición más homogenea. Por sudensidad, se cree que su composiciónes equivalente a la de algunos mete-oritos ricos en silicio, hierro y mag-nesio.
El núcleo. Es la parte más interna delplaneta. Se extiende desde los2.900 km hasta el centro de la Tierra,situado a 6.371 km de profundidadmedia. El núcleo representa el 16 %del volumen terrestre y el 31 % de sumasa. Su composición química se de-duce de la elevada densidad, y pare-ce que en ella predominan el hierro yel níquel. Las ondas sísmicas nos in-forman de que está dividido en dospartes: núcleo externo e interno.
El núcleo externo se sitúa entre los2.900 y los 5.120 km de profundidady se interpreta que se encuentra enestado líquido.
El núcleo interno es sólido y su den-sidad aumenta hasta llegar a los13 g/cm3.
LAS CAPAS DE LA TIERRA
Capas Partes
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Plac
a
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1. La deriva de los continentesAl comienzo del siglo XX, el científico alemán We-gener presentó la teoría de la deriva continental,un antecedente histórico de la actual teoría de la tec-tónica de placas. En esta teoría, Wegener afirma quelos continentes actuales estuvieron unidos hace unos200 millones de años y que constituían una unidad,el supercontinente Pangea. A consecuencia de gran-des rupturas, la Pangea se dividió sucesivamente enfragmentos (los continentes actuales) que se fueronseparando. Al cabo del tiempo, algunos de los continentes a la deriva colisionaron y originaron lasgrandes cordilleras. Para elaborar su teoría, Wege-ner se basó en una serie de datos geográficos, pa-leontológicos y tectónicos.
• Datos geográficos. Wegener observó que loscontornos actuales de los continentes, sobre todolos de África y los de América del Sur, encajancomo las piezas de un rompecabezas.
• Datos paleontológicos. Los fósiles indican quehace unos 350 millones de años la fauna y la flo-ra de África, de América del Sur, de la India y deAustralia eran las mismas: eso quiere decir que, enaquella época, estos continentes estaban unidos.
• Datos geológicos y tectónicos. En los dos ladosdel océano Atlántico coinciden las grandes uni-dades geológicas y los ejes de plegamiento de lascadenas montañosas. Eso indica que los conti-nentes estaban unidos: África estaba unida a Amé-rica del Sur y Europa, a América del Norte.
2. La tectónica de placas
El progreso del conocimiento geológico nos permi-te asegurar hoy que los continentes emergidos noson los que se desplazan sobre la superficie de nues-tro planeta. La teoría de la tectónica de placas es-tablece que la parte sólida más externa de la Tierraestá formada por un número reducido de placas ro-cosas que se mueven continuamente.
Las placas no estan formadas únicamente por la cor-teza terrestre, sino que también incluyen una partedel manto superior. Este conjunto se llama litos-fera y constituye una unidad que tiene entre 70 y 150 km de grosor y que se desplaza lentamentecomo un bloque rígido sobre la astenosfera.
Actualmente se reconocen ocho grandes placas yotras más pequeñas o microplacas. Las grandes pla-cas son la africana, la antártica, la eurasiática, la in-doaustraliana, la pacífica y la placa de Nazca.
Según la estructura que tienen, se distinguen dos tipos de placas litosféricas: las continentales o mix-tas y las oceánicas.
• Las placas continentales o mixtas presentan cor-teza continental y oceánica. Comprenden los con-tinentes y una parte de los fondos oceánicos.
• Las placas oceánicas presentan corteza oceáni-ca y se encuentran sólo sobre fondos oceánicos.
TAREA 2.2
La litosfera se mueve
Grabados de Wegener sobre el desplazamiento de los continentes.
Corte de la Tierra que muestra las capas que la forman y ampliación de una placa litosférica mixta.
Manto
Núcleo
Litosfera
Astenosfera
Astenosfera
Parte del manto superior
Corteza oceánicaCorteza continental
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3. Los límites de las placas
Los límites entre las placas son muy importantes porque en ellostienen lugar la mayor parte de los procesos internos de la Tie-rra (volcanes, terremotos, formación de cordilleras, etc.). El mo-vimiento entre las placas tiene velocidades de entre 1 y 12 cmpor año. El sentido del desplazamiento origina diversos fenó-menos y permite distinguir tres tipos de límites: convergentes,divergentes y transformantes.
En los límites divergentes se produce separación entre placas,facilitando la ruptura de los continentes y la formación de océa-nos. También se llaman límites constructivos porque el ascen-so de material rocoso fundido construye corteza oceánica nueva.
En los límites convergentes se produce acercamiento entre lasplacas. También se llaman límites destructivos porque pro-vocan colisiones que transforman la litosfera. El movimiento deaproximación entre dos placas puede ser de dos tipos: de sub-ducción y de obducción. La subducción se produce cuando unaplaca litosférica se introduce por debajo de otra. La fricción en-tre las placas es el origen de algunos terremotos, y el aumentoprogresivo de la temperatura permite la fusión de las rocas yla aparición de actividad volcánica. La obducción consiste en laaproximación de dos placas continentales tras un proceso desubducción, que origina la formación de una cordillera.
En los límites transformantes tiene lugar un desplazamientolateral entre las placas, que produce una fuerte fricción y activi-dad sísmica.
PLACA PACÍFICA
PLACA DELAS ISLASKURILES
PLACA NORTEAMERICANA
PLACA DE LASISLAS FILIPINAS
PLACA
INDOAUSTRALIANA
PLACADEL CARIBE
PLACA DE LAISLA DE COCOS
PLACADE NAZCA
PLACA ANTÁRTICA
PLACA EUROASIÁTICA
PLACAAFRICANA
PLACA ARÁBIGA
Línea de colisión de placas Línea de origen (dorsal) y dirección del desplazamiento Velocidad de desplazamiento de las placas (en cm/año)1,8
7,37,2 3,7
7,1
10,5
4,5
5,5
5,6
11,76,0
7,2
7,4
18,3
10,3
7,7
5,7
3,31,3
1,7
1,1
3,0
2,5
3,0
6,2
2,5
2,0
2,0
3,73,4
2,3
PLACASUDAMERICANA
Límite convergente: obducción
Límite convergente:subducción
Límite transformante
Cortezacontinental
Cortezaoceánica
66
6
66
6
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1. La expansión de los fondos oceánicosEn los fondos oceánicos hay unas estructuras fundamentales pa-ra explicar el movimiento de las placas: las dorsales oceánicas.
Las dorsales son cordilleras enormes de milesde kilómetros dispuestas a lo largo de las zonas centrales de los océanos. La partemás alta de una dorsal está formada poruna doble cresta en cuyo eje centralhay una fosa profunda, que es unaabertura por donde emerge materialdel manto. El material que surge por lafosa es basáltico y forma a los dos la-dos extensas coladas, más finas a me-dida que se alejan de la dorsal. Este material basáltico, cuandose enfría, se transforma en corteza oceánica. Las dorsales sonpuntos de creación de corteza a partir de material del manto.
La salida de material a las dorsales provoca la expansión del fon-do oceánico, lo que provoca la separación de los continentes.
2. La destrucción de corteza oceánicaEn los márgenes de los continentes y de algunos archipiélagoshay grandes fosas oceánicas: largas depresiones que puedentener diez kilómetros de profundidad y miles de longitud. Aquíse destruye la corteza oceánica por subducción de una placa pordebajo de otra.
3. El motor de las placasEl movimiento de las placas litosféricas se debe a la energía in-terna de nuestro planeta. Los materiales del interior de la Tierraestán a temperaturas muy altas. Además de mover las placas,esta energía geotérmica causa muchos fenómenos que se ob-servan en la superficie, como por ejemplo el vulcanismo.
Se han propuesto dos modelos de motor de las placas:
• Según el primer modelo, las placas se mueven a causa de corrientes de convección del fluido de la astenosfera. Estascorrientes se producen en cualquier fluido que está en contactocon un foco de calor, como cuando se calienta agua en unaolla. El calor hace que los materiales suban, que se trasladenhorizontalmente cerca de la superficie y que bajen al enfriarse.Así se forma una corriente cíclica que empuja las placas.
• El segundo modelo plantea que las placas se mueven por lasfuerzas que se ejercen en los límites entre ellas. La salida demateriales en una dorsal crea un impulso que provoca el des-lizamiento de las placas a ambos lados de la dorsal.
Ninguno de estos modelos es satisfactorio. Se admite que el mo-vimiento de las placas se debe a una combinación de los dos.
TAREA 2.3
¿Por qué se mueven las placas?
38
Dorsal oceánica y expansión de los fondosoceánicos.
AstenosferaGeneraciónde corteza oceánica
Dorsal oceánica
Expansióndel fondo marino
Expansióndel fondo marino
Fosa oceánica y subducción.
Fosa oceánica
Planode Benioff(planode deslizamientode las placas)
Subducción
Destrucciónde la corteza oceánica
Corrientes de convección del manto y movimiento de las placas.
Manto Corrientes descendentes
CorrientesascendentesDorsal
Corrientehorizontal
Zona desubducción Placa
➤
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4. Las pruebas del movimiento de las placasHay una serie de hechos que confirman la teoría de la tectóni-ca de placas: la distribución de los volcanes y de los terremotos, la edad de la corteza oceánica y el paleomagnetismo.
Distribución de la actividad volcánica y sísmica
Tanto los volcanes como los terremotos son másfrecuentes en los océanos, en los arcos insularesde Asia oriental y meridional, y en los márgenes delos continentes. Estos hechos indican que los te-rremotos y el vulcanismo se producen en las dor-sales y en las zonas de contacto entre dos placas.
La edad de la corteza oceánica
Cuando se estudia, por métodos radiactivos, laedad del basalto desde las dorsales hasta las fosassubmarinas, se observa que esta roca es más anti-gua a medida que nos alejamos de las dorsales.Por otra parte, el grosor de la capa de sedimentosque hay sobre el basalto es muy pequeño cerca delas dorsales y mucho más grande cerca de las fosas submarinas.Eso indica que en la zona cercana a las fosas ha habido mayortiempo de sedimentación que en las dorsales.
Ambas observaciones indican que la corteza basáltica se formaen las dorsales y que se destruye en las fosas oceánicas. La edadmáxima del basalto, de unos 200 millones de años, indica queéste es el tiempo que transcurre entre la creación y la destruc-ción de corteza oceánica.
El paleomagnetismo
Cuando se forma un mineral de hierro a partir de lava que sesolidifica, las partículas se mantienen orientadas según los polos magnéticos de la Tierra. En los minerales de hierro que seencuentran en las coladas basálticas de los costados de las dor-sales o en el interior de los continentes se mantiene esta orien-tación magnética y se denomina paleomagnetismo.
A lo largo de la historia de la Tierra, los polos magnéticos se haninvertido varias veces. Esto quiere decir que el polo norte mag-nético ha ocupado, a veces, la posición del polo sur magnéticoactual. Además, los polos también se han desplazado ligera-mente en el transcurso del tiempo: actualmente tienen una po-sición diferente de la que tenían, por ejemplo, hace 500 millo-nes de años. Estos hechos hacen que la orientación magnéticade los minerales de hierro sea muy diferente según su antigüe-dad. Por eso, el estudio del paleomagnetismo permite recons-truir la situación de los continentes en el pasado.
Recordar
1. Indica cómo se produce la expansión del fondo oceánico en las dorsales.
2. Localiza en el dibujo de la fosaoceánica el plano de Benioff y explica qué es.
Comprender
3. Responde a las preguntas.
• ¿Qué es la convección? ¿Qué experimento podríamoshacer en una cocina para observarla?
• ¿En qué partes de la Tierra seproducen con más frecuenciafenómenos sísmicos y volcánicos?
ACTIVIDADES
Erupción del volcán Stromboli (Italia). La distribución de los volcanes en el planetanos da una idea de dónde se producencontactos entre placas.
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40
TAREA 2.4
Terremotos y volcanes1. La actividad sísmica y volcánica: causasEn la mayor parte de los casos, la actividad sísmica y volcánicase puede explicar por el movimiento de las placas litosféricas.
La actividad sísmica se debe a las tensiones importantes quese producen en las zonas de contacto entre placas a nivel de lacorteza, a causa de la subducción, la fricción (desplazamientoslaterales) o la presión originada por el choque de placas. Cuan-do las tensiones se descargan, se producen terremotos. El vul-canismo también es importante en estas zonas por las fractu-ras que se pueden producir en la litosfera, que permiten la salidade materiales magmáticos de las partes más profundas.
2. Los terremotosCuando en el interior de la Tierra la energía elástica acumuladapor los conjuntos rocosos se libera de manera instantánea, laperturbación se propaga y da lugar a movimientos del terreno.Estos movimientos se denominan terremotos o seísmos. En lalocalización de los terremotos son importantes dos puntos: elhipocentro y el epicentro.
El hipocentro es el punto del interior de la Tierra donde se ori-gina el terremoto. Desde el hipocentro se propagan dos tiposde ondas sísmicas: las longitudinales y las transversales.
• Las ondas longitudinales producen una vibración de las par-tículas paralela a la dirección de propagación de la onda. Sonlas ondas más rápidas y, por eso, las primeras que detectanlos sismógrafos. Se denominan ondas principales o P.
• Las ondas transversales producen una vibración de las par-tículas perpendicular a la dirección de propagación de las on-das. No se transmiten en medios fluidos y son más lentas quelas P. Por eso se denominan ondas secundarias o S.
El epicentro es el punto de la superficie terrestre más próximoal hipocentro. Es donde se producen las ondas sísmicas su-perficiales u ondas L, que se transmiten por las capas super-ficiales de la Tierra y son las que provocan las catástrofes.
Según la profundidad a la cual se origina un terremoto, sepueden distinguir tres tipos: superficiales (hipocentro entre 10y 20 km de profundidad), intermedios (entre 20 y 70 km) yprofundos (hasta 700 km por debajo de la superficie terrestre).
Elementos de un terremoto.En el hipocentro se originanondas P y S; y, en el epicentro,ondas L, que son las queproducen las catástrofes.
Interior de la Tierra
Hipocentro
Ondas P
Epicentro
Superficie
Ondas L
Ondas S
LA ESCALA DE RICHTER
La intensidad de los terremotos semide en grados de la denominadaescala de Richter. A continuaciónse citan algunos ejemplos.
• 3,5 grados. Terremoto débil quesólo se percibe en los pisos altosde los edificios.
• 4,5 grados. Tiemblan las venta-nas, los muebles y los vehículosestacionados.
• 5,5 grados. Caen algunos árbo-les y se producen ciertos des-trozos.
• 6,5 grados. Se producen dañosen algunas estructuras y el des-moronamiento de muros.
• 7,3 grados. Se destruyen un grannúmero de edificios y se hundenlos puentes.
• Más de 8,1 grados. Terremotosque producen la destruccióntotal y levantamientos de la cor-teza terrestre.
La escala de Richter es abierta. Estoquiere decir que, aunque hastahoy no se ha registrado ningún te-rremoto de magnitud superior a 9,es posible se pueda producir algu-no que supere los 10 grados.
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3. Los volcanesUn volcán es la salida al exterior de material magmático del in-terior de la Tierra a través de aberturas en la corteza terrestre.Según la forma de la abertura, son puntuales o fisurales.
• Los volcanes puntuales son los volcanes típicos, con chime-nea, cráter y cono, y una abertura más o menos circular.
• Los volcanes fisurales tienen como abertura una grieta o fi-sura de gran longitud. Un ejemplo de volcán fisural es el queprovocó las grandes coladas de lava en el Décan (India).
Los materiales expulsados por un volcán en una erupción se cla-sifican según el estado físico en que salen al exterior. Los pro-ductos sólidos son porciones de magma (materiales fundidosdel interior de la Tierra) que han solidificado mientras ascendíanpor la chimenea volcánica o que se enfrían rápidamente en con-tacto con el aire. Estos fragmentos se denominan cenizas cuan-do son finos y tienen aspecto pulverulento, lapilli si tienen lasdimensiones de la grava y bombas o bloques volcánicos si sonmás grandes. Las bombas volcánicas tienen forma redondeada,y los bloques, formas angulosas.
Los productos líquidos se llaman lava, y están formados porel magma sin gases. Cuando solidifican forman rocas volcáni-cas. Los productos gaseosos son variados, como vapor de agua,hidrógeno, nitrógeno, monóxido y dióxido de carbono, etc.
Tipo de erupciones volcánicas
Las erupciones son muy diferentes según el tipo de volcanes.Así, en un volcán pueden predominar las efusiones gaseosas;en otros, las explosiones con salida brusca de productos sólidos,y en otros, la emisión lenta de lava. Por eso, los volcanes seclasifican en tres tipos: vulcanianos, peleanos y hawaianos.
• Los volcanes vulcanianos, como el Vesubio (Italia), tienen lalava muy viscosa y en la erupción producen explosiones fuer-tes y nubes de cenizas.
• Los volcanes peleanos, como el de Montagne Pelée (isla dela Martinica), tienen una lava muy viscosa que forma un tapónsobre el cono y el cráter.
• Los volcanes hawaianos, como el Kilauea (Hawai), producenuna lava muy fluida que forma extensas coladas.
El vulcanismo atenuado
Durante las fases de reposo, muchos volcanes conservan algunasmanifestaciones de vulcanismo atenuado, como las fumarolas,los géiseres y las aguas termales. Las fumarolas son emisionesde gases a través de grietas. Los géiseres son emisiones inter-mitentes de vapor de agua. Las fuentes termales son masasde agua caliente que suele llevar sales disueltas.
Recordar
1. Responde a las preguntas.
• ¿En qué parte de la Tierra se producen más erupcionesvolcánicas? ¿Por qué?
• ¿Qué materiales expulsanlos volcanes cuando entranen erupción?
• Busca información y responde.¿Se puede producir un terremotoen el océano? ¿Cómo se llamaeste tipo de fenómeno?¿Puede tener consecuencias en la costa?
2. Piensa y responde.
• ¿Qué ondas sísmicas producencatástrofes? ¿Dónde se originan?
• Un terremoto cuyo epicentrose localiza a 500 km bajola superficie, ¿es superficial,intermedio o profundo?
ACTIVIDADES
Volcán fisural
Volcán puntualvulcaniano
Volcán puntualhawaiano
Volcán puntualpeleano
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1. Las grandes cordillerasLos Alpes y los Pirineos (en Europa), el Himalaya (enAsia) y los Andes (en América) son ejemplos de cor-dilleras. Entre sus características geológicas más im-portantes destaca la presencia de rocas plegadas omuy fracturadas. También son comunes las rocasvolcánicas, las plutónicas y las sedimentarias, que, aveces, contienen fósiles marinos a miles de metrossobre el nivel actual del mar.
La estructura geológica compleja de las cordilleras yla existencia de sedimentos depositados originaria-mente en las cuencas oceánicas permiten imaginarque la génesis de las cordilleras se debe a deforma-ciones intensas de la corteza terrestre, en los límitesdonde colisionan las placas litosféricas.
La velocidad de formación de una cordillera es im-perceptible en la escala de tiempo humana. La ele-vación de la cordillera se produce en el transcurso demillones de años, por el movimiento de choque dedos placas que provocan la elevación de la cortezaterrestre. La palabra orogenia se utiliza para deno-minar el proceso de formación de una cordillera.
A veces, el mecanismo dominante en la formaciónde una cordillera es el ascenso progresivo de mag-mas en la zona donde una placa se introduce pordebajo de otra. Éste es el caso de los Andes, dondela placa de Nazca se mete por debajo de la placa suramericana. En este tipo de cordilleras se produ-ce una actividad volcánica muy intensa.
En otros casos, la cordillera se origina por el choqueentre placas, con la etapa final de cierre de una cuen-ca oceánica. Éste es el caso del Himalaya, donde la subplaca índica colisionó con la placa eurasiática.
2. El ciclo de Wilson: apertura y cierre de los océanosEn el marco de los descubrimientos de la tectónicade placas, hacia el año 1966 el geólogo canadienseWilson propuso un modelo que esquematizaba laapertura y el cierre de las cuencas oceánicas segúnun proceso cíclico compuesto de fases. Se denominaciclo de Wilson al conjunto de estados de la litos-fera en los cuales un supercontinente se fragmentay se dispersa para volverse a unir sus fragmentos alcabo de centenares de millones de años.
Se han podido observar ejemplos de este proceso enmuchos lugares del planeta. La formación de unacordillera representa uno de los estadios finales delciclo y cumple el papel de zona de sutura entre dosplacas antiguamente separadas.
42
TAREA 2.5
La formación de las cordilleras
Litosferaoceánica
LitosferacontinentalCuenca
➤
➤
Margen pasivo Cuenca jovenDorsal
➤
➤
Margen pasivo Expansión
➤
➤
Nuevas zonas de subducción
➤
➤
➤
➤
➤
➤
Sutura
1. Formaciónde una cuencaoceánica
2. Aparición de una dorsal
3. Expansiónoceánica
4. Aparición de zonas de subducción
5. Formación de cordilleras
6. Comienza el cierrede la cuencaoceánica
7. Cierre de lacuenca y aparición deuna cordillera
Esquema del ciclo de Wilson.
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3. Movimientos que forman montañasGeneralmente se distinguen dos tipos de movimientos que intervienen en la génesis de las montañas: los movimientosorogénicos y los movimientos epirogénicos.
• En los movimientos orogénicos, el desplazamiento preferen-te de las masas rocosas se produce de forma horizontal a cau-sa de la fricción o choque entre placas. En este caso, es im-portante el concepto moderno de geosinclinal, entendidocomo una zona oceánica deprimida cerca de los márgenescontinentales donde se acumula una gran cantidad de sedi-mentos. La colisión entre las placas puede elevar estos depó-sitos sedimentarios hasta integrarlos en la futura cordillera.
• En los movimientos epirogénicos, el desplazamiento prefe-rente se produce en el plano vertical. Estos movimientos sedan, por ejemplo, por la erosión de una montaña. La pérdi-da de materiales produce una disminución del peso, con loque se origina un movimiento de las rocas hacia arriba. Estehecho se explica según la teoría que indica que los bloquesrocosos flotan en la astenosfera, y que se hunden más cuantomás pesan. Si disminuye el peso de un bloque, éste asciendehasta que se recupera el equilibrio. Ejemplos de estos movi-mientos epirogénicos se encuentran en las zonas polares, don-de la fusión de los casquetes de hielo produce una descargadel peso de los continentes y favorece su levantamiento.
Si bien los movimientos orogénicos son más lentos, son los res-ponsables de la aparición de las grandes cordilleras. Los movi-mientos epirogénicos, en cambio, son rápidos, pero de trans-cendencia escasa en la formación de relieves. Estos movimientosson especialmente constatables en las zonas litorales, donde pe-queñas oscilaciones en el nivel relativo del mar pueden tenerconsecuencias muy evidentes en la línea de la costa.
43
Recordar
1. Explica los mecanismos dominantes en los procesos de formación de las cordilleras.
2. Describe las características geológicas más importantes de las cordilleras.
Comprender
3. Responde la pregunta.
• ¿Cuál es el origen de las dorsales oceánicas?
Explicar
4. Piensa y responde a las preguntes.
• ¿En qué lugares del mundo se producenactualmente procesos formadoresde cordilleras?
• ¿Qué es un movimiento orogénico? ¿Qué es un geosinclinal?
• ¿Qué es un movimiento epirogénico? ¿Cuándo se producen estos movimientos? ¿Dónde son especialmente constatablesy por qué?
ACTIVIDADES
1. Cierre de una cuenca oceánica
2. Océano estrecho
3. Colisión. Formación de una cordillera
4. Sutura
Cortezacontinental
CortezaoceánicaSubducción
Fosa
Sedimentos
Margenestable
I
I
I
Movimientos orogénicos.
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1. Las deformaciones de la corteza
A causa de la dinámica del interior de la Tierra, los materiales dela corteza se deforman. Estas alteraciones en la disposición nor-mal de las rocas se deben a las fuerzas de compresión y disten-sión a que están sometidas. Los pliegues y las fallas son de-formaciones de la corteza terrestre.
2. Los pliegues
Los pliegues son curvaturas a manera de ondas en las cuales sealternan concavidades y convexidades. Desde el punto de vistageométrico, las concavidades se denominan sinclinales, y lasconvexidades, anticlinales.
Asociaciones de pliegues
En la naturaleza, los pliegues están asociados. Las asociacionesmás sencillas son el isoclinorio, el anticlinorio y el sinclinorio.
TAREA 2.6
Estructuras tectónicas: pliegues y fallas
Los pliegues rectos tienenel plano axial verticaly los flancos con el mismobuzamiento.
La charnela es la partede máxima curvaturadel pliegue.
Diversascapas de
rocas.Sinclinal Anticlinal Sinclinal
Los flancos son los planoslaterales del pliegue.
El plano axiales el plano que unelas charnelas de todoslos estratos concéntricos del pliegue.
El buzamientoes el ángulo que formaun flanco con un planohorizontal.
Los pliegues inclinados tienenel plano axial inclinado y cada flanco con un buzamiento diferente.
Los pliegues tumbadostienen el plano axialhorizontal o casi horizontal.
Un isoclinorio es unaasociación de pliegues con los planos axiales paralelos.
Un sinclinorio es unaasociación de pliegues cuyos planos axiales convergen hacia arriba.
Un anticlinorio está formadopor pliegues cuyos planosaxiales confluyenen profundidad.
Pliegues en materiales de los Picos de Europa, en León.
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3. Las fallas
Una falla es una fractura de materiales, acompañada siemprede desplazamiento entre dos bloques. Las fracturas sin despla-zamiento no se denominan fallas, sino diaclasas. En las fallasse distinguen las partes siguientes:
Asociaciones de fallas
El caso más frecuente es que las fallas aparezcan asociadas, for-mando pilares tectónicos y fosas tectónicas. Este modelo de aso-ciación de fallas se origina a gran escala por grandes esfuerzosde distensión.
4. Los mantos de corrimiento
Estas formaciones se producen por combinación de pliegues yfallas. En un pliegue muy tumbado puede producirse una frac-tura (una falla) gracias a la cual los materiales que quedan porarriba deslizan sobre los que están por debajo. La estructura tec-tónica que se produce así se denomina manto de corrimien-to. En ella es fácil observar discordancias en los estratos y lasrocas, así como signos de la intensa fricción entre materiales.
El plano de falla es la superficie a lo largo de la cual se producela fractura y el desplazamiento de los bloques.
Los labios de falla son los dos bloques que se desplazan. El cuerpo rocoso que se desplaza hacia arriba es el bloquesuperior; el otro es el bloque inferior.
El salto de falla es el valor del desplazamiento entrelos dos bloques.
Falla vertical o recta.El plano de falla es vertical.
Falla normal o directa.El plano está inclinado en la dirección del labio hundido.
Falla inversa. El plano de fallaestá inclinado hacia el bloqueelevado.
Falla horizontal. Sólo hay desplazamientohorizontal de los bloques.
Fosa
Pilar tectónico
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46
RESUMEN DE LA UNIDAD
• Los estudios sísmicos permiten afirmar que nuestroplaneta está formado por unas capas concéntricasde composición diferente: la corteza, el manto y el núcleo.
• La teoría de la tectónica de placas establece quela parte sólida más externa de la Tierra está for-mada por un número reducido de placas rocosasque se mueven continuamente unas respecto deotras. Las placas están formadas por la corteza te-rrestre y una parte del manto superior. Este con-junto recibe el nombre de litosfera, y se despla-za lentamente sobre la astenosfera.
• La mayor parte de los procesos internos de la Tie-rra (los volcanes, los terremotos, la formación decordilleras, etc.) se producen en los límites (con-vergentes, divergentes y transformantes) en-tre placas.
• Las dorsales oceánicas son básicas para explicar el movimiento de las placas: son cordilleras de mi-les de kilómetros dispuestas a lo largo de las zonascentrales de los océanos. La salida de material enlas dorsales provoca la expansión del fondo oceá-nico.
• En los márgenes de los continentes y también dealgunos archipiélagos hay grandes fosas oceáni-cas, largas depresiones que llegan a tener dos ki-lómetros de profundidad y miles de longitud, don-de se destruye la corteza oceánica por subducciónde una placa por debajo de otra.
• La energía del interior terrestre y el movimiento delas placas litosféricas explican la actividad sísmica yvolcánica en el exterior de la Tierra, los procesos deformación de cordilleras y las deformaciones de losmateriales de la corteza (los pliegues y las fallas).
La falla de San Andres, en California (EE.UU.), es la zona de encuentro de dos grandes placas: la norteamericana y la pacífica. En esta falla se produce el deslizamiento de las dos placas, hacia el sur la norteamericana y haciael norte la pacífica. ¿Qué fenómenos produce en la zonaeste contacto entre placas? ¿De qué tipo de límite se trata?
DINÁMICA INTERNA DE LA TIERRA
Completa el mapa del tema
que son y contactan en límites
la litosfera terrestreestá dividida en
las placas se muevenpor medio de
en la superficie se manifiesta por
mecanismos
como y como que producen
el movimiento de las placas explica
fenómenos como
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47
ActividadesTest de conocimientos
Responde a las preguntas.
a) ¿Cuáles son las principales manifestacio-nes de la actividad interna de la Tierra?
b) ¿Dónde se producen?c) ¿Qué efectos tienen en la superficie?d) ¿Qué cambios producen a largo plazo en
el planeta?
Indica las diferencias que hay entre estos con-ceptos.
a) Corteza y litosfera.b) Manto y astenosfera.c) Placa continental y placa oceánica.
Define, explica y dibuja los procesos o las es-tructuras siguientes.
a) Dorsal oceánica.b) Zonas de intensa actividad volcánica.c) Movimiento epirogénico.d) Movimiento orogénico.e) Sinclinal.f) Sinclinorio.
Copia este cuadro de las grandes placas litosféricas y complétalo.
Explica los efectos que se producen en los lí-mites entre placas, convergentes, divergen-tes y transformantes.
Explica y haz esquemas.
a) ¿Cómo se produce el movimiento de lasplacas, según el modelo de las corrientesde convección del manto?
b) ¿Cómo se mueven las placas, según el mo-delo del impulso en las dorsales?
Haz un esquema como los que figuran en eltexto para explicar la formación de las cor-dilleras según el ciclo de Wilson. Explica lasseis fases del ciclo.
Interpretar mapas.
Observa el mapa de las placas litosféricas yresponde a las preguntas.
a) ¿En qué lugares del planeta pueden apa-recer grandes cordilleras por colisión en-tre placas al cabo de millones de años?
b) ¿Se puede producir en el futuro la fractu-ra de algún continente? ¿De cuál? ¿Porqué zona se rompería?
c) Describe la evolución posible de los con-tinentes en el futuro, de acuerdo con elmovimiento actual de las placas.
Interpretar esquemas.
Observa el esquema y responde.
a) ¿Qué procesos típicos de la tectónica deplacas se representan en este esquema?¿En qué lugares se producen estos proce-sos? Pon algunos ejemplos, observando elmapa de las placas litosféricas.
b) Explica por qué en la zona representadapor el esquema hay una alta actividad sís-mica y volcánica. Señala, en cada zona, lospuntos donde los terremotos podrían sermás frecuentes e intensos.
Las ondas sísmicas de los terremotos se pue-den detectar con los sismógrafos y permi-ten calcular la distancia a la cual se ha pro-ducido el epicentro. Busca un mapa deEuropa e intenta localizar, dibujando los cír-culos correspondientes, el epicentro de unterremoto situado a 890 km de Barcelona,570 km de Zurich (Suiza) y 730 km de Bu-dapest (Hungría).
3
2
1
7
6
5
4
3
2
1
PlacasSituación
geográfica
Tipo de placa(continentalo oceánica)
Test de capacidades
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También tenemos volcanesLas imágenes de una erupción volcánica sonun espectáculo fascinante. Cuando las vemosen un documental, es posible que nosmaraville la visión de la piedra convertida en fuego y también que nos sorprenda la impotencia de la humanidad ante tantaenergía desbordada.Ahora bien, el vulcanismo, ¿es un fenómenoque sólo se produce en zonas muy alejadasde nosotros?
La actividad volcánica en la península Ibéricay en las islas Canarias ha sido un fenómenohabitual en los últimos tiempos geológicos(considerando que el tiempo geológico hayque contarlo por miles o millones de años).
En el territorio peninsular encontramoszonas volcánicas en Girona, en el Campo deCalatrava (Ciudad Real), en algunos lugaresdel País Vasco y en el entorno del Cabo deGata (Almería).
Imagen de la erupción del volcán Teneguía (La Palma, año 1971)
Ninguna de estas zonas muestra actualmenteseñales de actividad volcánica. Un casodiferente es el de las islas Canarias, unarchipiélago de origen claramente volcánico,en el que se encuentra el mayor volcán de España (el Teide), y en el que se produjola última erupción volcánica de España, la del volcán Teneguía, que entró en erupciónen el año 1971.
Los volcanes en España
48
Una zona volcánica en Cataluña
En la comarca de la Garrotxa (Girona) se en-cuentra la zona volcánica más conocida de Cata-luña y de la península Ibérica. Allí se pueden re-conocer más de una treintena de conos volcánicosy más de veinte grandes coladas de lava. Los cien-tíficos creen que el magma que surgió durantelas erupciones provenía de profundidades supe-riores a los 30 km.
La actividad de los volcanes de la Garrotxa ha sidola más reciente que se ha producido en Catalu-ña. Las erupciones tuvieron lugar desde hace300.000 años hasta hace unos 10.000 años. La«juventud» de los materiales volcánicos de lazona permite estudiarlos muy fácilmente.
A pocos metros de la pista del aeropuerto de Gi-rona-Costa Brava se encuentra la Closa de SantDalmai, el cráter volcánico más grande de la pe-nínsula Ibérica. Se trata de una colina de pen-dientes suaves en cuyo centro destaca un enor-me cráter de unos 1.200 metros de diámetro. Secree que este cráter debió producirse por una ex-plosión muy violenta, originada por el contactodel magma en ascenso con una bolsa de aguasubterránea.
Formaciones volcánicas en Girona. Arriba, el pueblo de Castellfollit de la Roca, situado sobre un gran farallónvolcánico. Abajo, la Closa de Sant Dalmai.
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Canarias, tierra de volcanes
El territorio volcánico por excelencia en España esCanarias. Las islas están formadas por volcanes. Dehecho, son sólo la parte superior, emergida, de enor-mes montañas volcánicas submarinas. Estas monta-ñas alcanzan, en varias islas, altitudes de 1.500 a2.500 m. El Teide, situado en la isla de Tenerife, esel punto más alto del territorio español, con 3.718metros sobre el nivel del mar.
Las islas no se formaron al mismo tiempo. Las másantiguas son Lanzarote y Fuerteventura, que tienenunos 20 millones de años de antigüedad. Ambas is-las estuvieron unidas hasta hace 18.000 años. GranCanaria tiene 14 millones de años, y Tenerife, La Pal-ma y La Gomera, unos 10 millones. La más «joven»en términos geológicos es El Hierro, formada hacesólo 750.000 años.
Hay varias teorías que explican el origen de las islas.Una de ellas considera que existe un punto calien-te bajo la placa africana, una zona del manto quealcanza una gran temperatura y que provoca el as-censo del magma y la formación de las islas volcá-nicas. Las primeras que se habrían formado seríanLanzarote y Fuerteventura. Puesto que la placa afri-cana se desliza de este a oeste, se habrían ido for-mando el resto de las islas en diferentes puntos dela placa, mientras que las primeras que se formaronse alejarían del punto caliente y se irían enfriando.
Esta teoría tendría mucho sentido si no fuera por-que hay evidencias de actividad volcánica recienteen las islas más antiguas, que deberían estar ya le-jos del punto caliente. Por eso, algunos geólogospiensan que las islas se formaron sobre fracturas exis-tentes en la corteza, por las que podría ascendermagma.
Afloramientos volcánicos
Los geólogos llaman afloramientos a los lugares dela superficie donde se pueden observar los materia-les geológicos que forman el subsuelo. La mayoríade los afloramientos volcánicos corresponden a trestipos de manifestaciones: edificios volcánicos, cola-das de lava y chimeneas.
Los edificios volcánicos son las construcciones quese originan en las proximidades del punto de emi-sión a partir de la acumulación sucesiva de materia-les volcánicos sólidos y líquidos. La mayoría tienenforma de cono. Muchos de ellos se distinguen en laactualidad por la acumulación de bloques rocosos,las bombas volcánicas.
Las coladas de lava corresponden a la emisión deproductos líquidos de un volcán. Las lavas puedenbrotar desde el cráter o desde la base de un edificiovolcánico, deslizándose por las pendientes y avan-zando por los fondos de los valles. En algunos vol-canes de la Península, las coladas llegan a más de10 km del punto de emisión.
Las chimeneas volcánicas se forman por la solidi-ficación de la lava en el interior de grietas por las quebrotaba el magma. Es frecuente que en los volcanesmuy antiguos la erosión haya borrado todo rastro delos edificios y las posibles coladas, y que únicamentelas chimeneas queden preservadas como pequeñosafloramientos volcánicos.
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MEDIO AMBIENTE EN EL AULA
ACTIVIDADES
Análisis
• Haz una lista de las zonas de España en las quehay evidencias de erupciones volcánicas en elpasado, que han configurado el paisaje de di-chas regiones.
• ¿Por qué se habla en el texto de «juventud» delos volcanes de Girona, por contraposición conalgunos de los existentes en Canarias?
• Define los términos afloramiento volcánico, edi-ficio volcánico, colada de lava y chimenea vol-cánica.
Informe
• Busca datos en distintas fuentes y haz un infor-me de los nombres y las principales caracterís-ticas de los volcanes más conocidos de Canarias.
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Historia de la Tierra y de la vida
1. PANORAMA: Reconstruir el pasado de la Tierra.
2. El Precámbrico.3. El Paleozoico.4. El Mesozoico.5. El Cenozoico.
MEDIO AMBIENTE EN EL AULA• ¿Una nueva gran extinción?
Contenidos
03
1. ¿Cómo se formó este paisaje y las estructuras que ves en él?
• El análisis de la composición de las rocas de la fotonos indica que son calizas, pero además podemos veren ellas unas impresiones a simple vista que se hanampliado para observar los detalles. ¿Qué sonestas impresiones? ¿Cómo se originaron?
• Observa los estratos de los que se han obtenido. ¿Cuál de los tres es más antiguo? ¿Cuál es más reciente?¿Por qué?
• ¿Qué nos indican estas impresiones? ¿Podemosutilizarlas para estudiar la historia de la Tierra y de la vida? Explica tu respuesta.
• ¿Ha sido el clima terrestre siempre como el actual? Cita algunos ejemplos.
• Haz una relación de los cambios biológicos que se han producido en la Tierra desde su origen. ¿Cuáles son las causas de estos cambios?
• ¿Pueden producir los seres vivos cambios en las condiciones físicasy químicas del planeta? Explica tu respuesta.
EXPRESA LO QUE SABES
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Conceptos previos de Geología
1. Sedimentación y rocas sedimentarias.
Recuerda los procesos que ocurren en una cuencasedimentaria:
• Precipitación de materiales disueltos.
• Sedimentación de materia precipitada y de la que estaba disuelta.
• Disposición en capas de los sedimentos y formación de las rocas sedimentarias.
• A una capa de sedimento que se ha compactadoy cementado formando una capa de roca se le llama estrato.
• A un grupo de estratos dispuestos en contactounos con otros se le llama serie estratigráfica.
• El estudio de las series estratigráficas nos descubre el pasado y nos cuenta hechosocurridos durante la historia de la Tierra.
• Para ordenar temporalmente estos hechos se utiliza una escala de tiempo geológico cuya unidad es un millón de años (1 M.a.).
PIENSA Y RESPONDE• Observa la foto de la página anterior.
¿Cuántos estratos puedes identificar? Numéralos en el orden en que se han depositado.
2. El tiempo geológico.
Esforcémonos un poco para intentar percibir la duración en la escala de tiempo geológico y encontrarnos con la dificultad que presenta esta percepción.
• ¿Cuándo celebraste el último cumpleaños?Recuérdalo y percibe el tiempo que ha transcurrido.
• ¿En qué año naciste? Intenta percibir este período de tiempo.
• ¿En qué año nacieron tus abuelos? Pregúntalo e intenta percibir ese período de tiempo hasta la actualidad.
• Busca ahora las fechas de diferentesacontecimientos históricos y sitúalas con los nombres de los mismos en una escalatemporal. Utiliza un papel milimetrado en el que representes cien años de historia en un centímetro.
• ¿Cuántos metros necesitarán para situar el origen de la célula eucariótica (1.500 millonesde años?), de la fotosíntesis (2.500 millones deaños), el origen de la vida (3.800 M.a.) o de la Tierra (4.500 M.a.).
Conceptos previos de Biología
1. Fósiles.
Observa que en algunos de los estratos de la fotoanterior hay impresiones cuyas figuras nos recuerdan a algunos seres vivos actuales.
Los fósiles son restos estructurales de seres vivos,huellas y otros restos orgánicos(como los excrementos), que se mineralizarondurante la formación de la roca sedimentariaen la que están incluidos. La forma y estructurade un fósil nos puede indicar las característicasdel ambiente al que estaba adaptado.
¿QUÉ DEBES SABER?
En la cuenca en la que se formaron estos estratosvivían plantas y animales. Si tenían partes duras que no se descompusieron cuando el animal o la plantamurió, ¿qué fue de ellas? ¿tienen alguna relación con las impresiones de los estratos? Compara la respuesta que has dado a esta cuestión con el proceso que aparece en la siguiente figura, en la que se observa cómo se mineralizan los restos de los seres vivos durante la formación de un fósil.
1
mar
Muertedel animal.
Afloramientodel restofósil.
Deposiciónde sedimentos, formaciónde roca sedimentaria.
2
3
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TAREA 3.1: PANORAMA
Reconstruir el pasado de la Tierra1. Edad de la Tierra y sus materialesLa Tierra se originó hace unos 4.600 millones deaños. Desde entonces quedaron «registrados» enlas rocas muchos de los acontecimientos que se su-cedieron durante su historia. Uno de los objetivosde la Geología es la interpretación de estos «regis-tros», de tal forma que se pueda «leer» en ellos lahistoria de la Tierra. Y una de las principales pre-guntas que se plantea esta ciencia en relación a lahistoria del planeta es: ¿cuál es la edad de los ma-teriales que lo forman?
• Ante una serie estratigráfica podemos responderindicando cuál de los estratos se formó antes y cuál es el más reciente clasificándolos todos según un orden de formación. Así podemos es-tablecer la edad relativa de un estrato concretoal compararlo con los demás.
• En cambio, si respondemos a esta pregunta conuna fecha aproximada, en millones de años, en-tonces hemos calculado la edad absoluta.
2. Conocer la edad relativaLa estratigrafía estudia la naturaleza y la disposi-ción de las rocas sedimentarias que constituyen losestratos. Esta ciencia utiliza varios principios paradeducir la edad relativa de los estratos:
Principio de la superposición normal de un es-trato (Steno, 1669). Afirma que cuando la serie noha sufrido deformación ni accidente geológico, losestratos están superpuestos en el mismo orden enel que se depositaron sus materiales. Comparandoestratos de zonas próximas se puede ver que algu-nos faltan. Cuando estamos analizando una seriepara ver lo que nos «cuenta», estas interrupcionessuponen lapsus de tiempo de los que no tenemosregistro, y de los que no podemos descubrir aconte-cimientos, al menos en esta serie. A esta interrup-ción se le llama discontinuidad estratigráfica.
Principio de la sucesión biológica (Smith, 1779).Si un estrato se forma en un período de tiempo de-terminado y entre sus materiales se encuentran fó-siles, se deduce lógicamente que los seres vivos quefosilizaron vivieron en ese mismo período. Por esto,si al analizar uno o varios estratos diferentes encon-tramos en todos el mismo fósil, podemos concluirque se formaron en el mismo período de tiempo,aquel en el que vivió el ser vivo que fosilizó.
Principio del actualismo. Actualmente podemosobservar cómo se originan las rizaduras por el oleajesuave en una playa. Cuando los geólogos observanestas formaciones en rocas de épocas pasadas, su-ponen que actuó la misma causa. En 1778, JamesHutton afirmó que las causas de los procesos natu-rales han actuado de manera uniforme durante eltiempo geológico.
3. Calcular la edad absolutaLa edad absoluta es la edad aproximada de unaroca expresada en años. Para calcular esta edad, losgeólogos utilizan métodos paleontológicos, comola presencia de fósiles, y métodos físicos basados enla descomposición radiactiva de algunos minerales.
Si conocemos el período de tiempo en el que vivióun fósil encontrado en una roca, podemos presu-poner que ésta se originó en el mismo período. De-cimos entonces que el fósil es un fósil guía encuanto nos indica la edad aproximada de la roca en la que lo encontramos.
Un fósil es un buen indicador de la edad cuandocumple las siguientes características:
• Que haya vivido durante un período de tiempocorto. Si una especie fosilizada ha vivido desdehace 150 millones de años hasta la actualidad difícilmente podríamos atribuir una fecha apro-ximada de formación a la roca en la que lo en-contremos.
• Que haya tenido una gran dispersión geográfica,lo que permitirá encontrar los mismos fósiles enrocas de diversas localidades.
• Que haya sido muy abundante y de fácil fosili-zación.
• Que haya estado bien adaptado a diferentes me-dios, con lo cual lo encontraremos en diferentestipos de rocas.
En cuanto a los métodos físicos, se puede medir ladescomposición de algunos elementos químicosllamados isótopos radiactivos.
4. La historia de la TierraUtilizando todos estos métodos de datación se hadefinido una escala cronológica que divide la histo-ria de la Tierra desde su origen en una serie de erasy períodos (página siguiente).
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Primeros vertebrados (peces)
Época de los trilobites
La atmósferaya es ricaen oxígeno
Origen de la vida.Atmósfera rica en H2
Cuaternario
Terciario 63,4
Extinción (fin del cretácico)
Extinción (fin del pérmico)
Extinción (fin del devónico)
Extinción (fin del ordovícico)
Cretácico
Jurásico
Triásico
Pérmico
Carbonífero
Devónico
Silúrico
Ordovícico
Cámbrico
EónProterozoico
EónArcaico
1,6
80
63
37
45
65
53
31
71
60
1.930
1.300
G 65
G 1,6G Actualidad
G 145
G 208
G 245
G 290
G 355
G 408
G 439
G 510
G 570
G 2.500
G 3.800
PeríodosDuración
(m. a.)Edad
(m. a.)Extinciones masivas yotros acontecimientos
CEN
OZO
ICO
Eras
Desarrollode la especiehumana
Las angiospermasdominan la flora
Aparecenlos dinosaurios
Grandes bosquesde helechos
MES
OZO
ICO
PALE
OZO
ICO
PREC
ÁM
BRIC
O
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TAREA 3.2
El Precámbrico1. La era del origen de la TierraEl Precámbrico abarca desde hace aproximadamen-te 3.800 M.a. hasta hace unos 570 M.a., y se divi-de en dos periodos: Arcaico, desde hace3.800 M.a. hasta hace 2.500 M.a., y Proterozoico,desde el anterior hasta el final del Precámbrico.
El sistema Solar se formó hace aproximadamenteunos 5.000 millones de años por la contracción deuna nube de gas y polvo cósmico en la Vía Láctea,y en este proceso se originó la Tierra.
En su origen, la Tierra fue tan caliente que sus ma-teriales estaban fundidos. Las causas de este calorfueron los procesos radiactivos de sus materiales y la colisión de meteoritos, cuyos materiales se in-corporaban a los planetas produciendo el creci-miento de los mismos y un ligero aumento de sutemperatura por la energía del choque.
En estas condiciones, la fluidez de los materialesde la Tierra permitió que se separaran según susdensidades por la acción de la gravedad. Los máspesados se dirigieron al centro del planeta y losmás ligeros hacia el exterior, constituyendo la cor-teza terrestre actual.
2. La corteza terrestre en el PrecámbricoPasadas las primeras etapas de la formación de laTierra, el descenso de la temperatura produjo lasolidificación de materiales en el exterior de la Tie-rra y las primeras rocas.
Este proceso originó la corteza terrestre primitiva yocurrió hace unos 4.500 millones de años, aproxi-madamente, pero la gran intensidad de los proce-sos tectónicos y erosivos primitivos destruyeron lasprimeras rocas. Entre las conocidas, las más anti-guas están muy metamorfizadas, por lo que se dis-pone de muy poca información de este período dela historia de la Tierra.
Sin embargo, existen indicios de que hubo trescontinentes en el hemisferio Norte y dos en el Surque se desplazaron acercándose hasta colisionar y formar un único continente llamado Pangea I.
3. La atmósfera en el PrecámbricoEl Arcaico, primer período del Precámbrico, fueuna época de una gran actividad volcánica quearrojó a la atmósfera muchos gases procedentesdel magma. En el período Arcaico se originó unaatmósfera formada por los gases procedentes delos magmas incandescentes. Esta atmósfera estabaconstituida por una combinación de dióxido decarbono (CO2), nitrógeno, amoniaco (NH3), metano(CH4) y vapor de agua.
Con esta composición, y la ausencia total de oxíge-no, la atmósfera era reductora. Además, al no te-ner oxígeno no se pudo formar ozono, por lo quela radiación ultravioleta llegaba en su totalidadhasta la superficie terrestre.
En cuanto al clima, éste fue frío y húmedo durantetodo el Precámbrico.
La Tierra, hace650 millones de años.
PANGEA I
Pantalasa(océano)
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4. La vida en el PrecámbricoLos restos más antiguos de seres vivos se han en-contrado en rocas del período Arcaico. La trans-formación metamórfica de las rocas en esta eradestruyó muchos de los restos orgánicos de losseres vivos, que ya eran escasos y de una estruc-tura simple y poco fosilizable, por lo que se hanencontrado muy pocos fósiles.
Los fósiles más antiguos están constituidos porrestos de bacterias y se han encontrado en rocasde hace 3.500 M.a.
Los primeros indicios de actividad fotosintéticase encuentran en rocas que se originaron hace2.800 M.a. Se trata de capas de calizas precipita-das por algas verde-azules, los primeros organis-mos fotosintetizadores conocidos. Estas algasson procariotas y en su actividad retiran anhídri-do carbónico del agua, provocando la precipita-ción del carbonato cálcico que constituye las ca-pas conocidas como estromatolitos fósiles. A lavez expulsan oxígeno al medio. La actividad fo-tosintética fue enriqueciendo de oxígeno a unaatmósfera reductora, que se transformó progre-sivamente en una atmósfera oxidante, rica enoxígeno, como la actual.
Las primeras células eucarióticas se originaron hace unos1.500 M.a., y en rocas de finales del Proterozoico se han en-contrado restos de algas multicelulares y huellas fósiles de ani-males de cuerpos blandos que no fosilizaron, porque no teníanpartes duras en su cuerpo.
Recordar
1. Describe el medio ambiente del Precámbrico, es decir, las condiciones de clima, atmósfera,etc., en las que apareció la vida.
2. Explica por qué existen muy pocos fósiles deseres del Precámbrico.
Comprender
3. Da una respuesta a los siguientes problemas.
• En los materiales del Precámbrico son muyabundantes los restos sedimentarios
mecánicos, que resultan de la erosiónmecánica y del transporte fluvial y glaciar,pero no son tan abundantes los precipitadosquímicos originados por evaporación. ¿En qué condiciones climáticas se originaronestos materiales? ¿Qué tipo de climapredominó en el Precámbrico?
• Las primeras poblaciones de microorganismosvivían en una atmósfera sin oxígeno y estaban adaptados a ella. El oxígeno es oxidante y, por otra parte, su acumulaciónen la atmósfera originó la capa de ozono.¿Qué consecuencias tuvo para los seres vivosel aumento de oxígeno en la atmósfera?
ACTIVIDADES
Fósiles de la fauna de Ediacara. Estos restosfósiles, atribuibles a invertebrados, son algunas de las escasas evidencias que datan de finales del Precámbrico y comienzos del Paleozoico.
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TAREA 3.3
El Paleozoico1. La era paleozoicaEl Paleozoico comenzó hace unos 570 M.a. y duróhasta hace 245 M.a. Este nombre significa «anti-guo animal» y se le puso a esta era porque en susrocas son muy abundantes los fósiles de animales.
Las rocas del Paleozoico constituyen la base o zócaloen la que se asientan las rocas de las eras posterio-res. Son rocas que han sido muy metamorfizadaspor las dos orogenias que se produjeron en esta era.En sus primeros períodos se originaron areniscas,cuarcitas y pizarras, dominando el color oscuro entodas ellas. Posteriormente, en los períodos mediosy finales, se originaron varios tipos de calizas y es-tratos intercalados de carbón vegetal.
El continente Pangea I comienza a fragmentarse enel primer período del Paleozoico y los bloques conti-nentales se separan progresivamente, originando loscontinentes Noratlántico, Europeo y Angara (Asia),en el hemisferio Norte, y el continente Austral, enel hemisferio Sur.
Posteriormente, y todavía durante esta era, los dife-rentes bloques continentales se acercan de nuevohasta colisionar. La primera colisión se produce en-tre Norteamérica y Europa, afectando a amboscontinentes y originando las cordilleras correspon-dientes a la orogenia Caledoniana. Entre las zonasafectadas se encuentran Europa Central, Escocia,Inglaterra y Norteamérica.
A finales del Paleozoico colisionan los continentesdel hemisferio Norte entre sí y con el continenteAustral, originando Pangea II. Debido a esta coli-sión se produjo la orogenia Hercínica, que afectó amuchos terrenos de Europa y, entre ellos, a los dela meseta central de la península ibérica.
2. El clima del PaleozoicoEl clima fue muy variable durante el Paleozoico. Laabundancia de arrecifes coralinos en los mares delprimer período indican un clima cálido, pero poste-riormente se encuentran restos transportados porglaciares que indican la acción de un período gla-cial. De esta manera alternaron períodos cálidos ytemplados con períodos glaciares.
Al final de la era, los restos glaciares encontradosen Sudamérica, India y Australia son indicio de gla-ciaciones en el continente Austral, y la desapariciónde la flora en los continentes del norte lo son delclima cálido y desértico en este hemisferio.
3. Flora del PaleozoicoLa era paleozoica se caracteriza por la producciónsúbita de una gran diversidad de especies de serespluricelulares, tanto en la flora como en la fauna.
Las algas multicelulares, ya presentes al final delPrecámbrico, se diversifican considerablemente du-rante el Paleozoico. Se encuentran fósiles de psilo-fitales, que son una de las primeras plantas quedesarrollan tejidos conductores y se reproducenpor esporas. Viven semisumergidas, con un ciclo devida y una estructura intermedios entre algas, mus-gos y plantas vasculares sin semillas.
También se encuentran fósiles de plantas vascularesrelacionadas con los helechos actuales. Entre ellosestá el grupo de los licopodios, muchas de cuyasespecies tuvieron porte arbóreo. Los licopodios y los equisetos, también arborescentes, fueron muyabundantes al final de esta era y sus restos contri-buyeron a formar los depósitos de carbón vegetalencontrados en sus estratos.
En el último período de la era paleozoica surgieronlos helechos actuales y las plantas con semillas des-nudas o gimnospermas, entre las que se encuentranlas coníferas, antepasadas de los actuales pinos y abetos.
La Tierra en el Ordovícico (arriba) y a finales del Paleozoico (abajo).
PANGEA II
OcéanoPantalasa
Laurentia Gondwana
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4. Fauna del PaleozoicoEn el Paleozoico surgieron muchos grupos de animales, la ma-yoría de los cuales se extinguieron durante esta era. Algunosfueron muy abundantes y se utilizan como fósiles guías de losdiferentes períodos del Paleozoico. Entre los invertebrados sepueden encontrar los siguientes grupos:
• Moluscos. Fueron muy abundantes dos grupos de moluscoscefalópodos: los nautiloideos, con concha tabicada y delos que queda actualmente el género Nautilus, y los gonia-tites, con una concha cónica enrollada en espiral.
• Braquiópodos. Invertebrados con concha formada por dosvalvas, una dorsal y otra ventral, con un orificio por el quesale un pedúnculo musculoso para fijarse al fondo del mar.
• Graptolites. Fueron organismos coloniales que flotaban a la deriva en los mares. No hay representantes actuales.
• Artrópodos. Entre los animales de este grupo fueron muyabundantes los trilobites, y constituyen unos fósiles guíasmuy buenos para esta era. Tuvieron el cuerpo dividido en treslóbulos: un escudo cefálico con dos antenas, un tórax muysegmentado, y un lóbulo posterior formado por la unión devarios segmentos terminales. También se han encontradoen rocas de este período los primeros fósiles de escorpiones,arañas, miriápodos e insectos. Algunos de ellos fueron losprimeros animales que colonizaron las tierras emergidas.
Entre los vertebrados se encuentran los fósiles de los primerospeces, muchos de ellos con el cuerpo cubierto de placas óseas,por lo que se les llama peces acorazados. Algunos no teníanmandíbulas. La mayoría de estas formas primitivas se extinguie-ron y de ellas sólo quedan las lampreas como grupo represen-tante de los peces sin mandíbula. También surgieron en estaera los primeros peces óseos, mayoritarios en la actualidad.
A finales del Paleozoico se originaron los primeros anfibios, al-gunos de gran tamaño, y los primeros reptiles, que, con suepidermis cubierta de escamas y una cubierta impermeable,consiguieron independizarse del agua y colonizar la tierra.
Explicar
1. ¿Por qué no colonizaron los anfibios las zonas emergidasáridas? ¿Qué otro grupo de vertebrados las colonizaron?¿Cómo solucionaron los problemasadaptativos planteados por la escasa humedad?
2. El análisis de materiales de la actualEscandinavia demuestra que el ecuador pasaba por allí haceunos 400 M.a. Además, en rocas de la misma antigüedad recogidasen Alemania se han encontradorestos de palmeras. ¿Cómo era el clima en el norte de Europa en aquella época?
3. ¿A qué causa o causas atribuyes el cambio a la situación actual?
a) Movimiento de placas tectónicas.b) Movimiento del eje de la Tierra.c) Cambios de la atmósfera.d) Todos los anteriores.e) Otros. ¿Cuáles?En cualquier caso, explica tu respuesta.
ACTIVIDADES
Fósiles del Paleozoico.Izquierda y abajo,trilobites. En el centro, un helecho del Carbonífero.
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TAREA 3.4
El Mesozoico1. La era mesozoicaEl Mesozoico comenzó hace 245 M.a. y finalizóhace 65 M.a. El nombre de esta era significa «ani-males intermedios».
Sus rocas han sufrido la influencia de la orogeniaalpina, más suave que la del Paleozoico, por lo queno están tan deformadas y conservan mejor el ca-rácter sedimentario. Son de colores más claros y variados que los de la era anterior. Abundan lasrocas detríticas, areniscas, calizas y margas.
Continentes y mares
Al comienzo de la era, Pangea II se fragmenta endos continentes, uno al norte, Laurasia, y otro alsur, Gondwana, separados por el mar de Tetis. Pos-teriormente, se separa la India de Gondwana y co-mienza a desplazarse hacia el norte.
Se fragmenta totalmente Laurasia, separándoseEurasia y Norteamérica, y entre ambos continentesse forma el Atlántico Norte, mientras que en el sur setermina de fragmentar Gondwana y comienzan a separarse el resto de los continentes, Sudamérica,Australia, África, India y Arabia.
Las colisiones entre los continentes producen la oro-genia Alpina, en la que se originan numerosascordilleras, como los Alpes, los Pirineos, los Apeni-nos, el Himalaya, las Montañas Rocosas y las Béticas.
Clima del Mesozoico
El clima fue cálido durante la mayor parte de la era,con un aumento progresivo de la humedad, lo quepermitió que se desarrollara una flora subtropical.
Al final del período se produjo un enfriamiento delclima debido a la elevación de los terrenos produci-da por la orogenia Alpina.
2. Flora y fauna del MesozoicoEl clima cálido favoreció el desarrollo de grandesmasas vegetales. Los equisetos y helechos que seoriginaron en la era anterior se expandieron en ésta formando grandes bosques. Posteriormente lohicieron las coníferas, desplazando a los bosquesde helechos en esta misma era. A finales del Me-sozoico se originaron las angiospermas, plantascon sus semillas protegidas en un fruto, lo que lesva a permitir una gran dispersión.
Aunque en esta era tuvo una gran importancia la ex-pansión de las plantas vasculares y vertebrados porlas tierras emergidas, los fósiles más característicosy más utilizados comoguías son invertebradosmarinos. Sobre todo losammonites y belemni-tes, que fueron molus-cos con una concha ex-terna tabicada.
Entre los vertebrados, proliferaron los peces conesqueleto óseo.
Los grupos de anfibios desaparecieron, dejando sulugar a los anfibios modernos (anuros y urodelos).
Pero, entre los vertebrados, lo más característico eneste período fue la expansión de los reptiles, entrecuyos fósiles se encuentran algunas formas de tor-tugas muy parecidas a las actuales y dos grupos dereptiles marinos, plesiosaurios e ictiosaurios. En elmedio aéreo se extendieron los pterosaurios, quefueron reptiles voladores predadores.
La Tierra a finales del Mesozoico.
Fósiles del Mesozoico.Arriba, un ammonite. A la izquierda, hojasfósiles de una de lasprimeras angiospermas.
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3. La era de los dinosauriosEntre los reptiles del Mesozoico adaptados al medio terrestreson muy conocidos los dinosaurios. Lo característico de estegrupo, como lo de cualquier otro grupo adaptado a muchosmedios diferentes durante una época determinada, es su di-versidad de formas y comportamiento. Los hubo de pequeñotamaño y más grandes, herbívoros, como el pico de pato y eldiplodoco, y carnívoros, como el tiranosauro.
Si se tiene en cuenta la estructura de la cintura pélvica de losdinosaurios, lo que nos indica su posición en la marcha, sepueden clasificar en dos grandes grupos:
• Saurisquios. Dinosaurios con cintura pélvica constituida portres huesos. Se pueden distinguir a la vez dos grupos, los te-rópodos, dinosaurios bípedos carnívoros, como el Tyrano-saurus, y los saurópodos, que fueron cuadrúpedos y herbí-voros, como el Apatosaurus.
• Ornitisquios. Con cintura pélvica tetrarradiada similar a la delas aves. Fueron todos herbívoros, algunos bípedos, como elIguanodon, y otros cuadrúpedos, como el Triceratops.
4. Aves y mamíferosTambién se han encontrado en rocas de mediados del Mesozoi-co los primeros fósiles de aves, con esqueletos que recuerdan mu-cho a los de los dinosaurios. En algunos de estos fósiles se ob-servan rasgos de ambos grupos, como en Archaeopterix, fósil conunas mandíbulas alargadas, con dientes y con el cuerpo cubier-to de plumas. Otros grupos de reptiles más primitivos, los te-rápsidos, que se expandieron a principios del Mesozoico, tienenrasgos esqueléticos que recuerdan a los de los mamíferos, y enlos fósiles de algunos de ellos se han encontrado restos que de-muestran que tenían pelos en la epidermis. Los primeros fósilesde auténticos mamíferos se encuentran a finales del Mesozoico.
El final de este período está definido, entre otras cosas, poruna gran extinción en la que desaparecieron muchos de losgrupos de seres vivos que lo caracterizaron. Entre ellos, los di-nosaurios.
Explicar
1. En materiales del secundario de Logroño y Burgos se han encontrado huellas de dinosaurios de diferentesedades. Las huellas corresponden a individuos de la misma especie y se imprimieron en el fango al mismo tiempo. ¿Cuáles son tus conclusiones?
2. ¿Qué te sugiere la presencia en algunos dinosaurios de rasgosintermedios entre las aves, los mamíferos y los reptiles?
ACTIVIDADES
Fósil de un dinosaurio, Scipionyx (izquierda), y reconstrucción del animal (derecha).
Huellas fósiles(icnitas)
de dinosaurio.
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TAREA 3.5
El Cenozoico1. La era cenozoicaEsta era comenzó hace 65 M.a. y dura hasta la ac-tualidad. Se divide en dos períodos, el Terciario,que va desde el inicio del Cenozoico hasta hace 1,8 M.a. y el Cuaternario, desde entonces hasta elpresente. El comienzo del Cuaternario está definidopor cambios climáticos y desde un punto de vistaantropocéntrico, por el origen de los homínidos y laextinción de muchas especies de mamíferos, aso-ciada a cambios climáticos y a la actividad humana.
Entre los materiales del Terciario y del Cuaternarioson muy frecuentes las formaciones continentales,como las series sedimentarias depositadas en lagos,las formaciones deltaicas (conglomerados, areniscas,margas, salinas y lignitos) y las de regiones neríticas(marinas cercanas a la costa, poco profundas y muyiluminadas). Los materiales del Cuaternario estánconstituidos por restos detríticos de diferentes tama-ños, aluviones y restos transportados por glaciares.
El Cenozoico
Los continentes siguen separándose durante estaera hasta adoptar las posiciones que tienen en laactualidad, si bien éstas aún están cambiando.África se sigue rompiendo por el Rift, el océanoAtlántico se continúa desplazando a razón de unosdos centímetros por año, aproximadamente.
Al principio del Cenozoico sigue la orogenia Alpina,pero su actividad disminuyó durante el Terciario.
Durante la era cenozoica se completa la colisiónentre Europa y África, y, por esta causa, se hundeel eje que unía a las cordilleras Béticas con el Atlasde Marruecos, abriéndose la fosa entre la Penínsulay Marruecos, y originándose el estrecho de Gibraltar.En América se formó el istmo de Panamá. La India,que se separó de Australia en el Mesozoico y co-menzó a desplazarse hacia el norte, colisionó conEurasia hace 37 M.a., aproximadamente.
Clima del Cenozoico
Durante el Terciario, se produjo un calentamientode la Tierra, y se acentuaron las diferencias estacio-nales. El clima se mantuvo cálido todo el período.
Al final del Terciario comenzó un enfriamiento pro-gresivo que culminó en una glaciación. Durante elCuaternario se alternaron cuatro épocas glaciarescon otras cuatro épocas interglaciares más cálidas.Actualmente vivimos en una época interglaciar.
2. Fauna y flora del CenozoicoLas angiospermas se expandieron y en muchas zonas predominaron sobre las gimnospermas. Losbosques de árboles de hoja caduca adquirieronmás desarrollo. Se originaron y expandieron lasplantas herbáceas, formando praderas de las quese alimentaban grandes manadas de herbívoros.
Desaparecieron los ammonites y los belemnites, ypredominaron los moluscos nautiloideos. Entre losartrópodos, se desarrollaron muchos insectos, quese alimentaban del polen de las flores.
Entre los vertebrados siguieron originándose espe-cies y expandiéndose los diferentes grupos de pecesóseos actuales. De los anfibios, se extinguieronmuchas de las especies grandes y quedó una faunaresidual formada por los actuales anuros y urode-los. Los reptiles, tras la extinción de finales del Me-sozoico, quedaron representados por los gruposactuales (quelonios, cocodrilos, ofidios y lagartos).
Las aves y los mamíferos se expandieron mucho enesta era, ocupando todos los hábitats. Entre los ma-míferos se desarrollaron formas de gran tamaño.
El mundo en el Cenozoico.
Restos fósiles de un mamut, animal característico de la época fría del Cuaternario.
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Explicar
1. ¿Qué cordillera se originó durantela colisión de la India con Eurasia?¿En qué orogenia se engloba esta cordillera?
2. En la flora se observa un aumentode especies de árboles de hojacaduca. ¿Qué conclusionespodemos sacar sobre la variaciónanual climática?
3. El crecimiento de las plantasgramíneas (hierbas), que comenzaron a expandirsedurante el Terciario, se produce a partir de los tejidos situados entre la raíz y el tallo, y no de las yemas apicales como en otras plantas. En estas praderas terciarias tambiénse desplazaban grandes manadasde herbívoros pastando sobre aquellas hierbas. ¿Existe alguna relación entre la forma de crecimiento de estas plantas y la forma de comer de los herbívoros? Explica tu respuesta.
ACTIVIDADES
3. La evolución de la especie humanaLos primeros restos del hombre ac-tual datan de finales del Terciario, tie-nen una antigüedad aproximada deunos 4 M.a. y son fósiles de varias es-pecies del género Australopithecusencontrados en África. En este mis-mo continente se originó después elHomo habilis, una de las especiesmás antiguas del género Homo, quecoexistió con Australopithecus. Pos-teriormente se expandieron varias es-pecies del género Homo por Asia y Europa.
Homo sapiens.(Hombre de Cro-Magnon y actuales).
Desde hace 35.000 años.
Todo el planeta.
Comenzaron a cultivar plantasy a criar ganado.
Practican enterramientos.
La habilidad en el uso del fuegoy la complejidad de las herra-mientas va aumentando progre-sivamente hasta alcanzar el de-sarrollo técnico y artístico actual.
100.000 hasta30.000 años.
Europa.
Muy parecido a los hombres ac-tuales.
Utilizaban herramientas muy ela-boradas.
Habitaban en cuevas, usaban elfuego y practicaban enterra-mientos.
Primeras manifestaciones artísti-cas (pinturas rupestres).
Género y especie
Origen y extinciónexpresado en años.
Biogeografía
Anatomía y comportamiento
Homo neanderthalensis.(Hombre de Neandertal).
1,5 M.a.-300.000 años.
Asia y Centroeuropa.
Estaban mejor adaptados a lapostura bípeda.
Sus rasgos tienen característicasintermedias entre H. habilis yH. neanderthalensis.
Utilizan herramientas más com-plejas y usan el fuego.
Homo erectus.
2,2-1,4 M.a.
África.
Eran mayores que los Australopi-thecus, con los que coexistieron.
Utilizaban piedras talladas comoherramientas.
Homohabilis.
4-1,4 M.a.
África.
De pequeño tamaño, aspecto desimio y marcha erguida.
Manejo de herramientas rudi-mentarias.
Australopithecus.
Excavación en Atapuerca (Burgos).
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RESUMEN DE LA UNIDAD
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DuraciónM.a.
Era PeríodoContinentesy Orogenias
Clima Seres vivos
• Origen del hombre.• Expansión de praderas de herbáceas
y manadas de grandes herbívoros.• Expansión de los mamíferos.• Desarrollo de bosques de árboles
hoja caduca.• Expansión de las angiospermas e in-
sectos polinizadores.
• Primeras aves y mamíferos.
• Extinción de grandes reptiles.
• Primeras plantas con flores.
• Expansión de los reptiles.
• Proliferan los peces con esqueletoóseo.
• Desaparecen los grandes anfibios yquedan los actuales anuros y uro-delos.
• Ammonites y belemnites como in-vertebrados característicos.
• Expansión de bosques de helechos yequisetos, y desplazamiento poste-rior por los bosques de coníferas.
• Primeros anfibios y reptiles.
• Origen de los helechos y de las gim-nospermas.
• Primeros peces.
• Expansión de invertebrados: nauti-loideos, braquiópodos, graptolites,trilobites.
• Algas multicelulares y animales decuerpo blando.
• Primeras células eucarióticas.
• Origen de la fotosíntesis.
• Primeras bacterias.
• Origen de la vida.
Calentamiento paulatinodurante el Terciario. El climase enfría al final de esta eray comienza una alternanciade períodos glaciares e in-terglaciares que dura has-ta la actualidad.
Cálido durante la mayor par-te de la era y enfriamientoal final.
Alternancia de períodos cá-lidos y templados con épo-cas glaciares en toda la era,que termina con glaciacio-nes en el continente Aus-tral y clima cálido y desérti-co en el norte.
Frío y húmedo.
Sigue la separación de loscontinentes.
OROGENIA ALPINA
Se fragmenta Pangea II yse separan los continentes.
OROGENIAALPINA
Colisión de continentes alfinal.
PANGEA II
OROGENIAHERCÍNICA
Se fragmenta Pangea I enel primer período y se se-paran los continentes.
OROGENIACALEDONIANA
OROGENIAHURONIANA
Desplazamiento de conti-nentes hasta colisionar.
PANGEA I
CUATERNARIO
TERCIARIO
CRETÁCICO
JURÁSICO
TRIÁSICO
PÉRMICO
CARBONÍFERO
DEVÓNICO
SILÚRICO
ORDOVÍCICO
CÁMBRICO
PROTEROZOICO
ARCAICO
CENOZOICO
M
E
S
O
Z
O
I
C
O
P
A
L
E
O
Z
O
I
C
O
P
R
E
C
Á
M
B
R
I
C
O
1,6
63,4
80
63
37
45
65
53
31
71
60
1.930
1.300
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Test de conocimientos
Indica en qué era localizarías cada uno delos siguientes fósiles.
Resume los cambios en la Tierra durante sularga historia. Céntrate en los siguientespuntos:
• Evolución de los continentes.
• Cambios en el clima.
• Diferentes floras y faunas y las grandesextinciones.
En el análisis de unas rocas del Paleozoicose han identificado 3.000 especies de ani-males distribuidas en los siguientes grupossegún las proporciones indicadas:
3
2
1 • Suponiendo que la duración de los gru-pos durante esta era fue la misma, ¿a cuálde ellos elegirías como el mejor fósil guíapara el Paleozoico? Explica tu respuesta.
Realiza un cuadro con los grupos de plantasdescritas en el tema. Compáralas y buscaun criterio para relacionarlas. Haz lo mismocon los animales.
Indica a qué era pertenecen los siguientesperíodos y cuál fue su duración.
• Proterozoico.• Cretácico.• Cuaternario.• Jurásico.• Pérmico.• Ordovícico.
Indica a qué era corresponde cada uno delos siguientes mapas de los continentes.
6
5
4
Actividades
% del total de especiesGrupos
Braquiópodos 30
45
15
10
Trilobites
Paleoscifizoos
Otros
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Test de capacidades
Actividades
Resolver problemas
Explica los siguientes hechos.
• En las depresiones continentales y en al-gunos márgenes continentales del Carbo-nífero se desarrollaron bosques de grandeshelechos arborescentes, como se puedededucir de los restos fósiles que se han en-contrado en los materiales de este períododel Paleozoico. ¿Qué nos indican estos fó-siles sobre el clima del Carbonífero?
• Estas plantas eran derribadas por las tor-mentas, que eran muy frecuentes en eseperíodo, y muchos de sus restos quedaronen el subsuelo en ausencia de oxígeno.¿Qué material de origen orgánico, y carac-terístico de este período, se formó enaquellas condiciones a partir de los restosde vegetales enterrados? Describe el pro-ceso de formación del mismo.
• En estratos de finales del Paleozoico sonmuy frecuentes las piedras calcáreas, for-madas por precipitación química, y los de-pósitos de sales. ¿Cómo se han originado?¿En qué condiciones climáticas?
• Los arqueociátidos eran animales que, enalgunos casos, vivían en colonias, como loscorales actuales. Tenían un esqueleto ori-ginado por la precipitación química delcarbonato cálcico que estaba disuelto en elagua del mar. ¿De qué tipo de clima sonbuenos indicadores estos fósiles?
1
• Los fósiles de los primeros invertebradosterrestres que colonizaron tierras emergi-das tenían sobre su epidermis una cutículade quitina, que es un material impermea-ble. ¿Cómo interpretas este rasgo?
• Stockmansella es una de las primeras plan-tas gimnospermas subacuáticas. Su delga-da epidermis tenía aberturas para la respi-ración, y el eje del tallo tenía un hazconductor central para el transporte defluidos. ¿Cómo interpretas estos rasgos?
• Entre Polonia y Alemania se han encontra-do materiales del Pérmico formados pornichos arenosos que se depositaron en unadepresión. En las zonas centrales de estadepresión sedimentaron arcillas rojas y ensus orillas se han encontrado caparazonesde pequeños crustáceos y huellas de cua-drúpedos impresas sobre fango blando.¿Cómo era el medio ambiente de la zonaen la época en la que se formaron dichosdepósitos?
• El análisis del polen encontrado en mate-riales sedimentarios del Cuaternario de Eu-ropa Central y del Norte nos indica que enla vegetación se ha producido una alter-nancia periódica entre formaciones vege-tales con especies adaptadas a temperatu-ras bajas (tundra y praderas) y formacionesconstituidas por plantas termófilas, adap-tadas a clima cálido (bosques de pinos ro-bles y abedules). ¿Qué características cli-máticas del Cuaternario produjeron estoscambios de vegetación?
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Arqueociátido
Granos de polen, observados al microscopioelectrónico de barrido.
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Los fósiles, un patrimonio a conservar Encontrar fósiles en el campo no es sencillo. Unaexcursión con el objetivo de recoger fósiles nor-malmente no tendrá éxito, salvo que sepamos concerteza el lugar donde existe un yacimiento. Haylugares donde los fósiles son muy abundantes. Pe-ro, a pesar de esto, hay que reflexionar sobre el im-pacto de nuestra actuación al recoger estos precia-dos restos de épocas pasadas. Tomar muestras en elcampo siempre produce un impacto. Esto es evi-dente en el caso de los seres vivos, pero también enlos seres inertes como las rocas o los fósiles, más aúnsi para recogerlos hay que realizar una excavación.
Al hablar de fósiles, existe también una cuestióncientífica de gran importancia. Un fósil proporcio-na una valiosa información, en ocasiones única,sobre la vida en el pasado. Su valor científico puedeser muy alto, porque nos muestra una especie des-conocida o que no se relacionaba con una época ouna zona concreta. Pero fuera del lugar donde seencontró, el fósil pierde todo su valor científico sino se ha realizado una cuidadosa toma de datos.
• ¿Qué piensas sobre este tema? ¿Por qué hay quetomar una serie de datos antes de recoger un fó-sil? ¿Tiene valor científico un fósil si no se sabede dónde procede y en qué rocas se encontraba?
• ¿Conoces algún yacimiento de fósiles? ¿Está pro-tegido o se permite que cualquier persona realiceen él tareas de búsqueda y recogida de muestras?
Simulación de una cuenca sedimentaria
Utiliza una bandeja de plástico transparente gran-de (como las que venden en los supermercados paraguardar mantas bajo la cama) para simular unacuenca de sedimentación. Haz varios agujeros ensu fondo para evacuar el agua.
Consigue varias muestras de grava, arena de granomedio y arena fina con agua. Utiliza también arci-lla de modelar.
En un recipiente de plástico pequeño mezcla arci-lla, grava y agua, hasta que consigas un materialmás o menos homogéneo, de consistencia pastosa.Vierte este material en la bandeja de plástico, pres-tando atención a recoger el agua que escapa porlos agujeros del fondo. Realiza la misma mezclasustituyendo la grava por la arena de grano medioy la arena fina.
Coloca una tabla de madera sobre la última capade mezcla, y varias piedras o cualquier objeto pesa-do. Deja el conjunto así durante dos o tres días.
Al cabo del tiempo, corta una sección del materialcontenido en la cubeta y observa los estratos quehan aparecido. El proceso que has seguido es bas-tante similar al que sucede en la naturaleza.
Test de responsabilidad
Experiencia
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¿Una nueva gran extinción?
¿Por qué se producen las grandesextinciones?
En general, desde que la vida se originó se hanextinguido el 90 % de las especies. Sin embargo,el número de especies conocidas en la actualidades de 1,5 millones aproximadamente y se suponeque el número real de especies existente puedeestar entre 4 y 80 millones. Todas se originaronen algún momento de esta historia, incluso las que se extinguieron.
A lo largo de la historia de la Tierra se han producido dos grandes extinciones, la de finales del Pérmico y la de finales del Cretácico. En esta última, como sabes,desaparecieron los dinosaurios. Pero hubomuchas más extinciones masivas.Tradicionalmente se considera que estas grandesextinciones se debieron a importantescatástrofes. En el caso de los dinosaurios, fue un gran meteorito que chocó con el planeta y provocó un cambio catastrófico de las condiciones ambientales.
Sin embargo, existen ciertas teorías que mantienen que las extinciones soninevitables y que se hubieran producido aunque estos hechos catastróficos no hubieran
sucedido. Simplemente podrían haberse debidoa la acumulación de factores que, por separado,serían insignificantes, pero que actuando juntospondrían a la flora y fauna existente en una situación que podría provocar su extinción.
En la actualidad son muy frecuentes las noticiassensacionalistas sobre el riesgo de la extinción de nuestra especie por posibles catástrofesnaturales, y no sería un hecho atípico en la historia de la vida dada la frecuencia de las extinciones a lo largo de ella. Pero, que sepamos, lo que sí puede ser una novedad es la participación consciente de una especie, con conocimiento previo de esta historia, en la regulación de su medio y de su comportamiento en él para disminuirtales riesgos en lo posible.
Factores «cotidianos» que podríanproducir una extinción en el futuroPara muchos científicos que rechazan las teoríascatastróficas para explicar las extinciones, existennumerosos factores que aparentemente no tienentanta importancia como, por ejemplo, la caída deun gran meteorito, pero pueden producir un efec-to «en cascada». Así, arrastrando a otros factores,pueden generar de forma gradual una situacióncatastrófica para la especie.
Muchos de estos factores son «cotidianos». Nosrelacionamos con ellos día a día y de alguna forma,podemos intervenir en ellos. Algunos de estos fac-tores son:• Efecto invernadero y cambio climático.• Disminución de la Ozonosfera.• La lluvia ácida.• Pérdida de la biodiversidad.• Agotamiento de recursos.
Analicemos uno de ellos, el efecto invernadero de-bido a la acumulación de dióxido de carbono en laatmósfera. El contenido de CO2 se ha medido desdeel año 1850, comienzo de la revolución industrial:
Actualmente, el aumento de la concentración es de 4,8 ppm al año. Se cree que el rápido aumento dela concentración de CO2 se debe al desarrollo in-dustrial, a la combustión de la madera de los bos-ques que se queman en los incendios y, de maneraindirecta, a la disminución de la absorción de estegas por una vegetación que cada día es más escasa.
Este factor puede producir un importante cambio enlos ecosistemas. Pero, si sumamos éste a los otros pro-blemas medioambientales, el efecto es aún mayor.
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Contenido en CO2 en ppm (partes por millón)Año
1850 270
345
368
1957
1999
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MEDIO AMBIENTE EN EL AULA
• La tendencia de la sociedad y economía a satisfa-cer las necesidades básicas de la mayoría.
• Que la ayuda que prestan los países más desa-rrollados a los menos desarrollados facilite la au-tosuficiencia y autonomía de éstos, y no su de-pendencia de aquellos de los que reciben ayuda.
• Educar desde la infancia para favorecer todo loanterior.
Soluciones desde la actuaciónhumana: el desarrollo sostenibleLa especie humana es responsable de muchos delos cambios que hemos comentado y que, en unfuturo, podrían causar una gran extinción. Se plan-tea, entonces, un cambio de conducta que permitafrenar la situación de deterioro del planeta.
En 1987, la Comisión Mundial del Medio Ambientey del Desarrollo definió el desarrollo sosteniblecomo «el desarrollo que satisface las necesidadesde la generación presente sin comprometer la capa-cidad de las generaciones futuras para satisfacersus propias necesidades».
Entre sus propuestas se pueden citar:
• El control de la población para conseguir una po-blación mundial estable o en equilibrio con elmedio y con sus recursos.
• El uso de un tipo de agricultura, ganadería y re-cursos energéticos tales que no los agote ni de-teriore el medio.
• El reciclaje y reutilización de los materiales.
DEBATE INVESTIGACIÓN
La humanidad, «contra las cuerdas»
Recuerda algunos ejemplos de guerras, situacionesde hambruna, epidemias, oleadas de emigración, etc.,que han sucedido a lo largo de la historia de la hu-manidad.
• Discute con tus compañeros y compañeras. ¿Quéefectos han tenido situaciones como éstas? ¿Ponenen peligro el futuro de la especie humana? ¿Quésoluciones se pueden dar al origen de esas crisis?
La superpoblación
Busca la información necesaria y responde a las si-guientes cuestiones.
• La población humana, con el consumo medioanual actual, necesita aproximadamente 0,4 hec-táreas de tierra cultivable por persona. Calcula lacantidad total de hectáreas que necesita la pobla-ción mundial. ¿Será la misma que necesitará den-tro de 50 años si las características de la poblaciónsiguen siendo las mismas? ¿Dispondremos de lamisma cantidad y calidad de tierras cultivables simantenemos el mismo tipo de explotación quevenimos llevando? ¿Por qué?
• ¿Es posible que perdure el desarrollo de la huma-nidad si ésta mantiene un equilibrio con su medioambiente?
• Los chinos conocen un refrán muy antiguo quepropone «no regalar pescado sino enseñar a pes-car». ¿Qué relación tiene este refrán con el desa-rrollo sostenible?
La educaciónambiental
es una de lasclaves para
el futurodesarrollo
sostenible ennuestro
planeta.
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CLAVES DE LOS TEMAS DEL BLOQUE
Las bases de la BiologíaII
TEMA 4. La célula
No se pueden entender las claves de la Biología si previamente no conocemos bien la célula, su estructura y su funcionamiento. La célula es la unidad básica de la vida, la estructuraviva más simple y diminuta.
TEMA 5. La herencia
En el siglo XX se desarrolló la Genética, ciencia que explica cómo se heredan las características de la especie de padres a hijos. Esta herencia se basaen la información almacenada en los núcleos denuestras células, organizada en los llamados genes.
TEMA 6. La evolución
La evolución, es decir, los cambios que han sufridolas especies de seres vivos desde que se originaron, y que han dado lugar a la aparición de una inmensidad de formas, es uno de los puntoscentrales de la Biología. Se han propuestonumerosas teorías para explicar estos cambios. La más importante es la de Darwin y Wallace, que considera que las variaciones aparecen al azar y que la naturaleza ejerce un proceso de selecciónnatural, que favorece a los individuos mejoradaptados al medio. Millones de años de selecciónnatural habrían originado las especies actuales.
Dos generaciones
Una hembra de orangutángrita, tratando de ahuyentar a un intruso. Aunque los orangutanes son animalestímidos y tranquilos, se vuelvenmenos amistosos cuandotienen crías, como en este caso.
La cría tiene muchos rasgos en común con su madre, y el parecido se irá acentuandoconforme vaya creciendo. Estoes un hecho común en todoslos seres vivos. Existenmecanismos celulares quegarantizan el mantenimientode las características de una especie de generaciónen generación, aunquetambién permiten una ciertavariabilidad. Esta capacidadde variación es la que posibilitamejorar la adaptación al medio.
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Nada que ver con el original
Los claveles silvestres son menosvistosos que sus parientes cultivados.
Sólo tienen cinco pétalos, y sus floresson de un color mucho menos intenso.
Las diferencias entre las variedadessilvestres y las cultivadas no se deben al azar.
Han aparecido como consecuencia de un proceso de selección, realizado por las personas. A lo largo de cientos de años,los floricultores han seleccionado aquellosejemplares con mejor aspecto. Así, las variedades actuales han ganadopétalos, tienen colores muy diversos y resistenmás tiempo cuando se cortan.
La naturaleza lleva a cabo un proceso deselección similar, en el que aparecen variacionesal azar, y se mantienen si son ventajosas.
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SABER HACER
Al finalizar el estudio del bloque habrás adquiridolas siguientes capacidades:
• Reconocer las partes más importantes de una célula ydescribir sus principales funciones.
• Explicar qué papel tienen en la vida de la célula los diferentes principios inmediatos.
• Reconocer que la información genética está almacenada en el ADN del núcleo celular.
• Predecir el aspecto de los descendientes en un cruce.
• Identificar algunas posibles evidencias de la evolución de las especies de seres vivos.
• Explicar las principales teorías de la evolución.
1. Recuerda y responde:
a) ¿Qué es una célula? ¿Cuáles sonsus partes principales?
b) ¿Son todas las células iguales?¿Hay seres vivos con una solacélula? En un ser pluricelular,¿todas las células son idénticas?
c) ¿Qué hay en el interior del núcleode una célula de nuestra piel? ¿Y de una célula de nuestrocerebro?
2. Lee el texto inicial y responde:
a) ¿Cómo es posible que, en general,los hijos sean tan parecidosa los padres?
b) Los hijos de un hombre y una mujer ¿son todos igualesentre sí e idénticos a los progenitores? ¿Qué tienen en común? ¿Qué característicasson las que cambian?
c) Un hombre y una mujer morenos¿pueden tener un hijo rubio?
3. Observa la fotografía del clavel y responde:
a) ¿En qué se diferencia el clavel cultivado del silvestre?
b) ¿En qué ha consistido la selecciónque han realizado los horticultores,a lo largo de los años?¿Qué cambios ha producido esta selección en las razasde claveles? ¿Cómo es posible que, simplemente seleccionandolos claveles que se van a cultivar, se consiga aumentar el número de sus pétalos y mejorar su color?
c) ¿Cómo podría llevar a cabo la naturaleza un proceso de selección como el de los claveles? Si en una especieaparece una variación que mejorasu adaptación al medio, ¿por qué se mantiene esa variacióny se transmite a la descendencia,mientras que las variaciones no ventajosas se pierden?
ANALIZA UN EJEMPLO
¿QUÉ SABES YA?
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1. Observa detenidamente las fotografías y responde:
• ¿Qué te sugieren las fotos?• ¿Podría estar formado un niño
por sólo un tipo de células?• ¿Recuerdas qué otros tipos de células
podrían formar parte de este individuo?
2. Observa a continuación las fotos microscópicas y responde:
• ¿Son todas las células iguales?• ¿Qué piensas que tienen en común todas ellas?• Intenta clasificar las mismas y explica el criterio que has usado.
La célula
1. PANORAMA: La célula. Unidad estructural y funcional de la vida.
2. Anatomía de la célula.3. La nutrición celular.
Metabolismo.4. La reproducción celular.
Mitosis y meiosis.5. Las funciones de relación
en la célula.
SALUD EN EL AULA• Los virus.
EXPRESA LO QUE SABESContenidos
041 2
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Guía yrecursos
71
Conceptos previos de Biología
1. La célula.
La célula es la estructura más pequeña dotada de vida. Por ello:
• Las células son capaces de realizar las funcionespropias de todos los seres vivos: nutrición,reproducción y relación.
• Todos los seres vivos están formados por células.
Los seres vivos y, por tanto, las células estánformados por elementos (los bioelementos) y compuestos químicos constituidos por ellos.Estos compuestos pueden ser:
• Compuestos inorgánicos: agua y sales minerales.
• Compuestos orgánicos: glúcidos, lípidos,proteínas, ácidos nucleicos.
2. Los tipos de células.
Existen diferentes tipos de células. Básicamentedebes recordar los siguientes:
• Células procariotas y eucariotas.• Células animales y vegetales.Además, dependiendo de la función que desempeñe, cada célula tiene una estructura y forma determinadas.
3. Tamaño y unidades
¿QUÉ DEBES SABER?
RECUERDA Y RESPONDE• Como ya sabes, existe una gran diversidad de células.
Nuestro propio cuerpo está formado por varioscentenares de tipos diferentes, representado cada uno de ellos por varios billones de ejemplares:células sanguíneas, neuronas, células musculares, etc.;sin embargo, todas ellas tienen una serie decaracterísticas comunes. Realiza un resumen de todas estas similitudes.
RECUERDA Y RESPONDE• El tamaño de las células es muy variable.
En la mayoría de los casos no se pueden observar a simple vista. ¿Qué instrumentos se utilizan para poder ver las células? ¿Qué unidades de longitud se utilizan en el estudio de las células? ¿A cuántos metros equivalen dichas unidades?
Unidades de uso en microscopía
Ejemplos
1 nm (nanómetro) �� 10�6 mm � 19�9 m Virus (100 nm)
1 �m (micra) �
� 10�3 mm � 10�6 m
Bacterias (longitud del orden de 1 �m)Hematíes: diámetro de 10 �mParamecio: longitud de 100 �m
1 mm � 10�3 m Tejidos
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TAREA 4.1: PANORAMA
La célula. Unidad estructural y funcional de la vida1. La teoría celularHistóricamente, el descubrimiento de la célula seremonta al año 1677, cuando Hooke, examinandocon un microscopio rudimentario una fina láminade corcho, observó que estaba perforada y llena deporos como un panal que denominó «células» (cel-dillas). En 1838, Schleiden y Schwann postulan quetodos los seres vivos están formados por células e inician el desarrollo de la teoría celular, cuyosaspectos básicos podemos resumir de la siguientemanera:
• Todos los seres vivos están formados por célu-las: los más sencillos, por una sola célula y se de-nominan unicelulares; y los más complejos, porinfinidad de ellas y se denominan pluricelulares.
• Las células son las unidades más pequeñasde los seres vivos dotadas de vida propiay han de realizar, por tanto, las funciones propiasde todos los seres vivos: nutrición, reproduccióny relación.
• Toda célula procede de otra célula.
2. Las funciones de la célulaEn el esquema siguiente puedes observar el resu-men de las funciones celulares y el intercambio demateria y energía de una célula con el medio.
3. Tipos de célulasAtendiendo a su diversidad podemos distinguir dostipos básicos de células: procariotas y eucariotas.
• Las células procariotas son muy sencillas y peque-ñas. No presentan un núcleo bien diferenciado,separado del resto de la célula por una envolturanuclear y carecen de la mayoría de los orgánuloscitoplasmáticos. Tan sólo forman organismosunicelulares como, por ejemplo, las bacterias.
• Las células eucariotas son mucho más complejasy mayores que las anteriores. Presentan un núcleobien diferenciado con una membrana nuclearque encierra al material genético. Pueden formarorganismos unicelulares y pluricelulares.
Dentro de las células eucariotas y atendiendo ala naturaleza de los seres vivos, podemos distin-guir dos tipos: animales y vegetales. Aunquepresentan una estructura y organización muy si-milares, se observan algunas diferencias.
Célula vegetal Célula animal
Presentan una pared celularde celulosa que recubre la membrana plasmática.
Tienen plastosen su citoplasma.
Sólo presentan la membrana plasmática.
Carecen de plastos.
Tienen un sistema de vacuolas muy desarrollado.
Sólo presentan pequeñas vesículas.
Carecen de centriolos. Tienen centriolos.
Células animales, observadas al microscopio electrónico.
1. Función de nutrición
2. Función de relación
3. Función de reproducción
Dióxido de carbonoMateria
orgánica (heterótrofos),
luz (autótrofos)
Productosde desecho
Agua
Oxígeno
Respuestas anteestímulos
G
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Célula vegetal, observadaal microscopio electrónico.
Esquema de una célula vegetal
Esquema de una célula animal
Pared celular
Membrana plasmática
Comprender
1. Durante muchos siglos se ha admitido la teoría de lageneración espontánea de la vida.A la vista de la teoría celular, ¿se puede admitir la generaciónespontánea? ¿Por qué?
2. Realiza un mapa conceptual con los siguientes términos: célula procariota, célula eucariota,célula animal, célula vegetal,nutrición, relación, reproducción,unidad de vida, organismosunicelulares, organismospluricelulares.
EXPLICAR
3. Piensa y responde:
Para expresar las dimensiones de una célula se utiliza comounidad la micra, que equivale a 10�6 metros. Una célula de la pielpuede medir unas 15 micras de longitud. ¿Cuántas células deeste tipo cabrían en un milímetro?
ACTIVIDADES
Núcleo
Núcleo
Membrana plasmática
Vacuola
Cloroplasto
Mitocondria
Aparato de Golgi
Aparato de Golgi
Retículoendoplasmáticorugoso
Retículoendoplasmáticorugoso
MitocondriaCentriolo
Retículoendoplasmáticoliso
Retículoendoplasmáticoliso
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TAREA 4.2
Anatomía de la célula1. La membrana plasmáticaEs una fina lámina formada por una doble capa defosfolípidos y proteínas que separa el interior y ex-terior celular. Se encarga de regular todo el inter-cambio de sustancias entre el interior y el exteriorcelular, proteger a la célula e identificarla frente aotras células.
Las células vegetales tienen además una pared ce-lular dura de celulosa, que cubre la membrana.
2. El citoplasmaEs la zona situada entre la membrana plasmática y la membrana nuclear. Está ocupada por un flui-do, el hialoplasma, donde están los orgánulos citoplasmáticos, y una serie de filamentos de pro-teínas que dan forma a la célula, el denominadocitoesqueleto. En el hialoplasma se producen nu-merosas reacciones químicas metabólicas.
Los orgánulos más importantes son los siguientes:
Ribosomas. Son partículas esféricas formadas pordos subunidades de diferentes tamaños que sepueden encontrar en gran número en el citoplas-ma o asociadas a membranas. Son los orgánulosencargados de la síntesis de las proteínas.
Retículo endoplasmático. Es un conjunto demembranas que limita a cavidades, tubos y cister-nas comunicadas entre sí, con la membrana plas-mática y con la nuclear. Existen dos tipos:
• Retículo endoplasmático rugoso, próximo alnúcleo y en contacto con su envoltura, que tieneribosomas adosados a sus membranas.
• Retículo endoplasmático liso, más alejado delnúcleo y sin ribosomas.
La función del retículo endoplasmático es el trans-porte de sustancias, especialmente de las proteínasfabricadas por los ribosomas de su membrana.
Aparato de Golgi. Formado por una serie de vesículas que se apilan entre sí, denominadas dic-tiosomas, rodeadas de otra serie de vesículas demenor tamaño (las vesículas de secreción), for-madas a partir de los propios dictiosomas.
Su función es almacenar sustancias procedentesdel retículo endoplasmático que generalmente vana ser secretadas al exterior de la célula.
Un tipo especial de vesícula procedente del dictio-soma son los lisosomas, que contienen enzimasespecializadas en la digestión intracelular.
Centriolo. Es un orgánulo exclusivo de las célulasanimales. Es una estructura cilíndrica próxima alnúcleo, que interviene en la división celular.
Cilios y flagelos. Son prolongaciones de la mem-brana plasmática. Los cilios son numerosos y cor-tos, y los flagelos, muy largos y se presentan enmenor número. En la base de estas prolongacionesse encuentran estructuras similares a los centriolos.Están relacionados con el movimiento celular.
Vacuolas. Son bolsas más o menos grandes limita-das por una membrana que acumulan en su inte-rior sustancias de reserva o de desecho. El sistemade vacuolas está mucho más desarrollado en las cé-lulas vegetales (ocupan la mayor parte de citoplas-ma de las células adultas) que en las animales.
Mitocondrias. Tienen forma ovoide, más o menosalargada. Están limitadas por una doble membrana,una exterior lisa y otra interior que forma pliegueshacia dentro denominados crestas mitocondriales.Dentro queda un espacio, la matriz.
Las mitocondrias son esenciales para las células, yaque en ellas se producen la mayor parte de lasreacciones metabólicas destinadas a la obtenciónde energía para la actividad celular.
Plastos. Son orgánulos de formas y tamaños varia-bles, generalmente ovoides, presentes únicamenteen células vegetales. Los más importantes son loscloroplastos, que contienen la clorofila y en ellosse produce la fotosíntesis.
Los cloroplastos están formados por una doblemembrana: la membrana exterior es lisa y la inter-na forma láminas y sacos aplanados, llamados tila-coides. Estos sacos se pueden apilar formandoacúmulos que se llaman grana. La clorofila se en-cuentra en la membrana de los tilacoides. Al espa-cio interior del cloroplasto se le llama estroma.
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Pared celular
Proteína
Membrana plasmática y pared de una célula vegetal.
Membranaplasmática
Fosfolípidos
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Recordar
1. Haz un resumen de las distintaspartes de la célula y de sus funciones, indicandoaquellas que son exclusivas de las células animales y de las células vegetales.
2. ¿Qué es la cromatina?¿Qué son los cromosomas?
Comprender
3. Indicar en qué estructuras celularesse desempeñan las siguientesfunciones.
• Fotosíntesis.• Control del intercambio
de sustancias con el exterior.• Contener la información genética.• Síntesis de proteínas.• Respiración celular. • Transporte intracelular.• Digestión celular.
4. Las células del páncreas humanotienen muy desarrollado el aparatode Golgi. ¿Qué explicaciónencuentras para explicar esta propiedad? Comenta la respuesta con tus compañeros.
ACTIVIDADES
3. El núcleoEs la estructura más grande y fácilmente observable de la célu-la. Está rodeado por una membrana nuclear y su interior estáocupado por una sustancia, el nucleoplasma, donde se en-cuentran inmersos la cromatina y el nucléolo.
• La membrana nuclear es doble y está perforada por poros.Comunica con el retículo endoplasmático rugoso. Su fun-ción es regular el intercambio de sustancias entre núcleo y citoplasma.
• Nucléolo. Es una estructura esférica sin membrana formadapor ácidos nucleicos y proteínas.
• Cromatina. Es una sustancia amorfa que ocupa la mayorparte del núcleo. Está formada por ADN asociado a proteínas.Estas cadenas de ADN contienen la información genética dela célula.
Durante la división celular, la cromatina se condensa, forman-do estructuras más cortas, gruesas y visibles, los cromosomas.
Mitocondria
Cloroplasto
Flagelo
Centriolo
Aparato de Golgi
Retículoendoplasmático
rugoso
Vesículas aplanadas
Matriz
Grana
Tilacoide
Ribosomas
Cromosomadurante la divisióncelular
Membrananuclear
Nucléolo
Cromatina Núcleo
Corte
Microtúbulos Cresta
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TAREA 4.3
La nutrición celular. Metabolismo1. La nutrición de las célulasLa célula necesita energía para realizar sus activida-des y materia para construir sus componentes. Lanutrición celular asegura el intercambio de mate-ria y energía entre la célula y el medio.
La nutrición celular tiene tres fases:
• Entrada de materia y energía en la célula.
• Transformaciones de la materia y la energía en elinterior de la célula.
• Salida de materia y energía al medio externo.
2. El intercambio de sustanciasLa entrada y salida de materia en las células estácontrolada por la membrana plasmática, y se puederealizar de varias formas:
3. Tipos de nutrición celularLas células se pueden nutrir de formas diferentes,dependiendo del tipo de materia y energía que uti-lizan. Cuando incorporan materia orgánica e inor-gánica, decimos que la nutrición es heterótrofa,mientras que, si incorporan sólo materia inorgáni-ca, la nutrición es autótrofa.
Las células heterótrofas utilizan la energía químicaalmacenada en los enlaces de la materia orgánicaque incorporan. Por ello, en estas células la inges-tión de materia y energía se da conjuntamente. Lascélulas autótrofas generalmente utilizan energía lu-minosa que, mediante la fotosíntesis, transformanen energía química utilizable por las mismas. Todoslos animales, protozoos, hongos y muchas bacteriasestán formados por células heterótrofas. Las plantasverdes, las cianobacterias y un grupo importantede bacterias están formadas por células autótrofas.
4. Metabolismo celularLa materia y la energía que entran en las células su-fren complejas transformaciones químicas que ensu conjunto reciben el nombre de metabolismocelular. Todas estas reacciones están controladaspor unas proteínas llamadas enzimas.
El metabolismo celular tiene dos partes:
• Catabolismo. Es el conjunto de reacciones quí-micas mediante las cuales las células degradanlas moléculas más complejas, liberando energíaútil para la célula.
• Anabolismo. Es el conjunto de reacciones me-diante las cuales las células sintetizan sus propioscomponentes o sustancias para ser secretadas.Esta síntesis se realiza a partir de moléculas senci-llas y, para ello, la célula debe consumir energíaquímica.
Ósmosis. Es la forma habitualde intercambio de agua. Éstapasa por ósmosis de una diso-lución más diluida a otra másconcentrada, separadas poruna membrana semipermeable(como las celulares), que dejapasar el agua pero no las sus-tancias disueltas.
Endocitosis y exocitosis. Estetipo de intercambio se produ-ce con partículas y moléculasde gran tamaño, que se en-globan en vesículas. La endo-citosis es la entrada de sustan-cias, y la exocitosis la salida.
Difusión. Las moléculas pe-queñas y las solubles en agua,como los iones minerales y ga-ses como el O2 y CO2, atravie-san la membrana por difusiónde donde hay más concentra-ción a donde hay menos, singasto de energía.
Transporte activo. Se realizacon moléculas de mayor tama-ño o cuando éstas pasan de lazona de menor concentración aotra de mayor concentración.Este transporte requiere ener-gía y la participación de proteí-nas transportadoras de la mem-brana plasmática.
Moléculas complejas
Moléculas simples
CATABOLISMO ANABOLISMO
Moléculas simples
ENERGÍA
Construcción de la propia
materia celular
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5. El metabolismo en las células heterótrofasLas células heterótrofas utilizan la materia orgánica que obtie-nen del medio para obtener energía, mediante las reaccionesdel catabolismo. La molécula más utilizada para obtenerenergía es la glucosa. Ésta es sometida a diversas reaccionesquímicas en el interior celular, hasta que es degradada com-pletamente y convertida en dióxido de carbono (CO2).
Gracias a las reacciones del catabolismo, la célula obtieneenergía. Esta energía se invierte en producir una sustancia, elATP (adenosín trifosfato), que es la forma de energía químicaque utilizan las células. Esta molécula almacena energía en susenlaces, de tal forma que se puede descomponer en ADP(adenosín difosfato) y ácido fosfórico, liberando dicha energía.Por ello, cuando la célula produce energía, fabrica ATP a partirde sus componentes ADP y P, y cuando necesita esta energía,degrada el ATP en sus componentes.
Una vez obtenida la energía, ésta se aprovecha en los procesosanabólicos, por los que la célula produce la materia de sus pro-pios componentes. El proceso anabólico más importante quese produce en una célula es la síntesis de proteínas.
6. El metabolismo en las células autótrofasLas células autótrofas pueden transformar la energía luminosaen energía química (ATP). Este proceso del anabolismo tienelugar en los cloroplastos. La energía obtenida así la utilizan pa-ra sintetizar sustancias orgánicas a partir de sustancias inorgá-nicas del tipo del agua, CO2 y sales minerales. Éste es el proce-so que se denomina fotosíntesis.
Una parte de estos compuestos orgánicos sintetizados por lascélulas autótrofas son utilizados por las mismas para obtenerenergía mediante el catabolismo, y otra parte se utiliza para elanabolismo, la síntesis de sustancias más complejas compo-nentes de las estructuras celulares.
Comprender
1. Responde:
• ¿Cómo almacenan las células la energía química que obtienendurante el catabolismo, al degradar la materia orgánicaque obtienen del medio?
• ¿Qué son las enzimas y qué función realizan?
Explicar
2. ¿Qué diferencias y similitudesencuentras entre los siguientesconceptos?
• Anabolismo y catabolismo.• Metabolismo autótrofo
y heterótrofo.• Energía luminosa y energía solar.
ACTIVIDADES
Glucosa y otrasmoléculassencillas
ENERGÍA LUMINOSA(Radiación
solar)
Glucosa Agua
Agua
FOTOSÍNTESIS
Materia celular
Glucosa y otras moléculas
Reacciones del
catabolismo
Reacciones del
anabolismo
Materia celular
METABOLISMO EN CÉLULAS HETERÓTROFAS
METABOLISMO EN CÉLULAS AUTÓTROFAS
Dióxido de carbono Agua
Moléculas sencillas
Energía
Energía
Formación de ATP(almacén
de energía)
Conversión de ATP en ADP
(liberación de energía)
Moléculas orgánicassencillas
Energía química
(ATP)
Catabolismo
Dióxido de carbono
OxígenoDióxido
de carbono
Energía química
(ATP)
Otrasreacciones
delanabolismo
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78
TAREA 4.4
La reproducción celular. Mitosis y meiosis1. ¿Para qué sirve la reproduccióncelular?Mediante la reproducción celular, las células se di-viden formando nuevas células. En los organismospluricelulares esta división es imprescindible para elcrecimiento y para reponer las células que van mu-riendo en los tejidos. En el caso de los organismosunicelulares, la división celular es la forma normalde reproducción.
2. El ciclo celularDurante el período de vida de una célula se puedendiferenciar varias fases. De ellas, las más importan-tes son dos:
• La interfase es la fase en que la célula desarrollasu actividad normal. Crece hasta alcanzar un ta-maño determinado, y al final de este período seprepara para dividirse.
• La fase de división celular es el período en elcual la célula se divide para formar dos células hi-jas. La división celular se denomina mitosis, y consta de dos fases: la cariocinesis o divisióndel núcleo, con el reparto del material genéticoentre las células hijas, y la citocinesis o divisióndel citoplasma.
La duración de las diferentes fases del ciclo celularvaría mucho de unas células a otras. Así, por ejem-plo, existen células muy especializadas, como lasneuronas, que nunca se dividen y están siempre eninterfase. Otras, sin embargo, están siempre en di-visión, con interfases prácticamente inexistentes,como ocurre con las células de los tejidos de creci-miento vegetales.
3. El material genético y los cromosomasCuando una célula entra en división, experimentauna gran cantidad de transformaciones que afec-tan tanto al núcleo como al citoplasma. Pero, sinlugar a dudas, las más espectaculares son las queafectan al material genético.
El ADN que en un núcleo interfásico se encuentraen forma de cromatina, se duplica antes de iniciar-se la división. Cuando ésta se va a iniciar, las fibras de cromatina con su ADN, ya duplicado, em-piezan a plegarse sobre sí mismas y se transformanen unas estructuras mucho más gruesas y cortas,que son visibles al microscopio óptico. Estas estruc-turas son los cromosomas.
Al principio de la división, los cromosomas apa-recen separados en dos partes denominadas cro-mátidas, unidas entre sí por un punto llamadocentrómero, pero al final de la división ambas cro-mátidas se separan, de forma que cada una de lascromátidas de un cromosoma va a una de las célu-las hijas.
El número de cromosomas de las células de una es-pecie siempre es constante: por ejemplo, las célulasde la especie humana tienen 46 cromosomas. En lamayor parte de las especies este número es par(2n) y por ello se las denomina células diploides.Esto se debe a que poseen dos series de cromoso-mas iguales dos a dos. A los cromosomas de cadapareja se les denomina homólogos.
Existen otras células que sólo presentan una seriede cromosomas y, por tanto, la mitad (n); a estascélulas se las llama haploides. Generalmente, enlas especies con células diploides estas células ha-ploides son los gametos o células reproductorasque se originan en la reproducción sexual.
F
Aumento de tamañode lacélula
Fases del ciclo celular.
Período de división celular
Período de interfase
Cromatina
Cromosomas
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4. La mitosisLa mitosis es el proceso de división celular que se da en la re-producción de los organismos unicelulares y en el crecimientode los organismos pluricelulares. Se trata de una división celularconservadora, ya que las células hijas que se forman conservanel número de cromosomas y la información genética de la célula que la origina. Es decir, las células hijas son idénticasentre sí e idénticas a la célula madre.
La primera parte de la mitosis es la cariocinesis o división delnúcleo. Esta etapa tiene cuatro fases, denominadas profase,metafase, anafase y telofase.
1. Profase. Comienza con la aparición de los cromosomas,que empiezan a hacerse visibles al microscopio óptico. Loscentríolos comienzan a separarse y a emigrar a los polos dela célula. Desaparece el nucléolo y la membrana nuclear sedesorganiza y termina por desaparecer también.
2. Metafase. Durante esta fase, los cromosomas están per-fectamente formados. Aparece el huso acromático, unconjunto de fibras de proteínas que une los dos centríolos.Los cromosomas se disponen en el plano ecuatorial de lacélula, y se unen a las fibras del huso.
3. Anafase. Los cromosomas se rompen por el centrómero y se dividen en sus dos cromátidas. Cada cromátida se dirigehacia un polo opuesto de la célula.
4. Telofase. Finaliza la emigración de las cromátidas. En cadapolo de la célula las cromátidas comienzan a desaparecer(se desenrollan las fibras de cromatina que las formaban).Se forman las membranas nucleares de los dos nuevos nú-cleos y aparecen los nucléolos.
Con la telofase finaliza la cariocinesis y comienza la citocinesis,es decir, la división de la célula en dos nuevas células hijas. Éstase puede realizar de dos maneras:
• Estrangulamiento. Aparece un surco en la zona ecuatorial dela célula que se va acentuando, hasta terminar dividiendo a lacélula en dos. De esta forma se dividen las células animales.
• Tabicación. Se va creando una membrana plasmática en lazona ecuatorial que finalmente divide a las dos células. Éstaes la forma de división típica de las células vegetales.
PROFASE
PRINCIPIO DE LA METAFASE
METAFASE
ANAFASE
TELOFASE
CITOCINESIS
Centríolos
Cromatinacondensándose
Cromosomas
Separaciónde lascromátidas
Huso acromático
Membrana nuclear
Cromatina
Células hijasCélula
animal
Estrangulamiento
Célula vegetal
Tabicación
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80
TAREA 4.4
La reproducción celular. Mitosis y meiosis
5. La meiosisLa meiosis es otro tipo de división celular. Es una división muyespecial, que sólo la pueden experimentar células diploides y está relacionada con la reproducción sexual. Sucede, porejemplo, durante la formación de los gametos en los indivi-duos que tienen células diploides.
El resultado de la meiosis es no sólo la creación de células hijas,sino la división del material genético, de forma que a partir deuna célula madre diploide aparecen cuatro células hijas haploi-des, es decir, exactamente con la mitad de cromosomas que lacélula inicial.
La meiosis consta de dos divisiones sucesivas:
• Primera división meiótica. Es una división muy semejantea la mitosis, pero con una importante diferencia: en la ana-fase, los cromosomas no se rompen en sus cromátidas, sinoque emigran enteros a los polos, de tal forma que, si un cro-mosoma emigra a un polo, su homólogo lo hace al opuesto.Como consecuencia de ello, en esta fase tiene lugar la re-ducción del número de cromosomas a la mitad.
• Segunda división meiótica. Es una mitosis normal, sin nin-guna diferencia significativa con la ya descrita anteriormente.
Como consecuencia de la meiosis, a partir de una célula diploi-de se forman cuatro haploides, distintas entre sí y distintas dela célula madre. Por ello, la meiosis es una fuente importantede variabilidad genética en los organismos con reproducciónsexual.
Recordar
1. En el supuesto de una céluladiploide de 26 cromosomas,responde a las siguientescuestiones:
• ¿Cuál sería su número haploidede cromosomas?
• ¿Cuántos pares de cromosomashomólogos tendría? ¿Por qué?
• ¿Cuántos cromosomas tendría al final de la primera divisiónmeiótica?
• ¿Cuántos cromosomas tendría al final de la meiosis?
Comprender
2. ¿Por qué crees que una célulahaploide no puede experimentarnunca una meiosis?
3. Elabora con plastilina unos modelosde dos pares de cromosomashomólogos y realiza con ellos una simulación de lo que ocurriríaen las diferentes fases de la mitosisy meiosis, comparando los resultados finales de ambos procesos.
ACTIVIDADES
Primera división
Segunda división
Profase I Metafase I Anafase I Telofase I-citocinosis
Telofase II-citocinosis
Profase IIMetafase IIAnafase II
Mitosis
Meiosis
Célula inicial2n cromos.
Célula inicial2n cromos.
4 células con n cromosomas
2 células con2n cromos.
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81
1. Las células se relacionan con el medioLas células se relacionan con el medio que las ro-dea. Reciben una serie de estímulos que les permi-ten conocer las condiciones físico-químicas del me-dio externo. Estos estímulos son de naturaleza muyvariable: químicos, luminosos, térmicos, etc. Depen-diendo de los estímulos que reciben, las célulasresponden de una forma adecuada. El conjuntode respuestas de las células tiene como objetivoasegurar su supervivencia.
Las respuestas de las células a los diferentes estí-mulos pueden ser muy diferentes y pueden mani-festarse en cambio de forma, movimiento, cambiosen el metabolismo, secreciones, etc. Las respues-tas de movimiento se denominan tactismos, quepueden ser positivos o negativos dependiendo desi se acercan o alejan del estímulo. Así podemoshablar de fototactismo, quimiotactismo, termotac-tismo, etc.
El movimiento celular se realiza de tres formas: me-diante pseudópodos (por ejemplo, en las amebas),por flagelos (en los protozoos flagelados) y me-diante cilios (en los protozoos ciliados, como el pa-ramecio).
En algunas ocasiones, cuando las condiciones am-bientales son muy adversas, las células se enquis-tan, recubriéndose de una pared protectora dura y resistente y reduciendo al mínimo su actividadmetabólica.
En los organismos pluricelulares, las células se unenpara formar tejidos, estableciendo conexiones en-tre ellas para asegurar el funcionamiento integral y coordinado de tejidos y órganos. El control de lasfunciones de todas estas células se logra mediantelos complejos sistemas de coordinación e integra-ción que estudiamos en cursos anteriores.
TAREA 4.5
Las funciones de relación en la célula
Ameba. • ¿Qué se puede decir sobre la función
de relación de este protozoo, una célula de vida libre?
Recordar
1. Explica:
• ¿En qué consisten las respuestasque muestran las células frente a los estímulos del medio?
• ¿Cómo reaccionan las células, en algunas ocasiones, ante circunstancias ambientalesmuy adversas?
Comprender
2. ¿Qué ocurriría en un organismopluricelular si las células que loforman no fueran sensibles?¿A qué tipo de estímulos seránsensibles los siguientes tipos de células humanas?
• Células de los ovarios sensibles a determinados tipos de hormonas sexuales femeninas.
• Los conos y bastones de la retinadel ojo.
ACTIVIDADES
Movimiento flagelar
Movimiento ciliar
Movimiento ameboide(mediante pseudópodos)
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RESUMEN DE LA UNIDAD
82
• Las células son las estructuras más pequeñas queexisten dotadas de vida. Por ello son capaces derealizar las funciones propias de todos los seresvivos: nutrición, reproducción y relación.
• Todos los seres vivos están formados por células;los más sencillos por una sola y los más comple-jos por infinidad de ellas.
• Existen diferentes tipos de células. Por su com-plejidad, podemos diferenciar dos tipos: proca-riotas y eucariotas. Según el tipo de organismo,podemos distinguir células animales y vegetales.
• Las células eucariotas están formadas por una mem-brana plasmática, un citoplasma y un núcleo. Den-tro del citoplasma y el núcleo hay una gran canti-dad de orgánulos con funciones muy diferentes.
• Mediante la nutrición, las células son capaces deintercambiar materia y energía con su entorno.En su interior se producen una serie de reaccio-nes químicas muy complejas que constituyen elmetabolismo celular.
• Existen dos tipos básicos de reacciones metabóli-cas: el anabolismo (de síntesis) y el catabolismo(de degradación).
• La nutrición en las células puede ser autótrofa y he-terótrofa, dependiendo del tipo de materia y ener-gía que utilicen para la misma.
• Las células pueden dividirse de dos formas dife-rentes: por mitosis y por meiosis. La mitosis es laforma más normal de división celular en los orga-nismos diploides. Mediante esta división se man-tienen constantes el número de cromosomas y lainformación genética de las células. Es, pues, unadivisión conservadora. La meiosis se produce enlos organismos diploides para formar los game-tos en la reproducción sexual. En esta división ce-lular se reduce a la mitad el número de cromoso-mas y no se mantiene la información genética.
• Las células son capaces de responder de formasmuy diversas ante los estímulos ambientales.
Sección transversal del tallo de una planta. Se aprecia elcaracterístico aspecto poligonal de las células vegetales
Completa el mapa del tema
realizan las tres funciones
se dividen por
LAS CÉLULAS
son la unidad mínima
de la vida
según la teoría celular
obtienen materiay energíamediante
que tiene dos partes
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83
Test de conocimientos
Define los siguientes orgánulos, partes decélulas y sustancias, e indica dónde se en-cuentran en las células.
• Retículo endoplasmático rugoso.• Cromatina.• Membrana plasmática.• Membrana nuclear.• Tilacoide.• Ribosomas.• Aparato de Golgi.• Nucleoplasma.• Cresta mitocondrial.
Identifica los siguientes orgánulos. Escribesus nombres y los de las partes que se indi-can en cada uno de ellos.
Todas las células de un organismo plurice-lular proceden de una misma célula huevoque se divide infinidad de veces por mito-sis. Responde a las siguientes preguntas:
• ¿Por qué son genéticamente idénticas to-das estas células?
• ¿Por qué, si todas estas células son idénti-cas genéticamente, existe esa gran diver-sidad de formas y funciones en las célulasde los organismos pluricelulares?
3
2
1 El dibujo siguiente muestra un cariotipohumano, perteneciente a una mujer. Res-ponde a las preguntas que se plantean acontinuación:
• ¿Pertenece a una célula haploide o diploi-de? ¿Por qué?
• ¿Por qué están los cromosomas ordena-dos por parejas?
• ¿Son todas las parejas de cromosomas idén-ticas en los cariotipos de hombres y mujeres?
• ¿Por qué crees que puede existir algunadiferencia en algún par de cromosomas?
De las siguientes reacciones metabólicas dicuáles son anabólicas y cuáles catabólicas.Justifica tu respuesta.
• Glucosa 2 Ác. Pirúvico � Energía.• Aminoácidos � energía Proteínas.• ATP ADP � Ác. fosfórico � Energía.• 6 CO2 � 6 H2O � Energía Glucosa.
Realiza un cuadro en el que puedas compararla mitosis y la meiosis. Después responde:
• ¿Cuál es la diferencia fundamental en elresultado de los dos distintos procesos dedivisión celular?
• Si la primera división meiótica es similar auna mitosis, ¿en qué punto de dicha divi-sión está la clave de que las células hijas ten-gan la mitad de la dotación cromosómicade la célula madre? ¿Por qué sucede esto?
• En la especie humana, la meiosis se produceúnicamente en la formación de gametos.¿Qué sucedería si no se produjese la meio-sis durante la gametogénesis? ¿Qué suce-dería si se produjera, en cambio, duranteel crecimiento de un tejido no sexual?
6
F
F
F
F
5
4
Actividades
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Test de capacidades
Actividades
Interpretación de imágenes
Observa esta fotografía de una célula vistaal microscopio electrónico e identifica todoslos orgánulos celulares que veas en ella.¿Qué tipo de célula crees que es: animal ovegetal? ¿Por qué?
Las fotografías siguientes muestran diferen-tes tipos de células. Obsérvalas detenidamentey contesta a las siguientes preguntas:
• ¿Cuáles de estas células pertenecen a orga-nismos unicelulares y cuáles a pluricelulares?
• ¿Cuáles son procariotas?• ¿Cuáles son autótrofas y cuáles heterótrofas?
2
1
Elaboración e interpretación de esquemas
El presente esquema muestra una reacciónquímica que corresponde a un proceso co-mentado en el texto. Analízalo y responde.
• ¿A qué proceso se refiere? ¿Cuál es la mo-lécula inicial? ¿Cuáles son las moléculas fi-nales?
• ¿Qué función cumple la primera moléculaen las células?
Copia y completa el siguiente esquema so-bre el metabolismo. Después, responde a lascuestiones que se plantean.
• ¿Por qué se dice que, en todos los seres vi-vos, el catabolismo y el anabolismo están,de alguna forma, acoplados?
• ¿Qué se obtiene en el catabolismo, impres-cindible para la realización del anabolis-mo, en los seres heterótrofos?
• ¿Podrías decir si el esquema muestra lasreacciones metabólicas que se producen enuna célula autótrofa o en una heterótrofa?¿Por qué? ¿Qué habría que añadir al es-quema para que representase las reaccionesque suceden en las células de las hojas deuna planta?
4
3
84
ATP ADP
P
Energía
Energía(ATP)
Catabolismo Anabolismo
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El cáncer, una enfermedad celular
En el organismo humano se producen constante-mente divisiones celulares por mitosis, a la vez quediversas células mueren de una forma controlada(proceso llamado apoptosis). Cuando se altera elequilibrio entre la división celular y la muerte decélulas, aparece una proliferación celular descon-trolada y, como consecuencia de ello, un cáncer. Eneste complejo proceso están implicados múltiplesfactores, entre los que podemos destacar dos:
• Factores externos. Son agentes físicos o químicosque alteran los ciclos de división celular. Entreellos están la nicotina del tabaco, las radiacionesultravioleta, los rayos X, las radiaciones iónicas, laradiactividad, etc.
• Factores internos. En la aparición del cáncer es-tán implicados genes que, en conjunto, se lla-man oncogenes. Destaca el oncogén «p53», quese encuentra alterado o ausente con mucha fre-cuencia en los tumores humanos malignos.
La acción de ambos factores es complementaria, yaque en la mayor parte de los casos los factores ex-ternos son agentes mutagénicos que actúan a nivelcelular alterando estos oncogenes.
Piensa en lo que sabes sobre el cáncer y responde.
1. ¿Cómo crees que actúan los factores ambienta-les en la proliferación del cáncer?
2. ¿Por qué crees que personas con antecedentesfamiliares en algunos tipos de cáncer son some-tidas a controles periódicos para la deteccióntemprana de los mismos? ¿Crees que el cánceres una enfermedad hereditaria? ¿Por qué?
3. ¿Qué productos que se consumen habitualmen-te en nuestra sociedad son reconocidos comoagentes cancerígenos? Cita al menos uno.
4. ¿Qué acciones consideras fundamentales en lalucha contra el cáncer?
Test de responsabilidadObservación de células epidérmicas de distintos tipos de hojas
Material
• Microscopio óptico.• Portaobjetos y cubreobjetos.• Pinza y aguja enmangada.• Laca para uñas transparente.• Hojas de diversas plantas. Es conveniente que su
superficie sea lo más lisa posible (seleccionar di-ferentes tipos de hojas).
Método
• Limpiar con cuidado la superficie de las hojas y cubrirla con la laca transparente de uñas.
• Esperar unos minutos para que se seque perfec-tamente.
• Separar la fina película de laca que se ha formadocon las pinzas y la aguja. Esta capa es una copiaexacta de la superficie de las hojas.
• Poner esta película sobre el portaobjetos y taparcon el cubreobjetos.
• Observar la preparación al microscopio. Primerocon pocos aumentos y posteriormente realizaruna observación a 500 o 600 aumentos.
Resultados
Se deben observar perfectamente las células epi-dérmicas de las distintas hojas y en las muestras sepodrán apreciar las diferencias entre las célulasepidérmicas de las plantas monocotiledóneas y di-cotiledóneas. También se podrán observar los esto-mas de las epidermis y las diferencias de los mismosentre estos dos grupos de plantas.
Experiencia
85
Células cancerosas observadas al microscopio electrónico.
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Los virus
En la frontera de la vida
Como has estudiado en esta unidad, las estructuras más pequeñas que existen dotadasde vida son las células. Sin embargo, existen unas partículas acelulares (que no son células ni están constituidas por ellas) con ciertaspropiedades muy cercanas a la vida y que se denominan virus. Estas partículas sonestructuralmente muy sencillas; las más simplesestán formadas por una envoltura de proteínasque protege a su material genético, un ácidonucleico que puede ser una corta cadena de ADN o ARN.
Los virus no pueden nutrirse ni dividirse por ellos mismos, por eso deben parasitar célulasque realizan estas funciones vitales para ellos.Por ello, son parásitos intracelulares obligados.Entran en las células y manipulan su metabolismo para que fabriquen los componentes de nuevos virus. La célula
infectada se pone al servicio del virus y, una vez acabada la síntesis de sus componentes, muere.
La acción de los virus no sólo provoca la muertede las células. En el organismo infectado, la presencia de los virus suele provocarenfermedades, trastornos diversos e inclusopuede provocar la muerte.
La diversidad de los virusCuando hablamos de virus, normalmente pensa-mos en los que afectan a las personas, como el dela gripe, el del sarampión o el del sida. En realidad,los virus afectan a todos los seres vivos. Hay algu-nos especializados en parasitar a los seres huma-nos, otros afectan a los animales, los hay que para-sitan exclusivamente plantas y otros que afectansólo a las bacterias. La mayoría muestran una espe-cificidad muy alta: es decir, afectan a una especiede ser vivo y sólo a esa especie. Por ejemplo, el vi-rus del mosaico del tabaco causa esta enfermedadúnicamente en las plantas de tabaco.
Existen virus muy simples, formados exclusivamentepor una cápsula proteica y el ácido nucleico: éstosson, por ejemplo, algunos de los virus que infectanbacterias. Otros, en cambio, son considerablementemás complicados. Su cubierta proteica es compleja,e incluso tienen una envoltura adicional que los hacemás resistentes. Es el caso del virus de la gripe.
Una característica común a muchos virus es su ca-pacidad de cambiar. Habrás observado que algu-nos virus nos afectan una sola vez en la vida: porejemplo, el virus del sarampión nos produce estaenfermedad una vez, pero después de recuperar-
nos no nos vuelve a infectar aunque estemos encontacto con personas enfermas de sarampión. Estosucede porque nuestro sistema inmunitario ha esta-do en contacto con el virus y lo conoce, sabe cómoluchar contra él. En cambio, en el caso de la gripe,podemos contraer la enfermedad año tras año. Estoes así porque el virus cambia. Cada año el virus esligeramente diferente al del año anterior y producela enfermedad porque nuestro sistema inmunitariono lo reconoce.
86
Modelo informático del virus del sida.
Virus del mosaico del tabaco, fotografiado con unmicroscopio electrónico.
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SALUD EN EL AULA
ningún problema, pero en el pasado era una enfer-medad mortal. Muchas veces la muerte no se de-bía al virus, sino a bacterias que aprovechaban ladebilidad de la persona griposa para infectarla,causando enfermedades más graves.
El virus del herpes es bastante conocido por su mo-lesta aparición, que frecuentemente se manifiestaen forma de erupción o de calentura. Este mismovirus produce la varicela, enfermedad infantil queprovoca la aparición de vesículas por todo el cuer-po, con intenso picor y fiebre alta. En los niños, laenfermedad es leve y cursa en cuatro o cinco días.En los adultos la erupción es más intensa y moles-ta, la fiebre más alta y el período de recuperaciónmayor. Por otra parte, puede provocar la apariciónde otros trastornos, en ocasiones peligrosos.
Por último, el sida se debe a un virus complejo, queataca a células del sistema inmunitario humano, loslinfocitos, dejando por tanto al organismo indefen-so ante el más leve catarro y produciendo, en mu-chos casos, graves alteraciones y la muerte. En laactualidad, el tratamiento del sida ha avanzadotanto que muchos enfermos viven con la enferme-dad sin apenas trastornos, como cualquier enfermocrónico.
Algunas enfermedades causadas por virus
Sin duda, la enfermedad más habitual de todas lasque tienen origen vírico es el resfriado común. Sedebe a un virus muy cambiante, tanto que a lo largode un año nos puede infectar tres o cuatro veces.Los síntomas son conocidos por todos: inflamaciónde las mucosas nasal y faríngea, malestar general y,en algunas ocasiones, fiebre. No existe ningún re-medio contra la enfermedad, salvo quizá algunosfármacos que atenúan los síntomas. Los médicosrecomiendan exclusivamente el reposo y beber mu-cha agua. El virus se contagia por vía nasal y bucal,pero puede resistir un cierto tiempo expuesto al ai-re, por lo que puede transmitirse también al dar lamano a una persona enferma y luego tocarse la ca-ra. Una forma de evitar el contagio es extremar lahigiene y lavarnos las manos con frecuencia.
La gripe también es una enfermedad vírica, que ha-bitualmente se confunde con el catarro, pero quees más grave. Produce fiebre alta, decaimiento ge-neral, sensación de cansancio y a veces fuertes do-lores musculares. Su único remedio es guardar ca-ma unos días. En la actualidad, una gripe no es
DEBATE INVESTIGACIÓN
Seres vivos, ¿sí o no?
Debido a su simplicidad e incapacidad de poder vivirde una forma autónoma, en la comunidad científi-ca existe la controversia de si se puede o no conside-rar seres vivos a estas partículas, sin que hasta el mo-mento exista un consenso total sobre dicho tema.
• ¿Qué opinas sobre la controversia de si los virus sono no seres vivos? Da algunas razones a favor y encontra.
Enfermedades víricas
Investiga sobre las enfermedades que causan los vi-rus. Haz una lista de las más comunes, marcando lasque tú o alguien de tu familia o amigos ha contraídoen alguna ocasión. Si es posible, anota los síntomas.
A continuación, busca información en fuentes diver-sas y responde.
• Como sabes, una de las enfermedades más fre-cuentes causadas por un virus es la gripe. ¿Recuer-das qué tipo de medicación te prescribe tu médicocuando contraes esta enfermedad? ¿Suelen estarincluidos en esta prescripción los antibióticos? ¿Porqué?
• ¿Existe alguna forma de prevenir el contagio de lasenfermedades víricas? Infórmate sobre las medidaspreventivas que se suelen tomar, especialmente so-bre la vacunación. Haz una lista de las vacunas quehas recibido.
Imagen del virus del Ébola al microcospioelectrónico.
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88
1. Observa las fotografías y responde.
• ¿Por qué es tan variada la coloración de los perros? ¿De qué depende?
• ¿Por qué crees que los cromosomas adquieren el aspecto de la fotografía durante la división celular?
• ¿Qué significa que una enfermedad es genética?
2. De las siguientes características, señala las que se transmiten de padres a hijos yexplica las que no lo hacen.
• Color de los ojos• Musculatura de atleta• Número de huesos del
cuerpo• Inteligencia• Color del pelo• Tatuajes• Posición de las orejas• Obesidad
La herencia
1. PANORAMA: Conceptos básicos de Genética.
2. ¿Qué investigó Mendel?3. ¿Dónde están
los factores hereditarios?4. La transmisión
de los caracteres en el ser humano.
5. ¿Qué son las mutaciones?
SALUD EN EL AULA• Aplicaciones
de la Genética.
EXPRESA LO QUE SABES
Contenidos
05
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Guía yrecursos
89
Conceptos previos de Biología
1. Las partes de la célula.
Recuerda que las partes que forman las células de los seres eucariotas son:
• La membrana celular, que mantiene a la célulaseparada del exterior al mismo tiempo que actúacomo una «aduana» permitiendo el paso de sustancias en ambos sentidos.
• El citoplasma, donde se encuentran los orgánulos celulares y los componentes del citoesqueleto que dan la forma a la célula.
• El núcleo, en cuyo interior se encuentra la cromatina y que durante la mitosis se transforma en cromosomas.
• La cromatina y los cromosomas llevan toda la información necesaria para la vida de la célula.
2. La reproducción celular.
Recuerda que existen dos formas de reproduccióncelular:
• La mitosis es un proceso por el que una célulamadre se divide en dos células hijas idénticas.
• La meiosis es un proceso por el que una célulamadre se divide generalmente en cuatro célulashijas con la mitad de cromosomas cada una.
3. Reproducción de los seres vivos.
Recuerda que existen dos tipos de reproducción:
• Asexual, en la que un ser es capaz de producirotro igual a sí mismo sin necesidad de una pareja.
• Sexual, en la que es necesaria una pareja de individuos de distinto sexo para producir otro nuevo.
Conceptos previos de Matemáticas
1. Cálculo de proporciones y porcentajes.
Recuerda que:
• Proporción es una forma de expresar una cantidad en relación con otra total; se escribe en forma de fracción o quebrado (1/4).
• Porcentaje es aquella proporción cuya cantidadtotal es 100; su símbolo es % (25 %).
2. Cálculo de probabilidades.
Recuerda que la probabilidad de que ocurra un suceso es la relación entre los casos favorablesy los casos posibles.
P � �C
C
.
.
fa
p
v
o
o
s
r
i
a
b
b
le
le
s
s�
(La probabilidad de que nazca una niña será 1/2,ya que hay un caso favorable, «niña», frente a dos casos posibles, «niño o niña».)
¿QUÉ DEBES SABER?
PIENSA Y RESPONDE• ¿Se pueden dividir todas las células de los seres
vivos por mitosis?• ¿Y por meiosis? • ¿Se pueden fecundar dos células cualesquiera
de dos seres vivos?
Una manada de caballos está formada por 160 caballosde color castaño y 8 de color blanco. Calcula:• ¿En qué proporción se encuentran?• ¿Qué porcentaje hay de caballos blancos?• Al coger uno al azar, ¿qué probabilidad existe
de que sea castaño? ¿Y de que sea blanco?
MITOSIS
Profase
TelofaseAnafase
Metafase
CentriolosCromosomas
Formación de célulashijas
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TAREA 5.1: PANORAMA
Conceptos básicos de Genética1. VocabularioEstos términos te serán de gran ayuda en la com-prensión de los conceptos que vas a ir trabajando a lo largo de este tema. Recurre a ellos cada vezque lo creas necesario.
• Genética. Es la parte de la Biología que estudiala transmisión de las características de un indivi-duo a sus descendientes.
• Carácter o factor hereditario. Es cada una delas características que se heredan de padres a hi-jos (color de ojos, número de dedos, etc.).
• Gen. Cada trozo del ADN del núcleo de la célulaen el que está localizada la información para uncarácter; hay siempre una pareja de genes paracada carácter (se les simboliza con letras A, a, B,b, C, c, etc.).
• Alelo. Cada uno de los genes de la pareja queda información sobre un carácter en la célula.
• Alelo dominante. Es el gen que impide la expre-sión de su compañero (se le simboliza con letrasmayúsculas: A, B, C, etc.).
• Alelo recesivo. Es el gen que deja de expresarsesi su compañero es dominante (se le simbolizacon letras minúsculas: a, b, c, etc.).
• Homocigótico o de raza pura. Es el individuoque tiene para un carácter determinado los dosalelos iguales (se le simboliza con parejas de letrasiguales: AA, aa, BB, bb, etc.).
• Heterocigótico o híbrido. Es el individuo quetiene para un carácter determinado los dos alelosdistintos (se le simboliza con parejas de letras unamayúscula y otra minúscula: Aa, Bb, Cc, etc.).
• Gameto. Es cada una de las células sexuales quese unirán con las del otro sexo en la fecundaciónpara dar lugar a un nuevo individuo. Los femeni-nos son los óvulos y los masculinos, los esperma-tozoides. Cada gameto lleva la mitad de la infor-mación de una célula tipo. Para cada carácterlleva un solo alelo.
• Cigoto. Es la primera célula del nuevo individuo;es el resultado de la unión de los dos gametos.Vuelve a tener para cada carácter una pareja dealelos.
• Genotipo. Es el conjunto de genes que lleva unser vivo en cada una de sus células.
• Fenotipo. Es el conjunto de características quese expresan o se manifiestan en un ser vivo.
2. Esquemas de GenéticaEn este tema se emplean unos esquemas a modode herramientas muy útiles para la resolución y lailustración de problemas.
• Cruce. Simboliza la unión sexual de una pareja y la descendencia probable. Primero se colocanlos padres indicando sus fenotipos y sus genoti-pos, separados por un aspa (�). Después se indi-can los gametos que produce cada uno con susgenotipos y porcentajes. A continuación se com-binan mediante flechas cada gameto del padrecon cada uno de la madre, y viceversa, para ob-tener las combinaciones posibles. Por último seindican los hijos resultantes con sus genotipos,fenotipos y porcentajes de ambos.
• Cuadro de Punnet. A veces, la obtención de losgenotipos de los hijos no es tan sencilla al tenermuchos más gametos posibles; en ese caso esnecesario fabricar una tabla de doble entrada.Colocamos en la primera columna los gametosdel padre; en la primera fila, los de la madre, y enlas casillas, los genotipos de los hijos obtenidos.Los fenotipos se pueden poner aparte, así comolos porcentajes que les corresponden a cada unoen el cruce de que se trate.
aabbAaBb aaBbAabbab
b
aAB
AABBAB
AABb
AaBB
Ab
AABb
aB
AaBB
ab
AaBb
Ab AAbb AaBb Aabb
aB AaBb aaBB aaBb
Hijo
s (F
1)Fenotipos
Genotipos
Genotipos
Fenotipos
Normal
�
Normal Albino
AlbinoAa
Aa aa
A50 %
50 % 50 %
a50 %
a100 %
aa
Gam
eto
sPa
dre
s (P
)
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91
Recordar
1. De las palabras del vocabulario de la página anterior elige aquellas que se simbolizan con letras e intenta diferenciarlas.
2. Haz una lista de los pasos que se deben seguir para hacer un cruce correctamente.
3. Haz un árbol genealógico sencillode tu familia.
Comprender
4. Responde:
• ¿Por qué el cuadro de Punnettiene doble entrada?
• ¿Qué significa que en un cruceentre dos individuos hay un 50 %de probabilidades de que nazcandescendientes albinos?
ACTIVIDADES
• Árboles genealógicos. Son esquemas en los que se repre-sentan las personas de varias generaciones que están empa-rentadas entre sí. Se utilizan símbolos sencillos para distin-guirlos, también se indican las relaciones que unen a loscomponentes de la familia. Las generaciones estudiadas serepresentan con números romanos (I, II, III, IV, etc.) y los indi-viduos, dentro de la misma generación, con números arábi-gos (1, 2, 3, etc.). Los árboles genealógicos deben ser clarosy contener el mayor número de individuos para ser útiles. Seemplean para estudiar las enfermedades hereditarias, sucomportamiento y su probabilidad de aparición en futurosindividuos.
PIENSA Y RESPONDE• En muchos cuadros
que representan a las familias reales europeas podemos observar la herencia de algunos caracteres. En la foto, ¿qué rasgos que se transmitan de padres a hijos puedes apreciar?
• ¿Cómo se puede predecir una enfermedad hereditaria dentro de una familia que suele padecerla?
• ¿Se pueden seguir los rasgos no hereditarios de varias generaciones de personas haciendo un árbol genealógico? ¿Por qué?
I
II
1
1
2
2 3 4 5 6
1 2 3 4 5 6 7
1 2 3 4 5
1 2 3
Hombre Mujer
Pareja
Gemelos
Muertos
Parejacosanguínea
Afectados de una enfermedad
Portadores dela enfermedad
Hermanos representadospor orden de nacimientoIII
IV
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TAREA 5.2
¿Qué investigó Mendel?
Cuando Mendel publicó sus investigaciones, en1866, pasaron desapercibidas. En 1900, Hugo deVries, Correns y Tschermak por separado, realiza-ron investigaciones que les llevaron a las mismasconclusiones que a Mendel. Reconocieron su méri-to dándole su nombre a las tres leyes fundamenta-les de la Genética.
2. Primera ley de Mendel (o de la uniformidad)Lo primero que descubrió fue que si se cruzabandos individuos diferentes pero homocigóticos(de razas puras), su descendencia era uniforme(todos iguales).
Para asegurarse de que una planta era homocigó-tica, Mendel la cruzaba consigo misma y vigilabaque sus descendientes fueran iguales a la proge-nitora.
Al cruzar una planta homocigótica de semillasamarillas con otra también homocigótica, pero desemillas verdes, las plantas resultantes sólo produ-cían semillas amarillas. La planta AA sólo producegametos A y la planta aa sólo gametos a.
Lo que ocurría era que de alguna manera el colorverde de uno de los padres no aparecía en la des-cendencia. Se habla entonces de dominancia: el ca-rácter «color de la semilla» se hereda mediante unapareja de alelos, uno dominante, que correspondea «amarillo» (A), y otro recesivo, que corresponde a«verde» (a); los padres eran homocigóticos AA y aa(amarillo y verde), lo que hace que los hijos sean heterocigóticos Aa y amarillos porque el alelo do-minante no deja expresarse al recesivo.
3. Segunda ley de Mendel (o de la segregación independiente)Cuando Mendel cruzó entre sí a los descendientesobtenidos (F1) para comprobar si se comportabancomo sus padres y, por lo tanto, eran homocigóti-cos, comprobó que en la segunda generación (F2)aparecían dos tipos de semillas, tres amarillas porcada una verde (3:1). Las semillas verdes volvían aaparecer, lo que significaba que las F1, a pesar deser amarillas, llevaban la información para el colorverde.
En efecto, las semillas de la generación F1 eran he-terocigóticas (Aa) y producen gametos de dos tiposA y a. Los dos factores hereditarios que infor-man sobre un mismo carácter no se fusionan, y durante el proceso de formación de los ga-metos se segregan, o sea, se separan.
92
OBSERVACIÓN
1. Los guisantes1. Busca en libros de texto o en una enciclo-pedia información sobre la forma de laplanta de los guisantes, cómo se reproduce,sus variedades y las que utilizó Mendel.
• Describe los pasos desde que se planta unasemilla hasta que se producen nuevas semillas.
• ¿Por qué utilizó Mendel plantas de guisantesy no otros vegetales o incluso animales?
2. Organiza la información.
• Haz una lista de los caracteres (factores here-ditarios) de los guisantes que utilizó Mendel.
Fenotipo
Genotipo
Gametos
Aa
A100 %
AA aaP
F1
Amarillo Verde
a100 %
Amarillo
Genotipo
Fenotipo
100 % descendientes amarillos
Fenotipo
Genotipo
Gametos
Genotipo
Fenotipo
Amarillo Amarillo
Aa
Aa Aa Aa aa
75 % amarillos 25 % verdes
Aa
A50 %
a50 %
A50 %
a50 %
F1
F2
�
�
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93
4. Tercera ley de Mendel (o de la combinación independiente)Al estudiar el comportamiento de dos caracteres almismo tiempo, como el color (amarillo o verde) y latextura de la superficie (lisa o rugosa), Mendel en-contró que, si partía de homocigóticos amarillos ylisos (AABB) y verdes y rugosos (aabb), en la prime-ra generación obtenía una descendencia uniformede color amarillo y textura lisa (AaBb), pero en la se-gunda generación obtenía todas las combinacionesposibles de fenotipos en las siguientes proporciones:
• 9/16 amarillos y lisos
• 3/16 amarillos y rugosos
• 3/16 verdes y lisos
• 1/16 verdes y rugosos
Al comprobar por separado los caracteres vio quehabía 12/16 de amarillos frente a 4/16 de verdes y 12/16 de lisos frente a 4/16 de rugosos, lo quesignificaba el 75 % y el 25 % (3:1) como ya sucedíasegún la ley de la segregación independiente. Porlo que dedujo que, cuando varios caracteres secombinaban entre sí, se heredan de forma in-dependiente y las proporciones de los fenotiposeran debidas a la dominancia del color amarillo yde la textura lisa frente al color verde y la texturarugosa.
5. CodominanciaLos resultados que obtuvo Mendel se explican por-que coincidió que eligió caracteres que se transmi-ten de forma independiente, lo que no siempreocurre, y que eran alelos dominantes completosfrente a los alelos recesivos.
A veces, un alelo no domina sobre su alelo comple-mentario, al que llamamos recesivo, sino que am-bos alelos expresan su información y el resultado esun fenotipo nuevo y de características intermediasentre ambos. Diremos que entre ellos hay codomi-nancia.
Recordar
1. Escribe el enunciado de las tres leyes de Mendel y explícalas utilizando tus palabras.Pon un ejemplo de cada una.
2. Haz un esquema del cruce necesario para deducir si un individuo es homocigótico.
Comprender
3. Responde:
• ¿A qué cruce debe corresponder un resultado de 3.210 semillas rojas y 1.070 marrones?
• ¿Cómo serán los descendientes de una gallina blanca y un pollo negro,ambos homocigóticos, si nos dicen que hay codominancia?
• ¿Cómo serán los descendientes de la primerageneración entre un ratón AAbby otro aaBB? ¿Cómo serán los de la segundageneración?
ACTIVIDADES
PF1� �
AaBb AaBb
P �
�
F1F2
F1
Gametos
Gametos AB
ABAABB AABb AaBB AaBb
AABb AAbb AaBb Aabb
AaBb AaBb aaBB aaBb
AaBb Aabb aaBb aabb
Amarillo liso
Amarillo rugoso
Verde liso
Verde rugoso
Ab
aB
ab
Ab aB ab
100 % AaBb amarillo liso
F1
F2
Amarillo lisoAABB
Verde rugosoaabb
WWrojo
Wwrosa
Wwrosa
Wwrosa
WW Ww
Ww ww
wwblanco
AB25 %
Ab25 %
aB25 %
ab25 %
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94
TAREA 5.3
¿Dónde están los factores hereditarios?
2. El material hereditarioCuando Mendel hizo sus descubrimientos no seconocía el lugar en el que se encontraba la infor-mación genética, ni la materia que la llevaba. Hoyse sabe que está en el núcleo de las células eucario-tas, concretamente en el ácido desoxirribonu-cleico o ADN (en algunos virus en el ARN). Estasmoléculas son larguísimas fibras formadas por lacombinación de nucleótidos de cuatro tipos distin-tos, de forma que su secuencia determina una in-formación, de manera análoga a la escritura de unlibro (una larga fila de letras que podemos leer).
En el núcleo de las células, las moléculas de ADNson prácticamente invisibles durante el período deinterfase debido a su pequeño grosor. Sin embar-go, durante la mitosis cada una de las moléculas deADN se enrolla sobre sí misma varias veces y secombina con proteínas, de manera que se convierteen una estructura llamada cromosoma, haciéndo-se visible mediante la microscopía (igual que un hi-lo en la acera no se ve desde un quinto piso, pero síse ve si lo enrollamos en un ovillo).
En cada cromosoma se sitúan varias informacionesuna a continuación de otra; son los llamados ge-nes, o unidades de información genética, cada unode los cuales lleva la información necesaria parafabricar una proteína concreta que realizará unafunción determinada en el organismo (de formaanáloga a las recetas de un libro de cocina o a lascanciones de una cinta magnetofónica).
3. Número de cromosomasEl número de cromosomas de una célula debe per-manecer constante, así como también el de todaslas células de los individuos de la misma especie(excepto los gametos, que tendrán la mitad).
Los cromosomas se pueden contar durante la me-tafase porque es entonces cuando se individuali-zan. Se pueden colorear con técnicas específicaspara diferenciarlos entre sí.
Podremos ver que estos cromosomas metafásicosestán formados por dos bastoncitos unidos por unpunto que les da el aspecto de una X, a cada uno delos cuales se le llama cromátida, por lo que pareceque cada cromosoma posee dos cromátidas, peroen realidad estamos viéndolos en un momento cru-cial, pues se han duplicado para poder dividirse.
Los cromosomas se encuentran por parejas: siemprehay un número par de cromosomas en cada núcleo.Al número total se le denomina diploide y se le sim-boliza con 2 n, y al número de parejas, haploidey se le simboliza con n. A los que forman pareja seles llama cromosomas homólogos.
Según lo dicho, las células de una planta de guisan-tes son diploides y tienen 2 n � 14 cromosomas,excepto los gametos (los granos de polen y los óvu-los) que son haploides con n � 7 cromosomas.
Al conjunto de todos los cromosomas de una célu-la diploide de un ser se le llama cariotipo y en ellosse encuentra toda la información de ese ser vivo.
OBSERVACIÓN
1. Los cromosomas1. Busca en libros de texto o en una enciclo-pedia información sobre los cromosomas,sus tipos, su forma, su situación, el númerocorrecto, etc.
• Busca el significado de la palabra cromosoma.
• ¿Qué instrumento deberíamos utilizar para ob-servar los cromosomas?
• ¿De qué están hechos los genes?
2. Organiza la información.
• Ordena por tamaños los conceptos siguientes:gen, cromosoma, cariotipo y cromátida.
PIENSA Y RESPONDE• ¿Cómo crees que se puede leer la información
que hay en un cromosoma?
Cromosoma
ADN
Enrollamiento
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95
4. Genes y alelosCuando en la fecundación se forma el cigoto, éste recibe n cro-mosomas del padre y n de la madre, o sea, n � n � 2 n; poreso, el cigoto es diploide y a partir de él todas las células del futuro ser también lo serán. Pero además tendrán dos copiasde cada cromosoma o, lo que es lo mismo, dos copias de cadagen. Es decir, habrá dos alelos para cada gen.
Los alelos están situados exactamente en el mismo lugar en loscromosomas homólogos. Cuando se formen los gametos, loscromosomas se repartirán y cada gameto sólo tendrá un juegode cromosomas, con un juego de alelos.
Debido a la compleja organización del material hereditario engenes distribuidos en los cromosomas del cariotipo, podremosdistinguir dos tipos:
• Genes independientes. Son los que se encuentran en cro-mosomas distintos, por lo que se heredan de forma indepen-diente y cumplen las proporciones de las leyes de Mendel.
• Genes ligados. Son los que se encuentran en el mismo cro-mosoma, por lo que se heredan juntos como una unidad,de modo que no cumplen las leyes de Mendel.
Recordar
1. Diferencia entre un cromosomametafásico y otro interfásico.
2. Haz un esquema de un cromosomay sitúa los genes ligados A, b y C.
Comprender
3. Responde:
• ¿Cuántos cromosomas tendrá un grano de polen de manzano?¿Y una célula de una hoja?
• ¿Por qué no pudo Mendel dar una explicación celular a los hechos que estudió?
ACTIVIDADES
PIENSA Y RESPONDE• ¿Qué tienen en común los seres vivos de la tabla y, en general,
todos los seres vivos eucariotas, según puedes deducir de los datos?
NÚMERO DE CROMOSOMAS DE VARIAS ESPECIES
Organismo N.º de crom. Organismo N.º de crom.
Gato 38 Maíz
Guisante
Tomate
Manzana
Cebolla
Arroz
Calabaza
20
14
24
34
16
24
40
44
64
46
62
60
26
Conejo
Caballo
Ser humano
Asno
Toro
Rana
PIENSA Y RESPONDE• ¿A qué especie corresponde el cariotipo
de la fotografía? ¿Cómo lo deduces?
PIENSA Y RESPONDE• Los genes de este cromosoma perteneciente a la mosca Drosophila,
¿se heredan de forma independiente? ¿Por qué?
Los cromosomas de Drosophila
Gametos
A B C D E F G H
a b c d e f g h
MoscaDrosophila
Núcleo en división4 parejas de cromosomas
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96
TAREA 5.4
La transmisión de los caracteres en el ser humano1. La herencia del sexoEl nacer niño o niña viene determinado por la infor-mación genética que se recibe con los cromosomasde los padres. El ser humano tiene 46 cromoso-mas que se pueden reunir en 23 parejas. Los cro-mosomas de estas parejas no son todos iguales; hayuna pareja con cromosomas diferentes, los cromo-somas sexuales o heterocromosomas, y los demáscromosomas son iguales y se les llama autosomas.
Las mujeres tienen una pareja de heterocromoso-mas iguales entre sí y con la típica forma de X du-rante la metafase, por lo que se dice que las hem-bras son XX. Sin embargo, los hombres tienen unode ellos muy pequeño al que se le llama Y, de modoque los varones son XY.
A veces se escribe 44 � XX para referirse al carioti-po de una mujer, y 44 � XY para el cariotipo deun hombre.
Los gametos (haploides) se fabrican por meiosis apartir de células específicas (diploides) de las góna-das, de manera que se reparte la dotación cromo-sómica 2 n en dos partes iguales al azar. Por consi-guiente, en cada óvulo de una mujer habrá 22 � X,pero en cada espermatozoide de un hombre habrá22 � X o 22 � Y. Los óvulos siempre llevan un cro-mosoma X, pero los espermatozoides pueden llevaruno X o uno Y.
Esto hace que, dependiendo del espermatozoideque intervenga en la fecundación del óvulo, el fu-turo individuo será varón o hembra.
Como ves, la probabilidad de que en una fecunda-ción se produzca un niño o una niña es la misma.
2. Herencia ligada al sexoEn los cromosomas sexuales está toda la informa-ción para determinar el sexo del individuo, pero ade-más hay otros genes que se expresan y permiten elcorrecto desarrollo del ser humano. Esto hace quetodos los genes del cromosoma Y estén ligados alsexo masculino y los del cromosoma X al sexo fe-menino.
Sin embargo, hay una diferencia importante: un genque se encuentre en el cromosoma X de la mujertendrá, como todos, un par de alelos, porque la mu-jer tiene dos cromosomas X y el fenotipo será el re-sultado de la dominancia entre ellos; pero, si se en-cuentra en el X de un hombre, no tendrá otro aleloporque no hay otro cromosoma X, y el fenotipo se-rá siempre la expresión de este gen aunque sea re-cesivo. Con el cromosoma Y ocurre algo parecido,la mujer nunca podrá expresar un gen del cromoso-ma Y, porque no lo tiene, mientras que el hombreexpresará todos los del Y.
Algunas enfermedades que padece la especie huma-na se deben a la presencia de un gen defectuoso enalgún cromosoma; si ese gen está en un cromosomasexual, la enfermedad a que dé lugar se heredará li-gada al sexo. El daltonismo y la hemofilia son en-fermedades determinadas por genes en el cromo-soma X, que se heredarán ligadas al sexo.
• Daltonismo. Es una incapacidad para distinguirciertos colores (lo más habitual es no distinguirel rojo del verde). Impide realizar alguna profesión(ferroviaria, naval). La sufren sobre todo los varo-nes, entre un 2 y un 8 %.
• Hemofilia. Esta enfermedad dificulta la coagula-ción de la sangre. Las personas afectadas carecende algún factor que interviene en las reacciones dela coagulación. Puede ser muy grave (un pequeñohematoma se convierte en un derrame interno). Laenfermedad afecta a los hombres, las mujeres pue-den transmitirla pero no la padecen.
Si llamamos X al cromosoma normal y Xd al que lle-va el gen defectuoso, una mujer XX será normal, unaXdX será portadora de la enfermedad pero no la su-frirá y una XdXd será daltónica, mientras que un hom-bre XY será normal y uno XdY será daltónico.
En el estudio de estas enfermedades se utilizan losárboles genealógicos para deducir quién transmitela enfermedad y quién podrá padecerla.
Padres(P)
Hijos(F1)
Gametos
Fenotipos Varón
44 � XY
44 � XX
Hembra
50 %
44 � XY
Varón
50 %
44 � XX
PADRE MADRE
Hembra
Genotipos
Genotipos 22 � X 22 � Y 22 � X
Genotipos
Fenotipos
Porcentajes 50 % 50 % 100 %
Porcentajes
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97
3. Herencia poligénicaA veces un fenotipo no está determinado por una sola parejade genes, sino por varias. Es el caso del color de la piel huma-na. Todos sabemos que hay una importante gradación de co-lores desde personas muy negras hasta muy blancas. Esto esdebido a que tenemos al menos seis parejas de genes cuyosalelos dominantes añaden oscuridad a la piel. Si fueran sólodos parejas, tendríamos los siguientes genotipos y fenotipos:NNNN (negro), NNNn (moreno), NNnn (mulato), Nnnn (claro) y nnnn (blanco).
4. Herencia multialélicaEn ocasiones, un gen puede tener varios alelos; el caso másconocido es el de los grupos sanguíneos, donde tenemos tresalelos: A, B y 0. Entre el A y el B hay codominancia y ambosdominan sobre 0, que es recesivo.
Tenemos cuatro grupos o fenotipos: A, B, AB y 0.
Los genotipos posibles serán seis, que dan lugar a los cuatrogrupos sanguíneos:
Reina Victoria Príncipe Alberto
Felipe Cristina Elena
PrincesaAlicia
PrincesaAlicia
PrincesaBeatriz
VictoriaEugenia
PrincesaIrene
Waldemar de Prusia
Enrique de Prusia
Federicode Hesse
Nicolás IIZar de Rusia
Ruperto
Rey Juan Carlos Ide España
Alejan-dra
Eduardo IIIRey de
Inglaterra
AlejandroZarevitchde Rusia
AlfonsoPríncipe
de Asturias
Alfonso XIIIde España
Leopoldode Battenberg
Leopoldode Albania
Mauriciode Battenberg
PríncipeJaime
Reina Sofía
Mujeres Varones
Mujeresportadoras
Varoneshemofílicos
PrincesaBeatriz
PrincesaCristina
PríncipeJuan
PríncipeGonzalo
Mer-cedes
Recordar
1. Diferencia entre un carácter ligadoal sexo de otro que no lo está.
2. Representa un cruce entre un hombre daltónico y una mujernormal.
Comprender
3. Responde:
• ¿Qué probabilidad tendrá una pareja de que sus dosprimeros hijos sean niñas?
• ¿Puede una persona tener sangre del tipo A si su padre es 0 y su madre es AB? ¿Y si su madre fuera B?
ACTIVIDADES
A0P
F1
Genotipos
GenotiposFenotipos
Fenotipo A Fenotipo B
Gametos
ABAB
A0A
B0B
000
B0
A 0 B 0
AA
A0
BB
B0
AB
00
Grupo sanguíneo A
Grupo sanguíneo A
Grupo sanguíneo B
Grupo sanguíneo B
Grupo sanguíneo AB
Grupo sanguíneo 0
GRUPOS SANGUÍNEOS EN LA ESPECIE HUMANA
Genotipos Fenotipos
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98
Las mutaciones de forma natural aparecen ocasio-nalmente, pero su frecuencia puede aumentar mu-chísimo por la acción de productos químicos o ra-diaciones que las inducen. A estos factores se les llamaagentes mutágenos.
Lo más común es que la mayoría de las roturas quesufre nuestro ADN puedan ser reparadas por nues-tras células sin consecuencia; pero, a medida quese envejece, la frecuencia de aparición de mutacio-nes aumenta, lo que explica, por ejemplo, el des-arrollo de ciertos tipos de cáncer a edad avanzada.
Cuando aparece un ser diferente de los de su espe-cie porque presenta una mutación le llamamosmutante.
Las mutaciones pueden ocurrir en cualquier céluladel ser vivo.
• Mutación somática. Si la mutación sucede enuna célula cualquiera del cuerpo, no se transmi-tirá a los descendientes de ese ser vivo, pero sí alas células que procedan de ella. Un lunar es elresultado de la proliferación de una primera cé-lula a la que una mutación le obligó a fabricarmás pigmento que a sus vecinas.
• Mutación gamética. Sin embargo, si la muta-ción ocurre en los gametos, o en el cigoto, todaslas células del nuevo ser llevarán la mutación y almismo tiempo la transmitirán a su descendencia.
Según el efecto que produzca en el ser vivo, podre-mos clasificar las mutaciones en cuatro tipos:
• Indiferente. La mutación no influye en el desa-rrollo normal de la célula o del individuo y pasadesapercibida. Por ejemplo, un lunar en la piel.
• Beneficiosa. La mutación permite el desarrollode nuevas o mejores características para la vidadel individuo, ser más veloz, estar mejor camu-flado, etc. Estas mutaciones serán el motor queimpulse la evolución de las especies.
• Perjudicial. Provoca una enfermedad en el indi-viduo que la tiene, pero le permite vivir. En la es-pecie humana la medicina permite que seres condeficiencias puedan desarrollarse y vivir una lar-ga vida (miopes, diabéticos, etc.), mientras queen el medio natural un ser enfermo muere antesde llegar a la edad adulta.
• Letal. La mutación es grave y el mutante mueresi afecta a la formación o funcionamiento de unórgano vital: el corazón, el cerebro, etc.
OBSERVACIÓN
1. Los individuos mutantes1. Busca en libros de texto o en una enciclo-pedia información sobre los lunares de lapiel, la pantera negra y el gorila albino.Responde:
• ¿Qué significa la palabra mutante?
• ¿Se puede predecir la aparición de una muta-ción en un ser vivo?
• ¿Cómo será la descendencia de una célulamutante?
2. Organiza la información.
• Haz un esquema de las sustancias o agentesque pueden producir mutaciones.
• En algunas guerras se utilizaron estos produc-tos. ¿En cuáles?
TAREA 5.5
¿Qué son las mutaciones?
Un tigre albino mantienelas bandas oscurascaracterísticas de su especie, pero su color general es blanco. ¿Pertenece este animal a una especie diferente de la de sus padres?
2. La mutaciónUna mutación es un cambio en el ADN de unacélula, que se produce espontáneamente y alazar.
En este tema hemos hablado de guisantes amari-llos y verdes, pero ¿han existido desde siempre es-tos colores? Si eran todos amarillos en un principio,¿cuándo y por qué apareció el primero de colorverde? La solución a estas preguntas es difícil, perosi pensamos que el color lo determina un gen y enuna duplicación el ADN sufre un error y se deterio-
ra, las células que descien-dan de ella estarán incapa-citadas para fabricar dichopigmento y mostrarán el
verde de la clorofila co-mo el resto de la planta.
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99
3. Clases de mutacionesPodemos distinguir dos clases de mutaciones:
• Numéricas. Son las que afectan al número decromosomas, que aumenta o disminuye. El nú-mero de cromosomas en las células de los seresde la misma especie debe permanecer constan-te; cuando esto no ocurre, el individuo sufre unaserie de alteraciones y de síntomas que recibenel nombre de síndrome. Los más conocidos sonlos síndromes de Down o trisomía 21 (un cromo-soma 21 extra), Klinefelter (44 � XXY ), Turner(44 � X0 ), trisomía 13 y trisomía 18.
• Estructurales. Son las que afectan a porciones deun cromosoma; son llamadas génicas cuando afec-tan a un solo gen. A veces un cromosoma se par-te en dos trozos y uno de ellos se pierde, o se vuel-ve a unir en un lugar o de una forma equivocada,en otras ocasiones un trozo se duplica, etc.
Algunas de estas enfermedades, si se detectan atiempo, se pueden evitar con un tratamiento ade-cuado, como la fenilcetonuria, con un simple cam-bio en la dieta del recién nacido hasta los 7 años.
4. Agentes mutágenosSon los causantes de inducir mutaciones en gran-des cantidades.
Desde que, en 1927, Müller demostrara que los ra-yos X producían mutaciones en la mosca del vina-gre (Drosophila melanogaster), se han descubiertouna serie de radiaciones y sustancias que las produ-cen. Su peligrosidad reside en un uso indiscrimina-do y en la ausencia de síntomas inmediatos.
Anemia falciforme
Fibrosis quística
E. de Huntington
Fenilcetonuria
Galactosemia
Albinismo
Diabetes mellitus
Sordomudez
Polidactilia
Sindactilia
Anomalía génica Enfermedad Gen
Hemoglobina anormal
Obstrucción de los bronquios.Infecciones respiratorias
Degeneración del S.N.
Falta de desarrollo del S.N.
Incapacidad de metabolizargalactosa
Falta de pigmento en piel, ojos, cabello
Carencia de insulina
Sordera
Más de cinco dedos
Dedos unidos
Recesivo
Recesivo
Dominante
Recesivo
Recesivo
Recesivo
Recesivo
Recesivo
Dominante
Dominante
Rayos X
Rayos �
Rayos �
Rayos �
Luz ultravioleta
Ultrasonidos
Choques térmicos
Traumatismos repetitivos
Gas mostaza (perita)
Agua oxigenada
Pesticidas
Productos industriales
Nicotina
Cafeína
Fármacos
Drogas
AGENTES INDUCTORES DE MUTACIONES
Físicos Químicos
Recordar
1. Diferencia entre una mutación numérica y otra estructural.
2. Haz un esquema de todas las clases de mutaciones que se citan en el texto.
Comprender
3. Responde:
• ¿Por qué es más probable la aparición de ciertas enfermedades en las personasmayores?
ACTIVIDADES
El color rojo de los ojos de la mosca Drosophilase debe a una mutación.
1
1
1 2 3 4 5 6 7 8 9 1 2 3 4 5 6 7 8 9 11 12 1010
11 12
2 3 4 5 6 7 8 9 10 1 2 7 8 9 3 4 5 6 10
2 3 4 5 6 7 8 9 10 1
5 6Delección
Translocación
Inserción
2 3 4 7 8 9 10
Mutaciones estructurales en los cromosomas.
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RESUMEN DE LA UNIDAD
100
Completa el mapa del tema
La Genética es la parte de la Biología que estudiala herencia de los caracteres de los seres vivos.
De los descubrimientos de Mendel se derivan lastres leyes básicas de la Genética:
• Ley de la uniformidad. Si se cruzan dos indivi-duos diferentes pero homocigóticos, su descen-dencia es uniforme.
• Ley de la segregación. Los dos factores heredi-tarios que informan sobre el mismo carácter nose fusionan y durante la formación de los game-tos se segregan independientemente.
• Ley de la combinación. Cuando varios caracte-res se combinan entre sí, se heredan de forma in-dependiente.
El material hereditario está formado por largas mo-léculas de ADN que durante la mitosis se hacen vi-sibles y llamamos cromosomas. Sobre estas molé-culas se alinean los genes. Los genes que están enun mismo cromosoma y, por lo tanto, se heredanjuntos, están ligados.
Los gametos tienen un número n de cromoso-mas distintos, son haploides, mientras que lasdemás células tienen el doble o n parejas, 2 n, sondiploides. El sexo de un individuo está determina-do por una pareja de cromosomas, XX en la mujer, oXY en el hombre.
Las mutaciones son cambios en el ADN de una cé-lula que se produce espontáneamente y al azar.Pueden ser numéricas si se altera el número nor-mal de cromosomas, o estructurales si afecta a uncromosoma pero no a su número. Existen una seriede agentes (físicos y químicos) que pueden causarmutaciones: son los agentes mutágenos.
se encuentran en
mutaciones
los genes puedencambiar por
cromosomas
que se organiza en
se transmiten según las
1.ª ley 2.ª ley 3.ª ley
que contienen
LOS CARACTERES HEREDITARIOS
Explica el motivo por el que en una misma familia haya miembros muy parecidos entre sí y otros poco parecidos.
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101
Test de conocimientos
Busca en esta sopa de letras diez palabrasrelacionadas con la Genética.
Explica en qué se diferencian:
a) Genotipo y fenotipo.b) Gen y alelo.c) Dominante y recesivo.d) Homocigótico y heterocigótico.e) Diploide y haploide.
Haz un resumen de las leyes de Mendel.
Resuelve los siguientes problemas:
a) En un cruce entre un conejo blanco ho-mocigótico y una coneja heterocigóticade color marrón, el alelo dominante es elmarrón. ¿Cómo será la descendencia?
b) El alelo R determina el color rojo de las car-pas, y domina sobre el r, que determina elcolor amarillo. Realiza un cruce entre dosindividuos rojos heterocigóticos para ob-tener la F1. ¿Cuántos genotipos y fenoti-pos se obtienen? ¿En qué proporciones?
c) Si los grupos sanguíneos de una parejason AA y BB, ¿cómo serán los grupos san-guíneos de sus nietos si su hijo se une auna mujer AB?
d) ¿Cómo será la descendencia de un hom-bre daltónico y una mujer portadora dedaltonismo?
Explica las siguientes afirmaciones:
• El cromosoma metafásico tiene la infor-mación genética doble.
• Los cromosomas sexuales de la mujer soncromosomas iguales.
• Las enfermedades ligadas al cromosomaX las sufren sobre todo los varones.
5
4
3
2
M U T A C I O N AA R H F A B Z E MC E G E N G A T OI C E N D W Q U SG E N O T I P O OO S O T E M A G MT I M I R A D I OO V A P E Y N A RJ O F O L E L A C
1 Completa las frases siguientes en tu cua-derno:
a) Un ser es cuando tiene paraun carácter dos iguales.
b) Una célula con un número 2 n dees .
c) Los genes son los que se en-cuentran en distintos.
d) Las estructurales se denomi-nan si afectan a un solo gen.
Rellena el siguiente cuadro con el tipo deherencia en cada caso:
AMPLIACIÓN. Piensa y responde.
En el texto hemos citado los experimentosde Mendel con guisantes amarillos y verdes.
• ¿Por qué comemos guisantes verdes si losdominantes son los amarillos?
• ¿Cómo se puede conseguir una raza purade color verde partiendo de guisantesamarillos?
A veces podemosobservar que lasflores de una plan-ta no son de coloruniforme: unas sonrojas, otras blancas,pero algunas sonblancas y rojas atrozos.
• ¿Se puede hablaren este caso deherencia mende-liana?
• Plantea una hi-pótesis para ex-plicar este hecho.
8
7
6
Actividades
Carácter Tipo de herencia
Color de la piel humana
Hemofilia
Grupo sanguíneo
Lunar cutáneo
Color del guisante
Color de las floresdel dondiego de noche
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Test de capacidades
Actividades
Interpretar tablas de datos.
En la siguiente tabla se muestra el númerode nacidos con el síndrome de Down por cadamil recién nacidos vivos y se ponen en rela-ción con la edad de la madre en el momentodel nacimiento:
a) Representa en tu cuaderno una gráficacon estos datos.
b) ¿De qué depende el aumento del riesgo deque nazca un niño con síndrome de Down?
c) Plantea una hipótesis para explicarlo.
Completar un esquema.
Copia y completa el siguiente cuadro dePunnet:
Una vez deducido el cuadro anterior, com-pleta el esquema de la producción de los ga-metos del cuadro.
2
1 AMPLIACIÓN. Interpretar esquemas.
a) El siguiente esquema es el cariotipo de unser humano. Estudia los cromosomas quelo forman, deduce su sexo y si presenta al-guna enfermedad genética.
b) En este árbol genealógico se representa auna familia con daltonismo. Deduce quéindividuos pueden ser portadores.
c) Este esquema pertenece a los cariotiposde la mosca Drosophila melanogaster:
• ¿Qué diferencia al macho de la hembra?• ¿Cuántos cromosomas hay en una célula
de la mosca?• ¿Cuántos cromosomas habrá en un esper-
matozoide de la mosca?
3
102
Edad materna Nacidos S. Down (‰)
Menos de 20 0,58
20-24 0,83
25-29 1,13
30-34 2,74
35-39
40-44
Más de 44
4,94
16,26
31,25
Mn
mn
MMNN
mmNN
MmNn
Mn
MMnn
MmNn
Mmnn
MmNN
mmNN
mn
Mmnn
mmNn
Gametos
Progenitor 1
Progenitor 2
Gametos
1 2 3 4 5
6 7 8 9 10
11 12 13 14 15
16 17 18 19 20
21 22X
Afectados de ceguerapara el color: sombreados.No afectados: vacìos.
I:
1 2
1 2 3 4 5
1 2 3 4 5 6 7 8
II:
III:
XYMacho
XXHembra
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El proyecto genoma humano
Antes de lo previsto, se ha completado la lectura dela totalidad de la información genética de la espe-cie humana. Este hito científico permite localizar ennuestros cromosomas los lugares exactos en los quese encuentran los genes que almacenan la informa-ción de los caracteres anatómicos y fisiológicos. Ade-más, se pueden localizar aquellos que producen en-fermedades hereditarias y otras enfermedadesgraves, como algunos tipos de cáncer.
Este conocimiento permitirá, mediante técnicas deterapia génica, sustituir genes defectuosos por ge-nes normales.
Hoy en día, el conocimiento del genoma ya se utili-za, en ambientes policiales, para identificar mediantepruebas de ADN a los sospechosos de hechos delic-tivos.
Sin embargo, aunque parece magnífico poder co-nocer de antemano las posibilidades que tiene unser de sufrir una enfermedad o si es portador de unaenfermedad genética con vistas a una prevención o curación de la misma, hay quien opina que esta in-formación utilizada de forma inadecuada puede serperjudicial. Las empresas podrían solicitar informesgenéticos de sus trabajadores para contratarlos o no,las aseguradoras aumentarían las primas a sus ase-gurados propensos a sufrir cáncer, etc.
• ¿Crees que debe haber confidencialidad en losdatos genéticos?
• Si a una persona se le descubre la posibilidad depadecer una grave enfermedad, ¿piensas quedebe ser informada de ello?
• ¿Sería ético practicar un aborto al conocer que elfuturo ser padecerá una deficiencia grave? De-batid en clase sobre esto.
Test de responsabilidad
Las huellas dactilares (dermatoglifos)
Vamos a estudiar nuestras huellas dactilares. En lasyemas de los dedos de las manos y de los pies tene-mos unas marcas que nos diferencian de otros indi-viduos de nuestra especie desde el nacimiento, es-tán determinadas genéticamente y ni siquiera losgemelos las tienen iguales.
En cada huella se pueden distinguir estas formas:
• Trirradios. Puntos de reunión de los sistemas desurcos con forma aproximada de Y.
• Arcos. Los sistemas de surcos no tienen trirradios.
• Asas. Los surcos tienen un solo trirradio a un lado.
• Torbellinos o vórtices. Los sistemas de surcos tie-nen dos trirradios.
Procedimiento:
1. Mancha con tinta la yema de tu pulgar derechoy marca su huella sobre una hoja de papel. Com-para tu huella con los tipos de la figura.
2. Reúne la información de tu huella con la de loscompañeros en una tabla de datos y realiza un his-tograma. ¿Qué porcentaje representa cada tipo?
3. Repite en casa la experiencia con tu familia y fa-brica un árbol genealógico con las huellas.
103
Investigador examinando una prueba realizada con ADNdurante la fase de secuenciación del proyecto genomahumano. El esfuerzo conjunto de cientos de científicosha permitido conocer la secuencia de genes de nuestroscromosomas, aunque aún serán necesarios varios años de investigación para encontrar aplicaciones prácticasimportantes.
Ejemplos de dermatoglifos.
b c
d e f
a
Trirradio TorbellinoAsas
Experiencia
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Aplicaciones de la Genética
Manipulación genética
Desde que el hombre descubrió la agricultura y la ganadería se propuso obtener grandescosechas y rebaños productivos. Para ello utilizóel cruce entre especies y el cultivo selectivo. En la actualidad se sigue el proceso pero la técnica ha cambiado radicalmente.
En la actualidad se utiliza la ingeniería genética,que consiste en la manipulación del materialgenético de las células o virus para conseguir dos objetivos:
• Prevención y tratamiento de enfermedades.
• Desarrollo de microorganismos, plantas y animales nuevos para fabricar antibióticos,que sean resistentes a herbicidas, o tengan un crecimiento más rápido.
Las bacterias obtenidas por estos métodos se denominan recombinantes. Es posibleintroducir un gen humano en su interior paraque la bacteria fabrique, por ejemplo, insulina.
Las plantas y animales obtenidos por manipulación genética se llamantransgénicos. Se puede introducir en el ADN de un ratón un gen humano cancerígeno para estudiar el desarrollo del cáncer sin comprometer a un ser humano.
Plantas transgénicasLa ingeniería genética en plantas persigue dos ob-jetivos:
• Conseguir plantas cultivadas con mejores rendi-mientos (resistentes a plagas, maduración de fru-tos controlada, semillas de alto valor nutritivo, etc.).
• Producción de sustancias con aplicaciones far-macológicas.
Se han conseguido plantas transgénicas resistentesa enfermedades producidas por virus, bacterias o insectos. Estas plantas son capaces de producirantibióticos, toxinas y otras sustancias que atacanal causante de la plaga. Esto repercute en un ahorroeconómico al no necesitar utilizar plaguicidas y ob-tener una mayor cosecha.
También se han conseguido plantas transgénicasque den frutos de maduración controlada muylenta, lo que permite su transporte hasta el consu-midor sin alterar sus características de calidad.
Desde el punto de vista médico, las plantas trans-génicas permiten fabricar fármacos y sustanciasde difícil obtención, como anticuerpos, proteínas dela sangre y hormonas del crecimiento.
Animales transgénicosLos objetivos que se persiguen con los animalestransgénicos son muy variados:
• Aumento del rendimiento del ganado.
• Producción de animales con enfermedades hu-manas para investigación.
• Producción de fármacos y de otras sustancias deinterés médico.
En los últimos años se han conseguido produciranimales clónicos, como ovejas, cerdos, cabras,etcétera. Los animales clónicos son idénticos a unanimal progenitor. Cuando se producen numero-sos clónicos se puede investigar sobre ellos con laseguridad de que sus diferencias de metabolismo yfisiología no interferirán en los resultados.
En la actualidad, ya se emplean en los laboratoriosratones transgénicos portadores de genes cancerí-genos humanos, para estudiar en ellos cuándo ydónde se activan estos genes y cómo se desarrollala enfermedad.
Se emplean también ovejas para producir medi-camentos en grandes cantidades. Una de estassustancias obtenidas de ovejas transgénicas es elfactor VIII de la coagulación sanguínea.
104
Ratón transgénicocomparado
con uno normal. La alteración genética
del primero se concreta en un crecimiento
mucho mayor.
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SALUD EN EL AULA
Terapia génicaCuando una enfermedad es debida a un solo gen,sería posible curarla introduciendo el gen normalen la persona enferma.
Esta terapia está en fase de experimentación y sebasa en que las células sólo leen los genes que ne-cesitan, de modo que se podría introducir el gennormal sólo en las células de un órgano concretopara que frente al gen defectuoso (recesivo) expre-sara su información. De esta forma se podrían cu-rar numerosas enfermedades que, en último térmi-no, se deben a la carencia de una sustancia(normalmente una proteína) que debería producirel gen defectuoso.
Prevenir enfermedades hereditarias
Gracias a los avances en el conocimiento del geno-ma humano, se pueden prevenir las enfermedadeshereditarias de dos formas:
• Prevención primaria. Consiste en el estudio ge-nético de la pareja y sus respectivas familias an-tes de la concepción de un nuevo ser. Es lo quese denomina consejo genético, con este estu-dio se pueden deducir las posibles enfermedadeshereditarias y aconsejar su prevención.
• Prevención secundaria. Hay enfermedades quesólo se pueden diagnosticar en el nuevo ser ya for-mado. Para ello se han desarrollado técnicas quepermiten analizar con mucha precisión el ADN delfeto y descubrir en él las posibles enfermedades.
DEBATE INVESTIGACIÓN
Los alimentos transgénicos
Desde que aparecieron estos alimentos, hay unagran polémica sobre su uso.Los que están a favor piensan que serán la salvacióny terminarán con el hambre del Tercer Mundo. Ade-más, se están produciendo alimentos transgénicosrecomendados en dietas especiales para enfermos.Y en cuanto a su peligrosidad, opinan que son losque más controles sufren hasta ser autorizados.Los que están en contra dicen que se producen re-acciones alérgicas que no existían hasta ahora y faci-litan la aparición de resistencias a los antibióticos. Sehan fabricado plantas estériles, lo que obliga a sufrirel monopolio de las empresas para adquirir cada añolas semillas nuevas.
• Debatid en clase sobre este tema. Proponed leyesreguladoras.
Terapia génica
Busca información sobre ella y relaciónala con lasterapias actuales (vacunación, sueroterapia, psicote-rapia, electroterapia, hidroterapia, fisioterapia, qui-mioterapia, radioterapia, etc.).
105
Empaquetado de maíz transgénico.
Genhumanonormal
Inserción del gen humano normal en virus
del resfriado común
Inhalador
Los virus llegan a los pulmones
La información genéticade los virus se incorporaa la de las células
pulmonares. Éstas adquieren así el gennormal.
Cultivo de los virus
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F
F
106
Evolución
1. PANORAMA: ¿Por qué sabemos que los seres vivosevolucionan?
2. Teorías sobre la evolución. Teoría de Lamarck.
3. La teoría de Darwin-Wallace.
4. El neodarwinismo y la teoría sintética.
5. ¿Cómo se originan las especies?
CIENCIA, TÉCNICAY SOCIEDAD• El problema
de la evolución en la sociedad.
Contenidos
06
1. Observa la fotografía y responde.
• ¿Cuántas especies y cuántaspoblaciones puedes identificar en la figura?
• ¿Cómo se originaron esas especies?• En la actualidad, de las especies
fósiles (F) sólo encontramossus restos; no observamosejemplares vivos. Las otras especiesexisten en el planetaaproximadamente desde hace65 millones de años, o épocasposteriores, pero no se hanencontrado restos de ellas en épocasanteriores. Explica estos hechos.
¿Han permanecido siempre con esas características o se han transformado? Explica tu respuesta.
2. Expón tu opinión sobre el tema:
• ¿Cuál de las siguientes frases es la verdadera? ¿Por qué?
a) La evolución biológica no existe.
b) La evolución es una teoría.
c) La evolución es un hecho.
EXPRESA LO QUE SABES
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Guía yrecursos
107
Conceptos previos de Biología
1. La diversidad de los seres vivos. Clasificación.
Recuerda la gran diversidad de seres vivos que habitan en el planeta. Durante la historia de la ciencia, los naturalistas han empleado diferentesmétodos para clasificarlos. Actualmente, las clasificaciones se hacen siguiendo el sistema de clasificación natural desarrollado por Linneo(1707-1778). Este naturalista se basó en las relaciones de parentesco, y buena parte del trabajo de los taxónomos actuales consiste en descubrir esas relaciones.
2. Cambios en la diversidad durante la historiade la vida.
• A partir del estudio de los fósiles, podemosrelacionar muchas especies que vivieron en el pasado con otras actuales. Y si lo hacemossiguiendo criterios de semejanza en las estructuras anatómicas, entonces las relaciones serán de parentesco.
3. La célula y los genes.
Recuerda que en el núcleo celular, entre otroscomponentes, se encuentra el ADN, y que un genes un «trozo» de ADN.
4. Conceptos de especie y población.
• Una especie es un conjunto de seres vivos que tienen características comunes y las intercambian durante la reproduccióngenerando una descendencia fértil.
• Una población es un conjunto de individuos de la misma especie que vive en la misma zonageográfica durante un período de tiempodeterminado.
Conceptos previos de ciencia en general
¿Qué es una teoría científica?
En el conocimiento científico, una teoría científica se origina cuando generalizamos una explicación deun hecho o fenómeno natural concreto, de tal maneraque se puedan hacer predicciones muy aproximadas.No existe ningún método para hacer teorías científicas,pero sí existe un método científico, y de seguimientoriguroso, para probar una teoría científica.
Este método consiste en:
a) Diseñar experimentos teniendo en cuenta las conclusiones que se deducen de esta teoría.
b) Analizar los resultados de estos experimentos para ver si concuerdan o contradicen las predicciones de la teoría.
c) Utilizar la teoría para explicar racionalmente nuevosdescubrimientos, y comprobar su eficacia en la predicción de sucesos naturales.
¿QUÉ DEBES SABER?
Equus(caballo moderno)
Merychippus(hace 5 millones de años)
Echippus(hace 54 millones de años)
RECUERDA Y RESPONDE• Utiliza los conocimientos asimilados en la unidad
anterior y responde. ¿Qué es un fósil?
PIENSA• Observa la figura. ¿Crees que existe alguna relación
de parentesco entre los individuos fósiles y los caballos actuales? ¿Por qué? ¿Qué diferenciasaprecias entre ellos?
ADN de una bacteria. ¿Existe alguna relación entre los rasgos estructurales que se pueden observar en los seres vivos y la información contenida en el ADN?Explica tu respuesta.
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TAREA 6.1: PANORAMA
¿Por qué sabemos que los seres vivos evolucionan?1. Las teorías de la evoluciónA la pregunta ¿cómo se originan las especies? sehan dado muchas respuestas, normalmente condi-cionadas por la cultura en la que se produjo. En laspáginas siguientes recogemos algunas de las res-puestas que los filósofos y científicos han dado aesta pregunta, desde la antigüedad hasta nuestrosdías. A pesar de su gran diversidad, podemos agru-par estas respuestas en dos líneas.
• Aquellas que consideran que las especies se crea-ron tal como las conocemos actualmente y sonformas de vida fijas desde entonces. Con sus di-ferentes matices, todas son explicaciones crea-cionistas y fijistas del origen de las especies. Es-tán basadas en la transmisión de un mito o en lainterpretación literal de un libro. No contemplanla posibilidad de ser probadas ni modificadas.Por esto no se utilizan en la actividad científica.
• Las que consideran que las especies se han trans-formado y se siguen transformando durante lahistoria de la vida. El origen de las diferentes espe-cies estaría causado por la acumulación progresi-va de estas transformaciones. Son las teoríasevolucionistas.
2. Las pruebas de la evoluciónNinguna de las teorías que afirman que los seres vi-vos cambian con el tiempo surgió de la nada. Todasse basaron en la observación de una serie de hechosnaturales, fenómenos y regularidades observablesen la naturaleza que no tienen explicación si no esbajo la perspectiva de que existe un proceso o unaserie de procesos que hacen que los seres vivos evo-lucionen, es decir, que las formas existentes cambieny desaparezcan y aparezcan formas nuevas.
Estos hechos se llaman pruebas de la evolución.Entre todas ellas destacaremos cuatro: las relacio-nes de parentesco basadas en la anatomía, los fósi-les, la biogeografía y las pruebas bioquímicas.
Sin embargo, todas estas pruebas naturales nosmuestran que la evolución es un hecho, pero noexplican cómo procede. Las diferentes teorías dela evolución se formularon en un intento de expli-car este proceso y sus causas. Como son teorías, setienen que demostrar experimentalmente y debendar explicación a los nuevos descubrimientos, porlo que son siempre revisables.
3. La anatomía y las relaciones de parentescoLa forma externa de las estructuras de los orga-nismos refleja su adaptación funcional al medioen el que viven. Un topo (mamífero) y un grilloto-po (insecto) tienen extremidades anteriores enforma de palas excavadoras adecuadas a su acti-vidad excavadora. A los órganos que tienen lamisma forma y la misma función pero una estruc-tura interna diferente se les llama órganos aná-logos.
Por otro lado, existen órganos que tienen ciertasemejanza en su anatomía interna, aunque se di-ferencien en su morfología y desempeñen distin-tas funciones. La aleta de un delfín y el ala de unmurciélago tienen formas diferentes: una se utili-za para nadar y la otra para volar, como corres-ponde a dos animales que viven en medios tandistintos. Pero las dos, y las otras del mismo grupode animales, parecen seguir un mismo plan es-tructural. En este caso están soportadas por unesqueleto óseo basado en los huesos húmero, cú-bito, carpo, metacarpo y dedos, con ligeras modi-ficaciones que parecen responder al problemaplanteado por el desplazamiento en el medio enel que viven. A estos órganos que siguen un mis-mo plan estructural, a pesar de sus diferencias ex-ternas y de sus diferentes funciones se les llamaórganos homólogos.
Topo (mamífero)
ÓRGANOSANÁLOGOS
ÓRGANOSHOMÓLOGOS
Delfín (mamífero)Murciélago (mamífero)
Grillotopo (insecto)
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Linneo hizo su sistema de clasificación natural ba-sándose en criterios de semejanza anatómica y, apesar de ser creacionista en su explicación del ori-gen de las especies, estableció relaciones de paren-tesco entre diferentes especies.
Para muchos naturalistas posteriores a Linneo, lasrelaciones de parentesco que se deducen de los ór-ganos homólogos son un indicio de que las espe-cies dotadas de dichos órganos tuvieron un ante-pasado común y se originaron a partir de él aladaptarse a medios diferentes. A este proceso se lellama divergencia evolutiva o radiación adapta-tiva.
Por otro lado, la adaptación progresiva de grupostaxonómicos a un mismo ambiente puede originarespecies con órganos análogos, en respuesta alproblema adaptativo planteado por el mismo am-biente. En este caso se ha producido una conver-gencia adaptativa.
4. Los fósiles y sus relaciones con las especies actualesLos fósiles nos muestran la existencia de especiesque vivieron en el pasado y se extinguieron poste-riormente. El registro fósil no es muy completo,pero, a pesar de ello, podemos comparar los rasgosanatómicos de los fósiles con los de especies actua-les, encontrando en muchos casos que compartenel mismo plan estructural.
Los paleontólogos han utilizado este método paradescribir muchas series filogenéticas (que muestranrelaciones evolutivas entre diferentes especies),como la del caballo.
5. BiogeografíaLos mamíferos de América del Norte han estadoaislados de los de América del Sur hasta hace rela-tivamente poco tiempo. En la fauna de mamíferosde América del Sur aparecen marsurpiales, comoen Australia, precisamente el continente con el quemás tiempo estuvo unida. Estos datos nos sugierenque la mayor parte de las especies de estos doscontinentes se originaron y evolucionaron a partirde los mismos antepasados, diversificándose sobrela estructura básica del marsupial.
6. Pruebas bioquímicasTodos los seres vivos (móneras, algas, hongos,plantas y animales) tienen su información genéticaen el ADN. En todos se usa el mismo código gené-tico para producir proteínas, combinando sóloveinte aminoácidos. Esta uniformidad bioquímicasugiere que las diferentes formas actuales tienenantepasados comunes. Además, la similitud de unamolécula presente en varias especies es mayorcuanto más estrechas sean las relaciones de paren-tesco entre dichas especies.
Recordar
1. Enumera las pruebas de la evolución. Incluye ejemplos.
Comprender
2. Lee y obtén conclusiones:
El citocromo c es una proteína presente en todos los seres vivos. En la tabla se indicanlas diferencias entre los citocromos c de varios vertebrados.
ACTIVIDADES
DIVERGENCIAEVOLUTIVA
CONVERGENCIAEVOLUTIVA
Antepasado común Antepasados diferentes
Pez Delfín
Caballo
PatoMurciélagoDelfín
Hombre
Chimpancé
Mono rhesus
Caballo
Atún
104
104
104
104
104
–
0
1
11
21
EspecieNúmero de
aminoácidosdel citocromo
Aminoácidosdiferentes respecto
al citocromo humano
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TAREA 6.2
Teorías sobre la evolución. Teoría de Lamarck1. Opiniones sobre la evolución a través del tiempoDespués Ea, el sabio, creó a la humanidad. […] En-bilulu-Gugal, … que proporciona el mijo, y haceaparecer la cebada. Poemas babilónicos (1890 a1594 a.C., aprox.).
Dijo [Dios] lue-go: «haga bro-tar la tierra hier-ba verde, hierbacon semillas, yárboles frutalescada uno consu fruto, segúnsu especie, ycon su simientesobre la tierra».Génesis 1, 11.Dijo luego Dios:«Brote la tierraseres animadossegún su espe-
cie, ganados, reptiles y bestias de la tierra según suespecie». Gén 1, 24 (1000 a 900 a.C., aprox.).
Los primeros animales se generan de lo húmedo,circundado por cortezas espinosas, y que, al avanzaren edad, llegaron a lo más seco, y al desgarrarse lacorteza, vivieron poco tiempo demodo distinto. Anaximandro(500 a.C., aprox.).
«Y las razas de todos los animalesse diversificaron de acuerdo con lacualidad de sus mezclas: algunasposeen un natural impulso haciael agua, otras –aquellas que pose-en mayor cantidad de fuego– avolar por el aire, las más pesadas,en cambio, a ir por la tierra, y lasque poseen igual proporción departes en su mezcla armonizancon todas las regiones.» Empé-docles (490 a.C., aprox.).
«Del todo se separó un torbellino de formas diver-sas...» Así se expresa Demócrito (460-370 a.C.),y aunque no dice cómo ni por qué causa, pareceindicar que el torbellino se genera por espontanei-dad y al azar.
«Puesto que no hayespecies nuevas,puesto que un serdado produce siem-pre un ser similar,puesto que en todaespecie hay unaunidad que presideel orden, debemosatribuir, necesaria-mente, esta unidadprogenitora a ciertoSer Todopoderoso yOmnisciente; es decir, Dios, cuya obra se llama crea-ción.» Linneo (1707-1778).
«Nada más notable que el producto de los hábitosde los mamíferos herbívoros [...] El hábito de per-manecer sobre cuatro patas, durante la mayor par-te del día, para pastar, hizo nacer el casco espesoque envuelve la extremidad de los dedos de sus pies.»«... todo cambio adquirido en un órgano por un há-bito sostenido [...], se conserva en seguida por la ge-neración...» Lamarck (1744-1829).
«Al considerar el origen de las especies se concibeperfectamente que un naturalista, reflexionandosobre las afinidades mutuas de los seres orgánicos, sobre sus relaciones embriológicas, su distribucióngeográfica, sucesión geológica y otros hechos se-
mejantes, puede llegar a la con-clusión de que las especies nohan sido independientementecreadas, sino que han descendi-do, como las variedades, de otrasespecies. Sin embargo, esta con-clusión, aunque estuviese bienfundada, no sería satisfactoriahasta tanto que pudiese demos-trarse cómo las innumerables especies que habitan el mundo sehan modificado...» Darwin(1809-1883).
«Las especies son las unidadesreales de evolución en cuanto encarnación tempo-ral de complejos de genes bien integrados. Y la es-peciación, la producción de nuevos complejos degenes capaces de desplazamientos ecológicosconstituye el método por el que la evolución pro-gresa.» E. Mayr (n. 1904).
110
Karl von Linneo (1707-1778).
Charles Darwin (1809-1883).
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Como puedes observar, se dieron explicaciones de diversos ti-pos en épocas y culturas diferentes. Las explicaciones evolucio-nistas no son recientes, pero las más antiguas eran especula-ciones, a veces lógicas, pero nunca probadas científicamente.
Actualmente, la explicación más aceptada en el ámbito del co-nocimiento científico considera que la evolución es un hechoque se deduce de la observación de la naturaleza.
2. La teoría de LamarckJean Baptiste de Lamarck (1744-1829) propuso la primera teo-ría consistente sobre la evolución de las especies. En ella consi-dera que las especies no son fijas, sino que proceden unas deotras por transformación, en un proceso en el que los cambiosde los organismos se originan como respuestas adaptativas alos cambios del ambiente.
Las causas de esta transformación se pueden resumir en las si-guientes premisas:
• Las especies están esforzándose continuamente para adap-tarse al medio en el que viven, y el uso que hace de los órga-nos en este esfuerzo es la causa de la transformación progre-siva de los mismos. Los órganos transformados por el usoaumentan las posibilidades que tiene la especie de sobreviviry reproducirse en ese medio. Los que no se usan se atrofian.
• Estas nuevas características adquiridas por el uso y el desusode los órganos son heredables, de manera que se transmi-ten a la descendencia. El uso que ésta sigue haciendo de ta-les órganos sumará nuevas modificaciones en esa línea detransformación progresiva.
Uno de los ejemplos que utilizó Lamarck para ilustrar su teoríaes el crecimiento gradual del cuello de las jirafas. Los antepa-sados de las jirafas actuales no tenían el cuello tan largo, perocuando el alimento escaseaba en el suelo y en las ramas bajasde los árboles, se esforzaban frecuentemente para alcanzarlas hojas de las ramas más altas, produciendo un pequeño au-mento en la longitud de su cuello. Los descendientes de estapoblación nacieron con el aumento de longitud adquirido porsus progenitores, y con su nuevo esfuerzo sumaron un pocomás a la longitud anterior. Esta causa, actuando generacióntras generación ante un estímulo ambiental permanente, pro-dujo la longitud actual del cuello de la jirafa.
Pero, a pesar de su consistencia lógica, Lamarck no aportó re-sultados experimentales convincentes ni pruebas basadas enhechos naturales, y no resistió la crítica de otros naturalistas.Algunas de sus premisas, tan imprescindibles como la de la he-rencia de los caracteres adquiridos, no sólo no se han demos-trado, sino que se contradicen con los resultados de los experi-mentos que se han hecho para probarla.
Recordar
1. Lee el texto sobre Lamarck y responde.
• ¿Cuáles son las causas de la transformación de las especiespara este naturalista?
• Busca algunos hechos naturalesque permitan apoyar la teoría deLamarck. Pistas: puedes encontrarinformación en la ganadería,agricultura, control del medioambiente y las culturas de las poblaciones humanas.
2. Relaciona los textos. ¿Cuáles de ellos son explicaciones fijistas?¿Cuáles son evolucionistas?
3. Recuerda las condiciones quecumplen las teorías científicas y responde.
• ¿Cuál o cuáles de estasexplicaciones dadas a los cambiosen los seres vivos son útiles paradesarrollar una teoría que se pueda probar con el métodocientífico? ¿Por qué?
ACTIVIDADES
Antepasados de lasjirafas
Jirafas con el cuello más largo
Jirafas actuales
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112
TAREA 6.3
La teoría de Darwin-Wallace1. Una teoría basada en la observación de los cambiosEn el año 1858 se leyó en Londres un comunicadoque resumía las conclusiones de los trabajos deCharles Darwin y Alfred R. Wallace. En él se expo-nía una teoría del origen de las especies basada enla selección natural de variaciones producidas alazar, teoría que ambos investigadores desarrolla-ron al mismo tiempo de forma independiente, aun-que decidieron publicarla conjuntamente. Un añodespués, en 1859, Darwin publicó su obra El ori-gen de las especies, en la que explicaba esta teoríaprobándola con numerosas observaciones natura-les hechas por él mismo y por otros naturalistas.
Muchos de los datos que Darwin utilizó los recogióentre los años 1831 y 1836, en los que formó par-te de una expedición científica a bordo del barcoBeagle.
Darwin conocía la teoría de Lamarck, pero no en-contró en sus observaciones pruebas de la misma.En las islas Galápagos encontró numerosas espe-cies de pinzones que se diferencian unas de otraspor pequeñas variaciones de un rasgo común, loque le sugirió que, a pesar de las diferencias, tuvie-ron antepasados comunes. Además, cada una deellas tenía unos rasgos adecuados a su forma de vida y tipo de alimentación. Ninguna era más per-fecta que la otra. Este ejemplo y muchos otros lellevaron a la conclusión de que en la vida se produ-cen cambios constantemente, generando varie-dad, y de que estos cambios se producen al azar,sin tendencias. Estos cambios tienen lugar entre losindividuos de una población.
Darwin sabía, por la lectura de la obra de MalthusUn ensayo sobre el principio de la población, quelas poblaciones crecen más rápidas que los recur-sos de los que se alimentan. En estas circunstan-cias, aquellas variedades que tienen más posibili-dades de sobrevivir hasta alcanzar el períodoreproductivo, transmitirán los nuevos rasgos a sudescendencia.
El papel del medio es diferente en la teoría de Dar-win. Para Lamarck las poblaciones que se esfuer-zan en vivir en un medio cambian al adaptarse a él.Según Darwin, los cambios se producen espontá-neamente, al azar, y el medio selecciona a las po-blaciones que explotan mejor los recursos, dejandomás descendientes con las características seleccio-nadas positivamente. Cuando la acción selectivadel medio permanece, la acumulación de pequeñasvariaciones producirá una transformación gradualde la población, pero no por una tendencia que sedesarrolla, sino por la acción selectiva del medio enun sentido permanente. Por ejemplo, ante un cam-bio climático que produzca un aumento progresivode la temperatura, el medio seleccionará gradual-mente, y a medida que aumente la temperatura, alas poblaciones que desarrollen mecanismos de re-gulación térmica cada vez más eficaces entre todaslas variantes producidas al azar.
Alimentación
Herbívoros
Granos y frutos
Insectos
Los pinzones de las islas Galápagos
¿Cómo se explicarían, según la teoría de Darwin-Wallace,los cambios producidos en el cuello de las jirafas a lo largo de sucesivas generaciones?
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2. El ejemplo de la jirafa, desde el punto de vista de Darwin y Wallace
En el ejemplo de la evolución de la jirafa, si la escasez de ve-getales permanece como una característica ambiental, la acu-mulación progresiva de pequeñas variaciones en el aumentode la longitud del cuello permitirá a las jirafas con el cuellomás largo alimentarse de hojas situadas en las ramas más al-tas y menos ramoneadas, por lo que, mejor alimentadas, ten-drán más posibilidades de reproducirse y de transmitir a sudescendencia aquellas variaciones. Es decir, que la selecciónnatural habría dado ventaja, entonces, a los individuos decuello más largo.
3. Los puntos clave de la teoríade Darwin y Wallace
La teoría de la evolución de Darwin y Wallace se puede resumiren tres principios:
• Principio de la variación. En todas las poblaciones, se pro-ducen continuamente cambios al azar de las característicasde sus individuos.
• Principio de la herencia. Los individuos de una especie separecen a sus progenitores porque heredan de ellos sus ca-racterísticas.
• Principio de la selección. El medio va seleccionando aaquellos individuos que acumularon las variaciones ventajo-sas. Mediante la herencia, estas variaciones se extienden porla población durante sucesivas generaciones, produciendoel cambio de la misma.
Darwin utilizó su teoría explicando satisfactoriamente muchasde sus observaciones naturales, operaciones de selección artifi-cial en ganadería y agricultura, así como los resultados de al-gunos experimentos que él hizo.
Sin embargo, no planteó una hipótesis satisfactoria para expli-car la herencia de las variaciones. Consideró que la mezcla delas características de los progenitores era semejante a unamezcla de líquidos que contienen partículas que determinanaquellos caracteres heredables. Pero en este caso fue la lógicala que rechazó esa hipótesis. Si una variación aporta ventajas aun individuo, se diluiría en un 50 % al mezclarse con la del otroprogenitor durante la reproducción. Como el proceso de dilu-ción continúa en cada generación, la variación desapareceríaal cabo de unas pocas generaciones.
En aquella época, Mendel había hecho ya sus experimentossobre la herencia de los caracteres, iniciando así la ciencia de laGenética, pero Darwin no conoció sus resultados.
Recordar
1. Explica brevemente cuáles son los puntos clave de la teoría de Darwin-Wallace.
2. Define «selección natural». Pon un ejemplo.
Comprender
En el siguiente texto, Lamarck explicalas causas de la evolución de las patasde las aves acuáticas. ¿Cómo lo explicaría Darwin?El pájaro al que la necesidad atrae al agua para encontrar allí la presa que le permita vivir, separa los dedosde las patas cuando quiere batir el agua y moverse por su superficie. La piel que une esos dedos por la baseadquiere, por ello, el hábito de extenderse. Así, con el tiempo, se forman, tal como las vemos, las grandes membranas que unen los dedos de los patos, las ocas, etc.
ACTIVIDADES
DIBUJOJIRAFAS según Darwin
Antepasados (cuellos largos y cortos)
La selecciónelimina a las jirafasde cuellocorto
Jirafas actuales
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1. La genética aporta nuevos datosa la teoría de Darwin-WallaceA principios del siglo XX se descubrieron los resulta-dos de los trabajos de Mendel y comenzó el desa-rrollo de la genética moderna.
La hipótesis que planteó Darwin para explicar lascausas de la herencia de los caracteres no tenía co-herencia lógica. Por este motivo no fue aceptadaen el medio científico y, en parte, fue responsablede que su teoría se dejara un poco de lado en losmismos años en los que comenzaron las investiga-ciones genéticas que demostraron que los caracte-res observados, y utilizados para definir las espe-cies, se deben a la expresión de los genes.
Posteriormente se llevó a cabo una síntesis uniendolas explicaciones de Darwin sobre las selección devariaciones al azar con los resultados de las investi-gaciones genéticas sobre la herencia.
La variaciones se producen por cambios en la com-posición genética de la especie. A estos cambios seles llama mutaciones. Durante la reproducción, losindividuos dejan sus genes a su descendencia, asíque ésta hereda aquellas mutaciones. De esta for-ma explica el neodarwinismo el antiguo problemade la herencia de las variaciones.
Las mutaciones ventajosas se propagan por la po-blación generación tras generación por el intercam-bio genético que acaece durante la reproducción.Así, lo que se selecciona no son los individuos, sinoel conjunto de genes de una población.
Los estudios sobre las poblaciones de una especie,que han seguido paralelos a los avances de la ge-nética y la biología molecular, han demostrado quela evolución tiene lugar por los cambios producidosen el conjunto de genes de una población.
El neodarwinismo o teoría sintética de la evoluciónreúne las explicaciones de la teoría clásica de Dar-win con las aportaciones recientes de la genética yel estudio de las poblaciones. Se puede resumir enlos siguientes puntos:
• En las poblaciones se producen constantementecambios accidentales en el acervo hereditario, esdecir, mutaciones en los genes.
• Algunas de estas mutaciones son letales o desfa-vorables. Los individuos portadores de estas mu-taciones tendrán una descendencia menos nu-merosa en el transcurso de las generaciones, eincluso desaparecerán.
• Sin embargo, ciertas mutaciones tienen efecto fa-vorable y permiten a su portador vivir mejor, mástiempo y reproducirse con más eficacia: sus des-cendientes serán más numerosos y las poblacionesde la especie tenderán, por tanto, a estar consti-tuidas fundamentalmente por individuos porta-dores de las variedades genéticas favorables.
Como podemos ver en la descripción de esta teo-ría, el concepto de especie está tan ligado al de po-blación que los podemos reunir al definir de nuevola especie como un grupo de poblaciones que po-seen un conjunto de genes comunes, el genomade la especie, y que pueden intercambiarlo entresí originando nuevas combinaciones dentro delmismo genoma.
2. Una aplicación directa: la evolución de la mariposa del abedulLa mariposa del abedul, Biston betularia, común enEuropa, se posa de día sobre la corteza del abedul,que normalmente está cubierta de líquenes grisá-ceos. Tiene las alas de color blanco grisáceo, por loque se confunde fácilmente con la corteza del árbol.Pero a mediados del siglo XIX empezaron a obser-varse ejemplares de color oscuro. En observacionesrealizadas en Manchester, se vio el primer ejemplaroscuro en 1849. En 1895 eran oscuras el 95 % deltotal de mariposas, y en 1898 lo eran el 99 %.
TAREA 6.4
El neodarwinismo y la teoría sintética
Ciervo con mutación favorable: patas largas
Población de ciervos de patas cortas
Población de pataslargas
Muere sindejar
descendencia
Ciervo con mutación desfavorable: visión imperfecta
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Se hicieron algunos experimentos y observaciones en el mediopara explicar este cambio de poblaciones.
– La proporción de mariposas negras era tanto mayor cuantomás extensa era la zona industrial.
– Al alimentar a las orugas de mariposas claras con hojas con-taminadas con hollín, para ver si era la contaminación lo queprovocaba la producción de mariposas oscuras, se comprobóque las mariposas seguían siendo claras.
– Al utilizar métodos mendelianos clásicos para ver cómo seheredaba el color de las alas, se comprobó que los colores se producían por la expresión de dos genes, uno determina-ba el color claro y otro el oscuro. Además, el gen dominanteera el que producía la pigmentación oscura.
– Al observar la vida de las mariposas en ambientes contamina-dos de zonas industriales, y en ambientes no contaminados,se vio que los pájaros cazaban las mariposas claras que vivíansobre los árboles cubiertos de hollín en las zonas contamina-das, y las mariposas oscuras cuando cazaban en zonas nocontaminadas.
Explicar
1. Analiza los datos sobre la mariposadel abedul y responde.
• Si la pigmentación oscura se debea la expresión de un gendominante, ¿por qué eran másfrecuentes las mariposas clarasantes de la revolución industrial?
• ¿Por qué aumentó la proporciónde mariposas oscuras a medidaque crecía la contaminaciónambiental y son hoy másabundantes en las zonasindustriales?
• Entre las observaciones anteriores¿existe alguna que permitaprobar la teoría de Lamarck? ¿Y la teoría neodarwinista?Explica tu respuesta en cada caso.
• ¿Qué conclusiones sacarías si al alimentar a las orugas de mariposas claras con hojascontaminadas con hollín, durantevarias generaciones, se desarrollaran al final de la metamorfosis mariposas con alas oscuras?
• En cualquier caso, ante el cambioambiental imprevisible quesupuso la contaminación porhollín, ¿qué ha resultado másventajoso para la especie Bistonbitularia, la presencia de un sologen para ese carácter o ladiversidad genética actual?
ACTIVIDADES
1850Sin contaminación losabedules tienen el tron-co claro. Hay sólo algu-na mariposa oscura, quees presa fácil de los de-predadores (se ven conmucha facilidad sobre eltronco claro).
1900La contaminación oscu-rece los troncos de losárboles. Las mariposasoscuras pasan desaper-cibidas.
1950Contaminación en au-mento. Ahora son lasmariposas claras las queescasean.
2000Mejora la calidad am-biental. Con los troncosde abedules más claros,las mariposas oscurasvuelven a ser más esca-sas.
Evolución de la población de la mariposadel abedual tras la aparición de mutantesoscuros. La presencia predominante de una u otra forma de mariposa dependedirectamente del color de los troncos de los abedules.
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116
TAREA 6.5
¿Cómo se originan las especies?1. La aparición de nuevas especiesObservando la naturaleza podemos descubrir fre-cuentemente individuos de una misma especie viviendo en diferentes zonas geográficas. Son indi-viduos de diferentes poblaciones y seguirán for-mando parte de la misma especie mientras siganintercambiando genes durante la reproducción, de manera que el conjunto de genes (genoma) decada una de estas poblaciones no esté aislado delde las otras.
Si por algún motivo una población queda aislada y deja de intercambiar su genoma con las otras po-blaciones, las mutaciones que se produzcan enellas, y que perduren como adaptaciones seleccio-nadas por el medio, la diferenciarán progresiva-mente de las demás.
2. Causas del aislamiento reproductivoUna de las causas de separación entre poblacioneses la presencia de una barrera geográfica entreellas.
Pero existen diversos mecanismos por los cualespueden quedar biológicamente aisladas dos o máspoblaciones de la misma especie aunque vivan enla misma zona geográfica:
Aislamientos que impiden la unión sexual y la fecundación entre individuos de diferentes poblaciones
Hay muchas situaciones que impiden la reproduc-ción sexual entre individuos de poblaciones di-ferentes. Por ejemplo, dos plantas de la misma es-pecie que florezcan en estaciones diferentes no in-tercambiarán genes por polinización cruzada. Dosperros de variedades diferentes con grandes dife-rencias de tamaño no pueden cruzarse. Dos anima-les de la misma especie, pero de variedades dife-rentes, no se reconocen por diferencias de color,forma o comportamiento a la hora del cortejo.Puede existir también la incompatibilidad de los ga-metos: en este caso, los individuos de diferentessexos se reconocen y copulan, pero no tiene lugarla unión de los gametos.
Caparazones de las tortugas de las islas Galápagos. Como observó Darwin, en las distintas islas del archipiélago viven diferentes especies de tortugas.¿Por qué se produjeron estas diferencias, que dieron lugara la diversificación de especies?
Población de focas en una isla. ¿Cuál es la barrerageográfica que produce en este caso la separación de poblaciones de seres vivos?
Testudo elephantopus darwiniIsla Marchena
T. elephantopus beckiIsla Isabela
T. elephantopus phantasticaIsla Fernandina
T. elephantopus guntheriIsla Isabela
T. elephantopus hoodensisIsla Española
T. elephantopus porteri
Isla Pinzón
T. elephantopusabingdoni
Isla Pinta
T. elephantopuschathamensis
Isla San Cristóbal
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Recordar
1. Define con tus propias palabras lo que significa «aislamientoreproductivo» entre individuos de poblaciones diferentes.
2. Cita ejemplos de situaciones que impidan la reproducción entreseres de poblaciones diferentes:
• Que eviten la reproducciónsexual.
• Que supongan el aislamientoreproductivo tras la reproducción.
Explicar
3. De acuerdo con lo estudiado,resume:
• ¿Cómo y por qué se produce la aparición de nuevas especies de seres vivos? Utiliza la teoría deDarwin-Wallace para explicar por qué unas formas prevalecensobre otras y la teoría sintéticapara justificar la aparición de nuevas variedades.
ACTIVIDADES
Aislamientos reproductivos después de la fecundación
• Inviabilidad del cigoto. Se produce la fecundación pero elhuevo no inicia o no termina el desarrollo. Un carnero pue-de fecundar a una cabra, pero el embrión no se desarrollacompletamente y muere antes de nacer.
• Esterilidad de la descendencia en la primera o en pos-teriores generaciones. En estos casos, el desarrollo sí secompleta, pero los descendientes adultos son estériles. Un mulo es un descendiente estéril de la unión de caballo yburro. Se ha obtenido en cautividad un descendiente de león y tigre, el tigrón, del que sólo se ha comprobado la fer-tilidad de las hembras.
Todos estos procesos impiden parcial o completamente el in-tercambio genético entre dos o más poblaciones de la mismaespecie, y pueden originar un proceso de diferenciación gra-dual que transformen a las poblaciones en especies.
El cigoto no es viable
y muere en el útero de la cabra
Carnero
Cabra
AISLAMIENTO POR INVIABILIDAD DEL CIGOTO
No hay respuesta al cortejo
Pato cucharamacho
Macho de otra especie
Pato cuchara hembra
AISLAMIENTOPRERREPRODUCTIVO
No hay descendientes (los híbridos son estériles)Yegua
Asno Mulo Mula
AISLAMIENTO POR ESTERILIDAD DE LOS DESCENDIENTES
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RESUMEN DE LA UNIDAD
Completa el mapa del tema
• La evolución de los seres vivos y el origen de lasespecies por transformación de otras en este pro-ceso está hoy ampliamente aceptado. Son mu-chas, y cada vez más, las observaciones y laspruebas experimentales que muestran el hechode la evolución.
• Para explicar cómo procede la evolución sehan desarrollado diferentes explicaciones duran-te la historia. Las más lógicas y coherentes laselaboraron algunos naturalistas durante los si-glos XVIII y XIX, y de forma paralela al desarrollode los métodos de observación y experimenta-ción; métodos que se utilizaron para probar lasdiferentes hipótesis con el objetivo de construircon ellas teorías científicas demostrables.
• Lamarck expuso la primera teoría científica con-siderada coherente por la mayoría de los biólo-gos. El uso y el desuso de los órganos durante lavida del individuo causaba la transformación delórgano, y este cambio se transmitía a su descen-dencia. Aunque la explicación que daba con suteoría era lógica, la herencia de los caracteres ad-quiridos en la vida de un individuo, una de sus hi-pótesis esenciales, no se ha demostrado.
• Darwin y Wallace presentaron posteriormenteuna teoría del origen de las especies basada en laselección ambiental de variaciones producidas alazar. Sus hipótesis explican muchas de las obser-vaciones descritas por Darwin en su obra, así como los resultados de numerosos experimentos
llevados a cabo por él mismo, algunos de suscontemporáneos y biólogos actuales. Sin embar-go, su hipótesis sobre la herencia de las variacio-nes no es lógica.
• El descubrimiento de los trabajos de Mendel y eldesarrollo de la biología molecular y de la gené-tica de poblaciones durante el siglo XX propor-cionaron una explicación lógica, y demostrableexperimentalmente, al problema de la causa yherencia de las variaciones. Son las mutacionesde los genes las que originan las variaciones ob-servables cuando se expresan, y la herencia de lasmismas se produce por la transmisión a la des-cendencia de estos genes mutados.
• El neodarwinismo combina, en una teoría sinté-tica, la teoría de Darwin-Wallace con las hipótesisproporcionadas por la biología actual.
• Lo que evoluciona es la especie como conjunto depoblaciones que intercambian genes entre sí, cuan-do sus individuos se reproducen. Si por alguna cau-sa una o varias poblaciones quedan aisladas, de-jan de intercambiar genes y lasvariaciones acumuladas porellas las van diferenciandogradualmente hastatransformarlas en es-pecies dife-rentes.
ORIGEN DE LAS ESPECIES
Evolución
Pruebas Teorías
Neodarwinismo
Variaciones
Poblaciones
Genes
Mutación
Adaptación
Creación
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Test de conocimientos
Responde resumiendo la información deltema.
• ¿Qué es la evolución? ¿Por qué se admiteactualmente que es un hecho?
• ¿Qué observaciones se pueden hacer enla naturaleza que permitan deducir quelas especies de seres vivos evolucionan?
• ¿Cómo se originan las especies?
Compara brevemente las ideas de Linneo,Lamarck y Darwin:
Lee y responde.
El insecto hoja tiene tal morfología que seconfunde fácilmente con las ramas de losvegetales en los que se posa. Además, su in-movilidad ante los predadores acentúa sumimetismo, por lo que pasa inadvertido.
a) ¿Cómo interpretaría Lamarck esta adap-tación?
b) ¿Cómo la interpretaría Darwin?
c) ¿Y un neodarwinista?
Analiza el siguiente hecho y responde a lascuestiones que se plantean.
Cuando comenzó a utilizarse el insecticidaDDT, la mortandad en las poblaciones de in-sectos fumigadas era alta. Pero en 1947 secomprobó que una población de mosca co-mún se había hecho resistente al DDT, y hoy
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3
2
1 existen más de 200 especies de insectos re-sistentes al DDT. Se ha demostrado experi-mentalmente que la resistencia a este insec-ticida está determinada genéticamente, ypor tanto es heredable.
• ¿Cómo interpretaría Lamarck esta adap-tación? ¿Cómo la interpretaría Darwin? ¿Y un neodarwinista?
Piensa y responde.
• Cuando seleccionamos animales y plantaspara obtener mejores rendimientos, lleva-mos a cabo una selección artificial con unafinalidad. ¿Podemos decir lo mismo de laselección natural? Explica tu respuesta.
El genoma humano se ha descifrado recien-temente y, a medida que se va analizando,se encuentran cada vez más genes que no seexpresan, que no tienen ninguna función ypermanecen «mudos» en nuestras células.
• ¿A cuál de las dos teorías más conocidassobre la evolución apoya este descubri-miento, a la lamarckista o a la darwinista?Explica tu respuesta.
Piensa y responde.
Una revista médica ha anunciado la apariciónde una bacteria que causa una grave enfer-medad. Hasta ahora, esta enfermedad se tra-taba con el antibiótico amoxicilina. Pero lanueva bacteria es resistente a este fármacoy, por tanto, urge buscar otro tratamiento.
a) ¿Qué significa que la bacteria es resisten-te a los fármacos?
b) ¿Existían las bacterias resistentes antesdel uso de los antibióticos? Explícalo.
c) ¿Cómo explicaría Lamarck el origen y laexpansión de estas bacterias resistentes?¿Cómo lo explicaría Darwin?
e) Una de las causas de la proliferación delas bacterias resistentes es la toma de do-sis menores que las recomendadas y du-rante menor número de días. Explica loque ocurre en estas condiciones entrebacterias sensibles y resistentes al anti-biótico usado incorrectamente. ¿Cómose puede evitar la expansión de bacteriasresistentes a los antibióticos?
7
6
5
Linneo
Lamarck
Darwin
¿Cómo se originan las especies?
Actividades
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El problema de la evolución en la sociedad
La polémica teoría de Darwin
La publicación de la obra de Darwin El origen de las especies porla selección natural suscitó un violento debate entre creacionistasy evolucionistas. La obra de Darwin tuvo una importante difusión,y llegó a las manos de personas bastante influyentes queconsideraban inaceptable el hecho de que una teoría científicaexplicase la diversidad biológica sin que se tuviera en cuenta la intervención divina.
El debate se intensificó con la publicación de la siguiente obra de Darwin, El origen del hombre, en el que, aplicando sus propiasteorías sobre la evolución de las especies por causa de la selecciónnatural, el biólogo relacionaba evolutivamente a la especiehumana con el resto de los primates. El hecho de que un científicopostulara abiertamente que «el hombre desciende del mono» era más de lo que podía soportar la sociedad de la época. Darwintuvo entonces que soportar una importante campaña dedifamación y se vio ridiculizado en numerosos artículos de prensa,acompañados de dibujos cómicos en los que se expresaba su relación con los simios.
La ciencia dio la razón a Darwin, gracias sobre todo al desarrollode la genética. Pero la polémica suscitada tardó en apagarse,tanto que aún hoy en día resurge de cuando en cuando.
El creacionismo sigue vivoEn 1925, el profesor norteamericano John Scopesfue juzgado en Tennessee (EE.UU.) por haber vio-lado una ley estatal que prohibía la enseñanza de la evolución, y condenado a pagar una multa decien dólares por el delito. El juicio tuvo un gran ecoen la prensa y causó un importante debate en todoel país.
Este juicio sucedió en una época en la que la teoríade la evolución de Darwin estaba plenamenteaceptada, así como el hecho de que las especiescambian y las formas actuales son el resultado demillones de años de transformaciones. No obstan-te, en algunos países (y, en el caso de Estados Uni-dos, sólo en algunos estados) las convicciones crea-cionistas aún estaban firmemente implantadas enla sociedad.
Como vimos anteriormente, son muchas las prue-bas que avalan la evolución de las especies. Perocomo toda teoría científica, el neodarwinismo si-gue revisando alguna de sus hipótesis. Las dificul-tades presentadas por estas hipótesis han sido utili-zadas por los creacionistas actuales para rechazar
toda la teoría y proponer como teoría alternativa yverdadera el creacionismo científico o ciencia dela creación.
En 1980, al pedirle su opinión sobre la teoría de laevolución, Ronald Reagan respondió:
Bueno, es una teoría, sólo una teoría científica, querecientemente el mundo de la ciencia ha puesto entela de juicio y ahora la comunidad científica no latiene por todo lo infalible que otrora se tuvo. Pero si se debe enseñar en las escuelas, creo quetambién habría que enseñar la teoría bíblica de lacreación, que no es una teoría, sino el relato bíblicode la creación.
Esta opinión resume alguno de los procedimientosutilizados por los creacionistas: consideran el crea-cionismo como teoría, la soportan, en parte, en lasdificultades de la teoría de la evolución, y comoprueba a favor presentan el relato del Génesis, quees incuestionable.
¿Es lo mismo una teoría que un relato? Recuerda cómo procede el método científico para probaruna teoría. ¿Es posible probar lo incuestionable? Explica tus respuestas.
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CIENCIA, TÉCNICA Y SOCIEDAD
ran cruzando entre sí todos los miembros de estafamilia de ratones, y anotó las longitudes de las co-las durante varias generaciones. Resumió los resul-tados de su experimento en el siguiente texto:
Así pues, cinco generaciones de padres privadosartificialmente de cola, alumbraron 901 crías, delas que ninguna presentó una cola rudimentaria, nitan siquiera una anomalía en la misma. Es más,una medición exacta ha demostrado que no seprodujo la más mínima disminución en el tamañode la cola.
La actividad científica continúaAl mismo tiempo que surgen esporádicas polémicasy se mantienen algunas de las creencias antievolu-cionistas, la actividad de los científicos en torno ala evolución se mantiene, trabajando tanto en nue-vas teorías, a la luz de los últimos descubrimientos,como en las más antiguas, aplicándoles a éstas losrazonamientos, métodos y datos de la ciencia actual.Algunos de estos científicos vuelven incluso sobre lasteorías que, como la de Lamarck, se encuentran hoydesterradas en virtud de los datos experimentales y la imposibilidad de probar sus postulados.
Uno de los experimentos relacionados con las teo-rías antiguas fue el de Weismann, realizado en1987. Este investigador diseñó una experiencia para probar la hipótesis de la herencia de los carac-teres adquiridos, base de la teoría de la evoluciónde Lamarck. Cortó la cola a siete hembras de ratóny a cinco machos el 17 de octubre de 1987, y el 16de noviembre nacieron las primeras camadas cons-tituidas por un total de 18 crías. Todas tenían lascolas normales, con una longitud comprendida en-tre 11 y 12 milímetros. Weismann dejó que se fue-
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INVESTIGACIÓN
La evolución en la Biblia
Como has podido observar en la tarea 2 del tema, laBiblia contiene numerosas referencias sobre el origeny la diversidad de las especies. Una muy interesanteaparece en la historia de Jacob (Génesis 30, 37-39):«[...] Puso después las varas, así descortezadas, en loscanales de los abrevaderos adonde venía el ganadoa beber, y las [cabras] que se apareaban a la vista delas varas, parían crías rayadas y manchadas».
Este texto se basa en una antigua creencia, según lacual lo que ve una madre antes de concebir aparecereflejado en las características de sus crías. Jacobpretendió introducir un cambio en los rasgos exter-nos de las cabras, mostrándoles varas verdes confranjas descortezadas, para que el ganado viera lí-neas verdes y blancas y sus crías nacieran rayadas.
• ¿Con qué tipo de explicación concuerda la acciónde Jacob?a) Las especies no se han transformado desde
que se crearon.
b) Las especies se transforman según la teoríadarwinista.
c) Las especies se transforman según la teoría la-marckista.
• Lee en la Biblia la historia de Jacob y responde:¿contradice su actividad como ganadero su fe en latradición religiosade su pueblo? Ex-plica tu respuesta.
• Piensa y responde:¿dónde está la con-fusión de funda-mentalistas religio-sos y de algunoscientíficos que en-frentan literalmen-te teorías científi-cas con relatos detextos religio-sos y mitoló-gicos?
Los recientes avances en ingeniería genética, por los cualesse consigue crear especies «a medida», ¿apoyan o no la teoría de la evolución de Darwin? ¿Por qué?
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CLAVES DE LOS TEMAS DEL BLOQUE
Cómo funciona la naturalezaIII
TEMA 7. Biomas y ecosistemas
En las distintas regiones de la Tierra encontramosdiferentes ecosistemas. Estas variaciones se debenfundamentalmente a las diferencias climáticas, de forma que si comparamos un mapa de climas con uno de ecosistemas, podemos encontrar una clara correlación.
TEMA 8. Interacciones en los ecosistemas
En la naturaleza, los recursos son limitados y hay quecompartirlos. Este hecho obliga a muchas especies a interaccionar. Se pueden establecer relacionesdentro de una misma especie, pero también entreespecies muy distintas.
TEMA 9. Ciclos y flujos en los ecosistemas
Los ecosistemas son sistemas cerrados para la materia y abiertos para la energía. Esto quieredecir que la materia no entra ni sale, se reaprovecha, pasa de un ser a otro y de éstos al medio, y vuelve a ser utilizada. En resumen, la materia forma parte de ciclos en la naturaleza.
La energía, en cambio, fluye en el ecosistema. Llega de una fuente externa, el Sol, y puede seraprovechada directamente sólo por los organismosautótrofos. El resto debe alimentarse de éstos para obtener la energía necesaria para su supervivencia.
Vientos de guerra
Ha llegado la época de celo de las cebras. Dos machosjóvenes pelean por el privilegiode aparearse con las hembras.Son luchas no demasiadocruentas, pero sorprendentesen una especie tan apaciblecomo las cebras.
Las cebras, los ñúes y los antílopes son ejemplos de animales de la sabana, que forman grandes manadas.La vida en grupo les favorece.Proporciona una mejor defensacontra los depredadores,y les ofrece más oportunidades de reproducirse. Su ambienteles permite vivir en gruposgrandes, ya que su alimento (la hierba de la sabana) nuncaescasea.
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La vida al límite
En ambientes como el desierto, sobrevivir es una ardua tarea. Las plantas tienen muy pocas opciones para resistir las durascondiciones del clima: o bien tienen unas profundas raíces que les permitan captar el agua subterránea, o almacenan la escasaagua que consiguen. Hay algunas plantas del desierto que tienen un ciclo de vida extremadamente corto, que comprendela germinación, el desarrollo, la floración y la formación de nuevassemillas en sólo unos días, aprovechando las precipitacionesocasionales.
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SABER HACER
Al finalizar el estudio del bloque habrás adquiridolas siguientes capacidades:
• Identificar algunos de los ecosistemas más importantes de nuestro planeta y describir las condiciones ambientales a las que están asociados.
• Explicar las ventajas e inconvenientes de algunas relacionesentre seres vivos en un ecosistema.
• Definir parasitismo, simbiosis, comensalismo, amensalismo y otras relaciones entre especies.
• Explicar el ciclo del carbono en la naturaleza.
• Comprender cómo fluye la energía en los ecosistemasy cómo se organizan éstos energéticamente.
1. Recuerda y responde:
a) ¿Qué es un ecosistema? ¿Qué es el biotopo? ¿Qué es la biocenosis?
b) En un ecosistema, ¿los seres vivosestán relacionados? Pon un ejemplo claro de relaciónentre seres vivos de un mismoecosistema.
c) ¿Pueden existir ecosistemas en los que no haya organismosautótrofos?
2. Lee el texto inicial y responde:
a) ¿Qué ventajas pueden obtener las cebras de su vida en manada?
b) Frecuentemente, las grandesmanadas de la sabana son mixtas.Están formadas por cebras, ñúes,antílopes y, a veces, avestruces.Esta coexistencia ¿beneficia o perjudica a dichas especies? Si fuera perjudicial, ¿se mantendríaesta relación?
3. Observa la fotografía del desierto y responde:
a) ¿Qué estrategias tienen las plantaspara sobrevivir en zonas tan áridascomo la de la fotografía?
b) Si existen plantas que sólo vivencuando llueve, es decir, que aparecen casi de repente cuando el suelo se moja, ¿dónde se encuentran cuando no llueve?¿Aparecen espontáneamente? ¿De qué forma sobreviven durantela época seca?
c) ¿Se te ocurre algún otro ejemplode ecosistema con condicioneslímite? En este caso, ¿cuál es el factor que condicionala vida, es decir, el que haceque los organismos tenganque estar adaptados parasoportarlo?
d) ¿Puede haber ecosistemas en zonas donde no llega la luzdel Sol? Piensa y pon un ejemplo.
ANALIZA UN EJEMPLO
¿QUÉ SABES YA?
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124
Biomas y ecosistemas
1. PANORAMA: Biomas y ecosistemas.
2. ¿Cómo condicionael ambiente a los seres vivos?
3. Los ecosistemasy su composición;los biomas.
4. Los cambiosen los ecosistemas.
MEDIO AMBIENTE EN EL AULA• Desarrollo sostenible
y proteccióndel medio ambiente.
Contenidos
07
1. Relaciona estas peculiaridades con alguna de las dos fotografías.
• Viento fuerte, grandes cambios de temperatura, muchos seresvivos, suelo fértil, nevadas, suelo húmedo.
2. Identifica estos términos con «biomas», «ecosistemas» o «agrupaciones»:
• Desierto • Bosque• Encinar • Laguna• Estepa • Arrecife de coral• Enjambre • Depredación• Matorrales • Oasis
3. Una plaga de orugas está dañando un bosque. Si pudierasevitarlo, ¿cuál de estas investigaciones te parece que sería más útil? Ordénalas de mayor a menor interés y explica por qué lo haces así.
• Cómo se reproducen dichos insectos.• La fotosíntesis en los pinos.• Cómo afecta la temperatura al crecimiento de las orugas.• La existencia de aves que se alimentan de orugas.
EXPRESA LO QUE SABES
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Guía yrecursos
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Conceptos previos de Biología
1. ¿Qué es un ecosistema y cuáles son suscomponentes?
Recuerda que la naturaleza está formada por grupos de elementos en funcionamiento que se llaman ecosistemas. En cada uno existe:
• Una biocenosis, conjunto de seres vivos (vegetales, animales, hongos y microorganismos).
• Un biotopo, conjunto de condiciones no bióticas (clima, suelo, corrientes de agua...).
• Influencias y relaciones entre todos ellos.
2. Las dependencias dentro de la biocenosis.
• Las cadenas y redes tróficas expresan las relaciones alimentarias entre organismos;unos son autótrofos (los vegetales) y otrosheterótrofos (animales, hongos).
• Los seres vivos están en contacto: existenagrupaciones para beneficiarse o para excluirseentre ellos y otras resultan indiferentes.
3. Las influencias entre los seres vivos y el biotopo.
• Las plantas necesitan tomar agua y otras sustancias del suelo; por ello dependende que sea adecuado y no todos lo son por igual. Asimismo, los demás organismosdependen de él directa o indirectamente.
• El clima (temperatura, precipitaciones, viento...)también provoca que sólo ciertos seres puedanvivir en cada zona.
• Muchos seres vivos modifican algunascondiciones del ambiente.
Conceptos previos de Física y Química
1. Propiedades físicas de la materia.
• La temperatura es una propiedad relacionadacon la cantidad de calor que adquiere o cedecada cuerpo. Por ejemplo, un lagarto expuestoal sol está elevando su temperatura, captaenergía.
• El calor y la luz son dos formas de energía que tienen mucho que ver con los seres vivos. La luz es captada por las plantas y utilizada para fabricar sustancias complejas a partir de otras sustancias sencillas.
2. Mezclas y disoluciones.
El aire es una mezcla de varios gases; entre ellos,oxígeno (indispensable para animales y plantas) y dióxido de carbono (para los vegetales). Un lagocontiene sustancias disueltas: por ejemplo, salesminerales en distintas concentraciones; sucedealgo parecido en el agua que hay entre las partículas del suelo.
¿QUÉ DEBES SABER?
RECUERDA Y RESPONDE• Diferencia comensalismo, parasitismo, simbiosis
y depredación. ¿Qué significa que las plantasson autótrofas y los animales heterótrofos?
PIENSA• ¿Por qué son necesarios los vegetales
en los ecosistemas?
ECOSISTEMA
BIOTOPO BIOCENOSIS
Plancton vegetal
Zooplancton
Boquerón
Hierba ConejoZorro
Atún
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TAREA 7.1: PANORAMA
Biomas y ecosistemas1. La organización de la naturalezaLas condiciones ambientales
La Tierra ofrece una gran variedad de climas y sue-los de los polos al ecuador; la cercanía de los ma-res atempera el clima; el cambio de altitud en lasmontañas diversifica aún más las condiciones.
Existen grandes zonas donde se mantienen los ras-gos generales de clima y suelos; son los biomas.
Los biomas y sus ecosistemas
Cada bioma contiene conjuntos de seres vivos ca-racterísticos. No obstante, dentro de cualquiera delos biomas se pueden precisar diversos ecosistemas,porque cada uno de sus lugares concretos presentacaracteres algo diferentes de los demás, porque losseres vivos no son exactamente los mismos en todas las zonas y porque se coordinan de manerasdistintas según las características del lugar.
A pesar de toda esa gran mezcla de ambientes y organismos, los biólogos reconocemos modelos y formas de funcionar comunes a todas las zonasdel planeta. Por ejemplo, existe una relación entrela forma y el tamaño de las hojas de cada planta y el clima, para permitir sólo un cierto grado depérdida del agua interna.
Se pueden delimitar algunos tipos de biomas (de-sierto, sabana, bosque tropical, bosque mediterrá-neo, bosque caducifolio, estepa, taiga, tundra) y diversos ecosistemas dentro de cada bioma (en elbosque mediterráneo, por ejemplo, encontramosencinares, prados, lagunas, rocas soleadas...).
Componentes de los ecosistemas
Cada ecosistema tiene unos elementos, territorio y forma de funcionar propios; se le puede conocera través del estudio de sus seres vivos (biocenosis o comunidad), de los factores abióticos existentes(biotopo) y, sobre todo, de los tipos de influencias:
• Entre sus organismos.
• Entre los seres vivos y los factores abióticos (y vi-ceversa).
• Entre las propias condiciones abióticas.
Los biomas y los ecosistemas intercambian materia(agua, seres vivos) y energía (por ejemplo, la ener-gía química almacenada en biomoléculas); formanun todo conjunto: la biosfera.
2. Los ecosistemas cambianIgual que un organismo, también cualquier ecosis-tema pasa de joven a adulto en meses o pocosaños; la mayoría de ellos, sin embargo, no muerensino que se suelen mantener durante mucho tiem-po una vez alcanzada su fase clímax. Tal procesode cambios es la sucesión ecológica. Las variacio-nes que van sufriendo y el aspecto final de un eco-sistema son siempre muy parecidos en zonas de si-milares condiciones.
Las actividades humanas alteran las sucesiones:
• Las transforman completamente, creando ecosis-temas no naturales (un trigal, una ciudad, etc.).
• Alteran sólo algunos componentes o relacionesdentro del ecosistema (arar el suelo).
• Impiden su avance, manteniéndolas en fases ini-ciales (regresiones ecológicas).
• Las aceleran, favoreciendo algunos cambios enlugar de otros (transformar una laguna en pan-tano, por ejemplo).
En la etapa final se pueden reconocer señales quehan quedado, tras el paso del tiempo, como rasgosde otras épocas: orlas de vegetación en las orillasde lagunas, estratos superpuestos de plantas y ani-males, etc.
Estanque nuevo
Sucesión en un ecosistema
acuático y en uno terrestre.
Estanque viejo
Pradera
Bosque clímax
F
F
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Recordar
1. Cita algunas condiciones del ambiente en ecosistemasacuáticos y en otros terrestres.
2. Desarrolla un cuadro-resumen con los principales biomas que encontrarías en un viajehipotético en línea recta desdeMozambique hasta Noruega,ayudándote de un mapa.
Explicar
3. Aclara cómo influyen unos en otroslos elementos siguientes:
• El agua del suelo y las plantas que viven en él.
• La temperatura del aire y losinsectos.
• La luz solar y el agua del mar.• Los zorros y los conejos.
4. Observa atentamente los dibujosanteriores y describe los cambiosque se producen en el medioambiente físico-químico y en los seres vivos de ambas sucesiones.
ACTIVIDADES
Selva
Sabana
Desierto
Estepas y praderas
Bosque mediterráneo
Bosque de hoja caduca
Vegetación de montaña
Taiga
Tundra
VEGETACIÓN
OCÉANOÍNDICO
0°O C É A NO G L A C I A L Á R T I C O
OCÉANO
ATLÁNTICO
Trópico de Cáncer
Ecuador
20°
0°
20°
0°
20°
20°
Trópico de Capricornio
40°
90° 60° 30° 0° 30° 60° 90° 120° 150°
40°
40°
60°180°150°120° 80°90°60°30°30°60°90°120°150° 80°180°
40°
120°
Me r
i di a n
od e
G re e
n wi c h
60°
OCÉANOPACÍFICO
OCÉANO
PACÍFICO
150°
Observa el mapa de los biomas (arriba) y elesquema de los pisos devegetación de la montaña.• De acuerdo con lo
anterior, piensa dónde y por qué podríandesarrollarse mejor lossiguientes seres vivos:
– Árboles de hojas grandes.– Animales de pilosidad
escasa.– Plantas suculentas.– Grandes herbívoros.– Hierbas de desarrollo
anual.• ¿Encuentras similitudes
entre el bioma de taiga y el pinar de la montaña? ¿Y entre desierto yroquedos de montaña?¿En qué consisten?
Pisos de vegetación en unamontaña. La altitud condiciona elclima y, por tanto, influye en losecosistemas que se instalan en lasmontañas.
Pradera de cumbre
Matorral
Pinar
Robles
Encinas
3. Biomas y ecosistemas de la TierraObserva en el mapa la distribución de los principales biomasterrestres. A este conjunto de grandes ecosistemas hay quesumarle el bioma más extenso: el marino.
Relaciones con el clima
La temperatura aumenta desde los polos hacia el ecuador; lomismo sucede también desde las montañas hasta los valles.Junto con la variedad de suelos, ésta es la causa principal deque los biomas y ecosistemas estén distribuidos así.
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TAREA 7.2
¿Cómo condiciona el ambiente a los seres vivos?
2. Las influencias ambientalesen los seres vivosTodos los seres vivos, desde los microorganismoshasta los vegetales y animales más grandes, depen-den del medio externo. De él consiguen la materiay energía que necesitan para vivir, directamente–los autótrofos– o, en dependencia de éstos, indi-rectamente, los heterótrofos. Por eso están supedi-tados a él: sólo se desarrollan y reproducen bien enlos lugares donde las condiciones ambientales sonadecuadas.
Los seres que están más ligados a las característicasdel ambiente son las plantas y los animales acuáti-cos inmóviles; los demás animales, por poder mo-verse, tienen capacidad de encontrar sitios con me-jores condiciones, pero también dependen de él alestar obligados a vivir cada uno en ciertos tipos devegetación.
No obstante, ningún ser vivo es totalmente estric-to: unos toleran mejor las variaciones ambientalesque otros (eurioicos y estenoicos, respectivamen-te). Los primeros tienen una gran ventaja: sobrevi-ven en más ambientes diferentes. Por ejemplo, no
hay más que observar el éxito biológico de los go-rriones, que son aves con hábitos poco especiales.
El conjunto de influencias ambientales no bióticasde un ecosistema es su biotopo: el clima y el suelo,principalmente, pero también las corrientes de agua,su temperatura, las sustancias químicas del aire, etc.
4. Mínimo, tolerancia y óptimoPara que un ser vivo, como la planta de judía anterior,se desarrolle y reproduzca, aunque sea en poca me-dida, necesita que todas las condiciones de su am-biente estén mínimamente a su favor; si una sola nolo está, ese ser no sobrevive. Cuando esto sucede,los biólogos dicen que dicho factor es limitante.
Se llama valor óptimo de las condiciones ambienta-les el que permite el máximo desarrollo posible deun ser vivo. Sin embargo, la planta de judía, comocualquier otro ser viviente, soporta unas condicio-nes no óptimas, en cuyo caso se desarrolla por de-bajo del máximo posible.
128
3. El desarrollo de los seres vivosEn esta gráfica se representa cómo crecencinco plantas de judía iguales en mace-tas regadas con diferentes volúmenes deagua, desde 300 ml/día hasta 1.500 ml/día.Responde:
• ¿Cuál es la mínima cantidad de agua nece-saria para que crezca una planta de judía?
• Con 750 ml, ¿cuánto crecerá?
• ¿Por qué un riego excesivo conlleva menorcrecimiento?
EXPERIENCIA
OBSERVACIÓN
1. Las relaciones entre los factoresabióticos y los seres vivos1. Asómate a una ventana con cuidado y hazlo siguiente.
• Dibuja un esquema del paisaje, señalando ár-boles, animales, matorrales, hierbas… que ob-serves; añade otros elementos sin vida (muros,rocas, agua…).
• Piensa cómo influyen unos sobre otros y des-cribe algunos ejemplos.
2. Completa con flechas el cuadro de rela-ciones entre columnas.
• Crecimiento de raíces • Duración del día
• Floración • Dureza del suelo
• Caída de hojas • Lluvia
• Actividad de insectos • Temperatura
• Emergencia de setas • Viento
• Cantidad de algas • Profundidad
7,5
5
2,5
Plantas
Cre
cim
ien
to (
cm/m
es)
1 2 3 4 5
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129
5. Hábitat, nicho y recursosPor tanto, cada organismo sólo puede vivir y reproducirse enun lugar determinado dentro del ecosistema; éste es su hábi-tat. Cada ser usa y, a la vez, está influido únicamente por algunos elementos del biotopo; necesita ciertas fuentes de alimento, tolera rangos diferentes de cada condición ambien-tal, se relaciona con otros seres vivos de su propia biocenosis...A este conjunto de factores influyentes se le denomina nichoecológico del organismo.
Los recursos de un ecosistema son los elementos abióticos y bióticos que pueden ser utilizados por los organismos que viven en él.
Observa la imagen de esta araña y piensa:¿qué recursos vivos constituyen su nicho alimentario?
LiquenAutótrofo. Vive sobre troncos de árboles y rocas, expuesto al sol.
OsoOmnívoro. Vive en todo el bosque pero se refugia en la espesura.
Lirón caretoHerbívoro. Vive en los árboles.
Lagarto oceladoCarnívoro. Vive
en los roquedos y matorrales.
HelechoAutótrofo. Vive en las zonasoscuras y húmedas del bosque.
Recordar
1. Define qué es un factor o recursolimitante y aclara la idea de hábitat.
2. Haz un esquema de los recursosbióticos y abióticos que formanparte del nicho ecológico de una rana en una laguna.
Comprender
3. Cada cría de gorrión requiere 50 mgde proteína y 70 ml de agua diariosy una temperatura media de 22-24 °C; una cría de paloma, 75 mg, 100 ml y 21-22 °C. Un descenso de la temperaturaambiental súbito debido a una helada, ¿para cuál de las dosespecies resultará ser limitante? ¿Y la escasez de alimento?
4. Explica por qué un exceso de alimentación con leche maternapodría llegar a producir menorcrecimiento en los niños lactantes.
ACTIVIDADES
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130
TAREA 7.3
Los ecosistemas y su composición; los biomas
2. La composición de un ecosistemaUn ecosistema es un conjunto de elementos natu-rales integrados, interdependientes unos de otros,ubicados en un espacio territorial concreto y some-tido a cambios en el tiempo.
Su biocenosis o comunidad está formada por losseres vivos (animales, vegetales, microorganismos,hongos) de diversas especies. En cierta forma, seconsideran unidades básicas en el funcionamientode la naturaleza, situadas en un nivel de comple-jidad intermedio entre las poblaciones de seres vivosde cada especie y los biomas (con diversos ecosiste-mas). Las características del suelo en la tierra y delclima o las condiciones acuáticas constituyen elbiotopo.
Ambos son la parte más fácilmente observable, pero lo que caracteriza realmente a cada ecosiste-ma son las influencias existentes entre sus elemen-tos, que son de cuatro clases:
• Entre seres vivos.
• De una condición abiótica sobre los seres vivosdel ecosistema.
• De los seres vivos sobre las condiciones ambien-tales.
• Entre los factores ambientales.
3. Las poblaciones de especiesLa biocenosis de un ecosistema incluye seres vivos dedistintas especies; el grupo de organismos de cadaespecie de un ecosistema se denomina población.Como ya sabes, existen muchas influencias entre losorganismos. Son interespecíficas, si afectan a organismos de especies diferentes (por ejemplo, elparasitismo entre las garrapatas y los zorros); son intraespecíficas, si intervienen organismos de la mis-ma especie, de la misma población (la competenciapor conseguir sales minerales del suelo entre hierbasiguales de una pradera).
La abundancia de ejemplaresen toda población podríaaumentar indefinida-mente si no fueraporque otros seresvivos y los facto-res limitantesdel biotopo loimpiden.
OBSERVACIÓN
1. Componentesde un ecosistema1. ¿Qué especies observas en la biocenosis del medio marino?
2. Indica los principaleselementos del biotopoen este ecosistema.
3. Explica algún ejemplode relaciones dentrode la biocenosis (1),en el biotopo (4)o entre ambos (2 y 3).¿Cuál de estas clasesde relación existe cuando un gusano busca nutrientesen el fondo marino?
➀➁
➂
➃
BIOCENOSIS BIOTOPO
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131
4. Ecosistemas en biomasExceptuando los contactos entre agua y tierra, no existen se-paraciones muy visibles entre los ecosistemas; además, mu-chos intercambian organismos y factores inertes entre ellos;por ejemplo, los buitres consiguen el alimento en los prados situados entre los bosques, aunque nidifican en los cantiles rocosos. Se recurre a estudios de biodiversidad para localizarlas zonas de separación entre ecosistemas; son los ecotonos:en ellos existe mayor riqueza de especies diferentes.
Un bioma es un conjunto de ecosistemas cercanos que com-parten parecidas condiciones de clima y suelo en áreas geo-gráficas grandes.
Ecosistemas y biomas en España
En la península Ibérica existe un cambio gradual de temperaturay precipitaciones desde el sur hasta el norte; montañas, ríos,actividades humanas en los suelos, etc., todo esto provoca unagran variedad de hábitats y de ecosistemas. De forma general,se describen tres grandes dominios o conjuntos de ecosistemas:
• Los bosques mixtos húmedos y de coníferas del norte,parecidos al bioma de bosque caducifolio centroeuropeo y ala taiga, respectivamente.
• Los bosques mediterráneos, como encinares y quejigares,que forman ese bioma y aparecen en la Península y Baleares.
• Estepas de influencia humana, similares a las del centro deEurasia.
En las islas Canarias, la situación es diferente, ya que los fuertescambios de altitud y la proximidad del desierto sahariano condi-cionan mucho sus ecosistemas; se puede hablar en ellos de se-midesiertos volcánicos y de pinar canario y laurisilva húmeda.
También en un mismo sistema montañoso aparecen ecosiste-mas ordenados según las variaciones del clima, en forma decliseries; desde los valles hasta la cima de las montañas, cadapiso corresponde a un ecosistema semejante a los de un bio-ma determinado.
Recordar
1. Define «biocenosis o comunidad» y «población». ¿En qué se distinguen? ¿Cuál o cuáles relacionas con el concepto de especie biológica?
2. Cita dos ecosistemas de estos biomas: bosquemediterráneo, desierto, bosquetemplado de hoja caduca.
Explicar
3. Representa dos gráficas sobre el crecimiento de la población de saltamontes de un prado, a partir de los datos. Explica cómo influye el factor limitante (la cantidad de hierba).
ACTIVIDADES
Dentro de un bioma, sus ecosistemas se ordenan en el territorio de acuerdo con las condiciones ambientales. ¿Cómo crees que varían desde el centro hasta la periferia del desierto?
Montañas
RegDesierto de piedra
ErgDesierto de arena
Oasis
(1) Datos teóricos, con capacidad máxima de reproducción.
(2) Datos reales, en una investigación.
Ejemplares(1)
DíasEjemplares
(2)
10
108
314
623
1.788
0
10
20
30
40
10
109
221
386
417
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132
TAREA 7.4
Los cambios en los ecosistemas
2. La sucesión ecológicaLos ecosistemas cambian en el tiempo, como sifuesen organismos. Comienzan a existir, crecen, sedesarrollan, envejecen, pero, a diferencia de ellos,no mueren si no sucede una catástrofe; incluso di-rigen y propician la formación de otros parecidos a ellos, ampliando su territorio.
Se denomina sucesión ecológica al proceso decambio en el tiempo de un ecosistema; existen fa-ses sucesionales iniciales, de juventud y de madu-rez. Incluso se pueden reconocer rasgos de etapaspasadas que quedan visibles en el ecosistema ma-duro (como sucede en la cara de una persona adul-ta, en la que se mantienen algunos detalles de cómo era de niño y de joven).
Las sucesiones duran tiempos muy variables: a veces,requieren días o meses hasta alcanzar la madurezdel ecosistema; otras, décadas, hasta 150-200 años.Todo depende de cómo sea el ecosistema inicial y, en parte, de cómo se vaya desarrollando.
Pero, iniciándose desde un mismo ecosistema, ensitios similares y bajo condiciones iguales, los cam-bios son muy parecidos siempre y terminan en co-munidades análogas.
3. Tipos y ejemplos de sucesionesEstas modificaciones se desarrollan espontánea-mente en la naturaleza. Son los propios organis-mos los que van transformando elementos de subiotopo, haciéndolo más adecuado para otros nue-vos. Por ejemplo, las raíces de los arbustos retienenpartículas de suelo aumentando la profundidad deéste; así podrán crecer grandes árboles más tarde.También las interacciones entre factores abióticosvan cambiando poco a poco.
Son sucesiones primarias aquellas en las que nointerviene el hombre; son naturales. Es el caso de lacolonización de suelos volcánicos, la sucesión enlagunas no contaminadas o las variaciones en lasdunas costeras.
El ser humano puede construir ecosistemas senci-llos (un campo de cereales, por ejemplo) o, al me-nos, interferir en una sucesión natural (contami-nando el agua...), acelerándola o frenándola. Enestos casos, se habla de sucesiones secundarias.
Otros ejemplos de sucesiones son: la regeneracióndel bosque después de un incendio, la colonizaciónde un meandro fluvial, el avance del bosque man-glar sobre las costas tropicales, etc.
OBSERVACIÓN
1. La sucesióny la regresión1. Compara las fotografíasy piensa:
• ¿Cómo han cambiado los vegetalesde este ecosistema?
• ¿Quién o qué ha impulsadolas modificaciones de plantas?
• ¿Qué debe haber sucedidocon la temperatura mediaa nivel del suelo? ¿Por qué?
• Busca dos especies animalesque vivan en cada fase.
2. Piensa en el proceso contrario regresivo, descartando la caídade rayos. ¿Sería posible de forma natural? ¿Por qué?
Bosque recién quemado.
Bosque en regeneración.
Bosque totalmente recuperado.
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133
4. Las fases clímaxDos áreas parecidas que tengan condiciones ambientales aná-logas desarrollan ecosistemas similares con el tiempo. La faseclímax es el último aspecto y composición que adquiere un eco-sistema tras pasar por todos los cambios sucesionales. Si bienpueden existir variaciones entre dos fases clímax de un mismotipo de ecosistema, son poco importantes: algunas especies ac-cesorias, pequeños cambios en algún factor abiótico...
En un ecosistema clímax se pueden reconocer señales del de-venir del tiempo:
a) Los estratos vegetales de un bosque (costráceo, herbáceo,arbustivo, arbóreo) contienen especies análogas a las deotras tantas fases sucesionales pasadas (líquenes y musgos,gramíneas, matorrales y árboles), desde las más antiguas a las modernas.
b) Las orlas de vegetación concéntricas que se establecen a par-tir de las orillas de una laguna corresponden a otras tantasfases sucesionales, de manera que las más alejadas del aguahan tardado más en formarse.
Una fotografía de un ecosistema clímax es un resumen de todasu vida; no hay más que saber interpretarla.
5. Tendencias generalesEn todos los ecosistemas y sucesiones se cumplen las siguien-tes tendencias en el tiempo:
• Aumenta la complejidad del ecosistema: más especies y másejemplares.
• Aumentan peso y volumen de sus organismos (su biomasa).
• Se perfeccionan los mecanismos de autocontrol que impi-den la desaparición de especies.
• Los organismos aprovechan mejor los recursos del ambiente.
• El ecosistema se hace más resistente a los cambios.
Comprender
Responde:
1. Imagina cómo algunos organismosmodifican las condiciones de su propio medio abiótico.
2. ¿En qué se diferencia una sucesiónecológica primaria de otrasecundaria? Describe algunosejemplos de ambas, mediantefotografías.
Explicar
Piensa y deduce:
3. Intenta dibujar las fases de una sucesión ecológica a partir de una charca recién formada.
4. Si un bosque queda destruido dos veces, ¿se regenerará hasta un estado final en ambos casos?¿Por qué?
5. ¿Qué fase sucesional ocupará en el futuro el espacio en el que actualmente está la orlavegetal más cercana a la orilla de una laguna?
ACTIVIDADES
El brezal con helechos comunes es una de las fases de sucesión del robledal. ¿Qué indica la existencia de esta vegetación?¿Hubo en la zona un robledal o se formarácon el tiempo?
Juncos
Laguna
Orlas de vegetación
Espadañas
Carrizos Arbustos(Tarajes)
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RESUMEN DE LA UNIDAD
134
Mapa del tema
La naturaleza está bien ordenada; no es un simpleconjunto de organismos y seres inanimados. Las re-laciones e influencias entre todos ellos producen unagran organización interna, que intentamos com-prender a partir de unas unidades de funcionamien-to llamadas poblaciones, ecosistemas y biomas.
Dentro de cada ecosistema existen cuatro tipos deinterrelaciones, que se establecen entre:
• Los propios seres vivos (biocenosis, 1).
• Factores abióticos y seres vivos, o viceversa (2 y 3).
• Los factores abióticos (biotopo, 4).
Cada grupo de organismos reacciona ante las con-diciones ambientales según los principios ecológi-cos del mínimo, tolerancia y óptimo, que indicancuánto deben desarrollarse y reproducirse. Utilizansólo ciertos recursos de su ambiente, constituyendolos hábitats y nichos ecológicos.
Los ecosistemas están agrupados en unidades ma-yores, los biomas. Se distribuyen en el planeta deacuerdo con los factores climáticos y edafológicos,sobre todo; otras condiciones abióticas diversificanla naturaleza. Por ello, existen ecosistemas repre-sentativos de muchos biomas dentro de territoriospequeños, como en una cliserie montañosa.
Las sucesiones ecológicas son procesos de cambiotemporal que afectan a todos los integrantes de unecosistema. Terminan en las fases clímax, perdura-bles en el tiempo, a las que se llega siguiendo unastendencias generales que siempre se cumplen. Haysucesiones totalmente naturales (primarias) y otrasinfluidas por el hombre (secundarias).
La organizaciónde la naturaleza
Condicionesambientales
Composición de ecosistemas
Cambios en los ecosistemas
Biomas y ecosistemas
Tipos de relaciones
Desarrollo de seres vivos
Mínimo, tolerancia y óptimo
Hábitat, nicho, recursos
Biotopos y biocenosis
Poblaciones de especies
Ecosistemas y biomas En España
Integración
Sucesión ecológica Tipos y ejemplos
RegresionesFases clímax
Tendencias
BIOMASY ECOSISTEMAS
Reflexiona sobre la idea de que la humanidad, con todo su gran potencial atómico, pudiera destruir la naturaleza.¿Es cierto? Considera el concepto de sucesión ecológica.
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135
Test de conocimientos
Completa el esquema de los componentesde un ecosistema.
Define con claridad los términos siguientes:
a) Ecosistema. e) Biotopo.b) Integración. f) Nicho ecológico.c) Comunidad. g) Factor abiótico.d) Bioma. h) Hábitat.
Indica cómo localizarías los límites de unbosque de robles ayudándote de un dibujoque simule un mapa del terreno.
Teniendo en cuenta el concepto de pobla-ción, explica por qué no es correcto aplicár-selo a:
a) Los delfines.b) Los árboles de un jardín.c) Los insectos de un bosque.d) Las rocas de granito.
4
3
2
1 Completa las frases siguientes e indica sison verdaderas o falsas:
a) A través de la , los seres vi-vos de un ambiente van cambiando pocoa poco, sustituyéndose unos a otros, a lavez que también el se va ha-ciendo más adecuado para la supervi-vencia de las nuevas .
b) Desde lo más alto de cualquier montaña,se puede observar una serie de cambiantes hacia abajo; es debido a quela temperatura va y la canti-dad de precipitaciones en forma de llu-via también. En lo más alto, el y la impiden que se desarrollengrandes .
c) Al igual que una persona, los ecosiste-mas tienen un comienzo, un y una fase de madurez o y ter-minan por desaparecer a los pocos años.
Explica en qué se notarían las diferentes fa-ses sucesionales por las que ha atravesadoun bosque a través de una fotografía reali-zada en su momento clímax. ¿Y en otraimagen de una laguna? ¿Por qué?
AMPLIACIÓN.
Hoy día, la protección de la biodiversidaden los ecosistemas es uno de los objetivosmás trascendentales de los responsablesadministrativos y de los científicos. Es fácilpercatarse de esto al pensar en los grandesárboles o en animales; pero, ¿por qué lospequeños, como los insectos o los hongos,por ejemplo, también lo son?
7
6
5
Actividades
Setas en el suelo del bosque.
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Test de capacidades
Actividades
Pensar y describir mediante un mapa.
Dibuja el mapa de España (Península y archi-piélagos) e indica la distribución aproxima-da de:
a) Los bosques de encinares mediterráneos.b) Los bosques de laurisilva húmeda.c) Los bosques mixtos húmedos y los bosques
de coníferas.d) Las grandes estepas influidas por las acti-
vidades humanas.e) Ayúdate de una enciclopedia para contes-
tar a esta pregunta: ¿Cómo varían las pre-cipitaciones y la temperatura desde elnorte al sur y en las islas, en términos ge-nerales?
Interpreta el gráfico siguiente y después ex-plica lo que se pregunta.
Dos especies diferentes de mosca Drosophila,muy utilizada en experimentos de Genética,pueden reproducirse en cautividad fácilmen-te dentro de recipientes semicerrados, conalgo de humedad y temperatura templada.Necesitan nutrirse con una papilla alimenti-cia en cantidades concretas, de manera quecada día eclosiona determinada cantidad depupas en razón de la comida disponible.
a) Describe las gráficas en una redacción decinco o seis líneas. ¿Qué factor ambientalinfluye aquí sobre la reproducción?
2
1 b) ¿Cuál es la cantidad mínima de alimentoindispensable para que pueda reproducir-se la especie número 1? ¿Y la 2?
c) Describe sus dos grados de tolerancia a lacantidad de alimento.
d) ¿Cuál es el valor óptimo de factor am-biental para la especie 1? ¿Y para la 2?
Deduce.
¿Por qué es más fácil encontrar mayor núme-ro de huellas de zorros en los ecotonos de losbosques que en interior de los mismos?
Dibuja y explica.
Se trata de que hagas en tu cuaderno dosbocetos simulando las diversas fases por lasque atraviesa:
a) Un bosque de robles en recuperación des-pués de haberse quemado.
b) Una laguna que se ha formado en unmeandro abandonado de un río, hastallegar a su fase clímax definitiva.
AMPLIACIÓN. Busca información.
Los ecosistemas de tu Comunidad Autónoma.Dibuja un mapa que indique la distribucióngeográfica de todos ellos, señalando la posi-ción de las montañas, los ríos, las costas..., silos hubiera. ¿Cómo cambian las condicionesdel clima (temperaturas y precipitaciones) y delos suelos (profundos, poco desarrollados...)?
Considera los riesgos más importantes queexisten en cada ecosistema de los encontra-dos en el ejercicio anterior (incendios, conta-minación, desertización, etc.).
5
4
3
136
100
Mosca 1
Mosca 2
50
25 50 75 100 125
150
Alimento (g)
Nu
evo
s ej
emp
lare
s d
iari
os
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Las consecuencias globales
El gran orden de la naturaleza constituye un buenseguro contra las destrucciones ocasionadas por lasactividades humanas, en muchas ocasiones. Noobstante, la sociedad tiene capacidad de dañarla,sobre todo en determinados biomas, que incluyenecosistemas muy sensibles. Es el caso de los bos-ques tropicales y de las zonas templadas, en una delas cuales estamos. Reflexiona sobre el tema y escri-be tus ideas.
• ¿Qué piensas que sucedería con la composiciónquímica natural en gases de la atmósfera, si to-dos los bosques españoles llegasen a desaparecerpor la actividad humana?
• ¿Podría afectar este hecho al resto de los ciuda-danos europeos? ¿Cómo y por qué?
• ¿Qué pasaría si los insecticidas químicos extermina-sen a todas las especies de insectos polinizadores?
• ¿Existiría algún efecto sobre la producción de oxí-geno en el planeta si la construcción de grandesembalses anegase parte de la selva amazónica?
• ¿Y sobre otros gases de la atmósfera? Explícalo.Razona por qué la protección de la naturaleza esuna necesidad imperiosa para nuestra propia su-pervivencia y no tanto para la de la naturalezamisma en su conjunto.
Test de responsabilidadEl suelo y los vegetales de las orillasde un río o laguna
Durante una salida de campo de una mañana ente-ra se puede realizar un sencillo experimento, con elque se consigue correlacionar varios factores am-bientales con la distribución espacial de las plantas.
• Dibuja un plano del terreno (25-30 m2) en la ori-lla de una laguna o río, consignando en él conprecisión el sitio que ocupa cada planta herbá-cea, según la distancia de su tallo principal hastael agua. No es indispensable reconocer las espe-cies; basta con identificarlas con símbolos.
• Recoge en bolsas muestras de suelo (aproxima-damente 500 g) para llevarlas al laboratorio. Allípesaremos una cantidad concreta y valoraremosla proporción de gravas, arenas y arcillas, mi-diéndolas en una probeta grande con agua.
• Mide la profundidad del nivel de agua en el sub-suelo, cavando tres o cuatro hoyos en línea per-pendicular a la orilla.
• Extrae las raíces enteras de varias plantas de loshoyos para medirlas.
Piensa y realiza
a) Cita las condiciones del biotopo que se estudianen la experiencia.
b) Anota todos los resultados en tablas y descríbe-las con los gráficos siguientes, relacionando cada factor ambiental con las plantas:• Longitud de las raíces, según la separación de
las orillas.• Porcentaje de arena al distanciarnos de la orilla.• Profundidad del nivel de agua subterránea en
cada agujero.
c) ¿Cómo varía la longitud de las raíces según loscambios de cada una de esas condiciones am-bientales?
Experiencia
137
Laguna
1
11
1 12
23
3 3
3
4
4 4 4
4
5
5 5
6
66
Deforestación de la selva del Amazonas a causa de la construcción de la carretera transamazónica. Este tipo de actuaciones, así como la construcción de grandes presas, causan un importante impacto en un ecosistema como el bosque tropical, que, a pesar de las apariencias, es muy sensible a las agresiones.
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Desarrollo sostenible y protección del medio ambiente
La supervivencia de la especiehumana depende de la naturaleza
En esta unidad didáctica hemos intentadoexplicar y comprender que la naturaleza estásometida a unos principios de funcionamiento que aseguran su permanencia.
A no ser que acaezca una catástrofe natural oque el hombre intervenga de alguna manera, losecosistemas suelen mantenerse en su etapaclímax.
Cuando acontece alguna alteración, losecosistemas sufren regresiones.
Muchos recursos de los ecosistemas sonutilizados también por el hombre; de hecho, casi todas las materias que necesitamos están en ellos, bien como tales o bientransformándolas en nuestras industrias. Es decir, dependemos completamente de la naturaleza. Y esto es así porque, en realidad, somos parte de ella; compartimosmuchos ecosistemas a la vez. Por ejemplo,obtenemos el papel de la madera del bosque o la sal de los ecosistemas marinos costeros.
Así que lo que le suceda a los ecosistemastermina afectando a la sociedad humana.Reflexionemos un poco más. Si extraemosalgunos recursos naturales en exceso, sin darles tiempo para que se regeneren,descomponemos ecosistemas, interrumpimos su funcionamiento y, antes o después, no existirán dichos recursos en cantidadsuficiente.
Por tanto, resulta imprescindible que los humanos nos percatemos de que somosparte de los ecosistemas, aunque hayamosconstruido ciudades y pueblos que,aparentemente, son muy diferentes del entornonatural. Nuestro desarrollo futuro es, en realidad, el futuro de la naturaleza. Hoy día existen recursos suficientes para mantener incluso a una especie tan abundante como la humana; lo importantees aprender a no derrochar esos recursos y a repartirlos adecuadamente.
La producción excesiva de desechos, basura y contaminantes por parte de las poblacioneshumanas puede terminar envenenándolo todo:desde los ecosistemas hasta nuestra propiacivilización.
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Bosque denso
Bosque talado
Lagunas con agua abundante
Laguna seca
Suelos limpios, no contaminados
Suelo contaminado
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MEDIO AMBIENTE EN EL AULA
• Cambios en los biomas terrestres: deforestaciónmasiva, incremento de la desertización, contami-nación de suelos...
• Acumulación de materiales radiactivos de largaduración, contaminación sonora y térmica...
Los impactos ambientales en EspañaNuestro territorio está situado en una zona templa-da del planeta; sus características climáticas muyvariables le hacen sensible a las alteraciones de ori-gen natural y humano.
• Deforestación desde hace varios siglos, que ace-lera la desertización en el sur y este, sobre todo.
• Contaminación de aguas superficiales subterrá-neas y costeras; accidentes en las rutas marítimas.
• Desecación de ecosistemas de humedal, lagu-nas, charcas y ríos, debido al derroche de agua.
• Contaminación de suelos por desechos indus-triales.
• Abandono de tierras de cultivo y huertas, debidoa la masiva emigración desde los pueblos hacialas ciudades…
Problemas ambientales globalesLos daños que nuestras industrias y costumbres estáninfligiendo a la naturaleza son muchos y muy variados.Casi todos son reversibles, hasta el momento; puedensolucionarse por sí mismos o con ayuda de nuestra tec-nología. Pero si este mal continúa, la intensidad de lasregresiones ecológicas podría ser excesiva.
• Cambios en la atmósfera: aumento del efecto in-vernadero que calienta el aire, disminución de lacapa protectora de ozono, contaminación por ga-ses tóxicos...
• Cambios en la hidrosfera: contaminación de losmares y de las aguas subterráneas, interferenciasen la dinámica natural de los ríos...
DEBATE INVESTIGACIÓN
¿Desarrollo o subdesarrollo?
Juego de simulación
Dos países, representados por sendos grupos de alum-nos, son juzgados ante un tribunal internacional porun delito ecológico: aumentar la concentración de CO2
en el aire. Se conocen los datos siguientes de ambos:
• Se trata de averiguar de quién es la responsabili-dad penal mayor, qué relaciones existen entre losdatos de ambos países y la contaminación del aire,y qué soluciones podrían plantearse.
Los incendios forestales en España
Busca información sobre los aspectos siguientes re-lacionados con los incendios forestales en España ysus consecuencias:
a) Evolución del número de incendios forestales y superficie quemada en España durante los últi-mos años.
b) Tipos de incendios forestales que se producen(clasificados por su origen, impacto, extensiónafectada...).
c) Efectos inmediatos y a largo plazo sobre los eco-sistemas
d) Efectos sobre las construcciones y bienes huma-nos.
e) Técnicas de prevención y control que se estánaplicando actualmente.
Reflexiona en grupo: ¿Por qué nuestro país es unode los más afectados en todo el mundo?
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País A País B
Árboles talados
Nuevos pastos (ha)
Carne de vaca (tm)
Industrias nuevas
Renta per cápita ($)
104
103
104
893
3.740
1,5 � 106
2,5 � 105
106
60
631
Tareas de limpieza de una marea negra en la costa francesa.
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140
Interacciones en los ecosistemas
1. PANORAMA: Integración del ecosistema.
2. La Cibernética en la Ecología.3. Las agrupaciones interespecíficas (I).4. Las agrupaciones interespecíficas (II).5. Las interacciones entre organismos
de una especie.
MEDIO AMBIENTE EN EL AULA• ¿Qué hacer con los residuos?
Contenidos
08
1. Indica varias ventajas e inconvenientes que obtienenlas especies animales fotografiadas. ¿Cuál es la causade la relación en cada una de las imágenes?
2. Define brevemente qué entiendes por:
• Parasitismo. • Sociedad.• Depredación. • Competencia.• Colonia. • Simbiosis.
3. Piensa y responde:
• Muchos grandes mamíferos africanos coexisten en medio de las hierbas de la sabana,alimentándose en los mismos lugares juntos. ¿Por qué están juntos? ¿Obtienen algún beneficioo se roban la comida?
• El lince ibérico, un gran carnívoro en peligro de extinción, se nutre de conejos, liebres y roedores. ¿Te imaginas lo que sucedería si se extinguiesen los linces? ¿Habría consecuenciassobre los vegetales? ¿Y sobre los conejos, liebres y roedores?
EXPRESA LO QUE SABES
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Conceptos previos de Biología
1. Los ecosistemas y sus componentes.
Deberías saber definir sin dudas qué es un ecosistema y conocer que todos ellos están formados por la biocenosis o comunidadbiológica, el biotopo o conjunto de condicionesambientales y las influencias entre unos y otros. Tienes que reconocer algunos ejemplos de cada elemento.
2. Las influencias entre el biotopo y los seres vivos.
Los diversos factores abióticos sostienen el desarrollo y la supervivencia de los organismos.El clima, el suelo y las peculiaridades del medioacuático permiten o impiden que cada ser vivopueda establecerse en los ecosistemas.
Pero también muchos seres son capaces de transformar y cambiar el medio inertehaciéndolo más adecuado a sus actividades.
3. Las influencias dentro de la biocenosis.
Los organismos se concentran en determinadoslugares debido a los factores del ambiente y también porque los demás seres vivos así se lo imponen. Los vegetales y animales inmóvilesdeben adecuarse mucho al biotopo; el resto están sometidos a la distribución de los anteriores,los cuales les obligan con intensidad.
4. Niveles y cadenas alimentarias.
Los organismos que comparten un mismo tipogeneral de alimentos (hierba, otros animales...)pertenecen a un mismo nivel trófico. Una cadenatrófica es una forma de representar las relacionesalimentarias entre seres vivos de diferentes niveles.Cuando un animal ingiere otro, adquiere tanto sus materias (átomos y moléculas) como su energía(uniones químicas entre átomos).
¿QUÉ DEBES SABER?
RECUERDA Y RESPONDE• Diferencia comensalismo, parasitismo, simbiosis
y depredación. ¿Qué significa que las plantasson autótrofas y los animales heterótrofos?
EXPLICA• ¿Cuáles son los efectos de la actividad de las lombrices
sobre las condiciones del suelo y cómo favorecen a las plantas?
DEDUCE• ¿Qué ha sucedido con los pinos pequeños y otros
vegetales? ¿Por qué no han crecido en la sombra?• ¿Tiene algún efecto la hojarasca caída desde
los pinos grandes?
EXPLICA• ¿Cuál es la misión ecológica de las bacterias
y de los hongos descomponedores en el mantenimiento de cualquier ecosistema?
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TAREA 8.1: PANORAMA
Integración del ecosistema1. La Ecología es la ciencia de las interaccionesLa naturaleza no es estable, inalterable; sus ecosis-temas son unidades dotadas de vida y cambios. Es-tar vivo significa, ante todo, mantener un orden derelaciones entre partes diversas. Un ecosistema noes un simple conjunto de seres vivos y seres inani-mados, sino un conjunto de influencias entre todosellos. Interacciones que se establecen dentro de subiocenosis (seres vivos), dentro de su biotopo (facto-res ambientales) y también entre ambos.
La Ecología es la ciencia que trata de explicar talesinteracciones de la naturaleza. Dispone de algunosconceptos que ha tomado de otra ciencia parecida(la Cibernética), como la idea de qué es un sistema,de cómo son los sistemas naturales abiertos o enqué consisten los mecanismos dinámicos de auto-control. A los ecólogos les interesa conocer cómoafecta el medio ambiente a los seres vivos, perotambién cómo influyen unos sobre otros. Las con-diciones del medio obligan a los seres vivos (vege-tales, sobre todo) a situarse sólo en determinadasubicaciones, permitiendo o no su desarrollo y repro-ducción. A su vez, las plantas también obligan amuchos animales a depender de ellas, a distribuirseen el espacio cerca de ellas y los animales herbívo-ros hacen lo mismo con los carnívoros. Más sitiosdisponibles tienen los hongos y microbios, porqueson descomponedores de los abundantes restos deotros seres vivos.
2. Los mecanismos de controlen los ecosistemasPara mantenerse vivo, cualquier ecosistema u orga-nismo está obligado a asegurar el éxito en la luchaconstante contra la tendencia universal hacia eldesorden, lo que supondría su destrucción. Así como una máquina al funcionar produce vibracio-nes que desajustan los tornillos y tienden a des-componerla, también las fluctuaciones ambientalesen los números de seres vivos de un ecosistemaprovocan que éste no siempre funcione con la mis-ma precisión. Cuando una parte se desajusta, seponen en marcha mecanismos automáticos quecorrigen los errores y malos funcionamientos. Sonlos métodos de retroalimentación por autocontrolnatural, que permiten a los ecosistemas mantener-se en el tiempo. Necesitan energía para conseguir-lo: alguna fuerza debe manipular el destornillador;si no, no hay ajustes. Por eso, también hay quien seocupa en los ecosistemas de captarla; son los vege-tales, mediante la fotosíntesis.
Reflexiona, según las ideas anteriores, sobre las similitudes y las diferencias entre las máquinas,como las de ambas figuras, y los organismos de los ecosistemas:• ¿Qué elementos constituyen la locomotora
y el ordenador?; cita cuatro o cinco de cada uno.• ¿Qué elementos forman parte de un organismo animal?
¿Y de un bosque de encinas?• ¿Qué tipos de energía requieren la locomotora,
el ordenador, un vegetal y un animal?• ¿Qué les mantiene ordenados y en buen
funcionamiento?
Parque Nacional Amboseli (Kenia). Pon ejemplos de situaciones entre los seres vivos en un ecosistema como la sabana africana.
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Recordar
1. Configura una tabla con los cuatrotipos de interrelaciones que existenen todos los ecosistemas y pon unejemplo de cada uno de ellos.
2. Cita tres ejemplos de agrupacionesintraespecíficas y otros tres de interespecíficas.
3. ¿Qué tipo de asociación es una colmena?
4. ¿En qué clase de interacciónlocalizarías una ciudad?¿Y un gallinero? ¿Por qué?
Explicar
5. Aclara qué entiendes en la frase «la Ecología es la ciencia de la integración».
6. Explica en qué consiste algún casoque conozcas donde se produzcauna agrupación social. ¿Existensociedades entre los vegetales?¿Qué característicias deberíancumplir para serlo?
7. ¿En qué fase del ciclo de un celentéreo se forma una agrupación intraespecífica?
ACTIVIDADES3. Las agrupaciones intraespecíficas
Muchas especies animales y vegetales mantienen a sus orga-nismos cercanos bien porque proceden de los mismos proge-nitores, bien porque se reúnen por su propia actividad. Laagrupación suele tener efectos favorables para unos y otros,pero a veces resulta perjudicial. Cuando se establece entre seresvivos de la misma especie, se habla de grupos intraespecífi-cos. Unos son sociales, siempre que se cumplan ciertas condicio-nes, y otros no. De estos últimos existen muchas clases distin-tas: colonias, enjambres, gregarismos, coincidencias..., todosfavorecedores de la supervivencia de la especie. Otros son des-favorables: la competencia intraespecífica, por ejemplo. Los or-ganismos incluso entablan relaciones de varios tipos a la vezen algunas situaciones. Los seres humanos constituimos un buenejemplo: somos una especie social pero a la vez competitiva.
4. Las agrupaciones interespecíficasEn la naturaleza, todo es muy intrincado: no sólo se agrupanentre sí organismos de la misma especie, sino que a la vez es-tablecen relaciones con otros diferentes. Por ejemplo, los lo-bos, muy sociales entre ellos, son depredadores de los ciervos.Cuando intervienen seres de diferentes especies, se habla deagrupaciones interespecíficas. Las hay de muchos tipos: de-predaciones, competencias interespecíficas, parasitismos, sim-biosis... También algunas son beneficiosas para unos y otros,pero en otros casos sólo le favorecen a una parte de ellos.
Los organismos tratan de organizarse utilizando al máximo losrecursos que les brindan los ecosistemas y estorbándose lomenos posible. Y, por supuesto, todo en ello es inconsciente,no premeditado, aunque haya resultado así después de millo-nes de años de evolución en este planeta.
Corte de un liquen, simbiosis de alga y hongo (agrupación interespecífica).
Ciclo vital de un celentéreo, organismo colonial (agrupación intraespecífica).
Saco con esporas
Células del alga
Medusa
Pólipo joven
Colonia de
pólipos
Plánula
Reproducciónasexual
Reproducción sexual
Hifas del hongo
Raicillas
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TAREA 8.2
La Cibernética en la Ecología
2. La naturaleza es cambiante, dinámicaLa forma de percibir el transcurso del tiempo paralos humanos no facilita que nos percatemos de quela naturaleza siempre está variando, como la tem-peratura de la casa. Cada organismo dispone desus propios ritmos de variaciones; un chopo, porejemplo, tarda diez meses en volver a echar sus ho-jas; ya es demasiado para que la gente le otorgueimportancia. Nada en la naturaleza es exactamenteigual que minutos antes o después, incluidos noso-tros (mide tu temperatura a lo largo del día, porejemplo). Sin embargo, cada ser vivo parece siem-pre igual, aunque sólo sea aproximadamente.
Hay algo que no nos permite a los seres vivos ale-jarnos demasiado de nuestro típico aspecto y for-ma de comportarnos. A la hierba se la comen lasvacas, pero vuelve a crecer. Los insectos son cazadospor murciélagos, pero siempre vuelve a haber... Latemperatura puede descender, pero el termostatoactiva la calefacción y vuelve a hacer calor.
Son las propias relaciones entre unos organismos y otros lo que controla que los ecosistemas siemprese mantengan como son, consiguiéndolo no conexactitud, sino por aproximación.
4. Los sistemas naturales funcionanpor sí mismosLa Cibernética, ciencia que estudia relaciones detodo tipo, nos ha cedido algunas buenas ideas:
Un sistema es un conjunto de elementos iguales o diferentes que dependen unos de otros para con-seguir que funcione el grupo. Sistemas son la loco-motora o el ordenador; también, los ecosistemasnaturales o cualquier organismo en solitario. Unamáquina deja de funcionar cuando falla alguna desus partes, sin que las demás puedan arreglarla osustituirla; un animal deja de vivir por el mismomotivo, igual que un bosque. Se vive porque todofunciona según un orden correcto.
Los ecosistemas necesitan adquirir energía para vi-vir, igual que un ordenador no funciona si no dis-pone de electricidad. Los elementos del ecosistemaencargados de obtenerla son las plantas, normal-mente. La energía química de los enlaces entre áto-mos y moléculas que forman los cuerpos vivos esusada por ellos mismos para moverse, reproducirse,crecer... Es decir, paravivir. Cuando unpájaro ingiere unamosca, se apropia de suenergía química y de sus ma-terias.
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3. Depredadores y presasEn una caja de 25 � 50 � 25 cm al menos,simulando un ambiente natural, introduceuna araña con puesta de huevos, fácil deconseguir en telarañas o entre la hojarasca.A los pocos días habrán emergido las crías;es sencillo contarlas. Mete 20 moscas del vi-nagre (Drosophila), que habrás conseguidoantes, en frascos de cultivo. Cada 10 díascontrola cuántas arañas y moscas sobreviven,durante 45 días, al menos. Haz una tabla conesos datos y una gráfica doble a partir deella. ¿Observas alguna dependencia de unassobre otras? ¿Cómo se influyen mutuamente?
EXPERIENCIAOBSERVACIÓN
1. El termostato y la temperaturaEste aparato domésticosirve para controlar quela temperatura de unaestancia se mantengacerca de cierto valor se-leccionado. Si hace de-masiado calor, al llegar auna temperatura máxi-ma el termostato desco-necta la calefacción; y alcontrario, si la tempera-tura desciende hasta unmínimo. Mira el termos-tato de casa cada 15 mi-nutos en un día invernaly anota cuánto marca ysi los radiadores estánfríos o calientes.
Conexióntermostato
Desconexión termostato
Desconexión calefacción
Calefacción
T
T ideal
T � temperatura
�
T �
T � T
�
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5. El autocontrol de la naturalezaLa calefacción se regula mediante un termostato. Si un orde-nador sufre la infección de un virus informático, otro progra-ma «antivirus» puede trabajar para eliminarlo; si no hay pa-pel en la impresora, una parte del sistema operativo informadel error para corregirlo; todo con el fin de que la máquinasiga funcionando. En los ecosistemas, sucede igual: si llega-sen muchas langostas africanas a una pradera, las aves insec-tívoras tendrían más crías y terminarían controlando la plaga,antes de que pudiese destruir la pradera; o si durante unabuena primavera, el excesivo número de conejos pudiera ter-minar con la hierba, los zorros se reproducirían más y elimi-narían el excedente.
Existen relaciones entre unos elementos y otros que consiguenmantener el número de organismos entre máximos y mínimos.No hay siempre una cantidad exacta de conejos, sino que esposible un cierto dinamismo. Tales influencias se denominanmecanismos de retroalimentación; sirven para impedir la des-trucción de cada ecosistema asegurando su funcionamientoconstante.
Recordar
1. Define qué se entiende por sistema y aclara por qué lo es una pradera.
2. ¿Por qué se dice que los mecanismos de autocontrolnaturales no son exactos, sino que funcionan por aproximación?
Comprender
3. ¿Quién controla a quién: las arañasa las moscas o al revés? Comenta brevemente las ventajasde que existan presas y depredadores.
4. Realiza un esquema de «cajas y flechas» que explique el modelo de control mutuo entre langostas africanas y aves insectívoras.
ACTIVIDADES
Piensa en cómo funciona una antena y para qué sirve.• ¿Qué son las señales de TV o radio?• ¿Cómo las capta o transmite el receptor?• ¿Qué parecidos observas con las
funciones de los vegetales?
Oxígeno(O2)
Complejo fotosintético
Metabolismo
Energía
Glucosa (alimento)
Agua
Dióxido de carbono
(CO2)
Radiación solar
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TAREA 8.3
Las agrupaciones interespecíficas (I)
2. Mecanismos de retroalimentación
Seres de dos o más especies se pueden agrupar, re-sultando de ello perjuicios para unos y beneficiospara otros. Esto sucede de forma no premeditada,pero con el tiempo, la relación se convierte en in-dispensable para la supervivencia de todos.
Por ejemplo, observamos cómo la necesidad de loszorros de alimentarse de conejos hace que éstos nopuedan reproducirse excesivamente, en un númerotan grande que hubieran podido terminar con la hier-ba y, por consiguiente, acabar con ellos mismos.
Los zorros, aparentemente «contrarios» a los cone-jos, resultan ser la causa de su propia supervivencia.Éste es un mecanismo de retroalimentación negativa. Pero si se llegase a superar uno de los lí-mites máximos o mínimos de una especie por al-gún motivo, ambas especies entrarían en un proce-so imparable de desaparición (retroalimentaciónpositiva). Algunos tipos de agrupaciones interes-pecíficas constituyen controles de funcionamientode la naturaleza.
3. Agrupaciones de control ecológicoSon agrupaciones interespecíficas aquellas enlas que toman parte organismos de diversas espe-cies. De ellas constituyen modelos de retroalimen-tación las que producen beneficio para unos y per-juicio para otros, permitiendo así mantener establela abundancia de organismos de un ecosistema.Las más conocidas son: depredación, competen-cia, parasitismo, comensalismo y amensalismo.Otras,como la simbiosis y las cooperaciones, nocumplen dicho objetivo, sino que tienden a au-mentarla constantemente; es así porque todas lasespecies resultan beneficiadas.
La depredación
En este tipo de relación, se denominan presas losseres perjudicados y predadores (o depredadores)los beneficiados. Superdepredadores sonlos organismos que cazan otros depre-dadores.
La abundancia de unos y otros fluctúarítmicamente, repitiéndose con bastanteprecisión los ciclos de aumen-tos y disminuciones; porello se puede predecircuántos habrá en un eco-sistema en un momentodeterminado.
OBSERVACIÓN
1. Las agrupaciones, mecanismosde controlObserva la gráfica de la derecha, que representacómo fluctúan las poblaciones de conejos y zo-rros en un ecosistema. Señala los límites máxi-mos y mínimos de zorros y conejos. ¿Qué lesimpide ser excesivamente abundantes? ¿Porqué no coinciden en el tiempo máximos y míni-mos de ambas especies? Relaciona estas obser-vaciones con las de la página anterior referentesal termostato.
Mill
ares
Años1845 1855 1865 1875 1885 1895 1905 1915 1925 1935
160
140
120
100
80
60
40
20
� � � � �
Liebre
Lince
Todas las serpientes, seano no sean venenosas, sondepredadores.
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La competencia y el principio de exclusión de nichos
Ya debes saber que los seres vivos se distribuyen en el mediopara utilizar los recursos ambientales lo mejor posible; le sacanel máximo provecho. Sin embargo, a veces sucede que variosorganismos parecidos pero de especies distintas coinciden enuna misma área geográfica, por lo que compiten para conseguirlas mismas fuentes alimenticias, por ejemplo. Se están estorban-do mutuamente; es esta una forma de regular sus poblaciones,las cuales, de otro modo, podrían llegar a ser excesivamenteabundantes. Suele suceder que la especie menos apta sea eliminada por las demás. Por ejemplo, debajo de los grandespinos no crecen otras plantas porque no consiguen suficienteluz (competencia) y porque las acículas de los pinos caídas alsuelo le confieren características inadecuadas para otros vege-tales (amensalismo).
Lo mejor es que cada especie sea lo bastante distinta a las de-más como para que nunca utilicen los mismos recursos. Estoes así con el tiempo, en ecosistemas maduros, clímax.
El parasitismo
Algunos organismos viven a costa de otros, a los que producenserios daños, son los parásitos; los hay tanto del reino animalcomo del vegetal (plantas, hongos) y otros microorganismos(bacterias, virus); al elemento perjudicado se le suele conocercomo hospedador. No desempeñan caza activa ni terminancon la muerte de éste, normalmente.
Existen exoparásitos, que viven en el exterior del cuerpo delhospedador y suelen ser temporales (piojos, chinches, garra-patas...), y endoparásitos, que se introducen dentro de su cuer-po (lombrices intestinales, tenias, plasmodio del paludismo,royas y tizones del trigo y maíz...). Los parásitos más eficaces nodañan excesivamente al patrón, para no ponerse en peligro ellosmismos.
El parasitismo también es un mecanismo ecológico de autocon-trol, ideal para evitar aumentos demográficos desmesurados.
Recordar
1. Define las diversas agrupacionesinterespecíficas y pon algunosejemplos de depredadores, presas,parásitos y hospedadores.
2. Observa la gráfica de la páginaanterior, ¿cuántos linces y liebresexistían en 1885 y en 1930?¿Dónde localizarías los valoresmáximos y mínimos de estabilidaden la abundancia de ambos?
Explicar
3. Explica por qué las agrupacionesson beneficiosas, aunque algunosorganismos resulten eliminados.
4. ¿Qué sucedería con la población de conejos si un cazador furtivomatase demasiados zorros?Explícalo según el modelo gráficoanterior. ¿Sería este un mecanismode retroalimentación positiva o negativa? ¿Y si el cazador mataseconejos solamente? Represéntaloen dos gráficas superpuestas.
ACTIVIDADES
Cochinillas (un tipo de insectos)sobre una chumbera. ¿Qué tipo de relacióninterespecífica muestra estafotografía? ¿Qué serse beneficia y cuálsale perjudicado?
Acículas de pinos. ¿Cómo modifican el sueloestas hojas? ¿Qué efecto tiene esta modificación sobre el ecosistema?
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TAREA 8.4
Las agrupaciones interespecíficas (II)El amensalismo o antibiosis
Es otra agrupación entre especies que desempeñamisiones de control dentro de los ecosistemas. Eneste caso, una especie no se desarrolla ni se repro-duce si está en presencia de otra, sin que ésta últi-ma obtenga ningún beneficio ni daño por ello.
En la mayoría de los casos se debe a que algunosseres vivos producen y segregan sustancias norma-les para ellos pero tóxicas para otros. Por ejemplo,muchas bacterias (como las del yogur) no viven cer-ca de ciertos hongos que fabrican sustancias anti-bióticas (penicilina, estreptomicina...); ya nos he-mos referido a otro ejemplo, el de los pinos, cuyasacículas caídas cambian el suelo impidiendo el de-sarrollo de otras plantas; o como los arbustos aro-máticos de Salvia o Artemisia, que inhiben el desa-rrollo de hierbas cerca de ellos, porque acumulanalcanfor venenoso en sus hojas caídas.
El comensalismo y el inquilino
Los organismos «comensales» aprovechan los res-tos de alimentos de otros. Por ejemplo, alrededorde un cadáver de vaca se organizan los buitres ne-gros, leonados, cuervos, grajas y urracas en este or-den, de manera que los primeros van abriendo elcadáver por su mayor fortaleza; o los peces rémorade los tiburones.
Los animales «inquilinos» dependen de la vegeta-ción o de otros animales para ocultarse de depre-dadores, encontrar cobijo, nidificar o acercarse asus presas. Por ejemplo, algunos peces pequeñosse introducen en las holoturias como defensa, sincausar molestia alguna.
Plagas y epidemias
Sin embargo, sucede a veces que todos estos me-canismos reguladores no son suficientes; fallanporque se han superado sus márgenes de funciona-miento inevitablemente. Por algún motivo extraor-dinario, el número de organismos de una especieaumenta o disminuye bruscamente y provoca queotras influidas por ella sufran las consecuencias.Entonces, el ecosistema se descontrola; sucedecuando aparece una plaga, como la de langostasafricanas o la del alga asiática Caulerpa taxypholia,que está asolando la costa noroccidental del marMediterráneo por falta de animales que la coman.
Las epidemias de microbios parásitos, como los vi-rus de la gripe, también son ejemplos de pérdidasde control natural; si se desarrollan, las poblacionesde hospedadores entran en procesos de destruc-ción progresiva, retroalimentaciones positivas.
Un antibiogramaLos antibióticos son sustancias producidas porhongos, si bien muchos se fabrican hoy día en la-boratorio. Seguramente tienes algunos en casa;asegúrate de que lo son leyendo los prospectos.Disuelve tres de ellos en 20 ml de agua y alco-hol (1:1) por separado, anotando sus cantidades.Impregna tres discos de 1 cm de papel poroso.
Extiende una capa delgada de puré de patata enun plato y enfríalo; sobre ella dispón una ligeracapa de yogur natural con un palillo.
Coloca encima del yogur los tres discos separa-dos. Mantén el plato a temperatura cálida (37 °C)durante 2-3 días y observa los«halos» que se forman al-rededor de los discos.Mídelos con una regla.
Puedes repetir la expe-riencia usando una pe-queña muestra de mo-ho verde de fruta enlugar de los antibióticos.
EXPERIENCIA
PIENSA • Relaciona el tratamiento médico de infecciones
con el amensalismo. ¿Qué efectos podrían tener las grandes cantidades de antibióticos que se vierten al medio ambiente?
Antibiograma
Pastilla de antibiótico
Zona con crecimiento bacteriano
Zona sin crecimiento
bacteriano
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4. Agrupaciones de beneficio mutuoTambién se observan en la naturaleza otras interacciones devegetales, animales o microbios que mejoran su supervivenciasin producir perjuicios a otros. No son mecanismos de control;tienden a aumentar peligrosamente el número de organismosbeneficiados, con lo que, de no existir además otras influenciasnegativas sobre ellos, podrían producir excesos de población.
La simbiosis o mutualismo
Dos seres de especies distintas conviven obteniendo beneficiomutuo, mejorando su capacidad de alimentación y defensa. Nin-guno podría sobrevivir solo; la interacción comienza en el pri-mer momento de sus vidas.
Los líquenes son dos organismos simbiontes juntos, un alga y unhongo; aquél cede al hongo parte de los nutrientes que fabrica,puesto que es fotosintética, pero necesita protección y hume-dad que consigue gracias a las hifas del hongo, las cuales, a mo-do de red, retienen el rocío que pueda quedar encima de unaroca, por ejemplo. De esta manera, la colaboración le permitecolonizar tan exigentes nichos ecológicos sacándoles partido.
Otras simbiosis son las micorrizas de las raíces de pinos, hayas,orquídeas, leguminosas... formadas por hongos y bacterias, queviven en simbiosis con dichas plantas; el cangrejo ermitaño, defrágil abdomen, y la inmóvil actinia, ambos agrupados en la con-cha de un caracol marino muerto, etc. En todos los casos se tra-ta de asociaciones que benefician a ambos participantes.
La cooperación
Se denominan así las interacciones no indispensables de bene-ficio general. Por ejemplo, las garcillas o las urracas suelencapturar insectos entre los pelos de vacas, caballos... despara-sitándoles, o los pájaros limpiadores de la boca de cocodrilos.
Comprender
1. Define amensalismo-antibiosis. En la experiencia propuesta, ¿cuál es la especie perjudicada y por qué?
2. Distingue entre comensalismo e inquilinismo aclarando en quéconsisten los beneficios/perjuicioscon ejemplos.
3. Diferencia entre simbiosis o mutualismo y cooperación y explícalos, analizando algunosejemplos.
Explicar
4. ¿Por qué aparecieron los «halos»alrededor de los discos de antibióticos?
5. ¿Cuál de los tres antibióticos es mástóxico para las bacterias del yogur?¿Cómo lo deduces?
ACTIVIDADES
Peces payaso. Este tipo de peces vive siempre en asociación con una anémona, animal que tiene unos tentáculos urticantes que lo hacen bastante peligroso para otros peces. ¿Qué beneficioobtienen los peces payaso de esta asociación?
Liquen. ¿Qué organismos componen un liquen? ¿Qué beneficios obtienen de su unión?
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TAREA 8.5
Las interacciones entre organismos de una especie
2. ¿Por qué existen gruposde organismos semejantes?Bien sea porque los descendientes hermanos semantengan juntos durante su vida, bien porqueotros se reúnen durante su estado adulto, lo ciertoes que muchos seres vivientes encuentran ventajasal vivir agrupados. Ventajas que consisten en estarmás protegidos, conseguir alimentos más fácilmen-te o tener más éxito reproductor. Estos conjuntosde organismos se denominan intraespecíficos.
En algunos casos, sólo obtienen dichas ventajasmientras dura la circunstancia ambiental que losproduce, pero en la mayoría, formar grupo se hatransformado en una necesidad imperiosa: fuerade él, los animales no sobrevivirían. Algunas espe-cies incluso constituyen sociedades, más eficacesen la supervivencia que las demás agrupaciones.
También hay relaciones negativas en los grupos in-traespecíficos; por ejemplo, aparece competencia in-traespecífica o incluso canibalismo en ciertas espe-cies si sus grupos constan de demasiados ejemplares.
3. Características de los grupos socialesUna manada de lobos, una colmena de abejas, loshormigueros o las familias de ballenas, como lapropia humanidad, son sociedades. Tres peculiari-dades se detectan en todos:
• Jerarquización. Aunque todos los organismospertenecen a la misma especie, unos utilizan sumejor aptitud biológica para dominar; comenantes, escogen las mejores hembras, quedanmás protegidos dentro del grupo. Por ejemplo,dentro de un gallinero, el macho dominante y lashembras más fuertes disponen de los sitios paradescanso más alejados de la entrada, más defen-didos contra depredadores.
• División de tareas. Conseguir alimento, limpiarel habitáculo, reproducirse, defender a los de-más... Es mejor para el conjunto de la sociedad siel trabajo es desempeñado por animales especia-lizados. Piensa en las obreras, zánganos y reinade las abejas.
• Especialización anatómica y funcional. Tal re-parto de labores ha producido que los cuerposde los animales hayan cambiado en la evolución,mejorando para conseguir realizarlas bien. Lashormigas obreras, por ejemplo, poseen fuertesmandíbulas y no así sus reinas; esta otra castadispone de un aparato reproductor mucho másdesarrollado.
OBSERVACIÓN
1. Los grupos sociales
1. Analiza la fotografía y contesta:
¿Por qué se reúnen los lobos para cazar? ¿Quéventajas y perjuicios les acarrea hacerlo?
¿Son todos los lobos exactamente iguales? Se-ñala algunos detalles de su anatomía que les di-ferencien. Describe qué señales ves que indiquenjerarquía entre los lobos.
2. Busca en una enciclopedia una descrip-ción de las costumbres de los lobos y cópialaen tu cuaderno.
Banco de sargos. ¿Cómo beneficia a estos peces vivir en grupos tan grandes?
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4. Otros grupos intraespecíficosNo todas las especies han conseguido desarrollar sociedades alo largo de la evolución. Muchos animales no se ayudan mu-tuamente de forma tan eficaz, aunque sí logren algunos be-neficios.
En las agrupaciones gregarias, como los rebaños de cabras,las manadas de ciervos o de elefantes y las piaras de jabalíes, di-versos animales (machos, hembras, crías) conviven, se alimen-tan, defienden y trasladan juntos colaborando.
Los gregarismos migratorios son unas de las interacciones másinteresantes. Bastantes aves (tordos, jilgueros, patos, garzas...)se reúnen todos los años en grandes bandadas para viajar bus-cando condiciones de mejor clima para reproducirse; se trasla-dan millones de ejemplares desde África hasta Eurasia (prima-vera) y al revés (otoño) siguiendo a un guía cada bandada,manteniéndose en formación «punta de flecha» gracias a se-ñales sonoras y reconociendo el terreno sin extraviarse.
También migran muchos animales terrestres, como los renos,los caballos cimarrones o los lemmings, y otros acuáticos, como las truchas, los salmones, las ballenas o los pequeñoscrustáceos «krill» de los mares antárticos.
Además de estas agrupaciones intraespecíficas tan conocidas,existen otras muchas en la naturaleza: los enjambres (avispas,murciélagos...) transitorios, en puntos de apoyo cambiantes;las colonias (corales); grupos pseudosociales (bandadas de pin-güinos, en las que no se conoce si existe o no jerarquía); coin-cidencias (lagartijas colilargas al sol sobre una roca, sin necesi-dad de estar juntas), etc.
Los grupos intraespecíficos no son mecanismos de control porretroalimentación negativa, ya que tienden a favorecer la su-perpoblación de sus especies. Por el contrario, llegado un mo-mento en que la abundancia de ejemplares es excesiva paralos recursos ambientales disponibles, suelen aparecer compe-tencias y depredaciones entre ellos; así se restablecen los equi-librios naturales normalmente.
Recordar
1. ¿Qué nombre recibe cada subgrupo de animales dentro de una sociedad?
2. Completa el cuadro adjunto.
Comprender
3. Describe las tres característicassociales analizadas en la especiehumana.
4. Deduce y expresa por qué en una colmena de abejas puede desarrollarse también una interacción de competencia.
5. Después de ver algún documentalsobre las migraciones de aves,piensa y responde ¿por qué es tanimportante mantener muchosParques Nacionales y Naturales enbuenas condiciones?
ACTIVIDADES
Grupos intraespec.
Sociales
Tipo
sCa
ract
erís
tica
s
Coral blanco, un ejemplo de organismo colonial.
Formación de gansos «en punta de flecha».
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RESUMEN DE LA UNIDAD
152
Completa el mapa del tema
Elementos importantes que contribuyen a mantenerel orden existente en toda la naturaleza son las agru-paciones de animales, vegetales y microorganismos.La Ecología estudia cómo se integran todas ellas conel fin de conseguir el mejor funcionamiento posiblede los ecosistemas.
Muchos grupos de seres vivos constituyen controlesdinámicos en los sistemas naturales, para lo cualnecesitan relacionarse entre ellos manteniendo susabundancias dentro de ciertos límites máximos ymínimos; éstos son los mecanismos de retroalimen-tación. Se desarrollan unas veces entre distintas es-pecies, como son la depredación, la competencia y los parasitismos, que son algunos tipos de agru-paciones de autocontrol natural.
Otras veces, ciertos grupos interespecíficos (simbio-sis y cooperaciones) permiten conseguir beneficiosmutuos, por lo cual podrían originar superpoblacio-nes, si no fuera porque los anteriores mecanismosnegativos de control se ponen en marcha cuandose llega a tales excesos.
También interaccionan entre sí organismos de lamisma especie, formando agrupaciones intraespecí-ficas. Miles de años de evolución han ido mejorandolas relaciones entre unos y otros para beneficio co-mún hasta que apareció la forma de agrupamientomás eficaz: la sociedad; se observan tres peculiari-dades entre sus miembros: jerarquía, división detrabajos y especialización anatómica y funcional.Otros grupos de animales de la misma especie, me-nos eficaces en la colaboración, son los gregarismosde nutrición, defensa o migración, las colonias, losenjambres, las epibiosis...
Integración del ecosistema
Cibernética y Ecología
Interespecíficas
Interespecíficas
Naturaleza cambiante
Sistemas
Autocontrol
Mecanismos de retroalimentación
De control ecológico
De beneficio mutuo
¿Qué y por qué?
Sociales
No sociales
INTERACCIONESBIOLÓGICAS
Observa esta fotografía, que muestra la hoja de un árbolafectada por un insecto. Reflexiona sobre lo imprescindibles que son los insectos parásitos de los árboles para mantener en buen funcionamiento el ecosistema del bosque. Piensa en los mecanismos de retroalimentación.
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Test de conocimientos
Clasifica las siguientes agrupaciones de seresvivos según intervengan o no como meca-nismos de control en los ecosistemas:
a) Depredación.b) Antibiosis.c) Enjambres.d) Epibiosis.e) Parasitismo.f) Plagas.g) Colonias.h) Competencias.
Distingue entre simbiosis, mutualismo y cooperación: ¿cuáles de estas interaccionesbiológicas son mecanismos de retroalimen-tación positiva?
Completa el esquema sobre las peculiarida-des de todos los grupos sociales. Explica enqué consiste cada uno de ellos, refiriéndotea una manada de lobos; ¿y según la socie-dad humana?
Rellena el siguiente cuadro de relacionesentre causas y efectos o consecuencias ydespués explica su funcionamiento en unaredacción.
¿Qué diferencias existen entre la compe-tencia por la luz establecida entre pinos deun mismo bosque y la que existe entre lie-bres y conejos por alimentarse de las mis-mas hierbas?
5
4
3
2
1 Aplica el concepto de sistema abierto a unautomóvil y a un ecosistema de pradera, ex-plicando sus semejanzas y diferencias.
AMPLIACIÓN. Piensa y responde.
Imagina que un ecosistema maduro y esta-ble lleva funcionando adecuadamente mu-chos años. La abundancia de ejemplares decada especie oscila entre números máximosy mínimos sin sobrepasarlos. En cierto mo-mento, una catástrofe artificial, por ejem-plo un vertido masivo de antibióticos desdeuna fábrica, provoca el exterminio de todoslos microbios que estaban afectando hastaentonces a los animales herbívoros.
• ¿Qué sucedería a partir de entonces conla abundancia de plantas herbáceas deese ecosistema?
• ¿Y con los carnívoros depredadores?
Represéntalo en gráficas, situando el tiempoen el eje horizontal de abscisas y laabundancia de ejemplares enel vertical (ordenadas).
7
6
Actividades
Disminuyenconejos y zorros
.................de conejos
y zorros
Conejos y zorros
.................
Conejos y zorros
.................
Abundancias........................
.................de conejos
y zorros
Aumentanconejos y zorros
(Nota: los puntos suspensivos indican palabras ocultas.)
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Actividades
Interpretación de gráficos
Entiende el significado de la siguiente gráfi-ca y contesta después a las preguntas.
Dos especies de microorganismos conviven enla misma zona de un charco. Uno de ellos (especie A) se alimenta de ejemplares del otro(especie B), siendo éste un autótrofo.
a) Describe en una redacción lo que observasen cada una de las gráficas por separado y después conjuntamente. ¿A qué tipo deinteracción biológica corresponden? ¿Porqué?
b) ¿Cuál de las dos gráficas representa al de-predador y cuál a la presa? ¿Por qué lodeduces así?
c) Ha ocurrido un cambio ambiental impor-tante en el momento señalado por la fle-cha sobre el eje de abscisas. ¿Cuál/es de lascausas propuestas a continuación es/sonlas que mejor explican los datos represen-tados en las gráficas?:• Envenenamiento del agua.• Desaparición del heterótrofo.• Desaparición del autótrofo.• Ausencia total de luz.• Desarrollo de un depredador.
d) Supón que comienza a desarrollarse y re-producirse un tercer microorganismo (eldepredador) en el charco. Representa grá-ficamente cómo cambiarían las tres po-blaciones en el tiempo.
Explica por qué no coinciden en el tiempolos valores máximos y mínimos de las pobla-ciones de microbios del ejercicio anterior.
2
1
Presentación de datos
Haz un cuadro-resumen que contenga los di-ferentes tipos de agrupaciones interespecífi-cas e intraespecíficas que se han tratado enesta lección.
Análisis de esquemas
Analiza el siguiente mapa de interacciones ydescribe cómo funciona, contestando despuésa las preguntas.
a) ¿Qué efectos tienen los cazadores furtivossobre la abundancia de ratones de campo?
b) ¿Por qué la siembra de semillas podrá fa-vorecer la reproducción del águila?
c) ¿Qué clase de interacciones tienen lugarentre águilas y ratones o entre cazadoresy águilas?
Investigación
Interésate por los métodos de lucha biológi-ca contra las plagas. Entiende en qué consis-ten, cuál es su relación con los mecanismosde retroalimentación y piensa en sus posiblesefectos secundarios sobre los ecosistemas, deno ser utilizados correctamente.
AMPLIACIÓN.Busca informa-ción sobre elfuncionamientode un hormi-guero. Copia lasfunciones de ca-da casta y dibu-ja los distintosejemplares.
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4
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Ejem
pla
res
Tiempo (días)
Ratón de campo
Águila Semillas
Cazadorfurtivo
Guarda forestal
Test de capacidades
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La destrucción de controles naturales
En muchos núcleos de la costa española, el desarro-llo turístico incontrolado está produciendo gravesdaños ambientales, que terminan repercutiendotambién en la propia economía de los pueblos.
Ejemplos abundantes y notorios son las desecacio-nes de lagunas costeras y marismas a fin de conse-guir terrenos donde construir urbanizaciones o, aveces, la eliminación de su fauna de insectos me-diante tratamientos químicos prolongados.
La destrucción de cañaverales y otros ecosistemas deribera conlleva eliminar depredadores, que son losmecanismos naturales de control de plagas, y, a lavez, de toda posibilidad de autodepuración de loscontaminantes.
Resultado: se consigue construir, pero gastandograndes presupuestos en depuradoras y productosquímicos, en el mejor de los casos.
• ¿Por qué aparecen «malos olores» cerca de lasurbanizaciones construidas en antiguas lagunas?
• Señala en el mapa de la costa mediterránea es-pañola las zonas turísticas donde existen o exis-tían ecosistemas de humedal.
• ¿Cuál es el futuro cercano del Mar Menor enMurcia, dado este proceso de destrucción en susriberas?
• ¿En qué criterios debería basarse el creciente (ypositivo) desarrollo turístico para que pueda con-tinuar de forma sostenible en los próximos años?
Cuando observes que el hormiguero funciona esta-blemente, busca algunos insectos carnívoros e in-trodúcelos. Obsérvalo dos o tres veces al día y ano-ta lo que suceda. Vuelve a dibujar la estructura delhormiguero, posiciones de huevos, crías, reina.Después de 10 días, ¿qué ha sucedido finalmente?
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ExperienciaEl hormiguero artificial y los depredadores
Podemos construir un hormiguero artificial con dosvidrios o placas de metacrilato paralelos y separa-dos 1 cm por masilla o silicona. Se llena con unamezcla de arena y arcilla algo húmeda y, antes deque se seque, hacemos algunos corredores en suseno con varillas o ramas para que las hormigas si-gan excavando a partir de ellos.
En un hormiguero natural, se buscan varias obrerasy puestas de huevos, que se transportarán al nues-tro. Una vez dentro, se les suministra fragmentosde hojas depositándolos en la superficie y se tapatodo con papel de aluminio para mantenerlo oscu-ro varios días. Poco después podemos observar lastareas del hormiguero destapándolo brevemente,y dibujar un esquema de su funcionamiento.
Test de actitudes
Urbanización costera en Denia (Alicante).
Espacio urbanizado en las marismas de Santoña(Cantabria).
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¿Qué hacer con los residuos?
El problema de los residuosurbanos e industriales
Los peces de una pecera necesitan un suministrodiario de alimentos; también, que se les cambieel agua de vez en cuando, porque va contaminándose con sus propias deyecciones.De hecho, fallecen más por talautoenvenenamiento que por inanición. Y esto mismo le sucede a cualquier organismo,incluso al ser humano. Hasta hace 40 o 50 años se tenía la idea de que la contaminación era sólo una molestia a tolerar, una inevitableconsecuencia de la vida urbana ligada a la prosperidad; pero se ha demostrado que los efectos de la contaminación no son simples molestias, sino que influyen en la salud humana y en el funcionamiento de la naturaleza. No se puede sobrepasar la capacidad de autopurificación que tienen los ecosistemas, porque se producenmodificaciones irreversibles en el ambiente que perturban la vida y causan mal funcionamiento y muerte.
La superpoblación humana, el crecimientourbano y el desarrollo industrial incontroladosestán generando cantidades enormes de residuos; son «nuestros venenos», principalamenaza para la supervivencia de muchos seres,incluidos nosotros. Residuos que vertemos al ambiente en forma sólida (basura), líquida o gaseosa. No obstante todo ello, debemosmantener un ritmo alto pero controlado de desarrollo social humano, respetando los principios elementales de no despilfarro delos recursos naturales, reciclado y reutilización de materiales y depuración de los residuos.
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¿Qué se puede hacer con la basura?
Tres son las formas de gestionar los residuos sólidos:
a) Disminución en origen. Se trata de que todos,desde las personas hasta las grandes industrias,modifiquemos comportamientos y técnicas deproducción para generar menos. No derrochar y reaprovechar parte de los residuos, recuperarla fracción útil en otras fábricas distintas y reci-clarlos para su reutilización. La separación de losdiferentes tipos de residuos en los propios do-micilios es un factor clave.
Vertedero de basuras.
b) Transformación de las basuras para producirenergía y otros productos útiles. Una de las téc-nicas a usar es el compostaje, degradación de lamateria orgánica (restos de alimentos, excre-mentos...) por medio de microorganismos.
c) Eliminación de residuos no reutilizables o trans-formables, o bien almacenarlos en depósitos deseguridad.Contenedores para la recogida selectiva de basuras.
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MEDIO AMBIENTE EN EL AULA
o duros» (estaciones depuradoras) aplican técnicasfísicas, químicas y biológicas para concentrar otransformar los contaminantes del agua, para quepuedan ser eliminados o reducidos; asimismo, seproducen desde ellos biogás combustible, electrici-dad y compost o mantillo agrícola.
La descontaminación del aireLa naturaleza es especialmente lenta eliminandoestos tóxicos. Por ello, debemos aplicar medidasdrásticas de corrección y prevención contra estegrave problema. Las más eficaces son la informacióny educación ambiental, la planificación de usos delterritorio y la reglamentación y persecución legalde las actividades contaminantes. Ahorrar combus-tible en calefacción es una medida excelente deprevención, por ejemplo. Existen varios métodosdirectos que limitan las fuentes de emisión de gasestóxicos, aerosoles y partículas en suspensión, a tra-vés de diversos filtros y procesos físico-químicosinstalados en las industrias, chimeneas, máquinas y tubos de escape de los automóviles.
La depuración del agua contaminadaSe trata de devolver el agua al medio natural, unavez restituidas sus características físicas, químicas y biológicas normales casi por completo, para quesean los propios mecanismos naturales de autode-puración los que terminen. Existen unos sistemasde depuración «natural o blanda» (lagunaje, sobretodo) que imitan los procesos naturales bajo condi-ciones especiales, con pocos gastos de instalación y mantenimiento. Otros métodos, los «tecnológicos
DEBATE INVESTIGACIÓN
Los peligros del progreso
Retomar la siguiente discusión entre alumnos de otraclase de ciencias, acerca de lo «malo» y lo «bueno»del progreso de la Humanidad.
ALBERTO: Me parece que la tecnología y la ciencia sonbuenas porque permiten conocer los problemas y lasrepercusiones negativas sobre el medio ambiente quepueden ocasionar las industrias.
ALFONSO: La investigación no llegará a tiempo para evi-tar los desastres mundiales de la contaminación.
SARA: ¡Ya lo creo!, porque aunque se puedan cono-cer, eso no significa que sirvan para dar solución a todo eso.
GUILLERMO: Algunos creen que el desarrollo y la riquezade una parte de la sociedad son malos para los paí-ses pobres y que nos conducirá a la destrucción total.
TERESA: No creo que haya que ser tan pesimista, por-que también todos nosotros deberíamos exigir a losresponsables y gobernantes que controlen a los quecontaminan.
IRENE: Yo pienso que se puede seguir progresando sinnecesidad de desencadenar desastres ecológicos.
La contaminación atmosférica
Redacta una investigación sobre las posibles causasde la contaminación atmosférica y de las variacio-nes en la concentración de los contaminantes.
Puedes realizar una clasificación de los contaminan-tes según sus características físicas y químicas. ¿Quées la lluvia ácida? ¿Qué contaminantes pueden ge-nerarla? ¿Cuál presenta una mayor incidencia segúnlos datos? Descri-be algunos efec-tos en el hombre,en otros seres vi-vos y en los eco-sistemas, porejemplo del tiporepercusiones dela muerte de ve-getales sobre losanimales.
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Depuradora de aguas.
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Ciclos y flujos en los ecosistemas
1. PANORAMA: Materia en ciclos, energía en flujos.
2. Materia y energía en las reaccionesquímicas de los seres vivos.
3. Los intercambios de materia entre biotopo y biocenosis.
4. Los ciclos ecológicos de la materia.5. El flujo de energía.
MEDIO AMBIENTE EN EL AULA• Sólo pueden usarse los excedentes
naturales.
Contenidos
09
1. Contesta a las siguientes preguntas, que estánrelacionadas con las fotografías:
• Una vez terminada la cocción en el recipiente, ¿semantienen dentro las mismas materias? ¿Cuáles no?
• ¿Qué ha sucedido con los materiales iniciales delguiso?
• Explica el efecto del fuego en las transformacionesacontecidas durante la cocción. ¿Por qué esindispensable el calentamiento?
2. Compara los resultados de la cosecha, es decir, esosgrandes troncos de árboles, con el guiso preparadofinalmente en la olla. ¿Qué las ha hecho crecerdurante meses a esas plantas? ¿A partir de quémateriales se han ido construyendo ellas mismas?
3. Expresa qué entiendes por reacción química y ponalgunos ejemplos explicativos de reacciones químicasen los vegetales y en los animales. Ciertosmicroorganismos, como las levaduras, transformanazúcares en alcohol liberando calor hacia su exterior.¿De dónde procede esa energía?
EXPRESA LO QUE SABES
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Conceptos previos de Química
1. ¿Qué es una reacción química y cómo se lleva a cabo?
• En una reacción cambian tanto los materialescomo la energía.
• Es un tipo de transformación en la que unos átomos o moléculas se reordenan entre sí de forma diferente de como lo estabanantes de producirse.
• Las reacciones químicas son posiblesporque las fuerzas que mantienen unidasa las materias iniciales dejan de existir duranteun corto espacio de tiempo para permitirlasreorganizarse entre sí; al final, otras nuevasfuerzas dan solidez a los productos reciénconstruidos.
Conceptos previos de Biología
1. ¿De qué están compuestos los ecosistemas?
• En los ecosistemas no hay nada distintoquímicamente del resto de la materia, aunque sí con distintas propiedades.
• La biocenosis es una entidad material formadapor los organismos de seres vivos. Cada cuerpovivo es un conjunto de materiales (elementosquímicos y moléculas) y fuerzas de unión entre todos ellos.
• Los factores ambientales, el biotopode un ecosistema, también está constituido por materias químicas (oxígeno del aire, sales del suelo...) y energía en diversasmanifestaciones (luz, calor, electricidad...).
2. Reacciones biológicas endergónicas y exergónicas.
• Las reacciones químicas que absorben energíapara producirse se llaman endergónicas. Por ejemplo, en las hojas de las plantas tienenlugar las reacciones químicas de la fotosíntesis,las cuales necesitan energía solar que procedede su exterior. Al contrario, las reaccionesquímicas exergónicas son las que liberanenergía. Por ejemplo, los músculos de las piernasse calientan al correr porque en sus células se están produciendo reacciones químicas que liberan energía calorífica.
3. Los seres vivos intercambian tanto materiacomo energía.
• Cuando un ser vivo ingiere otro, se apropia de sus materiales químicos y de su energía; se «adueña» de ambas.
• Sólo los vegetales («fotoautótrofos») y los organismos denominados«quimioautótrofos» (algunos microbios) son capaces de conseguir energía a partir del medio abiótico.
¿QUÉ DEBES SABER?
RECUERDA Y RESPONDE• Diferencia reacción química de cambios físicos
de estado y de disolución.
PIENSA• ¿Cómo es la energía que absorben los vegetales?
¿Dónde está exactamente toda esa energía dentro de los productos finales de la fotosíntesis (por ejemplo, dónde está en el interior de un fragmento de nueva hoja fabricada)?
Energía luminosa
Principios inmediatos
CO2
O2H2O
Sales
A B
C
D
D
D
D
D
D
C
C
C
C
C
B
B
B
B
B
A
A
A
A
A
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TAREA 9.1: PANORAMA
Materia en ciclos, energía en flujos1. Materia y energía en los seres vivosNo hay casi nada de química especial en los seresvivos: estamos constituidos por los mismos átomosque forman parte del mundo no vivo; no obstante,están ordenados dentro de nosotros en moléculaspropias (principios inmediatos y otras). Sí que so-mos algo especiales en el sentido de que nuestrascélulas realizan reacciones químicas muy peculiaresentre diversas moléculas, mediante las cuales utili-zamos energía en provecho nuestro.
Los seres vivos de una biocenosis somos verdade-ros expertos en captar dichos materiales y energíasdel exterior para usarlos y transferirlos a los que losnecesiten. Las biocenosis ecológicas son, por tanto,sistemas naturales abiertos, ya que intercambianenergía con su exterior.
2. ¿Cómo utilizan los ecosistemasla materia y la energía?Un ecosistema es uno de los métodos de este pla-neta que sirve para captar energía, y para utilizarlaen las reacciones químicas de los seres vivientes.
Gracias a esta energía, los organismos viven, es de-cir, son capaces de desarrollar todas las reaccionesquímicas que intervienen en las funciones de rela-ción, reproducción, nutrición... Piensa que cada ac-tividad vital consiste en unas reacciones químicasdesarrolladas dentro de las células; cambios de or-denamiento entre sus materiales, en definitiva. Lamayor parte de ellos (los átomos y moléculas de losseres vivos y del biotopo) se mantienen permanen-temente dentro de cada ecosistema, con escasaspérdidas o ganancias.
Se dice que la energía fluye entre los seres vivosde un ecosistema porque se reutiliza una vez quealguno de aquéllos la ha usado en sus reaccionesquímicas. Cuando esto sucede, la energía se de-grada, pierde utilidad transformándose en calor.
Por el contrario, los elementos químicos materialessiempre son útiles: son transferidos de unos aotros, reutilizados una y otra vez por todos y en elpropio biotopo de cada ecosistema; se dice que si-guen ciclos biogeoquímicos, algunos de los cua-les describiremos en esta lección. Los ecosistemasson sistemas casi cerrados para la materia.
3. Intercambios de energía y materiaentre biotopo y biocenosisEn cualquier ecosistema hay dos actividades vitalesimprescindibles: la fotosíntesis (quimiosíntesis, ex-cepcionalmente) y la descomposición-degradación.Mediante la primera, se consigue incorporar mate-ria y energía desde el biotopo hacia la biocenosis.
Pensando en la idea de que la energía se mueve en un solo sentido desde las plantas hasta los descomponedores dentro de cada ecosistema,responde:• ¿Qué tipo de energía útil entra en ellos?• ¿Qué otro tipo se desprende por no ser ya útil?• ¿Qué organismos se encargan de uno y otro proceso?• ¿Podrías descartar alguno de los elementos
señalados por no ser indispensable en los ecosistemas? ¿Por qué?
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Recordar
1. Define en qué consiste un organismofotoautótrofo y otro heterótrofo. ¿En cuál de esas dos categoríasincluirías a los animales herbívoros?¿Y a los hongos?
2. Haz un dibujo alusivo al ejemplo de la fabricación y consumo desardinas en lata, señalando en él dónde correspondería situar a los vegetales, animales y descomponedores.
3. Describe la importancia de la funciónfotosintética de las plantasen los ecosistemas terrestres. ¿Quéorganismos desempeñan el mismopapel en los ecosistemas marinos?
Comprender
4. Imagina un ecosistema situado en una fosa abisal submarina,donde no hay luz solar. ¿Existirán vegetales? ¿Por qué? ¿De dónde obtienen los organismosla energía para sobrevivir?, es decir,¿qué comen? ¿Son necesarios los descomponedores allí? ¿Qué sucedería si no existieran?
5. Piensa en otro lugar del planetadonde hay ecosistemas sin organismos fotosintetizadores.
ACTIVIDADES
Los organismos descomponedores transfieren la materia dese-chada por los seres vivos (cadáveres, excrementos, fragmen-tos...) hacia el biotopo de su ecosistema y se aprovechan delos últimos restos de energía que queda en ellos. Como dedu-cirás, los vegetales y los microorganismos desintegradores sonindispensables en esas «máquinas naturales» que llamamosecosistemas. Los animales no lo son; de hecho, existen y exis-tieron antes ecosistemas sin ellos. Un símil que puede ayudartea comprenderlo es éste: si un ecosistema fuera como una fá-brica de latas de sardinas en conserva, los vegetales se encar-garían de ordenar las sardinas (materia y energía) y cerrar laslatas; los animales, de abrirlas y sacarlas para comérselas y losmicrobios descomponedores recogerían las latas usadas conrestos de sardinas para reciclarlas.
Energía-luz(útil)
Fotosintetizadoreso productores
Consumidores
Descomponedores
Fotosintetizadores
Descomponedores Consumidores
Energía-calor(inútil)
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TAREA 9.2
Materia y energía en las reacciones químicas de los
2. Reacciones químicas, materia y energíaUna reacción química es una reordenación de áto-mos o grupos de átomos en la que interviene ener-gía, sin la cual no se desencadenaría. En la expe-riencia anterior, las fuerzas de unión entre el calcioy el grupo («anión») bicarbonato, o entre el hidró-geno y el sulfato han desaparecido momentánea-mente, permitiendo que esos cuatro materialesquímicos se reorganicen de otra forma como sulfa-to cálcico, dióxido de carbono y agua.
La energía que estaba contenida en tales fuerzasde unión se ha desatado y por eso han podido reaccionar ambos sustratos iniciales. Parte de dichaenergía se ha reconvertido en las nuevas fuerzas deunión, pero otra parte se ha transformado en calor.
Este ejemplo de transformación química no es pro-pio de los seres vivos, pero existen muchos otrosque sí lo son.
La segunda experiencia muestra una de ellas: las cé-lulas vivas de levadura, que es un hongo, son capa-ces de cambiar una sustancia química, el azúcar glu-cosa, en alcohol, dióxido de carbono gaseoso y agua,fabricando otra más complicada, llamada ATP. Deeste modo consiguen que la energía contenida enlas fuerzas de unión de los átomos (C, H, O) de laglucosa se reconvierta en nuevas fuerzas de unióndentro de otras sustancias que necesitan para vivir.
4. La actividad biológica se basa en reacciones bioquímicasTodas las funciones de cualquier ser vivo se desa-rrollan mediante reacciones químicas en sus célu-las: la reproducción, la propia nutrición o la rela-ción con el medio externo. Otro ejemplo es laactividad muscular durante un ejercicio físico. Elmúsculo necesita captar algunas sustancias com-plejas para liberar la energía de los enlaces entresus átomos, transformándolas en otras con menoscarga energética y reordenando sus átomos ennuevas moléculas. Durante las reacciones químicasmusculares se pierde parte de la energía en formade calor, algo que es fácilmente constatable.
Cuando un pez ingiere a otro menor, se adueña desus materiales químicos y de la energía que contie-nen las fuerzas de enlace entre ellos. En seguida,sus células reorganizarán los componentes quími-cos del cuerpo capturado a su gusto, fabricandocon ellos nuevas células de su propio organismo.
162
EXPERIENCIAOBSERVACIÓN
1. Una reacción química sencillaDeposita en un matraz 10 ml de agua y una pe-queña cantidad de caliza (CaCO3) y añade conprecaución ácido sulfúrico. En el matraz tienelugar la reacción química siguiente:
CaCO3 � H2SO4Æ CaSO4 � CO2 � H2OExplica:
• ¿Qué le ha sucedido a la caliza?• ¿De qué son las burbujas que observas?• Toca el fondo del matraz y describe lo que
notas.• ¿Dónde está el sulfato de calcio?• Si el calor es una forma más de energía, ¿de
dónde procede? ¿Dónde estaba dicha energíaantes de comenzar la reacción?
3. La actividad de las levadurasPon en dos tubos de ensayo pequeñas canti-dades de levadura natural de pan, que puedesencontrar en cualquier horno. Obsérvalas almicroscopio.
Después añade a uno de los tubos un poco deglucosa y tapa con papel aluminio. Calienta am-bos a 36-38 ºC durante 5-15 minutos.
Observa de nuevo al microscopio una muestradel fondo de ambos tubos, después de elimi-nar el líquido.
• ¿En cuál de los dos ha saltado el tapón?¿Por qué?
• ¿Qué relación existe entre los gases y laglucosa?
• Haz un dibujo de las células de levaduraantes y después de calentar los tubos y re-salta las diferencias.
• Aplica tus conocimientos y explica: ¿porqué crece la masa de pan cuando se estácociendo?
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seres vivos
5. Las biocenosis, conjuntos bioquímicosSi sigues haciendo esta escalada mental, te darás cuenta deque los grandes grupos de seres vivos, las biocenosis, songrandes conjuntos de reacciones bioquímicas funcionandocoordinadamente. Unos seres se encargan de construir nuevosmateriales químicos con enlaces cargados de mucha energía(los vegetales o productores) y otros seres realizan lo contrario,aprovechando las materias y energía que les proporcionan losanteriores. Las plantas son «fábricas de conservas» en las quelas sardinas serían las nuevas materias (azúcares, por ejemplo)que contienen mucha energía; «enlatan» energía solar. Losanimales consumidores abrirían los recipientes utilizando laenergía solar conservada en forma de fuerzas de agrupación delas sardinas, y los microbios descomponedores se encargarían,siguiendo el símil, de devolver a la fábrica los restos de latas reu-tilizables y de aprovechar lo poco que quedara en los residuos.
Así como todo está calculado para no perder ninguna materiadentro de un ecosistema, no sucede lo mismo con la energía.Cuando un ser vivo usa la energía de un enlace químico, éstapierde su utilidad y se transforma en una energía conocida como «calor». Poco a poco, todo el trabajo que las plantas setoman en hacer «conservas de energía» es destinado a permitirla vida de los demás seres. Los vegetales reciben energía solarútil que, finalmente, es eliminada como energía calorífica inútil.
Comprender
1. Repite el esquema anterior de lafotosíntesis y aclara su importanciapara el ecosistema.
2. ¿Podría existir un ecosistemadotado sólo de organismosautótrofos? ¿Y sólo dedescomponedores? Razónalo.
3. Explica por qué el reciclaje debasura ahorra gastos a la sociedad.
4. Relaciona estos términosexplicando tus argumentos.
• Vegetal • Animal• Exergónico • Endergónico • Construcción • Destrucción
Explicar
5. ¿Cuál o cuáles de estas entidades liberan energía calorífica? Pon algunos ejemplos de sus funciones que lo demuestren:
• Un atleta • Un ordenador• Un árbol • La basura• El agua del mar • Un bosque
6. De los casos anteriores, ¿cuál o cuáles captan energía no calorífica del exterior y la utilizan para desarrollarreacciones químicas? ¿Cuáles son seres vivos?
ACTIVIDADES
Energía química de enlace
Energía solar
Fotosíntesis
Observa el esquema y haz otros dos en los que se ilustre el papelbioquímico de los consumidores y de los descomponedores.
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164
TAREA 9.3
Los intercambios de materia entre biotopo y biocenosis
2. Sistemas abiertos y cerradosCualquier conjunto de elementos integrados (re-cuerda la idea de «sistema») puede o no intercam-biar materia y/o energía con su exterior mientras fun-cione. Un ordenador, por ejemplo, es un sistemaabierto para la energía y la materia, puesto que re-cibe electricidad y expulsa luz, calor, sonido...; reci-be papel limpio y lo devuelve escrito. Los ecosiste-mas naturales también son abiertos respecto a laenergía: adquieren luz que devuelven como calor ín-tegramente al exterior. No obstante, casi todos ellosestán bastante cerrados en lo relativo a la materia,ya que casi no reciben ni expulsan nada de ella, sus-tancias químicas desde o hacia fuera de ellos. Valgaotro símil: una casa cerrada herméticamente sólo recibe luz solar y devuelve calor, pero no se inter-cambia ninguna materia.
4. Desde el biotopo hacia los seresvivosEl experimento anterior demuestra que una planta,para sobrevivir, necesita suelo y agua; ya habrás de-ducido que también son indispensables aire y luz.
La fotosíntesis es el principal proceso bioquímicoque consigue pasar materiales desde el biotopo a labiocenosis de un ecosistema. Una vez incorporadoscomo parte de los organismos autótrofos, los hete-rótrofos (por ejemplo, los animales) sólo tienen queaprovecharse de aquéllos; si le añades pequeñas can-tidades de agua, todo está preparado para que elecosistema entero comience a funcionar. Además,siempre habrá animales depredadores, carnívoros,que seguirán aprovechando los materiales de otros.
Hay ecosistemas excepcionales (por ejemplo, lasprofundidades marinas) que carecen de vegetalesproductores porque no disponen de luz. Los encar-gados de conseguir materia a partir del biotoposon los microorganismos quimioautótrofos. Lologran gracias a que consiguen desprender energíadesde las fuerzas de enlace químico que existen enciertas sustancias abundantes en su entorno.
OBSERVACIÓN
1. ¿Invernaderos espaciales?Los problemas principales de las largas estanciasextraterrestres radicarán en mantener buena oxi-genación del aire y en alimentar naturalmente a los astronautas. Se podrían solucionar con in-vernaderos autosuficientes. Pero, para lograrlo,necesitarían disponer de algunos recursos en sumedio ambiente: suelos para vegetales, agua,dióxido de carbono y energía solar. ¿De dónde seobtendrían en la Luna o en Marte? ¿Piensas quesería posible? Analiza los inconvenientes de unviaje espacial según estas necesidades.
3. Experimento de Van Helmont (siglos XVI-XVII)Seca 1 kg de suelo en el horno y colócalo enuna maceta. Humedécelo con agua destiladay planta un poto de peso exacto conocido.Cubre la superficie del suelo y riégalo duran-te un mes, al menos. Pasado este tiempo, ex-trae la planta completa, pésala y valora denuevo el total de suelo que queda, una vezdesecado en el horno.
Calcula el aumento de peso de la planta y ladisminución de suelo. Compáralos y deducede dónde procede el excedente de biomasavegetal. A continuación responde:
• ¿Por qué se necesita cubrir la maceta? VanHelmont pensó que la planta debía crecersólo a partir del agua. ¿Estás de acuerdo?
• ¿Para qué le ha servido a la planta su pro-pia fotosíntesis?
EXPERIENCIA
Alimentos de los astronautas.
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5. Desde los restos de seres vivos hacia el biotopo: la desintegraciónLos vegetales podrían terminar con los recursos del suelo alcabo de cierto tiempo; además, los cadáveres, excrementos,residuos, etc., podrían ir envenenando poco a poco el ecosis-tema. Éstas son dos dificultades que los ecosistemas deben re-solver para perdurar. Disponen de un buen método: la existen-cia de organismos descomponedores, especialmente en sussuelos, pero también en el agua o en los fondos.
Descomponer es desintegrar, desordenar las uniones entreátomos y moléculas existentes en los restos de organismos. Aldesorganizarlos, quedan libres y pasan de nuevo a ser partedel suelo, recuperándose así para un nuevo uso. Los hongosson algunos de ellos.
Los procesos de descomposición les proporcionan además cier-ta cantidad de energía, liberada al romperse dichas uniones en-tre átomos, la cual es suficiente para que vivan esos microbios.
Existen otros muchos que no necesitan el oxígeno para vivir, sinoque descomponen la materia orgánica (restos de seres vivos) ensu ausencia; se les denomina anaerobios fermentadores. Porejemplo, las bacterias del yogur o del queso son de este tipo.
Se cierran así los ciclos de uso de todos los elementos químicosque forman parte de los seres vivos de los ecosistemas. Prácti-camente, toda la materia se recicla dentro de ellos. No se nece-sitan nuevas materias, porque tampoco se pierden. Es un cons-tante trasiego desde el biotopo hasta la biocenosis y viceversa.
Sólo una intervención extraña, como los incendios o ciertos tra-bajos humanos, puede alterar dichos ciclos, provocando pérdidasquímicas que empobrecen los ecosistemas hasta destruirlos. Lacontaminación, por ejemplo, es un sobreabastecimiento exce-sivo de sustancias químicas, tanto que los descomponedores dis-ponibles no son suficientes para eliminarlas adecuadamente.
Recordar
1. Define qué son sistemas naturalesabiertos y cerrados. ¿Cómo es un bosque respecto a la materia y energía?
2. Explica en detalle por qué un automóvil es otro sistemaabierto para la materia y energía.
3. Reflexiona sobre si una célulainterna de un animal es un sistemanatural abierto. ¿En qué formasrecibe y expulsa materia y energía?
Comprender
4. ¿Qué sucedería en una laguna si dejasen de vivir microbiosdescomponedores? ¿Por qué?¿Cuáles son sus seres autótrofos?Pon ejemplos.
5. Piensa en cómo se realizan las siguientes transferencias de materia entre biotopo y biocenosis:
• El agua, hacia la atmósfera; • El dióxido de carbono,
hacia las plantas; • El oxígeno, hacia los animales; • El cloruro sódico, hacia el suelo; • El dióxido de carbono,
desde el agua del mar.
ACTIVIDADES
Los pelos absorbentes de las raíces se encargan
de captar agua y sales
minerales del suelo
transfiriéndolas al interior
de la planta. Piensa
qué sucedería si en la parte
interna de la raíz hubiera más agua
que en el suelo.
Materia
Energía solar (útil)
Energía calor (inútil)
Productores
BIOCENOSIS
BIOTOPO
Descomponedores
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TAREA 9.4
Los ciclos ecológicos de la materia
2. Ciclos ecológicos locales y globalesYa hemos descrito cómo y por qué los organismosproductores y los descomponedores son indispen-sables en la naturaleza, ya que se encargan de in-tercambiar las materias entre los seres vivos de losecosistemas y sus biotopos en ambos sentidos.Pero todo es algo más complicado una vez quehan entrado en los ecosistemas.
En la observación anterior, se deduce que los ele-mentos químicos son traspasados de unas situacio-nes a otras para su uso múltiple. Cada átomo ymolécula sigue un camino muy complejo de trans-misiones, pero siempre sin perderse del ecosiste-ma; se dice que se mueven en ciclos biogeoquími-cos cerrados. Cada materia química, sea cual sea,siempre está almacenada en gran cantidad enalgún sitio de cada ecosistema para su uso.
Si la reserva de una sustancia es la atmósfera (como sucede con
el oxígeno o el dióxido de carbono), su ciclo de uso será
global o atmosférico; si se almacena en el suelo
o en el fondo marino, será local
o sedimentario(como las sales minerales).
3. Un ejemplo de ciclobiogeoquímico: el ciclo del carbonoDescribimos a continuación algunos de los cambiosque pueden afectar al carbono. Este elemento quí-mico es almacenado en la atmósfera. Las plantasabsorben dióxido de carbono y lo combinan con elagua que procede del suelo para formar nuevo ma-terial vegetal.
Si la planta muere, queda enterrada y con el tiem-po puede formar parte de un yacimiento de carbóny éste podrá ser quemado liberando de nuevo dió-xido de carbono al aire. La planta también puedeser ingerida por un animal, que la digiere y desinte-gra en su tubo digestivo, pasando el carbono a for-mar parte del cuerpo del animal.
El carbono abandonará al animal en sus excrementos,o volviendo a la atmósfera al ser exhalado, comoCO2. Y también cuando muera, con su cadáver.
Excrementos y cadáveres alimentan a los organis-mos descomponedores y así el carbono pasa a for-mar parte de sus cuerpos. Durante las reaccionesquímicas de descomposición, parte de los átomospasarán al suelo y otra parte irá de nuevo a la at-mósfera. También el carbono pasa a formar partede las semillas de la planta, que crecerán y aumen-tarán formando una nueva planta. Como todos losvegetales respiran, igual que los animales, tambiéneliminan CO2 hacia el aire a través de las hojas.
OBSERVACIÓN
1. El ciclo ecológico del aguaCompara las tres fotografías y piensa dóndey en qué estado físico está el agua en ellas.
• ¿Dónde debe ser más abundante, si conside-ras el conjunto de todo el planeta?
• Explica las posibles transferencias de agua en-tre esas tres fases de su ciclo, en todos los sen-tidos de que seas capaz.
• Describe otras situaciones y ubicaciones delagua en cualquier ecosistema, por ejemplo,un encinar. ¿Cómo captan agua las plantas?
• Haz un esquema con flechas que enlacen estaslocalizaciones del agua. ¿Cómo puede volverel agua al suelo desde un vegetal o un animal?
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Estos cambios constituyen un ciclo cerrado atmosférico. Nohemos descrito todos los ciclos atmosféricos que existen.Los demás elementos químicos, tales como el nitróge-no o el oxígeno, también resultan transferidos constan-temente de unas situaciones físicas y seres vivos a otrospara serles de utilidad como parte de sus cuerpos o in-terviniendo en sus actividades. Si tienes curiosidad, pien-sa cómo es el ciclo del nitrógeno, sabiendo que su principal al-macén también es la atmósfera.
4. La alimentación de algunos seres vivos y su composición químicaSe puede seguir el rastro de los átomos y moléculas en los ciclos biogeoquímicos sabiendo de qué se alimentan los dife-rentes seres vivos implicados en ellos y cuáles son sus composi-ciones químicas. Por ejemplo, a partir de una dieta humanaequilibrada, se sabe que nuestro organismo contiene 63 % de hidrógeno (H), 25,5 % de O, 9,5 % de carbono (C)...
En las células de la bacteria Escherichia coli hay 70 % de agua(H2O), 15 % de proteínas, 3 % de hidratos de carbono... En lacorteza terrestre hay 47 % de oxígeno (O), 28 % de silicio (Si),0,19 % de carbono (C) ...
También se puede conocer el funcionamiento de los ciclos uti-lizando isótopos de ciertos átomos, ya que su radiactividad semide fácilmente. Por ejemplo, podemos averiguar cuánto Casimilan las plantas mediante fotosíntesis, sin más que conse-guir una atmósfera artificial con CO2 de C radiactivo, cerradaen un recipiente en el que se colocan plantas controladas; conel tiempo, ese C marcado se habrá incorporado a los azúcaresproducidos en la fotosíntesis, que serán parte del propio orga-nismo vegetal.
Comprender
1. Dibuja un esquema de «cajas y flechas» que incluya todos los cambios del ciclo del carbonodescritos en el texto.
2. ¿Cuáles de los siguientes elementossiguen ciclos biogeoquímicosglobales y cuáles no?:
• Nitrógeno • Carbono• Azufre • Calcio• Potasio • Oxígeno• Hidrógeno • Yodo• Cobre
3. ¿Qué nombre reciben los procesosvitales que intervienen en las siguientes actividades?:
• El paso de C desde un animal al aire.
• La transferencia de N desde una hoja al suelo.
• La incorporación de O desde el aire a un animal y a un vegetal.
• La transmisión de H desde el suelo hasta los vegetales.
Explicar
4. ¿Por qué la cantidad de CO2
aumenta en el aire durante la noche y disminuye durante el día, en un experimento con plantas como el que se ha descrito en el texto?
5. Si los organismos de una especieanimal, por ejemplo, la langosta,contienen un 27 % de proteínas,¿cómo habrá de ser su régimenalimenticio? ¿Por qué? Imagina que su dieta es pobre en proteínas.¿Qué sucedería con la composiciónquímica de sus excrementos?
ACTIVIDADES
Corte de una hoja, observado al microscopio óptico. En el centro seaprecia un estoma, estructura que permite a la planta el intercambiode gases con el medio.
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168
TAREA 9.5
El flujo de energía
2. La degradación continuade la energíaYa has visto en las tareas anteriores que la materia,los átomos y moléculas van pasando desde el bio-topo a los vegetales y después a los diferentes ani-males y organismos descomponedores para volveral biotopo finalmente. Cada vez que se realiza unade estas transferencias, también se cede al siguien-te eslabón de la cadena una cierta cantidad deenergía que el segundo ser aprovechará gracias alfuncionamiento de sus propias reacciones químicas.
Es como si cada ser vivo fuera abriendo una lata deconservas cada vez más pequeña (recuerda elejemplo). Pero no toda la energía que recibe un servivo puede pasársela al siguiente en una forma quí-mica que éste pueda aprovechar, ya que una bue-na fracción se necesita para realizar sus propiasfunciones vitales. Por término medio, cada eslabónde estas cadenas sólo transmite al siguiente un 10-15 % de la energía que recibió; el resto es energía
que se ha usado y transformado en calor. Poreso, un kilogramo de hierbas no se transfor-
ma en un kilogramo de carne de la vacaque las come, sino en mucho menos.
Los seres vivos no disponemos de nin-gún mecanismo que nos permita reu-
tilizar el calor; no es útil y sale de todosnosotros hacia fuera de los ecosistemas. Es-
to responde a dos principios generales de Física:
• La energía ni se crea ni se destruye, sólo se trans-forma.
• Todos los sistemas naturales utilizan energíacontinuamente; esta energía, al final del proce-so, se transforma en calor, que es una de sus for-mas degeneradas. La energía solar es usada am-pliamente por los ecosistemas.
3. Las redes tróficasCuantos más organismos intervengan en lascadenas alimentarias (tróficas), más se aprove-chará la energía química inicial. O dicho de otraforma: los organismos superdepredadores, carnívo-ros de carnívoros, deben ser muy activos cazandoporque sus presas contienen una proporción muypequeña de la energía que fijó la fotosíntesis de unecosistema.
La red trófica es una forma de representar y com-prender las transferencias de energía y materia quetienen lugar en su seno. La constituyen cadenastróficas en cada una de las cuales figura un ser vi-vo de cada nivel trófico: un vegetal productor (fo-tosintético), un consumidor primario (animal her-bívoro), un consumidor secundario (carnívoro),quizá un superdepredador (consumidor de tercerorden) y, siempre, un descomponedor (hongos,bacterias). Estos tipos de seres vivos se denominanniveles tróficos: son los conjuntos de seres de unabiocenosis que comparten una misma fuente gene-ral de energía.
1. Transferencia de energíaEl valor energético de los alimentos se puedecalcular sabiendo la proporción de cada ma-teria nutriente y la cantidad deenergía que desprendencomo calor cuandose queman com-pletamente en unhorno.
En este ejercicio prác-tico vas a valorar qué pro-porción de la energía ini-cialmente contenida enalimentos vegetales utiliza realmente unconejo, para después compararla con ese mis-mo dato relativo a un zorro que sólo ha co-mido un conejo de 2 kg; su dieta alimentariaestá en la tabla. Si el zorro no ha engordadonada durante esos dos meses, ¿cuánta ener-gía en forma de calor habrá desprendido ensus actividades?
EXPERIENCIA
15 conejos
1 zorro
Hierbas
Zanahorias
Agua
Carne de conejo
Carne de zorro
VALORES MENSUALES
Total ingerido
(kg)
Valor energético(kcal/kg)
Total (kcal)
234,70
011,25
090,00
015,00
–
240
360
0
950
800
56.228
4.050
.0
14.250
–
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169
4. Pirámides ecológicasLa degradación continua de la energía obliga a que en las cade-nas alimentarias se precisen grandes cantidades de productorespara mantener una comunidad regular de animales herbívoros;y éstos sólo pueden sostener a unos pocos carnívoros. Cuantomás largas sean las cadenas, mayores serán las pérdidas deenergía hasta llegar al último nivel trófico.
Si se representan las cantidades correspondientes a cada esla-bón de todo el ecosistema, se obtiene una figura de pirámi-de, normalmente apuntada hacia arriba, que da idea de laconstitución de la biocenosis. Existen pirámides de númerosde ejemplares, de sus biomasas (suma de sus pesos) y de lasenergías que almacenan en el conjunto de sus organismos. Laspirámides de energía no pueden estar invertidas, ya que nuncaun nivel trófico superior puede contener más energía que losinferiores; esto significaría que, por ejemplo, algunos animalesconsumidores podrían captar energía externa (ya debes saberque sólo los seres autótrofos –vegetales, por ejemplo– puedenconseguirlo).
Recordar
1. Define qué son los niveles tróficos y de qué está formado cada uno de ellos. Pon ejemplos explicativos.
2. Compara los esquemas de las tareas1 y 5, señalando sus semejanzas y diferencias.
3. ¿Para qué sirven las pirámidesecológicas? ¿Por qué los ecólogosmanejan tres tipos diferentes?
4. Indica y dibuja una red tróficalocalizada en una laguna, con todoslos elementos que la integran.
Explicar
5. Representa gráficamente la cadenatrófica de la experiencia de la página anterior, señalando el valor de las transferenciasenergéticas entre sus integrantes.¿Qué proporción de la energíainicial total en los vegetalesaprovecha realmente el zorro? ¿Por qué se pierde tanta?
6. Explica en qué consisten los dosprincipios de la Físicatermodinámica en un caso concreto,por ejemplo, la actividad de losmúsculos.
7. ¿Podrías imaginar alguna situacióno momento de un ecosistema en el que una pirámide de númerospudiera quedar invertida? ¿Y una de biomasa?
ACTIVIDADESCalor
Calor
Calor
Luz
Productores
Descomponedores
AC
TIV
IDA
D
RES
IDU
OS
Consumidoresprimarios
Consumidoressecundarios
Energía solar
Productores
CalorConsumidoresprimarios
Consumidoressecundarios
Superdepredadores
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RESUMEN DE LA UNIDAD
170
Completa el mapa del tema
Como sistemas en funcionamiento que son, losecosistemas necesitan energía y materia paramantenerse en orden. Comprender cómo y porqué, hace necesario descender hasta las reaccionesquímicas que se desarrollan en las células de todossus seres vivos: en cualquiera de ellas se desliganátomos que forman moléculas iniciales para reorde-narse entre ellos como nuevas moléculas que nece-siten. Cada una de estas reorganizaciones tiene lu-gar con ayuda de energía.
Algunos seres son los encargados de construir lasprimeras moléculas de los organismos de un ecosis-tema: son los autótrofos, productores capaces decaptar y usar energía luminosa (normalmente) y sus-tancias propias del biotopo, transformándolas ennuevas fuerzas de enlaces químicos entre átomos.
La fotosíntesis es un conjunto de reacciones quefabrican nuevos materiales químicos (los principiosinmediatos) de los propios cuerpos vegetales.
Una vez construidas estas «latas de conservas quí-micas» de energía, los animales consumidorespueden aprovecharlas para su actividad vital. Losdescomponedores culminan los ciclos devolviendoal biotopo los mismos materiales que utilizaron an-teriores organismos y evitando así su empobreci-miento y la acumulación de sustancias tóxicas.
Nada material se pierde en los ecosistemas. Casitodas las sustancias se reutilizan gracias a su trans-
ferencia entre biotopo y biocenosis y entre los pro-pios seres vivos siguiendo ciclos biogeoquímicos.Unos son globales y otros locales, según que el ele-mento químico se almacene en el aire, en el suelo o en el fondo marino.
La energía solar captada en forma de energía quí-mica de enlace se transforma en calor y, a medidaque va siendo usada por los organismos, va per-diendo utilidad para ellos.
La energía atraviesa cada ecosistema fluyendoa través de ellos en sentido único: los organis-mos no pueden reciclar energía.
productores
CICLOS Y FLUJOS EN LOS ECOSISTEMAS
Piensa sobre la importancia de la fotosíntesis en los grandes bosques tropicales y los efectos mundialesque tiene su deforestación en la composición química de la atmósfera.
en un ecosistemala materia se transmite en
la energía se transmite en
la energíapasa de unos seres a otros
se utiliza en los seres mediante
tras las cuales la energía no es utilizable, es decir
la materia pasa del biotopo a la biocenosisy se transmite en ésta siguiendo
constan de
en ellas los organismosse organizan en
que son
las cadenastróficas
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171
Test de conocimientos
Explica qué es una reacción bioquímica y enqué consisten sus cambios de materiales.
¿Cuál es la misión de la energía en el interiorde una molécula biológica?
¿Qué tipo de organismos son los encargadosde transformar la energía de la luz hacién-dola útil para el resto de los seres vivos? De-fine qué entiendes por:
a) Autótrofo. d) Quimiosíntesis.b) Heterótrofo. e) Productor.c) Fotosíntesis. f) Descomponedor.
Completa un esquema simbólico de una ho-ja en el que quede detallado el papel ecoló-gico de la fotosíntesis. Diseña otro análogo relativo al funciona-miento de los organismos heterótrofos.
¿Por qué son indispensables los organismosdescomponedores en todos los ecosistemas?Explica al menos dos razones de su existen-cia en relación con los elementos químicos.
Distingue entre ciclos biogeoquímicos loca-les y globales; cita algunos elementos quí-micos que siga cada uno de ellos.
Rotula el siguiente esquema:7
6
5
4
3
2
1 Describe partes de redes tróficas hipotéticasen cada uno de estos ecosistemas:
a) Bosque de encinas.b) Rías gallegas.c) Matorrales de alta montaña.d) Fondos marinos.
AMPLIACIÓN. Sin saberlo, los agricultoresprocuran que las plantas reciban y retenganla mayor cantidad posible de energía solary, cuanto más tiempo, mejor. Según esta ideade ciencia ecológica, explica las razones porlas que realizan las siguientes tareas (aun-que ellos actúen inconscientemente):
a) Eliminación de hierbas grandes.b) Abonado de sus campos.c) Riegos abundantes.d) Eliminación de insectos fitófagos.e) Cultivo en invernaderos.f) Eliminación de animales grandes herbí-
voros.
• ¿Crees que los complejos bosques natura-les lo consiguen mejor o peor que los cul-tivos artificiales? Razónalo.
9
8
Actividades
Energía-luz(útil)
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Actividades
Representa gráficamente en un par de ejescartesianos (abscisa y ordenada) cómo varíala cantidad de calor liberado a lo largo de losdiferentes niveles tróficos de cualquier eco-sistema. Dedúcelo a partir de lo explicado enesta lección.
¿Qué sucedería en un ecosistema si una par-te de la energía solar captada inicialmenteno se expulsase de él en forma de calor?¿Puedes imaginarte este problema en algu-na situación ocasionada por el hombre?
Interpreta y explica en qué consiste cada unode los procesos indicados mediante flechas enel boceto adjunto.
• ¿Hay algún error? ¿Por qué?
Describe una red trófica a partir de la imagenaneja que representa un encinar mediterrá-neo; necesitarás informarte previamente so-bre lo que comen los animales siguientes, queestán en la figura: águila real, zorro, conejo,culebra de escalera, gorrión, caracol, avutar-da, mariposa, abeja, saltamontes.
4
3
2
1 Interpreta los resultados del siguiente expe-rimento y contesta a las preguntas que siguen.
La concentración del gas dióxido de carbonoen el aire cercano a las hojas en un campo dehierba alta cambia en el transcurso de un díacualquiera. En la gráfica están representadoslos resultados de un análisis del aire a ciertashoras (mayo de 1961, Nudfield).
a) Describe las variaciones que observes. ¿A quéhoras hay más CO2 en el aire próximo a lashierbas? ¿Cuándo menos? ¿Por qué?
b) ¿Qué otro factor ambiental debe influiren los datos representados en la gráfica?
5
172
Test de capacidades
Atmósfera
Productores
Consumidores
Hora del día
Co
nce
ntr
ació
n d
e C
O2
en e
l air
e
400
350335
300
2500:00 6:00 12:00 18:00
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¿Qué influencias crees que ejercen las activi-dades humanas siguientes en los ciclos natu-rales de la materia existentes en los ecosis-temas? Explícalas.
a) No reciclar los residuos sólidos urbanos.b) Derrochar papel en los centros educativos.c) Abonar demasiado los campos de cultivo.d) No aprovechar los transportes públicos.e) Calentar las casas demasiado en el invierno.
¿Qué repercusiones podría tener la defores-tación de los grandes bosques tropicalessobre las hambrunas en África? ¿Por qué?Dedúcelo considerando las ideas sobre ener-gía en los ecosistemas.
2
1
173
ExperienciaLa generación de basuras domésticas
Todas las semanas se tiran a los contenedores unas60.000 tm de basura por término medio aproximadoen cada ciudad europea importante. Otras 50.000 tmde desechos son eliminadas por las oficinas, colegiosy otras instalaciones públicas. Pero esto sólo es me-nos de la mitad del total, porque las industrias, hos-pitales, etc., suman mucha más cantidad de residuossólidos. Como valor comparativo, piensa que un au-tomóvil pesa de 1 a 1,5 tm aproximadamente.
Las cantidades y composiciones de los cubos de labasura de cada hogar han variado en el tiempo, se-gún se detalla en la tabla.
a) Calcula las cantidades de cada tipo de residuoque se generan en tu propio domicilio en unasemana, pesándolos diariamente en una básculadoméstica; añade tus resultados a la tabla.
b) Construye tres gráficos de barras superpuestasrepresentando las cantidades de residuos y estu-dia qué componentes han cambiado de 1953 a1982 y desde este año hasta ahora.
c) Propón causas que han podido influir en estoscambios temporales.
d) ¿Cuáles de estos desechos podrían ser reciclados?
Test de actitudes
1,2 2,5
0,0 0,5
Polvo y cenizas
Papel y cartón
Vidrio
Metales
Comida y desechos
Trapos y ropa
Plásticos
No clasificables
Total semanal
1953
Composición de los residuos (en kg)
1982 Actual.
11,1 0,4
0,9 1,0
0,6 0,7
0,4 3,8
0,2 0,3
0,6 0,8
15,0 10,0
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Sólo pueden usarse los excedentes naturales
Las sociedades humanas son «sumideros» de materia y energía
Todos los ecosistemas son autosuficientes, es decir, disponen de bastante materia y energíapara funcionar indefinidamente. De hecho, a muchos incluso les sobran recursos y capacidades para sobreponerse a daños de poca intensidad. La sociedad humana puede(y debe) aprovechar mejor esos excedentes,siempre y cuando no los expoliemos en demasía;si fuéramos capaces de conseguirlo, viviríamosintegrados en la naturaleza, respetando sus límites, y podríamos seguir desarrollandonuestros avances técnicos y sociales de una forma sostenible en el futuro. Piensa que no debería existir el hambre en el mundo, ya que tales sobras de la naturaleza son suficientes para mantener a todos los humanos.
Sin embargo, no lo hacemos. No nos conformamos con el uso de los recursosnaturales sobrantes, sino que robamos materiasy energía que necesitan los ecosistemas para ellos mismos. Por ejemplo, muchas presasno dejan discurrir un caudal mínimo ecológicoque necesitan los ecosistemas fluviales.
174
Algunas formas sencillas de ahorrar
Proteger la naturaleza no comporta «volver a las cavernas»perdiendo nuestro nivel de bienestar. Antes bien, supone co-nocer qué y cuánto podemos utilizar de ella, lo cual implicano derrochar los materiales y la energía que le extraemos.
Existen muchos ejemplos de ello. ¿Sabías que casi la mitad delcalor de calefacción se pierde por malas instalaciones en losedificios? Ventanas y puertas que no ajustan bien, sin burletesde aislamiento; cristales muy grandes orientados al norte; te-chos y paredes que no tienen un aislamiento térmico interior;calderas encendidas en invierno mientras tenemos las ventanasabiertas; temperaturas excesivas; radiadores situados en lostabiques exteriores o debajo de ventanas; tubos de calefac-ción sin protección...
Te sugerimos que averigües cuáles de estos principios se cum-plen en tu centro educativo y en tu casa. Toda la energía quegastamos para calentar las casas procede, en última instanciade la naturaleza, sea cual sea su fuente.
Paneles solares. La instalación de este tipo desistemas que aprovechan las energías «limpias»es muy interesante, pero también tenemos quepensar en optimizar nuestro consumo energéti-co mediante sencillas medidas de ahorro.
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MEDIO AMBIENTE EN EL AULA
Recursos naturales alternativosEn la actualidad, el petróleo es nuestra principalfuente energética, un recurso natural agotable ycuyo uso genera enormes cantidades de contami-nantes. Ha sido la propia industria la que ha ido se-leccionándolo en el siglo XX; pero no es el recursomás idóneo. Existen otros mucho más abundantesy menos peligrosos; sólo se necesita impulsar más latecnología que permita usarlos, la cual existe desdehace mucho tiempo. La naturaleza dispone de estasotras fuentes en abundancia, con grandes exce-dentes que no necesita y que podemos aprove-
char: energía solar, eólica, geotérmica, mareomo-triz, etc. Estos recursos son poco contaminantes.
Bien entendido que nadie propugna una sustitu-ción radical, sino más bien su uso complementario,disminuyendo los gastos de los recursos no renova-bles. Un país, comunidad o pueblo debe mantenery mejorar sus condiciones de vida diversificando lasfuentes de energía y materia al máximo, lo cual sig-nifica no superar los límites que impone la natura-leza para su y nuestra supervivencia.
DEBATE INVESTIGACIÓN
La contaminación y sus efectos
Cualquier contaminante que entra en un ecosistematiene un efecto acumulativo. El producto tóxico seconcentra progresivamente en los organismos a me-dida que se transfiere entre ellos de unos niveles tró-ficos a los siguientes.En la tabla de datos adjunta quedan registradas lasconcentraciones de un insecticida en algunos orga-nismos de la Albufera de Valencia (1972), tomandocomo unidad la cantidad que hay en el agua; obser-varás que su concentración puede ser más de 1.000 ve-ces mayor en algunos peces. Propón una explicaciónque justifique este efecto acumulativo. Busca infor-mación de los efectos que pueden producir diversoscontaminantes en los seres vivos y discútelos en cla-se. Plantea soluciones alternativas a estos problemas.
Las crisis del petróleo y el desarrollo de energías alternativas
En 1973, gobiernos de la Organización de Países Ex-portadores de Petróleo (OPEP) decidieron incremen-tar mucho el precio del barril de crudo. En la déca-da de los ochenta y en el año 2000 ha vuelto asuceder. Tres importantes «crisis del petróleo» quehan tenido una influencia trascendental en todo elmundo, siendo tan grande la dependencia del pe-tróleo en los sistemas sociales. Extrae algunas de-ducciones comparando el funcionamiento de una ciu-dad, como sistema que es, con un ecosistema. Valorala trascendencia y posibilidades de cada una de lasfuentes alternativas de energía.
175
1
50
100 Focha
DDT
1.100
1.050
1.800
600
DDT
Agua
Plancton
Plantas acuáticas
Mujil
Anguila
Pato cuchara
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Dirección de arte: José Crespo
Proyecto gráfico: Pep Carrió / Sonia SánchezEquipo de diseño: Rosa Marín, Rosana Naveira, Rosa Barriga y Javier TejedaDibujos: David Menéndez, David Cabacas, José M.ª Valera, Carlos Aguilera y Domingo BenitoMapas: Ana Isabel CalvoCoordinación artística: Pedro García
Dirección técnica: Ángel García
Coordinación técnica: Francisco MoralComposición, confección y montaje: Fernando Calonge, Luis González y Francisco MoralCorrección: Gerardo Z. García y Ángeles San RománCartografía: José Luis GilDocumentación y selección fotográfica: Nieves Marinas
Fotografía: A. Domenech Alberdi; A. Viñas; Algar; Arthur McNichol; C. Jiménez; D. Brusi i Belmonte;D. Lezama; F. Morera; F. Ontañón; F. Po; GARCÍA-PELAYO / Juancho; I. Rovira; J. C. Martínez; J. C. Muñoz;J. J. Balbuena; J. Jaime; J. L. G. Grande; J. L. Gamazo Fernández; J. L. Potenciano; J. M. Barres; J. Merino;J. Segarra; J. V. Resino; Krauel; L. Olivenza; L. Valenciano; M. G. Vicente; M. Blanco; M. Izquierdo;M. Montes; M. Moreno; Michele di Piccione; O. Torres; P. Esgueva; P. López; PUIGDENGOLAS. FOTOGRAFIA;R. Vela; S. Cid; T. Gatti; A. G. E FOTOSTOCK; A. G. E FOTOSTOCK / David Parker; CONTIFOTO / François Merlet,Yann Arthus-Bertrand; COVER / SYGMA; COVER / SYGMA / Alain Nogues, Allan Tannenbaum,Christian Simonpietri, Dejean Christophe, Diego Goldberg, F. Soltan, J. Guichard, John Hyde,John Van Hasselt, Liz Gilbert, M. Attar, O. Baumgartner, Paul Romane, Philippe Eranian, R. Bossu,Stéphane Compoint, Yves Forestier; COVER / SYGMA / J. M. C. P.; COVER / SYGMA / VECTOREFLEX;CONTIFOTO / UPPA; CONTIFOTO / VISA REPORTAGE / H. Hugues; DIGITAL BANK; DIGITALVISION;EFE / AP PHOTO / Keith Weller; EFE / EPA PHOTO; EFE / EPA PHOTO / DPA / Andreas Altwein;EFE / EPA PHOTO AFP / OREGON STATE UNIVERSITY; EFE / SIPA IMAGE / Klein, Mark Newman;EFE / SIPA SANTÉ / F. Durand; EFE / SIPA-PRESS / C. Burmester, Dan Dancer, Decobecq, Dirk Heinrich,F. Durand, Ledoux, Mark Gamba, Olivier Jobard, Olympia, Patrice Lecoq, Probio America, Savino,Thomas Haley, Tony Lopez; EFE / SIPA-PRESS / BGPLC / Howie Garber; EFE / SIPA-PRESS / CHRISTIE'S;EFE / SIPA-PRESS / H. H. A.; EFE / SIPA-PRESS / HONOLULU STAR; FOTOGRAFÍA F3; JOHN FOXX IMAGES;KEYSTONE-NEMES; LOBO PRODUCCIONES / C. SANZ; MARGEN FOTOGRAFÍA / T. Arias; MICROS / J. M. Blanco;PHOTODISC; SABENA PHOTO; SAFI 2000; STOCKBYTE; TAVISA; THE BRIDGEMAN ART LIBRARY /this is the ape of form Love´s Labour´s Lost, Act V, scene II, Charles Darwin (1809-72) as an ape,1861 (colour litho) by English; BIBLIOTECA NACIONAL, MADRID / Laboratorio Biblioteca Nacional;C. Brito / J. Núñez; CENTRO NACIONAL DE INFORMACIÓN GEOGRÁFICA / MINISTERIO DE FOMENTO /DIRECCIÓN GENERAL DEL INSTITUTO GEOGRÁFICO NACIONAL; CONSEJO SUPERIOR DE INVESTIGACIONESCIENTÍFICAS; Dra. Mercedes Durfort Coll / FACULTAD DE BIOLOGÍA DE BARCELONA; FUNDACIÓNCONJUNTO PALEONTOLÓGICO DE TERUEL; IBERDROLA, S. A.; INSTITUTO TECNOLÓGICO GEOMINERO, ESPAÑA;J. Cerezo; MATTON-BILD; MUSEO NACIONAL DE HISTORIA Y ANTROPOLOGÍA, MÉXICO; NATURAL HISTORYMUSEUM, LONDON; REAL ACADEMIA DE BELLAS ARTES DE SAN FERNANDO; SERIDEC PHOTOIMAGENES CD;DIGITAL/VISION; THE METROPOLITAN MUSEUM OF ART, NEW YORK; ZEISS; ARCHIVO SANTILLANA
Queda prohibida, salvo excepción prevista en la ley, cualquier forma de repro-ducción, distribución, comunicación pública y transformación de esta obra sincontar con la autorización de los titulares de la propiedad intelectual. La infrac-ción de los derechos mencionados puede ser constitutiva de delito contra la pro-piedad intelectual (artículos 270 y siguientes del Código Penal).
© 2003 by Santillana Educación, S. L.Torrelaguna, 60. 28043 MadridPRINTED IN SPAINImpreso en España por
ISBN: 84-294-8343-8Depósito legal:
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Biología y Geología
El libro Biología y Geología para 4.º de ESO es una obra
colectiva concebida, diseñada y creada por el Departamento
de Biología y Geología de Santillana.
En su realización han intervenido:
David BrusiLuis Miguel AguileraFernando ChavesFrancisco VivesArturo Majadas
Dirección editorial
José Manuel Cerezo
Santillana
4 eso
651313 PAGS. INICIALES.qxd 5/2/03 12:01 Página 1
4 eso
Guía y recursosBiología y Geología
Guía y recursos de Biología y Geología para 4.º de ESO
es una obra colectiva concebida, diseñada y creada
por el Departamento de Ciencias de la Naturaleza
de Santillana.
En su realización ha intervenido:
Francisco Javier Santos
Dirección editorial
José Manuel Cerezo
Santillana
651324 PagsInici.qxd 7/5/03 22:25 Página 1
72
2
Unidad 1.El modeladodel relieveterrestre
1.1. PANORAMA: El relieve y los procesos que lo modelan. 1.2. ¿Cómo se haformado el paisaje actual? 1.3. La meteorización y el suelo. 1.4. Los procesosfluviotorrenciales. 1.5. Los procesos marinos. El modelado litoral. 1.6. Los procesos eólicos y bióticos. 1.7. Modelado kárstico y modeladoglaciar. 1.8. Sistemas morfoclimáticos. 1.9. Salvar el delta del Ebro.
Salvar el delta del Ebro
68
Unidad 2.Dinámica interna de la Tierra
2.1. PANORAMA: Investigando lo inaccesible. 2.2. La litosfera se mueve. 2.3. ¿Por qué se mueven las placas? 2.4. Terremotos y volcanes. 2.5. La formación de las cordilleras. 2.6. Estructuras tectónicas: pliegues y fallas.
Los volcanesen España 1632
Unidad 3.Historia de la Tierray de la vida
3.1. PANORAMA: Reconstruir el pasado de la Tierra. 3.2. El Precámbrico. 3.3. El Paleozoico. 3.4. El Mesozoico. 3.5. El Cenozoico.
¿Una nuevagranextinción?
2450
Unidad 4.La célula
4.1. PANORAMA: La célula. Unidad estructural y funcional de la vida. 4.2. Anatomía de la célula. 4.3. La nutrición celular. 4.4. Metabolismo. 4.5. La reproducción celular. Mitosis y meiosis. 4.6. Las funciones de relaciónen la célula.
Los virus 3070
Unidad 5.La herencia
5.1. PANORAMA: Conceptos básicos de Genética. 5.2. ¿Qué investigó Mendel?5.3. ¿Dónde están los factores hereditarios? 5.5. La transmisión de loscaracteres en el ser humano. 5.5. ¿Qué son las mutaciones?
Aplicacionesde laGenética
3888
Unidad 6.Evolución
6.1. PANORAMA: ¿Por qué sabemos que los seres vivos evolucionan? 6.2. Teorías sobre la evolución. Teoría de Lamarck. 6.3. La teoría de Darwin-Wallace. 6.4. El neodarwinismo y la teoría sintética. 6.5. ¿Cómo se originan las especies?
El problemade laevolución enla sociedad
46106
Unidad 7.Biomas yecosistemas
7.1. PANORAMA: Biomas y ecosistemas. 7.2. ¿Cómo condiciona el ambiente a los seres vivos? 7.3. Los ecosistemas y su composición; los biomas. 7.4. Los cambios en los ecosistemas.
Desarrollosostenible y medioambiente
54124
Unidad 8.Interaccionesen los ecosistemas
8.1. PANORAMA: Integración del ecosistema. 8.2. La Cibernética en la Ecología.8.3. Las agrupaciones interespecíficas (I). 8.4. Las agrupacionesinterespecíficas (II). 8.5. Las interacciones entre organismos de una especie.
9.1. PANORAMA: Materia en ciclos, energía en flujos. 9.2. Materia y energía en las reacciones químicas de los seres vivos. 9.3. Los intercambios de materia entre biotopo y biocenosis. 9.4. Los ciclos ecológicos de la materia. 9.5. El flujo de energía.
¿Qué hacercon losresiduos?
Sólo puedenusarse losexcedentesnaturales
62140
Unidad 9.Ciclos y flujos en losecosistemas
158
Bloque I. NUESTRO PLANETA CAMBIANTE
Bloque II. LAS BASES DE LA BIOLOGÍA
Unidaddidáctica
Tema transversal
Págs. del Libro del alumno
TAREAS
Págs. de la Guía didáctica
Contenidos
Biología y Geología 4.o ESO
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PROGRAMACIÓN DE AULA Y PROYECTO CURRICULAR
3
Material del profesor
La Guía didáctica
Contenidos
1. Claves del proyecto. Planteamiento general, contenidos,objetivos y metodología del Libro del alumno.
2. Programación de aula. Objetivos, conteni-dos, temas transversales, criteriosde evaluación, propuestas de activi-dades de desarrollo, ampliación yrefuerzo. Incluye también las clavescientíficas de cada unidad y comen-tarios sobre la dificultad del tema.
3. Sugerencias. Repartidas por el texto,en los puntos donde resultan oportu-nas, constituyen un banco de activida-des, experiencias y recursos de interés,aplicable en la práctica docente diaria.Su contenido es variado, desde la anéc-dota hasta la comprobación experimentalde un hecho mencionado en el Libro delalumno.
4. Soluciones de las actividades. La Guíacomprende las soluciones de todas las acti-vidades del Libro del alumno, incluidas lassimples preguntas que se plantean en lospies de algunas fotografías (las llamadas imágenes activas).
5. Atención a la diversidad. Propuestas para atender en cla-se a la diversidad de los alumnos y alumnas, con sugeren-cias para la ampliación y el refuerzo.
Enfoque
El principal objetivo de la Guía es prestar al profesor un apoyodidáctico, pero desde una perspectiva claramente científica.Desde este punto de vista se ha dado a este material unaorientación de apoyo científico para la labor docente, refirien-do la mayoría de los conceptos tratados en el Libro del alumnoal árbol conceptual de la Biología y la Geología.
El material del profesor concede también gran importancia a laprogramación de aula, la que marca el trabajo cotidiano deldocente en el aula, y la que permite comprobar de maneramucho más eficaz el avance de los alumnos y alumnas en losdiferentes temas que componen el currículo de la materia eneste curso.
Santillana plantea sus guías como documentos de apoyo a lalabor del profesor, y su objetivo fundamental es aportar ideas,resolver dudas y sugerir una gran diversidad de actividades.
18
Expresa lo que sabes (pág. 32)
1. En las fotos se puede apreciar tanto un volcán
(foto superior) como una gran cordillera (en la
parte inferior de la página). En la fotografía su-
perior se produce una erupción volcánica, en la
que se expulsan materiales sólidos, líquidos y
gaseosos. Estos materiales provienen del interior
de la litosfera terrestre.
Las inmensas masas rocosas que constituyen las
cordilleras se forman por el plegamiento y pos-
terior elevación de dichas masas mediante pro-
cesos tectónicos.
2. Porque, normalmente, los procesos que origi-
nan la actividad volcánica tienen lugar en los lí-
mites de las placas litosféricas. Del mismo mo-
do, los movimientos sísmicos también se
producen en esos límites y es por ello frecuente
encontrar en las mismas zonas tanto actividad
sísmica como volcánica.
¿Qué debes saber? (pág. 33)
Imagen activa 1. PIENSA Y RESPONDE
El basalto es una roca volcánica, extrusiva, más ho-
mogénea en su aspecto debido a su menor tiempo
de cristalización, ya que el magma solidifica en la
superficie terrestre o cerca de ella y por ello es una
roca de cristales pequeños.
El granito es una roca plutónica, intrusiva, más he-
terogénea en su aspecto debido a su mayor tiempo
de cristalización, ya que el magma solidifica a gran
profundidad, lo que permite el desarrollo de gran-
des cristales. A simple vista, parece formada por
más de un mineral.
Imagen activa 2. Efectos de un terremoto
Los terremotos se producen debido a que se libera,
de una forma muy brusca, gran cantidad de ener-
gía que se genera tras los contactos existentes en-
tre las distintas placas litosféricas. Esta liberación
de energía provoca un intenso movimiento de la
corteza terrestre. En el momento previo al terremo-
to se acumulan importantes tensiones en los con-
juntos rocosos, sometidos a grandes esfuerzos. Es
la liberación de estas tensiones la que causa el tem-
blor de tierra.
TAREA 1
Panorama: Investigando
lo inaccesible (pág. 34)
Actividades
Recordar
1. Los procesos indirectos más importantes que sir-
ven para conocer la composición y la estructura
del interior terrestre son los métodos geofísicos.
Son métodos que se basan en principios de la fí-
sica y en cálculos complejos a partir de los datos
que proporcionan instrumentos muy sensibles.
Entre ellos podemos destacar los siguientes:
Los métodos eléctricos se basan en la evalua-
ción de los cambios en el comportamiento de la
electricidad cuando ésta se transmite a través de
las rocas. Aunque existe un campo eléctrico na-
tural, muchas veces se aplican pequeñas descar-
gas eléctricas provocadas artificialmente.
Los métodos geotérmicos miden las anomalías
de temperatura en las rocas de la superficie
terrestre originadas por el flujo de calor prove-
niente del interior del planeta, cuando este flujo
se propaga por los diferentes conjuntos rocosos.
Los métodos magnéticos registran las leves va-
riaciones locales de la intensidad del campo
magnético terrestre, ya que afecta a cada tipo
de material geológico de una forma distinta.
Los métodos gravimétricos se basan en compa-
rar el valor del campo gravitatorio registrado en
cada punto de la superficie, para detectar los
cambios de densidad de los conjuntos rocosos.
Los métodos sísmicos se basan en la propaga-
ción en el interior de la Tierra de las ondas sísmi-
cas producidas por los terremotos. También se
pueden originar estas ondas con explosiones
controladas.
Explicar
2. No es posible hacer sondeos hasta el centro de
la Tierra por problemas técnicos que impiden
perforar hasta dichas profundidades, las altas
temperaturas o las elevadas presiones suponen
actualmente obstáculos insalvables para llevar a
cabo dichos sondeos.
Porque parte de la corteza continental también
está cubierta por los océanos.
Sugerencias y soluciones de las actividades
23
Actividades de refuerzo• Glosario conceptual de autoevaluación. Co-
mo en la unidad anterior, proponemos la elabora-
ción de pequeñas fichas que contengan un con-
cepto para que al final, con todas ellas, el alumno
pueda realizar un examen conceptual de autoeva-
luación. En este caso, los alumnos y alumnas en-
contrarán numerosos términos en la unidad, mu-
chos de los cuales son bastante complejos. De ahí
que esta actividad pueda ser muy interesante para
que, al final, dispongan de un resumen bastante
completo de la lección.• El «quesito» terrestre. Se puede construir una
representación de la estructura interna de la Tie-
rra con los materiales que queramos, cartulina,
porespan, madera, etc., en la que queden clara-
mente reflejadas las diferentes partes en las que
se divide el interior del planeta. Intentar que los
alumnos respeten las proporciones entre las ca-
pas. No es necesario que construyan toda la esfe-
ra terrestre, basta con que realicen un modelo a
escala de una porción, un «quesito». La parte ex-
terna (la correspondiente a la corteza) puede te-
ner relieve: para ello basta con aplicar trozos de
papel de periódico mojado (en cola diluida con
agua), cubrirlos con papel higiénico o de cocina y
pasar un pincel con cola blanca diluida. La super-
ficie así realizada se puede pintar con témpera.
• Murales sobre los fenómenos sísmicos y vol-
cánicos. Realizar paneles sobre los volcanes y los
terremotos. En los de terremotos sería convenien-
te reflejar la diferencia entre los distintos tipos de
ondas y en los de volcanes mencionar los diversos
tipos de materiales expulsados, así como los dife-
rentes tipos de erupciones volcánicas. Tomar in-
formación de la unidad, o bien proponer a los
alumnos y alumnas la búsqueda de datos e imá-
genes en Internet.• Geoplástica. Realizar moldes en plastilina u otro
tipo de material de los diferentes procesos y es-
tructuras que aparecen durante la unidad, sub-
ducción, obducción, tipos de volcanes, así como
diferentes estructuras tectónicas: pliegues y fallas.
En este caso es de especial valor que los bloques
que los alumnos construyan puedan moverse, de
forma que representen varios tipos de fallas. Pro-
ponerles que utilicen plastilina de diferentes colo-
res para hacer los «estratos» con los que se sue-
len representar gráficamente este tipo de
formaciones, con el objeto de hacer más didáctica
la representación.
Actividades de ampliación• Un volcán en erupción. Podemos decorar un
matraz con plastilina u otros materiales simulando
un cono volcánico. Mezclamos bicarbonato sódi-
co con colorante de cocina y lo introducimos en el
«volcán-matraz». Añadimos vinagre y se produce
una «erupción». Se puede aprovechar para pro-
fundizar en las reacciones químicas producidas
entre el bicarbonato sódico (NaHCO3) y el vinagre
(CH3 –COOH). Aunque estas reacciones no son
peligrosas, utilizar la práctica para recordar a los
alumnos y alumnas las precauciones habituales en
el laboratorio.• La superficie activa de nuestro planeta. Reali-
zar una investigación para encontrar las manifes-
taciones tanto sísmicas como volcánicas registra-
das en el planeta en los últimos años. Confeccionar
una transparencia con las diferentes placas litosfé-
ricas (se puede utilizar el mapa que aparece en el
libro del alumno), otra con las zonas con mayor ac-
tividad sísmica, una más con las zonas que regis-
tran mayor actividad volcánica, y otra con todos los
países del mundo. Ir superponiendo unas con otras
para reflejar la correlación existente entre los lími-
tes de las placas con zonas de alta actividad sísmi-
ca y volcánica. Podemos estudiar así la lista de los
países con mayor riesgo de sufrir catástrofes a cau-
sa de estos procesos.• Escalas de la sismología. Proponer a los alum-
nos y alumnas que desarrollen un trabajo que
profundice en el estudio de las ondas sísmicas (ti-
pos, interpretación, etc.), las escalas sísmicas
(Richter, Mercalli, etc.) y en los diferentes tipos de
aparatos que se utilizan en la actualidad para re-
gistrar la intensidad de los terremotos. • Historia de la teoría de la tectónica de placas.
Buscar lecturas de Alfred Wegener, de Tuzzo Wil-
son y de otros científicos relacionados con la tec-
tónica de placas así como de sismólogos o vulca-
nólogos famosos. Proponer a los alumnos y
alumnas que encuentren datos para responder a
las siguientes preguntas: ¿Cuándo se inició el es-
tudio de estos procesos?. ¿Cómo se investigaban
antes?. Intentar que describan los métodos de in-
vestigación y las teorías, desde las más antiguas
concepciones tectónicas, con los más rudimenta-
rios métodos, hasta la visión global de nuestro
planeta como un ente dinámico, obtenida gracias
a las teorías más desarrolladas y a los instrumen-
tos de estudio, bastante más precisos, de los que
disponemos en la actualidad.
Atención a la diversidad
16
Objetivos• Conocer la estructura del interior de la Tierra y las técnicas
que nos permiten identificar sus capas y composición.
• Describir los principales postulados de la teoría
de la tectónica de placas y los fenómenos asociados
a la dinámica de la litosfera.• Enumerar las principales placas litosféricas (eurasiática,
africana, americana...), identificando en un mapa algunos
de sus límites e indicando si son convergentes, divergentes
o transformantes.• Identificar, a nivel local, algunas manifestaciones
del movimiento de las placas litosféricas.• Relacionar el origen de los movimientos sísmicos, volcánicos
y orogénicos con procesos que suceden en el interior
de la Tierra.• Describir los procesos que dan lugar al llamado ciclo
de Wilson, de apertura y cierre de los océanos
y formación de cordilleras.• Identificar y describir algunas deformaciones locales
de la corteza terrestre (pliegues, fallas y sus asociaciones). Contenidos
CO
NC
EPTO
S
PRO
CED
IMIE
NTO
S
AC
TITU
DES
• Relación de procesos internos con fenómenos observados en superficie.
• Análisis de las pruebas que apoyan la teoría de la tectónica de placas.
• Utilización de imágenes para el entendimiento de algunos conceptos.
• Interpretación de algunos esquemas relacionados con la unidad.
• Despertar el interés por el conocimiento de las características asociadas al relieve que nos rodea.
• Valorar un correcto conocimiento de los fenómenos volcánicos y sísmicos para poder prevenir
situaciones de alto riesgo para la integridad de las personas.
Dinámica interna de la Tierra
02PROGRAMACIÓN DE AULA
CLAVES CIENTÍFICASVolcanes y terremotos son elemen-
tos de la dinámica interna terrestre
que rápidamente pueden modelar
el relieve de manera muy intensa. La
Tierra parece, si cabe, aún más viva
gracias a estos fenómenos, que pue-
den llegar a ser tan espectaculares
como catastróficos. La unidad se
centra en la estructura interna del
planeta, que se manifiesta en ese
puzle exterior que forman las distin-
tas placas litosféricas en continuo
movimiento, los diferentes e impor-
tantes procesos, como la orogénesis,
que de ese movimiento se derivan,
pliegues, fallas... en definitiva, se
trabajan muchos conceptos que ha-
cen que ésta sea una unidad muy
importante en el estudio de la diná-
mica geológica terrestre.
• Métodos de estudio del interior de la Tierra.
• La estructura del interior de la Tierra.
• La tectónica de placas.• Los terremotos.• Los volcanes.• La formación de montañas.• Pliegues.• Fallas.
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Cómo trabajar con el Libro del alumno y con la Guía
Página inicial: Expresa lo que sabesExploración de conocimientos previos
¿Qué debes saber?Resumen de los conceptos previos necesarios, del área y de otras áreas.
Tarea 1. PanoramaIntroducción y visión general de loscontenidos de la unidad didáctica.
Resto de las tareas Desarrollo de los contenidos de la unidad.
Resumen y mapa del tema Actividades
Página final:temas transversales
DebateInvestigación
Test de conocimientos:conceptos.
Test de capacidades:procedimientos.
Test de responsabilidad:actitudes.
Experiencia:técnicas experimentales.
Actividades de las tareas:
Recordar, comprender y explicar.
A
R
A
R
A R
A R
ABREVIATURAS
En los textos de estaGuía se usan las siguien-tes abreviaturas:• T1 a T5: tareas
del Libro del alumno. • ES: expresa
lo que sabes. • TC: test
de conocimientos. • TP: test
de capacidades. • TR: test
de responsabilidad. • EX: experiencia. • B: dificultad baja. • M: dificultad media. • A: dificultad alta.
4
Metodología
Las claves del Libro del alumno
En Biología y Geología 4 destacan cuatro aspectosprincipales desde el punto de vista didáctico: la or-ganización en tareas, la diversidad en las formas deadquisición del conocimiento, la importancia de losconocimientos previos y la atención a la diversidad.
La organización en tareas
Todos los temas del Libro del alumno están organi-zados en tareas. Cada tarea se desarrolla en unadoble página, con información y actividades pro-pias, y constituye una unidad de aprendizaje.
La primera tarea de cada tema, que denominamosPanorama, destaca sobre las otras por presentar lavisión general e introductoria de los contenidos.
Formas de adquisición del conocimiento
Las tareas contienen tres maneras distintas de ac-ceder a la información: mediante el texto expositi-vo, a través de observaciones pautadas y con expe-riencias o investigaciones.
Esta manera de plantear el aprendizaje plantea unadoble posibilidad metodológica: ir del concepto ala práctica o de la práctica al concepto.
Importancia de los conocimientos previos
El repaso de los conocimientos previos aparece alcomienzo de cada unidad y se plantea como resu-men de lo estudiado en cursos o temas anteriores,no sólo como una lista de actividades. Los conoci-mientos fundamentales que se recogen son de di-versas áreas: Biología, Geología, Física, Química y,si es necesario, Matemáticas.
La atención a la diversidad
La organización del Libro del alumno, la graduaciónde la dificultad de las actividades de las tareas y definal de unidad, la inclusión de los conocimientosprevios, los resúmenes, mapas de la unidad y pági-nas finales de temas transversales son herramien-tas para atender a la diversidad. La Guía y la Adap-tación Curricular proporcionan también recursos paraadecuar el material a la realidad del aula.
El siguiente esquema resume la organización de una unidad del Libro delalumno. Las letras A y R indican las secciones en las que existen másposibilidades de atender a la diversidad del alumnado.
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5
Planteamiento didácticoEl área de Ciencias se orienta a desarrollar una cul-tura científica de base que prepare a los futuros ciu-dadanos para integrarse en una sociedad en la quela ciencia desempeña un papel fundamental. En elsegundo ciclo de la ESO predomina el enfoque dis-ciplinar y aparece la separación física entre la Biolo-gía-Geología y la Física-Química. Esta separación per-mite introducir los métodos propios de cada disciplinay aportar los principales conocimientos que consti-tuyen su aportación al edificio de la Ciencia, así co-mo sus métodos típicos de experimentación.
Objetivos del áreaEl programa oficial establece los siguientes objeti-vos para el área de Ciencias de la Naturaleza:
1. Iniciar al alumno en el conocimiento y aplicacióndel método científico.
2. Comprender y expresar mensajes científicosutilizando el lenguaje oral y escrito con propie-dad, así como interpretar diagramas, gráficas,tablas, expresiones matemáticas sencillas y otrosmodelos de representación.
3. Interpretar científicamente los principales fenó-menos naturales, así como sus posibles apli-caciones tecnológicas, utilizando las leyes yconceptos de las Ciencias de la Naturaleza.
4. Participar de manera responsable en la planifi-cación y realización de actividades científicas.
5. Utilizar de forma autónoma diferentes fuentes deinformación, incluidas las nuevas tecnologías de lainformación y la comunicación, con el fin de eva-luar su contenido y adoptar actitudes personalescríticas sobre cuestiones científicas y tecnológicas.
6. Adquirir conocimientos sobre el funcionamientodel organismo humano para desarrollar y afian-zar hábitos de cuidado y salud corporal.
7. Aplicar los conocimientos adquiridos en lasCiencias de la Naturaleza para disfrutar del me-dio natural, valorándolo y participando en suconservación y mejora.
8. Reconocer y valorar las aportaciones de la cien-cia para la mejora de las condiciones de existen-cia de los seres humanos, y apreciar la impor-tancia de la formación científica.
9. Entender el conocimiento científico como algointegrado, que se compartimenta en distintasdisciplinas para profundizar en los diferentes as-pectos de la realidad.
Criterios de evaluación de Biologíay Geología de 4º1. Reconocer en la naturaleza, o mediante fotos y
diapositivas, indicadores de procesos de ero-sión, transporte y sedimentación en el relieve,indicando el agente causante.
2. Explicar los principales procesos kársticos.
3. Interpretación de mapas topográficos, localizandoen los mismos los aspectos más relevantes del re-lieve, y realizar perfiles topográficos sencillos.
4. Explicar las principales manifestaciones de ladinámica interna de la Tierra (seÌsmos, volca-nes, cordilleras, pliegues y fallas) a la luz de laTectónica Global.
5. Realizar mapas mundiales y zonales en los quese indique la situación de las placas litosféricasy los fenómenos más importantes asociados asu movimiento.
6. Indicar las diversas unidades temporales de lahistoria de la Tierra, y explicar la importanciade los fósiles como testimonios estratigráficosy paleobióticos.
7. Situar en orden cronológico la aparición de losdiferentes grupos de vertebrados y el tiempogeológico en el que se producen.
8. Describir la reproducción celular, señalando lasdiferencias principales entre meiosis y mitosis,así como la finalidad de ambas.
9. Resolver problemas sencillos de transmisión decaracteres hereditarios, incluyendo los relacio-nados con enfermedades en el hombre, aplican-do los conocimientos de las leyes de Mendel.
10. Exponer razonadamente algunos datos sobrelos que se apoya la teoría de la evolución, asícomo las controversias científicas y religiosasque suscitó esta teoría.
11. Explicar las principales adaptaciones al medio delos organismos mediante la observación de fotos.
12. Realizar un esquema y explicar los ciclos delcarbono, nitrógeno y fósforo.
13. Identificar en un ecosistema los factores desen-cadenantes de desequilibrios y establecer estra-tegias para restablecer el equilibrio del mismo.
14. Analizar algunas actuaciones humanas sobrediferentes ecosistemas y exponer las actuacio-nes individuales, colectivas y administrativaspara evitar el deterioro del medio ambiente.
651324 PagsInici.qxd 7/5/03 22:25 Página 5
6
Objetivos
• Identificar los principales agentes geológicos externos,que modelan el relieve terrestre.
• Conocer los procesos externos, a través de los cualeslos agentes modelan el relieve terrestre.
• Conocer las formas de actuación de algunos procesosinternos, que ponen las bases del relieve.
• Describir las formas resultantes en el relieve tras losprocesos de modelado realizado por los distintos agentesexternos.
• Identificar algunas de las formas típicas del relieve debidasal modelado fluvial, torrencial, marino, eólico, kárstico y glaciar.
• Diferenciar meteorización de erosión y poner ejemplos de paisajes y estructuras resultantes de su actuación.
• Analizar la estructura del suelo y su proceso de formación.
• Establecer una relación directa entre el clima y las formasdel relieve que determina, analizando las diferencias entrelas formas típicas del relieve en las zonas templadas y en laszonas áridas.
Contenidos
CO
NC
EPTO
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TOS
AC
TITU
DES
• Utilización de imágenes para poder reconocer algunas formas del relieve con la finalidad de establecer una relación con los procesos y agentes externos que las han determinado.
• Interpretación de algunos esquemas relacionados con la lección.• Modelización experimental de la dinámica fluvial.
• Despertar el interés por el conocimiento de las características asociadas al relieve que nos rodea.
• Concienciar sobre el importante papel que desempeñamos en el modelado del relieve terrestre.
El modelado del relieve terrestre01PROGRAMACIÓN DE AULA Y PROYECTO CURRICULAR
CLAVES CIENTÍFICAS
Con los contenidos de esta lección losalumnos van a comprender que el re-lieve es algo dinámico, que no es es-tático, que el relieve cambia. Desde laperspectiva de la dinámica externa, sepresentan los agentes que determi-nan el modelado del relieve terrestre,los procesos externos que realizanesos agentes y las formaciones resul-tantes tras dichos procesos. De espe-cial importancia es el apartado dedi-cado al suelo, teniendo en cuenta suevidente trascendencia en el relieve.El clima desempeña un papel decisi-vo y determina formas del relieve dis-tintas, propias de cada una de las zo-nas climáticas, por ello trabajaremosen la unidad los diferentes sistemasmorfoclimáticos. Se trata de una uni-dad muy interesante para que losalumnos puedan entender las carac-terísticas fundamentales del relieveque les rodea.
• Factores que determinan el modelado del relieve.• Procesos geológicos que modifican el relieve.• Los agentes externos.• Los procesos externos.• Las formas del relieve.• La meteorización.• El suelo.• Los sistemas morfoclimáticos.
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Actividades de refuerzo
Realizar diferentes paneles o murales que conten-gan cada uno un agente, los procesos y las forma-ciones que se puedan asociar a dicho agente. Es con-veniente incorporar algunas imágenes y/o esquemasa dichos paneles para poder favorecer su compren-sión. También sería interesante que los alumnos apor-taran fotografías de lugares en los que hayan esta-do para intentar identificar los agentes, procesos yformaciones que se relacionan con el modelado delrelieve de dichas fotografías.
Actividades de ampliación
Se podrían intentar simular los agentes, procesos yformaciones que se relacionan con el modelado delrelieve en distintas zonas climáticas de la Tierra. Po-dríamos utilizar cualquier espacio: el aula, el labo-ratorio, el patio y los materiales más variados posi-bles. También podríamos trabajar con muestras dedistintos tipos de suelo para analizar las semejan-zas y las diferencias entre los mismos.
Contenidos transversales
Ciencia-tecnología-sociedad
El conocimiento científico es una herramienta real-mente útil. Conocer los agentes, procesos y forma-ciones que se determinan en un sistema morfocli-mático puede llegar a ser de vital importancia. Si seconocen las señales de degradación inicial en el re-lieve de algunos parajes naturales, se pueden po-ner en práctica los medios necesarios para intentarevitar desastres, no sólo para el relieve de dichaszonas, sino también, para poder evitar posibles ca-tástrofes y la potencial pérdida de vidas humanas.
Criterios de evaluación
• Conocer los factores que influyen en el modela-do del relieve.
• Diferenciar entre procesos externos e internosque modifican la superficie terrestre.
• Determinar los agentes externos que han actua-do en el modelado de un relieve.
• Reconocer los procesos externos que han sucedi-do para modelar un relieve.
• Identificar formaciones resultantes en el modela-do del relieve.
• Conocer los factores que intervienen en la for-mación de un suelo.
• Relacionar un clima específico con las formas delrelieve que pueda producir.
Actividades
Actividades de desarrollo
Podríamos intercalar a lo largo del desarrollo didác-tico de la lección diferentes vídeos y/o materialesinformáticos multimedia que hagan referencia di-recta a la actuación de los diversos agentes y pro-cesos o a la evolución de las distintas formacionesdel relieve que vayan apareciendo durante el estu-dio. Completar las actividades del libro y, si es posi-ble, desarrollar la experiencia propuesta al final dela unidad.
NIVEL Y DIFICULTAD DEL TEMA
La dinámica externa en-globa muchos conceptosque ya han visto los alum-nos, incluso desde aquel«lejano» Conocimientodel Medio de Primaria, pero nunca lo han traba-jado con la profundidadcon la que se trata en es-ta ocasión. Lo más impor-tante es que manejen co-rrectamente y con fluidezel triángulo «Agente-Pro-ceso-Formación» y que lle-guen a establecer una re-lación directa entre el clima y las formas delrelieve que éste pueda determinar. También comentar que la meteorización es, quizás, la par-te que más les cueste situar en su esquema men-tal de la lección.
ActividadesES, pág. 8T1, pág. 11T2, pág. 13T3, pág. 15T4, pág. 17T5, pág. 19T6, pág. 21
TC, pág. 27
21
1,211
1, 21, 2
1, 4
12
22, 333
2, 3,5, 6,8, 9
3
44
7, 10
B M A
TP, pág. 28TR, pág. 29
3X
1, 2
EX, pág. 29 X
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Presentación del Bloque I (pág. 6)
Las páginas 6 y 7 presentan una introducción gene-ral al bloque de temas dedicados a los cambios quese suceden en nuestro planeta con el paso del tiem-po. Sirven de presentación y de exploración de co-nocimientos previos, por tanto, las soluciones pro-puestas a continuación son sólo orientativas. Esposible encontrar una gran diversidad de respuestasen función de los conocimientos de los alumnos yalumnas y de su interés por el tema.
1. a) Llamamos relieve a las rugosidades y defor-maciones presentes en la corteza terrestre.Decimos que cambia porque es algo dinámi-co, no es estático y está sujeto a los cambiosque lo generan continuamente y a otros quelo «destruyen», los agentes externos.
b) Una cordillera es un conjunto de montañasrelacionadas entre sí. No todas han existidosiempre, algunas han surgido más tarde, esmás, algunas aún siguen formándose.
c) Un terremoto o seísmo es un temblor que seproduce en la corteza terrestre. Un volcán esuna abertura o grieta en la corteza terrestrepor la que se expulsan materiales proceden-tes del interior de la Tierra a una temperaturamuy alta.
2. a) Arenas, arcillas, limos, restos de seres vivos...La mayor parte suelen ser transportados nue-vamente por las corrientes marinas y acabansedimentando en algún punto.
b) El río fundamentalmente desgasta las rocasen el curso alto. Esta actuación se denominaerosión.
c) Podemos llamar valle a la cuenca de un río. Losvalles de los ríos tienen forma de «V». Cam-bian en los distintos cursos: en el alto es una«V» pronunciada, y se va suavizando a medi-da que el río recorre su camino hacia el mar.
3. a) El cráter es una abertura por la que sale ma-terial volcánico.
b) La lava que sale de los volcanes durante laserupciones procede de una cavidad situadaen la base del volcán, el foco volcánico, en laque se almacena material caliente proceden-te del interior terrestre.
c) Porque el volcanismo es muy importante enlas zonas de contacto de placas, donde sepueden producir fracturas en la litosfera quepermiten la salida de materiales magmáticosde sus partes más profundas.
d) Las rocas de la corteza terrestre se encuen-tran en estado sólido. Las rocas del mantotambién se encuentran en estado sólido, aexcepción de las que forman parte de la aste-nosfera, que se encuentran en un estado se-misólido, que las hace plásticas.
e) Sí, hay una relación entre los fenómenos sís-micos y volcánicos fundamentalmente en aque-llas zonas de alta actividad tectónica. Las re-giones de alta actividad sísmica y volcánicasuelen coincidir con los bordes de las placas,por lo que estas zonas presentan una elevadaactividad tectónica.
Expresa lo que sabes (pág. 8)
1. En la fotografía superior se observan unos acan-tilados al borde del mar y en la fotografía infe-rior se aprecia un cerro testigo en el centro deun gran valle. Los dos paisajes se diferencian enla fisonomía que tienen (descripción libre).
Poseen estas formas debido al modelado quehan sufrido por los agentes y procesos que hanactuado sobre ellos. En el acantilado, sobre to-do, ha actuado el mar y en el cerro testigo, fun-damentalmente, un río.
El viento puede actuar en los dos paisajes peroquizás las brisas sean más frecuentes en la zonadonde se encuentran los acantilados e influyencon mayor intensidad en el modelado de ese re-lieve.
2. Todas ellas de algún modo u otro se relacionancon el paisaje y su modelado.
¿Qué debes saber? (pág. 9)
PIENSA Y RESPONDE. Fotografía de una mues-tra de pirita. Se trata de un mineral. Sabemos quees así, porque el texto nos indica que su composi-ción es la misma, sea cual sea el lugar del que pro-ceda la muestra. Ésta es una característica exclusivade los minerales.
Soluciones de las actividades
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TAREA 1Panorama: el relieve y los procesos que lo modelan (pág. 10)
Actividades
Recordar
1.
Explicar
2. Por la ausencia de una atmósfera que genereagentes, procesos y formaciones característicosde un modelado externo.
Denominamos destructores a los procesos ex-ternos por su acción transformadora de las for-mas preexistentes en el relieve, mientras que llamamos constructores a los procesos internospor dar origen a las grandes estructuras geoló-gicas del planeta.
El río tiene una misión de transporte hacia el marde los elementos que ha ido erosionando a lo lar-go de su cauce. Si embalsamos las aguas, esta mi-sión queda interrumpida y se produce menor se-dimentación de materiales en la desembocaduradel río. El río embalsado genera un nuevo eco-sistema artificial en la zona a modo de gran lago que afectará microclimáticamente a su en-
torno, confiriendo nuevas características al bio-topo de la zona y con la capacidad suficiente pa-ra influir en la biocenosis cercana.
Los terremotos y las erupciones volcánicas influ-yen rápida y bruscamente en el modelado delpaisaje y pueden tener connotaciones catastró-ficas e incluso peligrosas para nuestra propia se-guridad.
TAREA 2¿Cómo se ha formado el paisaje actual? (pág. 12)
Observación
Ha cambiado a lo largo de los siglos como conse-cuencia del modelado externo que ha ido influyen-do en su fisonomía con el paso del tiempo.
El proceso responsable de la actual forma del valleha sido el erosivo, producido fundamentalmente porun agente, el río, aunque no debemos olvidar el pro-ceso erosivo debido al aire atmosférico, a las aguassalvajes o de arroyada, al viento o a los seres vivos.
Imagen activa 1. Cascada
El movimiento del agua de los ríos es debido a la pen-diente. La gravedad hace que las aguas discurrandesde las cotas superiores hacia las inferiores.
Actividades
Recordar
1. Un proceso es el conjunto de fenómenos, esta-dos y formas que resultan de la acción geológi-ca de los distintos agentes. Un agente es uncuerpo material capaz de producir cambios sobre los materiales geológicos como conse-cuencia de una entrada de energía. Los factorescondicionadores son aquellos factores que de-terminan la efectividad de la actuación de losagentes y de los procesos, y favorecen o dificul-tan la formación de un determinado relieve.
2. Las fuentes de energía naturales que, en mayoro menor grado, permiten la acción de los agen-tes geológicos externos en la Tierra son:
– La radiación solar.
– La atracción gravitatoria de la Luna y el Sol.
– La gravedad.
Factores influyentes
en el modeladodel relieve
Factores litológicos
Ejemplos
Las rocas blandas dan lugar a relievessuaves.
Las rocas duras dan lugar a relievesmás angulosos.
Factores estructurales
En costas altas se pueden formar acan-tilados.
En costas bajas se pueden formar pla-yas o cordones litorales.
En zonas de fuerte pendiente en los ríos predominan procesos de erosión.
En zonas de pendientes suaves predo-minan procesos de transporte y sedi-mentación.
Factores dinámicos
La actuación de los diferentes agentesexternos (ríos, mares, vientos, etc.) einternos que da lugar a paisajes dife-rentes.
Factores climáticos
En el desierto es mucho más importan-te la acción del viento que la del agua.
Factores antrópicos
Voladura de partes de montañas parala construcción de carreteras o la crea-ción de embalses.
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Soluciones de las actividades
TAREA 3La meteorización y el suelo (pág. 14)
Observación
Parece una zona más bien blanda. La zona inferioraparenta ser algo más dura, con rocas más o menosfragmentadas. Es fundamentalmente la meteoriza-ción la que hace que se fragmenten las rocas de lafotografía. La meteorización es un ejemplo de alte-ración de las rocas. Se produce cuando los agentesexternos actúan fragmentando o descomponiendolas rocas casi sin desplazar los residuos que resul-tan de esa alteración.
Actividades
Recordar
1. Se habla de meteorización física de una rocacuando ésta se fragmenta, se disgrega o se pul-veriza por la acción de procesos mecánicos sinque tenga lugar ninguna transformación mine-ral, mientras que la meteorización química deuna roca tiene lugar cuando los agentes atmos-féricos, hidrosféricos o biológicos actúan sobrelas rocas transformando los minerales que lasforman.
2. Durante el día, el agua se infiltra en las grietasde las rocas; de noche, este agua se congela,aumenta de volumen y con ello se producenunas grietas mayores. Al día siguiente el hielo seha fundido y permite que se infiltre una mayorcantidad de agua en las grietas. Repitiendo esteproceso día tras día, se consigue al final que sefracturen las rocas.
Comprender
3. No, porque que el crecimiento de cristales dehielo afecte a las rocas es necesario el procesocontinuado de fusión-congelación del agua, yen un lugar permanente helado no se puedeconseguir la fusión natural del hielo.
El arado ayuda a mezclar los materiales del sueloy a airearlos, porque la aportación razonable deabono añade las sustancias necesarias para el co-rrecto desarrollo de los cultivos, y con la rotaciónde éstos se consigue no agotar el suelo (ya que sealternan el cultivo de plantas que lo enriquecencon el de plantas que lo desgastan más).
Sí, el riego excesivo es contraproducente parauna planta en una maceta o para un cultivo enel campo porque encharca la maceta o el terre-no, impide la correcta aireación del mismo y nopermite un buen desarrollo de las especies.
TAREA 4Los procesos fluviotorrenciales (pág. 16)
Actividades
Recordar
1. Una cárcava es una zona abrupta donde apare-cen conjuntos de surcos en «V» de diversa pro-fundidad que canalizan las aguas de arroyadasobre materiales fácilmente erosionables.
Una chimenea de hada es una formación cóni-ca, en la que es frecuente que un material resis-tente situado en la parte superior haya protegi-do de la erosión a los materiales más blandosque tiene por debajo.
Una llanura aluvial es un extenso depósito demateriales que rellena el fondo de los valles.
2. Es habitual relacionar los cursos alto, medio y bajo de los ríos con los procesos de erosión, trans-porte y sedimentación, respectivamente, pero es-tos procesos se pueden producir en cualquier pun-to del recorrido. Que se dé un proceso u otrodepende, fundamentalmente, de la velocidad delagua. A mayor velocidad se potencian los proce-sos de erosión y a menor velocidad se potencianlos procesos de sedimentación. En la erosión tam-bién afecta el efecto de fricción que le aportanlos sedimentos que transporta y la turbulencia delflujo. En el transporte influyen el tamaño y el peso de los materiales. En la disminución de la ve-locidad que potencia la sedimentación influyen eldescenso del caudal, la disminución de pendien-te o el aumento del volumen de sedimentos trans-portados.
Explicar
3. Para no facilitar una potencial erosión del terre-no; si aramos de forma paralela a la pendiente,al circular agua por los surcos ésta alcanzaríacierta velocidad y por ello los iría haciendo cadavez más grandes.
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Porque disminuye la velocidad de la corriente debi-do bien al descenso del caudal, bien a la disminu-ción de pendiente o bien al aumento del volumende sedimentos transportados.
TAREA 5Los procesos marinos. El modeladolitoral (pág. 18)
Observación
Los acantilados tienen paredes verticales y escarpa-das porque se excavan sobre rocas duras medianteun proceso de socavamiento progresivo de la base yposterior derrumbamiento por inestabilidad estruc-tural de las zonas más altas. No se pueden formaren costas bajas, sólo aparecen en las altas.
Actividades
Recordar
1. Los acantilados son escarpamientos abruptosexcavados sobre rocas duras por el socavamien-to progresivo de la base y por el consiguientederrumbamiento de las zonas altas. Las plata-formas de abrasión son superficies rocosas pla-nas o ligeramente inclinadas hacia el mar, pro-ducidas por el retroceso gradual hacia tierra delfrente de un acantilado.
2. Entre las formaciones más características de lascostas bajas podemos encontrar las playas, queson depósitos marinos completamente unidos ala costa, y las barras o cordones litorales, queson depósitos marinos pero no unidos comple-tamente a la costa entre los que podemos des-tacar la restiga o flecha (se unen a la costa poruno de sus extremos), la isla barrera (no se uneal litoral) o el tómbolo (cuando enlazan la costacon un islote próximo). Una formación tambiéncaracterística de la costa baja es la albufera, quees una laguna litoral cerrada por una barra dearena.
Comprender
3. Las playas se forman por la pérdida de fuerza yvelocidad de las olas y la consecuente sedimen-tación de los materiales que transportan.
El origen de las olas se explica por los movimien-tos del aire, es decir, por el viento.
Explicar
4. Sí, no es condición necesaria. El aporte de arenaen este caso lo pueden realizar las corrientes ma-rinas que la recogen desde otros puntos, aunqueestén alejados de la isla.
Porque son estructuras que hacen perder veloci-dad a las corrientes marinas en lugares donde an-teriormente esto no sucedía de manera natural.Ello provoca una sedimentación de materiales endichas zonas, sedimentación que previamente ala construcción de esas estructuras no se produ-cía. Al perder sedimentos, estas corrientes recu-peran parte de su potencial erosivo y pueden ac-tuar erosionando algunos depósitos sedimentarios,como, por ejemplo las playas, erosión que de for-ma natural no se hubiera producido.
TAREA 6Los procesos eólicos y bióticos (pág. 20)
Imagen activa 1. Campo empedrado
El campo empedrado de la imagen se originó porel arrastre selectivo por el viento de las partículasde dimensiones reducidas, quedando las más gran-des sobre el terreno. El proceso se llama deflación.
Actividades
Recordar
1. Hay dos tipos de actividad erosiva debidos alviento: la deflación, que es el arrastre selectivopor el viento de las partículas de dimensionesreducidas, quedando las más grandes sobre elterreno; y la corrasión o abrasión eólica, que esel desgaste causado en las rocas por el impactorepetido de las partículas que transporta el aire.
2. Entre las formaciones más típicas debidas a se-dimentación eólica están las dunas, acumulacio-nes de arena que se desplazan sobre el suelo acausa del viento; y los depósitos de loess, acu-mulaciones de arcilla y limo.
Comprender
3. La acción geológica de los seres vivos puede serconstructiva y destructiva.
La acción destructiva de los seres vivos puedeser de dos tipos: mecánica y química.
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La acción destructiva mecánica es disgregante yse lleva a cabo por las raíces de las plantas y losanimales que excavan túneles.
La acción destructiva química se debe a reaccionesquímicas y se lleva a cabo por microorganismos.
La acción constructiva engloba la formación derocas sedimentarias orgánicas con seres vivos; aveces son componentes orgánicos los que, trassu transformación, se convierten en yacimientosde carbón y petróleo, otras veces son los com-ponentes inorgánicos los que producen forma-ciones geológicas, como los arrecifes.
Las actividades constructivas y destructivas de laespecie humana también modifican el paisaje.
Explicar
4. Reg significa «campo empedrado» y erg signifi-ca «campo de dunas».
Porque esa profundidad del océano circundantepuede facilitar la formación del atolón, bien porla existencia de fuertes corrientes marinas quepuedan arrastrar elementos nutritivos necesariospara su correcto desarrollo, bien porque ese granvolumen de agua pueda servirle para mantenersu óptimo margen termométrico cercano a los 20 ºC de temperatura del agua.
ActividadesTest de conocimientos (pág. 27)
1. Las principales fuentes de energía que dinami-zan los procesos externos son la radiación solar,la atracción gravitatoria de la Luna y el Sol, y lagravedad.
2. Muchas son las posibilidades del agua para rea-lizar el recorrido a lo largo de su ciclo. Ejemplo:
3. a) Las aguas salvajes corren sin curso fijo, lasaguas de arroyada por regueros o canales.
b) El humus es la materia orgánica parcialmentedescompuesta que contienen los suelos.
c) Una playa está totalmente unida a la costa; elcordón litoral, no.
d) La deflación es un arrastre selectivo; la abra-sión eólica, un desgaste producido por el im-pacto de las partículas que transporta el aire.
e) El valle fluvial tiene forma de «V» y el valleglaciar tiene forma de «U».
f) El glaciar alpino es un «río de hielo», monta-ñoso, con una larga lengua. Uno de casque-te es una inmensa masa helada con numero-sas lenguas que acaban en el mar y condesplazamiento del hielo más lento.
g) La sima es un conducto vertical y la caverna,un conducto horizontal.
h) Un barján es una duna en forma de medialuna, con los cuernos apuntando en el senti-do en el que sopla el viento, y una duna pa-rabólica también tiene forma de media luna,pero con los cuernos opuestos al sentido enel que sopla el viento.
i) La estalactita cuelga del techo de la caverna,la estalagmita surge de la base.
j) Un sistema morfoclimático comprende una re-gión más o menos extensa de la Tierra, en laque existe un clima determinado y formas derelieve características, asociadas a los agen-tes modeladores más activos en ese clima.
4.
Soluciones de las actividades
AGUA ATMOSFÉRICA
AGUAS SUBTERRÁNEAS
T: TRANSPIRACIÓN P: PRECIPITACIÓN E: EVAPORACIÓN A: APORTE I: INFILTRACIÓN
SERES VIVOS
T P E P EP E
I A I AI A
SUELOAGUA
SUPERFICIAL MARES
Tiposde procesos
Fluviotorren-ciales
Principales formasde erosión
Valles en «V». Cárca-vas. Chimeneas dehadas. Gargantas.Desfiladeros. Casca-das. Meandros.
Principales formasde sedimentación
Aluviones.Llanuras aluviales.Terrazas fluviales.Deltas.
Marinos Acantilados. Platafor-mas de abrasión. Ra-sas costeras.
Playas.Cordones litorales.Albuferas.
Eólicos Campos empedrados. Dunas. Loess.
Glaciares Valle con forma de U.Cantos estriados.
Morrenas.
Bióticos Horadamientos en elsuelo. Metabolitos demateria orgánica.
Rocas sedimentariasorgánicas.
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5. Modelo de esquema:
Procesos fluviotorrenciales
Agentes:
Aguas salvajesAguas de arroyadaTorrentesAguas fluviales
Procesos marinos
Agente:
Aguas marinas
Procesos glaciares
Agente:
Masas de hielo
Procesos eólicos
Agente:
Vientos
Procesos bióticos
Agente:
Seres vivos
6. a) Erosión eólica, transporte eólico y sedimenta-ción eólica.
b) La erosión eólica se produce cuando el vientoha alcanzado la fuerza y la velocidad suficien-tes para arrastrar selectivamente materialesen suspensión; primero afectará a los menospesados y a medida que gane fuerza, a losmás pesados. El transporte eólico tiene lugarmientras perdura esa fuerza y la velocidaddel viento, porque, a medida que desciendela intensidad del viento y su velocidad, co-mienza a producirse la sedimentación eólica,de una manera selectiva. Primero sedimenta-ran los materiales más pesados y a medidaque pierda fuerza, se depositarán los menospesados.
7. El agua arrastra las sales minerales y el resto decomponentes necesarios para que los coralespuedan generar su esqueleto externo mineral,que es el responsable de su acción constructiva.
8. La parte superior del reloj de arena correspon-dería a la cuenca de recepción. El canal de pasopara la arena, al canal de desagüe del torrente.La parte inferior del reloj correspondería al conode deyección.
9. a) Porque algunos de los procesos se sucedencon gran rapidez y pueden llegar a resultarcatastróficos poniendo en peligro la integri-dad física de las personas. Tan sólo pensan-do en tornados, avalanchas, riadas y mu-chos otros fenómenos relacionados con losprocesos externos, podemos evidenciar ta-les riesgos.
b) No. Porque los suelos no son simples acu-mulaciones de sedimentos. Se forman muylentamente, bajo la influencia de la rocamadre, del clima, de los seres vivos, de suposición en el paisaje y del paso del tiempo.
c) El delta de un río es una forma de sedimen-tación fluvial porque se genera mediante elaporte de los sedimentos que erosiona ytransporta un río a lo largo de su cauce. Sepuede observar que su mantenimiento es frá-gil y depende de que el río siga aportando di-chos sedimentos. Es cierto que está tambiénsujeto a los modelados marino o eólico pero, como tal, el delta se considera una for-ma de sedimentación fluvial.
10. a) Que en el pasado, antes de ser un valle flu-vial fue un valle glaciar, ya que las tillitasson depósitos de sedimentos glaciares fósi-les y son indicadores de la existencia de gla-ciares en el pasado.
b) La erosión será más importante en el valleglaciar. Esto es así porque el tipo de erosiónque realizan los glaciares, que se denominaexaración, se debe a la fricción producidapor el desplazamiento del hielo y de los ma-teriales rocosos que éste transporta sobre elfondo y las paredes del valle glaciar.
La sedimentación será más importante enlas morrenas, ya que éstas son los depósitosdonde se van recogiendo y acumulando to-dos los materiales que van siendo erosiona-dos y arrastrados por el hielo del glaciarmientras se desliza por su valle. El circo esuna zona de transformación de la nieve enhielo glaciar, y producirá en las rocosas pa-redes de la depresión que lo constituye,fundamentalmente, fenómenos erosivos yde transporte debidos a la fuerte presiónejercida por el gran volumen de hielo allíacumulado.
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Test de capacidades (pág. 28)
1. a) La velocidad a la que ha de disminuir la corriente de agua para que las arenas co-miencen a sedimentar es aproximadamentede 5 cm/s.
b) Serán retiradas en primer lugar las de menorpeso, es decir, arcillas y limos.
c) La velocidad a la que ha de disminuir la corriente de agua para que las arcillas quelleva en suspensión comiencen a sedimentares aproximadamente de 0,1 cm/s. Estos valo-res se alcanzan en la desembocadura y enambientes muy poco agitados.
d) Porque desciende la velocidad del agua y conello la posibilidad de realizar el transporte demateria, produciéndose entonces la sedi-mentación de la arena.
2. Anchura � 3 m � 30 dm
Profundidad máxima � 50 cm � 5 dm
Velocidad media � 3,33 cm/s � 0,333 dm/s
Caudal � Área � Velocidad
Área � Anchura � Profundidad �� 30 dm � 5 dm � 150 dm2
Caudal � 150 dm2 � 0,333 dm/s �� 49,95 dm3/s � 49,95 l/s
Si hay menor superficie de paso para el mismocaudal de agua, la velocidad del agua en esemomento debe aumentar.
Velocidad � Caudal/Área �� 49,95dm3/s / 75 dm2 � 0,666 dm/s
Disminuye en este caso la capacidad de sedi-mentación y en función del peso de las partícu-las aumentan las posibilidades de transporte yerosión.
3. a) Para el modelado de esta formación han in-tervenido fundamentalmente las aguas de arro-yada, y también el viento.
b) Son cárcavas, formas de erosión.
c) Los procesos internos han construido el relie-ve, pero, en principio, no han influido en sumodelado, mientras que el clima o el tipo deroca sí que lo han hecho. Por ejemplo, la can-tidad de precipitaciones que caen influye no-tablemente en la formación de estas cárcavas.
Test de responsabilidad (pág. 29)
En esta unidad hemos estudiado que los seres vivosforman parte del grupo de agentes que modelan elpaisaje, es por ello por lo que no debemos olvidarque el ser humano es uno de ellos. Tenemos ennuestra mano la posibilidad de cambiar el relieverápida e intensamente. Debemos reflexionar siem-pre sobre nuestras actuaciones en relación con losobjetivos que se buscan, valorar las consecuenciaspositivas y negativas de cada una de esas actuacio-nes y determinar si realmente merece la pena llegara la consecución de esos objetivos a costa de asu-mir consecuencias negativas. Las actuaciones querealizamos deberían estar ligadas siempre a la ideade desarrollo sostenible del entorno, del que tam-bién formamos parte.
Experiencia (pág. 29)
El montaje que se muestra en esta experiencia tratade simular parte de la dinámica fluvial para demos-trar la influencia de la pendiente en dicha dinámi-ca. Dependiendo de la inclinación que demos a lamaqueta, que se va a relacionar de manera directa-mente proporcional con la velocidad del agua, con-seguiremos un mayor o menor encajamiento delcurso de agua o un mayor o menor curso sinuoso amodo de meandros. Podemos añadir a la arenaelementos más pesados para ver su influencia enlos procesos de erosión, transporte y sedimenta-ción a distintas velocidades del agua.
MEDIO AMBIENTE EN EL AULA
Salvar el delta del Ebro
Esta parte de la unidad tiene el objetivo de servir deejemplo en la observación de cómo las actuacionesdel ser humano pueden influir en la modelizacióndel relieve y establecer una relación directa de di-chas actuaciones con las repercusiones que puedanderivarse de las mismas, no sólo para el medio am-biente en general, sino también para nuestra socie-dad en particular. La investigación propone reali-zar un estudio de las variables que intervienendirectamente en la evolución del delta del Ebro, in-cluyendo por supuesto al ser humano, e intentaque los alumnos reflexionen sobre potenciales me-didas para preservar este tan frágil como interesan-te ecosistema en un futuro cercano.
Soluciones de las actividades
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Atención a la diversidad
Actividades de refuerzo
• Glosario conceptual de autoevaluación. Sepueden ir realizando, a medida que se explica launidad, pequeñas fichas que contengan un con-cepto de los que se estudian. Al final, con todasellas, el alumno puede realizar un examen con-ceptual de autoevaluación.
• Un panel, un agente. Vamos a pedir a cadaalumno que se centre en un agente externo y quehaga un panel en el que exponga los procesosque puede realizar ese agente y con las formacio-nes que puede determinar dicho agente. Es bue-no que incluya fotografías o dibujos porque asíresultará más fácil la comprensión del panel parasus compañeros. Todos los alumnos deberán rea-lizar una exposición oral de sus paneles, por loque ésta se puede organizar por grupos de alum-nos con el mismo agente.
• Modelado fotográfico. Pedimos a nuestrosalumnos que traigan un pequeño informe de laactuación de los distintos agentes en algún paisa-je en el que aparezcan ellos en una fotografía.Deben decirnos cuál es el agente modelador prin-cipal y cuáles actúan con menor determinación endicho paisaje.
• ¡¡Al cine!! Buscamos diferentes secuencias depelículas conocidas (también pueden servir seriesde televisión) en las que aparezca algún paisajeque nos pueda dar pie para un comentario sobreel modelado del relieve.
• El juego causa-efecto. Se deben preparar tarje-tas en las que por un lado se lea el nombre de unagente (causa) y por el otro se lea una de las for-mas que determina en el relieve (efecto). Unalumno enseñará a un compañero el efecto y éstedeberá adivinar la causa. Las normas del juego yposibles variaciones son muchas y sería recomen-dable que las decidieran los propios alumnos conla idea de buscar una mayor implicación por suparte.
Actividades de ampliación
• Simulando. Vamos a facilitar a nuestros alumnosimágenes de diferentes relieves, bien sea a travésde fotografías, de películas, de material informáti-co, etc. Ellos deben pensar y expresar medianteesquemas sencillos, cómo debió ser esa zona enel pasado y como puede llegar a ser en el futuro,justificando el porqué del resultado de ambas si-tuaciones.
• Un panel, un sistema morfoclimático. Vamos apedir a cada alumno que se centre en un sistemamorfoclimático y que realice un panel con la po-tencial ubicación geográfica del sistema, los prin-cipales agentes que intervienen, los procesos quepueden realizar estos agentes y con las formacio-nes que puedan determinarse en estos sistemas. Esbueno que incluya fotografías o dibujos porque asíresultará más fácil la comprensión del panel parasus compañeros. Todos los alumnos deberán reali-zar una exposición oral de sus paneles, por lo quedicha exposición se puede organizar por grupos dealumnos con el mismo sistema.
• Tu comunidad. El alumno debe investigar en el re-lieve de su comunidad y encontrar todos aquelloselementos que guarden relación con la unidad:agentes, procesos, formaciones, sistemas morfo-climáticos, etc., y realizar un trabajo escrito o pre-parar una exposición oral con la información obte-nida.
• Tipos de suelo. El alumno debe adentrarse en laedafología y estudiar más profundamente los sue-los, especialmente la variedad de tipos de sueloexistentes, sus características, la vegetación po-tencial que puede soportar, la relación climática,la potencial ubicación geográfica, etc., y realizarun trabajo escrito o preparar una exposición oralcon la información obtenida.
• Desertización. Como consecuencia de la degra-dación natural de los suelos, se produce el fenó-meno natural de la desertización, con la consi-guiente pérdida potencial de suelo fértil. Es unproceso debido a causas naturales, aunque debe-mos resaltar que la actividad humana está acele-rando mucho este potencial proceso natural y estádesertificando muchas zonas. El alumno debe in-vestigar sobre este tema y realizar un trabajo es-crito o preparar una exposición oral con la infor-mación obtenida.
• Salida al campo. En la medida que podamos, és-ta es una muy buena oportunidad para realizaruna salida de campo y poder poner en prácticatodos los conocimientos adquiridos durante launidad. Debemos conocer las posibilidades quenos ofrece el relieve en las «cercanías» de nuestroCentro. Quizá no necesitemos el autobús o el trenpara desplazarnos a un maravilloso paisaje y enlos propios alrededores del centro podamos ver laactuación de las raíces de las plantas o las grietasde sucesivas dilataciones-contracciones o inclusolas pequeñas formaciones acarcavadas en algúntalud.
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Objetivos
• Conocer la estructura del interior de la Tierra y las técnicasque nos permiten identificar sus capas y composición.
• Describir los principales postulados de la teoría de la tectónica de placas y los fenómenos asociados a la dinámica de la litosfera.
• Enumerar las principales placas litosféricas (eurasiática,africana, americana...), identificando en un mapa algunosde sus límites e indicando si son convergentes, divergenteso transformantes.
• Identificar, a nivel local, algunas manifestaciones del movimiento de las placas litosféricas.
• Relacionar el origen de los movimientos sísmicos, volcánicosy orogénicos con procesos que suceden en el interior de la Tierra.
• Describir los procesos que dan lugar al llamado ciclo de Wilson, de apertura y cierre de los océanos y formación de cordilleras.
• Identificar y describir algunas deformaciones locales de la corteza terrestre (pliegues, fallas y sus asociaciones).
Contenidos
CO
NC
EPTO
SPR
OC
EDIM
IEN
TOS
AC
TITU
DES
• Relación de procesos internos con fenómenos observados en superficie.• Análisis de las pruebas que apoyan la teoría de la tectónica de placas.• Utilización de imágenes para el entendimiento de algunos conceptos.• Interpretación de algunos esquemas relacionados con la unidad.
• Despertar el interés por el conocimiento de las características asociadas al relieve que nos rodea.• Valorar un correcto conocimiento de los fenómenos volcánicos y sísmicos para poder prevenir
situaciones de alto riesgo para la integridad de las personas.
Dinámica interna de la Tierra02PROGRAMACIÓN DE AULA Y PROYECTO CURRICULAR
CLAVES CIENTÍFICAS
Volcanes y terremotos son elemen-tos de la dinámica interna terrestreque rápidamente pueden modelarel relieve de manera muy intensa. LaTierra parece, si cabe, aún más vivagracias a estos fenómenos, que pue-den llegar a ser tan espectacularescomo catastróficos. La unidad secentra en la estructura interna delplaneta, que se manifiesta en esepuzle exterior que forman las distin-tas placas litosféricas en continuomovimiento, los diferentes e impor-tantes procesos, como la orogénesis,que de ese movimiento se derivan,pliegues, fallas... en definitiva, setrabajan muchos conceptos que ha-cen que ésta sea una unidad muyimportante en el estudio de la diná-mica geológica terrestre.
• Métodos de estudio del interior de la Tierra.• La estructura del interior de la Tierra.• La tectónica de placas.• Los terremotos.• Los volcanes.• La formación de montañas.• Pliegues.• Fallas.
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Actividades
Actividades de desarrollo
Sería conveniente buscar algunas imágenes en ví-deos o materiales multimedia sobre el movimientode las placas y sus fenómenos asociados para ayu-dar a que se comprendan mejor. También sería in-teresante buscar algunas imágenes sobre erupcio-nes volcánicas y terremotos. Completar, además,las actividades del libro.
Actividades de refuerzo
Se pueden hacer moldes en plastilina u otros mate-riales de muchos de los procesos y estructuras queaparecen durante la unidad, como subducción, ob-ducción, volcanes, pliegues, fallas, etc. También sepueden realizar diferentes paneles, cada uno de loscuales esté dedicado a estos procesos o estructuras.
Actividades de ampliación
Se puede intentar simular una erupción volcánicamezclando bicarbonato y vinagre en un «volcán-matraz». También se pueden situar terremotos yvolcanes sobre un mapamundi para establecer unacorrelación de su situación geográfica cerca de loslímites de las placas. Profundizar en el estudio delas escalas sísmicas y en los aparatos que se utilizanpara registrar la intensidad de los terremotos.
Contenidos transversales
Ciencia-tecnología-sociedad
Ya decíamos en la anterior unidad que el conoci-miento científico es una herramienta realmenteútil. En el caso que nos ocupa, llegar a conocer lascausas que determinan los fenómenos volcánicos ysísmicos es muy importante desde el punto de vistacientífico, pero aún lo es más el hecho de conocerlas características que se puedan registrar en losmomentos previos tanto a erupciones volcánicascomo a terremotos. Este conocimiento puede lle-gar a evitar catástrofes mayores y ser de vital im-portancia para la integridad de las personas. Si seconociesen bien las señales que acontecen previa-mente al desarrollo de fenómenos volcánicos y sís-micos, se podrían poner en funcionamiento las me-didas y medios necesarios para intentar evitar lomás importante en estas circunstancias, y que noes otra cosa que la pérdida de vidas humanas. A lolargo del tema veremos algunas de estas señales dealerta y analizaremos las consecuencias de estos fe-nómenos.
Criterios de evaluación
• Explicar las distintas formas de estudio del inte-rior de la Tierra.
• Entender cómo es la estructura del interior de laTierra.
• Diferenciar la teoría de deriva de los continentesde la teoría de la tectónica de placas.
• Conocer las pruebas que confirman la teoría dela tectónica de placas.
• Describir las características de las placas litosfé-ricas.
• Identificar los procesos asociados al movimientode las placas litosféricas.
• Reconocer los elementos de un terremoto.
• Saber definir conceptos asociados al vulcanismo.
• Comprender el ciclo de Wilson.
• Distinguir los diferentes tipos de estructuras tec-tónicas.
NIVEL Y DIFICULTAD DEL TEMA
Resulta difícil conseguirque los alumnos obtenganuna correcta comprensiónde todos los contenidosque contempla esta uni-dad. Las dificultades se en-cuentran en que muchasde las explicaciones se ba-san en características que no se ven, en procesos que ocurren en el interiorde nuestro planeta y que no se pueden observardirectamente (aunque sí es posible ver en la su-perficie muchas de sus consecuencias). La mul-titud de conceptos y su complejidad hacen queel tema sea bastante difícil.
12
1,21-3
12
1, 31, 23
4, 51, 2
2
6, 73
B M AActividadesES, pág. 32T1, pág. 35T3, pág. 39T4, pág. 41T5, pág. 43TC, pág. 47TP, pág. 47
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Expresa lo que sabes (pág. 32)
1. En las fotos se puede apreciar tanto un volcán(foto superior) como una gran cordillera (en laparte inferior de la página). En la fotografía su-perior se produce una erupción volcánica, en laque se expulsan materiales sólidos, líquidos ygaseosos. Estos materiales provienen del interiorde la litosfera terrestre.
Las inmensas masas rocosas que constituyen lascordilleras se forman por el plegamiento y pos-terior elevación de dichas masas mediante pro-cesos tectónicos.
2. Porque, normalmente, los procesos que origi-nan la actividad volcánica tienen lugar en los lí-mites de las placas litosféricas. Del mismo mo-do, los movimientos sísmicos también seproducen en esos límites y es por ello frecuenteencontrar en las mismas zonas tanto actividadsísmica como volcánica.
¿Qué debes saber? (pág. 33)
Imagen activa 1. PIENSA Y RESPONDE
El basalto es una roca volcánica, extrusiva, más ho-mogénea en su aspecto debido a su menor tiempode cristalización, ya que el magma solidifica en lasuperficie terrestre o cerca de ella y por ello es unaroca de cristales pequeños.
El granito es una roca plutónica, intrusiva, más he-terogénea en su aspecto debido a su mayor tiempode cristalización, ya que el magma solidifica a granprofundidad, lo que permite el desarrollo de gran-des cristales. A simple vista, parece formada pormás de un mineral.
Imagen activa 2. Efectos de un terremoto
Los terremotos se producen debido a que se libera,de una forma muy brusca, gran cantidad de ener-gía que se genera tras los contactos existentes en-tre las distintas placas litosféricas. Esta liberaciónde energía provoca un intenso movimiento de lacorteza terrestre. En el momento previo al terremo-to se acumulan importantes tensiones en los con-juntos rocosos, sometidos a grandes esfuerzos. Esla liberación de estas tensiones la que causa el tem-blor de tierra.
TAREA 1Panorama: Investigando lo inaccesible (pág. 34)
Actividades
Recordar
1. Los procesos indirectos más importantes que sir-ven para conocer la composición y la estructuradel interior terrestre son los métodos geofísicos.Son métodos que se basan en principios de la fí-sica y en cálculos complejos a partir de los datosque proporcionan instrumentos muy sensibles.Entre ellos podemos destacar los siguientes:
Los métodos eléctricos se basan en la evalua-ción de los cambios en el comportamiento de laelectricidad cuando ésta se transmite a través delas rocas. Aunque existe un campo eléctrico na-tural, muchas veces se aplican pequeñas descar-gas eléctricas provocadas artificialmente.
Los métodos geotérmicos miden las anomalíasde temperatura en las rocas de la superficie terrestre originadas por el flujo de calor prove-niente del interior del planeta, cuando este flujose propaga por los diferentes conjuntos rocosos.
Los métodos magnéticos registran las leves va-riaciones locales de la intensidad del campomagnético terrestre, ya que afecta a cada tipode material geológico de una forma distinta.
Los métodos gravimétricos se basan en compa-rar el valor del campo gravitatorio registrado encada punto de la superficie, para detectar loscambios de densidad de los conjuntos rocosos.
Los métodos sísmicos se basan en la propaga-ción en el interior de la Tierra de las ondas sísmi-cas producidas por los terremotos. También sepueden originar estas ondas con explosionescontroladas.
Explicar
2. No es posible hacer sondeos hasta el centro dela Tierra por problemas técnicos que impidenperforar hasta dichas profundidades, las altastemperaturas o las elevadas presiones suponenactualmente obstáculos insalvables para llevar acabo dichos sondeos.
Porque parte de la corteza continental tambiénestá cubierta por los océanos.
Soluciones de las actividades
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Se pueden producir artificialmente ondas sísmi-cas que permitan estudiar el interior terrestremediante explosiones controladas.
TAREA 3¿Por qué se mueven las placas?(pág. 38)
Actividades
Recordar
1. La parte más alta de una dorsal está formadapor una doble cresta en cuyo eje central hayuna fosa profunda, que es una abertura pordonde emerge material del manto. El materialque surge por la fosa es basáltico y forma a losdos lados extensas coladas, más finas a medidaque se alejan de la dorsal. Este material basálti-co, cuando se enfría, se transforma en cortezaoceánica. La salida de material a las dorsalesprovoca la expansión del fondo oceánico.
2. En una zona de subducción, el plano de Benioffes la zona de contacto entre la parte de la litos-fera oceánica que subduce y la porción de la li-tosfera continental que queda por encima.
Comprender
3. La convección es un proceso por el que los ma-teriales ascienden por el calor, se trasladan enhorizontal cerca de la superficie y descienden alenfriarse. Para observarla en una cocina podría-mos calentar agua en una olla.
4. Se producen con más frecuencia en las zonas decontacto entre las placas litosféricas.
TAREA 4Terremotos y volcanes (pág. 40)
Actividades
Recordar
1. En los límites de las placas litosféricas. Porquelas zonas en las que se forman los volcanes sonaquellas donde se producen fricciones y aumen-tos de temperatura por el contacto entre las pla-cas litosféricas.
Un volcán en erupción expulsa productos sóli-dos (cenizas, lapilli, bombas y bloques volcáni-cos), líquidos (lava) y gaseosos (vapor de agua,nitrógeno, hidrógeno, monóxido y dióxido decarbono, etc.).
Sí, el epicentro de un terremoto puede situarseen un punto de la superficie de la corteza terres-tre que se encuentre bajo las aguas de un océa-no. Este fenómeno se llama maremoto y una delas consecuencias más graves que puede tenerpara la costa es la formación de olas gigantescasdenominadas tsunamis.
2. Las ondas sísmicas que se transmiten por las ca-pas superficiales de la Tierra y que producen lascatástrofes son las ondas L, originadas a partirdel epicentro.
No es ni profundo ni intermedio ni superficial.Es irreal. El epicentro es un punto de la superfi-cie. Si hablamos de profundidad, se trata del hi-pocentro. Si la actividad plantease que el hipo-centro está a 500 km de profundidad, elterremoto sería profundo.
TAREA 5La formación de las cordilleras (pág. 42)
Actividades
Recordar
1. Los movimientos orogénicos son los mecanismosdominantes en los procesos de formación de lascordilleras. Estos movimientos conllevan despla-zamientos de las masas rocosas en la horizontal.Por una parte, están las cordilleras producidas porla fricción o choque entre placas litosféricas enzonas en las que se desarrolla la progresiva elevación de depósitos sedimentarios que se integrarán en la futura cordillera (son límites des-tructivos, es dec ir, zonas en las que se producen
SUGERENCIAS
Dentro del circuito comercial han existido muchaspelículas que se han relacionado con el tema que nosocupa, como por ejemplo, Volcano o Terremoto. Po-demos proponer a los alumnos que vean alguna, para más tarde, comentarla y debatirla. ¿Es realmen-te científico lo que nos muestran?
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Soluciones de las actividades
la subducción y la obducción). Por otro lado, es-tán las dorsales, enormes cordilleras generadas apartir de la salida de material del manto (son lí-mites constructivos).
2. Entre las características geológicas más impor-tantes de las cordilleras destaca la presencia derocas plegadas o muy fracturadas. También soncomunes las rocas volcánicas, las plutónicas ylas sedimentarias, que, a veces, contienen fósi-les marinos a miles de metros sobre el nivel ac-tual del mar.
Comprender
3. Según el ciclo de Wilson, el origen de una dorsaloceánica se encuentra en la formación de unacuenca oceánica a partir de una zona de litosfe-ra continental. Allí comienza a salir material delmanto que va formando, poco a poco, unaenorme cordillera, que constituirá la denomina-da dorsal oceánica.
Explicar
4. Se producen cordilleras en los límites de las placaslitosféricas, tanto en los límites constructivos (lasdorsales en sí son enormes cordilleras submarinas)como en los límites destructivos (los procesos desubducción y obducción generan cordilleras, de-bido a las fuerzas de empuje que provocan el ple-gamiento y el levantamiento de los materiales).
Un movimiento orogénico es un mecanismo deformación de cordilleras, que conlleva desplaza-mientos de masas rocosas en la horizontal e in-tensos plegamientos.
Un geosinclinal es una zona oceánica deprimidacerca de los márgenes continentales, donde seacumula una gran cantidad de sedimentos.
Un movimiento epirogénico es un mecanismode formación de montañas que conlleva despla-zamientos en la vertical. Estos movimientos sonlentos y de ajuste, y se originan cuando se des-arrolla una pérdida de peso en un bloque tectó-nico, lo que determina su ascenso.
Los movimientos epirogénicos son especialmen-te constatables en las zonas litorales. En estasregiones, pequeñas oscilaciones en el nivel rela-tivo del mar pueden tener consecuencias muyevidentes en la línea de la costa.
Resumen del tema (pág. 46)
Imagen activa 1. Falla de San Andrés
En la zona de contacto entre las dos placas se pro-duce una fuerte fricción, que da lugar a una inten-sa actividad sísmica. Se trata de un límite transfor-mante.
Actividades de la unidad
Test de conocimientos (pág. 47)
1. a) Las principales manifestaciones de la activi-dad interna de la Tierra son los volcanes y losterremotos.
b) Se producen fundamentalmente en los lími-tes de las placas litosféricas.
c) Cambian de manera brusca el relieve y pue-den llegar a provocar verdaderas catástrofesque tienen un elevado riesgo para la integri-dad física de las personas.
d) La actividad interna de la Tierra causa el movimiento de las placas litosféricas, lo quedetermina, a largo plazo, un reajuste en la si-tuación geográfica de todas las áreas conti-nentales.
SUGERENCIAS
Hablar con los alumnos sobre la llamada falla de SanAndrés. Se trata de una formación geológica real-mente impresionante, responsable de la intensa acti-vidad sísmica del estado de California, en EE.UU. Dicha actividad causa importantes y frecuentes terre-motos, que afectan especialmente a las dos grandesciudades de la zona: San Francisco y Los Ángeles.Ambas ciudades están bien preparadas para resistirlos terremotos. La construcción antisísmica es habi-tual en los nuevos edificios, y la red de prevenciónasegura una reacción rápida ante la amenaza de unterremoto. Los científicos de las estaciones de pre-vención y observación sismológica analizan constan-temente las tensiones en la zona de la falla. Entreellos existe la creencia de que las tensiones aumen-tan constantemente, y aunque los terremotos que seproducen con frecuencia liberan parte de estas ten-siones, no son suficiente para descargar las que seacumulan. Por ello, creen que, a medio plazo, se pro-ducirá un terrible terremoto, con un gran poder des-tructivo, que llaman «el Big One».
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2. a) La corteza y una parte del manto superiorforman la litosfera.
b) La astenosfera es una parte del manto conun comportamiento plástico, lo que posibilitael desplazamiento de los bloques que formanla litosfera.
c) Mientras que las placas continentales presen-tan corteza continental y oceánica, hallándo-se en los continentes y una parte de los fon-dos oceánicos, las placas oceánicas tienensólo corteza oceánica, y forman exclusiva-mente los fondos oceánicos.
3. a) Las dorsales son cordilleras enormes de milesde kilómetros, dispuestas a lo largo de las zo-nas centrales de los océanos. Son puntos deformación de litosfera oceánica: por su hen-didura central surgen materiales que van soli-dificando y formando las placas oceánicas aambos lados de la dorsal. Ver dibujo en lapágina 38 del libro del alumno.
b) Suelen coincidir con los límites de las placaslitosféricas y son áreas con numerosas fractu-ras en la litosfera que permiten la salida demateriales magmáticos de las zonas más pro-fundas. Ver dibujo en la página 37 del librodel alumno (límite convergente).
c) Desplazamiento preferente de masas rocosasen el plano vertical que determina la génesisde montañas mediante elevación de un blo-que litosférico por reajuste isostático tras lapérdida de carga. Dibujo: libre (expresar conbloques el movimiento de compensación quese origina, por ejemplo, tras la pérdida demasa debida a la erosión superficial).
d) Un movimiento orogénico es un movimientohorizontal de la litosfera que ocasiona inten-sos plegamientos de los materiales y forma-ción de las cordilleras en zonas donde con-tactan placas litosféricas. Ver dibujo en lapágina 43 del libro del alumno.
e) Un sinclinal es la parte cóncava de un pliegueque se produce al deformarse la corteza terrestre durante esfuerzos compresivos. Verdibujo en la pág. 44 del libro del alumno.
f) Asociación de pliegues cuyos planos axialesconvergen hacia arriba. Ver dibujo en la pági-na 44 del libro del alumno.
4.
5. Los límites convergentes originan la formaciónde cordilleras, el acercamiento entre placas pordestrucción de litosfera oceánica, la actividadsísmica y la actividad volcánica.
Los límites divergentes producen formación decordilleras (dorsales), separación entre placaspor expansión de los fondos oceánicos, rupturade continentes, formación de océanos, activi-dad sísmica y actividad volcánica. Los límitestransformantes producen una fuerte fricción yactividad sísmica.
6. a) Las corrientes de convección del fluido de laastenosfera surgen como en cualquier fluidoque está en contacto con un foco de calor. Elcalor hace que los materiales suban, que setrasladen horizontalmente cerca de la superfi-cie y que bajen al enfriarse. Así se forma unacorriente cíclica que mueve las placas. Ver es-quema en la página 38 del libro del alumno.
Placa
Eurasiática
Situacióngeográfica
Europa, Asia(excepto la Indiay el noresteasiático)
Tipo de placa
Mixta
Africana África Mixta
Arábiga PenínsulaArábiga
Continental
De las islasKuriles
Región oceánicaal este de Asia
Oceánica
De las islasFilipinas
Región oceánicaal este de Asia
Oceánica
Indoaustraliana Australia, partedel océanoÍndico
Mixta
Pacífica Océano Pacífico Oceánica
De la isla de Cocos
Región oceánicaal oeste deAmérica Central
Oceánica
De Nazca Región oceánicaal oeste deAmérica del Sur
Oceánica
Del Caribe Mar Caribe Oceánica
Norteamericana América del Norte
Mixta
Sudamericana América del Sur Mixta
Antártica Antártida,océano GlacialAntártico
Mixta
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b) Este modelo plantea que las placas se mue-ven por las fuerzas que se ejercen en los lími-tes entre ellas. La salida de materiales en unadorsal crea un impulso que provoca el desli-zamiento a ambos lados de la dorsal.
7. Ver esquema del ciclo en la página 42 del librodel alumno.
El ciclo de Wilson describe el proceso por el quese produce la separación de dos áreas continen-tales, mediante la formación de una cuencaoceánica tras la aparición de una dorsal.
Inmediatamente después de la aparición de ladorsal, tiene lugar la expansión de los fondosoceánicos a ambos lados de la misma. En lasáreas continentales que se estaban separandode la dorsal aparecen zonas de subducción conla consiguiente formación de cordilleras. Poco apoco se va cerrando la cuenca oceánica y, alproducirse la obducción, se genera una cordille-ra que cumple el papel de zona de sutura entrelas dos placas antiguamente separadas.
Test de capacidades (pág. 47)
1. a) Para resolver esta actividad hay que analizarel mapa, interpretar los movimientos de laszonas continentales y detectar aquellas zonasdonde existe la posibilidad de que chocasenlos continentes. Así, podríamos postular queaparecerían cordilleras en el este de Asia, enel contacto entre la placa norteamericana y laeurasiática.
b) Sí. Nuevamente, analizando los movimientosdescritos en el mapa, podemos imaginar quese producirá la fractura del continente ameri-cano, por la zona de América Central.
c) Respuesta libre. Los alumnos deberán respe-tar las actuales líneas de colisión y de origen,así como las diferentes direcciones de despla-zamiento. Deben repetir algunas de las ideasde las actividades anteriores: fractura de con-tinentes, posibles nuevas cordilleras, aperturade cuencas oceánicas (por ejemplo, en el Va-lle del Rift africano), etc.
2. a) El esquema supone un resumen de los princi-pales fenómenos que explica la tectónica deplacas. A la derecha, se produce la salida de
materiales por una dorsal, lo que causa la ex-pansión de los fondos oceánicos. El movi-miento de la placa oceánica finaliza con lasubducción de la misma bajo la placa conti-nental (a la izquierda), con la consiguientedestrucción de litosfera oceánica.
Estos procesos se originan en los límites delas placas litosféricas. Estos procesos tienenlugar actualmente, por ejemplo, en el océa-no Atlántico (dorsal atlántica) y en la zona decontacto entre la placa sudamericana y la deNazca.
b) Los límites de las placas litosféricas son zonasde alta actividad sísmica y volcánica debido alos contactos que existen entre las mismas.Los terremotos son más frecuentes e inten-sos en el plano de Benioff, en las zonas desubducción.
3. Se deben trazar en el mapa círculos con centroen cada una de las ciudades citadas y radio delas distancias mencionadas (transformados a laescala del mapa). Los círculos señalarán una zona del centro de Italia, concretamente entrePerugia y Asís.
MEDIO AMBIENTE EN EL AULA
Los volcanes en EspañaEsta parte de la unidad tiene el objetivo de conocerla existencia de los fenómenos volcánicos aconteci-dos en nuestro país (fundamentalmente en Catalu-ña y Canarias), así como adentrarnos en el campode la vulcanología con un manejo de vocabularioalgo más específico, propio de este campo.
Es de destacar que, aunque solemos considerarque sólo las islas Canarias son territorios volcáni-cos, existen importantes y extensas manifestacio-nes de vulcanismo en el pasado de la penínsulaIbérica. La zona más llamativa por los restos volcá-nicos es la Garrotxa. Pero también aparecen estosrestos en el Campo de Calatrava (Ciudad Real), elCabo de Gata (Almería), ciertas zonas del País Vas-co, etc. Prestamos, en el informe, una mayor aten-ción a las islas Canarias, por constituir el territoriovolcánico de mayor importancia en la actualidad,puesto que se trata de la zona de nuestro territorioen la que se han registrado las erupciones más re-cientes.
Soluciones de las actividades
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Actividades de refuerzo
• Glosario conceptual de autoevaluación. Co-mo en la unidad anterior, proponemos la elabora-ción de pequeñas fichas que contengan un con-cepto para que al final, con todas ellas, el alumnopueda realizar un examen conceptual de autoeva-luación. En este caso, los alumnos y alumnas en-contrarán numerosos términos en la unidad, mu-chos de los cuales son bastante complejos. De ahíque esta actividad pueda ser muy interesante paraque, al final, dispongan de un resumen bastantecompleto de la lección.
• El «quesito» terrestre. Se puede construir unarepresentación de la estructura interna de la Tie-rra con los materiales que queramos, cartulina,porespan, madera, etc., en la que queden clara-mente reflejadas las diferentes partes en las quese divide el interior del planeta. Intentar que losalumnos respeten las proporciones entre las ca-pas. No es necesario que construyan toda la esfe-ra terrestre, basta con que realicen un modelo aescala de una porción, un «quesito». La parte ex-terna (la correspondiente a la corteza) puede te-ner relieve: para ello basta con aplicar trozos depapel de periódico mojado (en cola diluida conagua), cubrirlos con papel higiénico o de cocina ypasar un pincel con cola blanca diluida. La super-ficie así realizada se puede pintar con témpera.
• Murales sobre los fenómenos sísmicos y vol-cánicos. Realizar paneles sobre los volcanes y losterremotos. En los de terremotos sería convenien-te reflejar la diferencia entre los distintos tipos deondas y en los de volcanes mencionar los diversostipos de materiales expulsados, así como los dife-rentes tipos de erupciones volcánicas. Tomar in-formación de la unidad, o bien proponer a losalumnos y alumnas la búsqueda de datos e imá-genes en Internet.
• Geoplástica. Realizar moldes en plastilina u otrotipo de material de los diferentes procesos y es-tructuras que aparecen durante la unidad, sub-ducción, obducción, tipos de volcanes, así comodiferentes estructuras tectónicas: pliegues y fallas.En este caso es de especial valor que los bloquesque los alumnos construyan puedan moverse, deforma que representen varios tipos de fallas. Pro-ponerles que utilicen plastilina de diferentes colo-res para hacer los «estratos» con los que se sue-len representar gráficamente este tipo deformaciones, con el objeto de hacer más didácticala representación.
Actividades de ampliación
• Un volcán en erupción. Podemos decorar unmatraz con plastilina u otros materiales simulandoun cono volcánico. Mezclamos bicarbonato sódi-co con colorante de cocina y lo introducimos en el«volcán-matraz». Añadimos vinagre y se produceuna «erupción». Se puede aprovechar para pro-fundizar en las reacciones químicas producidasentre el bicarbonato sódico (NaHCO3) y el vinagre(CH3–COOH). Aunque estas reacciones no sonpeligrosas, utilizar la práctica para recordar a losalumnos y alumnas las precauciones habituales enel laboratorio.
• La superficie activa de nuestro planeta. Reali-zar una investigación para encontrar las manifes-taciones tanto sísmicas como volcánicas registra-das en el planeta en los últimos años. Confeccionaruna transparencia con las diferentes placas litosfé-ricas (se puede utilizar el mapa que aparece en ellibro del alumno), otra con las zonas con mayor ac-tividad sísmica, una más con las zonas que regis-tran mayor actividad volcánica, y otra con todos lospaíses del mundo. Ir superponiendo unas con otraspara reflejar la correlación existente entre los lími-tes de las placas con zonas de alta actividad sísmi-ca y volcánica. Podemos estudiar así la lista de lospaíses con mayor riesgo de sufrir catástrofes a cau-sa de estos procesos.
• Escalas de la sismología. Proponer a los alum-nos y alumnas que desarrollen un trabajo queprofundice en el estudio de las ondas sísmicas (ti-pos, interpretación, etc.), las escalas sísmicas(Richter, Mercalli, etc.) y en los diferentes tipos deaparatos que se utilizan en la actualidad para re-gistrar la intensidad de los terremotos.
• Historia de la teoría de la tectónica de placas.Buscar lecturas de Alfred Wegener, de Tuzzo Wil-son y de otros científicos relacionados con la tec-tónica de placas así como de sismólogos o vulca-nólogos famosos. Proponer a los alumnos yalumnas que encuentren datos para responder alas siguientes preguntas: ¿Cuándo se inició el es-tudio de estos procesos?. ¿Cómo se investigabanantes?. Intentar que describan los métodos de in-vestigación y las teorías, desde las más antiguasconcepciones tectónicas, con los más rudimenta-rios métodos, hasta la visión global de nuestroplaneta como un ente dinámico, obtenida graciasa las teorías más desarrolladas y a los instrumen-tos de estudio, bastante más precisos, de los quedisponemos en la actualidad.
Atención a la diversidad
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Objetivos
• Diferenciar los distintos métodos que nos permitendeterminar la edad de la Tierra y de los materiales que la forman.
• Conocer las principales claves del proceso de formación del planeta y algunos de los cambios que se han producidodurante su historia.
• Explicar qué es un fósil y valorar la información que podemos obtener de estos restos.
• Establecer correctamente la sucesión de eras y períodos en la historia de la Tierra.
• Identificar las principales características tectónicas,climáticas y biológicas de las diferentes eras y sus períodosen la historia del planeta.
• Describir algunos de los más importantes seres vivos del pasado.
• Situar correctamente en la línea del tiempo de la Tierra, la aparición de la especie humana.
Contenidos
CO
NC
EPTO
SPR
OC
EDIM
IEN
TOS
AC
TITU
DES
• Interpretación de algunas tablas cronológicas relacionadas con el contenido de la unidad.• Reconocimiento de características tectónicas, climáticas y biológicas asociadas a las diferentes
eras y períodos en la historia de la Tierra.• Observación de diversos fósiles determinando cronológicamente sus eras y períodos
de existencia.• Utilización de imágenes para el entendimiento de algunos conceptos.
• Despertar el interés por comprender la importancia del pasado, y descubrir cómo el presente es determinante en nuestro futuro.
• Adquirir concienciación de la importancia del clima en la evolución de la vida.• Valorar los esfuerzos desarrollados por muchos científicos para establecer conocimientos
en esta área.
Historia de la Tierra y de la vida03PROGRAMACIÓN DE AULA Y PROYECTO CURRICULAR
CLAVES CIENTÍFICAS
Una de las muchas «bisagras» quehay entre las disciplinas que configu-ran el área de Ciencias de la Natura-leza y, en especial, entre la Biologíay la Geología, es la unidad en la quenos encontramos: la historia de laTierra y de la vida. El origen del pla-neta en el que vivimos, el origen dela vida, nuestro origen como especieson temas del mayor interés científi-co. Muchos de ellos están aún rodea-dos de enigmas, presentan numero-sis aspectos todavía por investigar ycuestiones pendientes que no pue-den ser resueltas por no disponer dela información adecuada. Investigaren este campo implica tener queconfiar en gran medida en la suerte,en la escasa probabilidad de encon-trar fósiles que nos permitan esta-blecer nuevas relaciones y obtenernuevos datos sobre el pasado delplaneta.
• Edad relativa.• Edad absoluta.• La era Precámbrica. Origen del planeta y de la vida.• La era Paleozoica. Clima, flora y fauna.• La era Mesozoica. Clima, flora y fauna.• La era Cenozoica. Clima, flora y fauna.• La evolución de la especie humana.
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Actividades
Actividades de desarrollo
Sería conveniente que los alumnos realizaran algúntipo de cuadro-esquema personal, semejante al delresumen de la unidad, para ubicar correctamente,a medida que van estudiando la unidad, aquellosacontecimientos de la historia de la Tierra y de la vida que consideren más relevantes.
Actividades de refuerzo
Se pueden realizar diferentes paneles que conten-gan cada uno las características más importantes delas eras en las que se divide la historia de la Tierra.También se puede desarrollar algún tipo de juegoque identifique cronológicamente diferentes acon-tecimientos de la historia de la Tierra y de la vida.
Actividades de ampliación
Los alumnos pueden indagar en los distintos proce-sos de fosilización. También los alumnos puedeninvestigar más profundamente sobre el proceso deformación del planeta y de sus distintas capas, tan-to interiores (corteza, manto y núcleo) como exte-riores (atmósfera, hidrosfera y biosfera), o estudiarlos diferentes métodos de datación absoluta demateriales.
Contenidos transversales
Educación ambiental
Nuestros alumnos y alumnas deben entender la im-portancia científica de conocer el pasado de la Tie-rra, esa sucesión de acontecimientos que ha deter-minado nuestra presencia actual en el planeta.Explicarles que éste ha sido un largo camino, y porello es más importante aún que entiendan la im-portancia de nuestro presente. El día a día escribe yalas páginas de la historia del futuro, un futuro in-cierto por la contaminación, por la extinción de es-pecies, por el aumento indiscriminado de los resí-duos, por las enfermedades, por el hambre y lapobreza en buena parte del mundo, por la totalidadde problemas sociales y medioambientales que vi-vimos hoy y que son la base del mañana. Apreciar elpresente es cuidar el clima y los ecosistemas, utilizartecnologías limpias y respetuosas con el ambiente,disminuir los consumos energéticos, utilizar energí-as alternativas a los combustibles fósiles, reciclar, reu-tilizar, repartir, seguir el camino de un desarrollo sos-tenible, vivir en el entorno, no a costa del entorno.Apreciar el presente supone tener futuro.
Criterios de evaluación
• Explicar las distintas formas de conocer la edadde la Tierra y sus materiales.
• Ubicar correctamente las distintas eras y perío-dos en los que se divide la historia de la Tierra.
• Describir los procesos acontecidos en el Precám-brico.
• Conocer las características más importantes delPaleozoico.
• Conocer las características más importantes delMesozoico.
• Conocer las características más importantes delCenozoico.
• Enumerar los principales homínidos fósiles y or-denarlos según la época en que vivieron.
• Identificar cronológicamente diferentes aconteci-mientos de la historia de la Tierra y de la vida.
NIVEL Y DIFICULTAD DEL TEMA
En nuestra escala tempo-ral, toda la historia de lahumanidad puede llegara ser considerada comomucho tiempo, pero, a es-cala geológica, no es prác-ticamente nada. La difi-cultad de este tema radicaen manejar períodos detiempo que son inimagi-nables, comparados con laduración de nuestra vida.Una vez que se ajusta la mente para manejar co-rrectamente semejantes rangos temporales, sesuperan las posibles dificultades y el tema resul-ta de fácil comprensión para el alumnado.
1
1
1, 5
12
1, 222
2,4,6
3313
1
B M AActividadesES, pág. 50T2, pág. 55T3, pág. 57T4, pág. 59T5, pág. 61
TC, pág. 63
TP, pág. 64XTR, pág. 65XEX, pág. 65
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Expresa lo que sabes (pág. 50)
1. Son fósiles. Se originan al enterrarse esas estruc-turas junto con otros depósitos, en condicionesadecuadas que permiten la fosilización.
El más bajo. El más alto. Porque los estratos in-feriores se depositan antes que los superiores.
Que las estructuras de los estratos inferiores sedan con anterioridad a las estructuras de los es-tratos superiores. Podemos, de esta manera, irreconstruyendo cronológicamente la aparición ydesaparición de diferentes grupos de fauna yflora, además de obtener conocimiento de otrasmuchas características de la historia de la Tierra.
No. Han existido períodos glaciares en los quegran parte de la superficie estaba cubierta porlos hielos.
Los procesos evolutivos de las especies con unacontinua adaptación a las cambiantes condicionesdel medio han ido determinando los diferentescambios biológicos desde el origen de la Tierra.Desde los individuos procariotas, unicelulares, anae-robios, y sencillos a la hora de cumplir con las fun-ciones vitales, se ha pasado a la existencia de in-dividuos eucariotas, pluricelulares, aerobios yaltamente especializados en dichas funciones, co-lonizadores de todos los medios y sustratos y enlos que el desarrollo de un sistema nervioso cadavez más complejo ha determinado la capacidad,incluso, de poder pensar y razonar.
Sí, los seres vivos se relacionan con muchas mo-léculas que desempeñan papeles muy importan-tes en las condiciones físico-químicas del plane-ta. Por ejemplo, el CO2 interviene en losincrementos del efecto invernadero que produceun excesivo calentamiento global del planeta y, ala vez, interviene en los procesos de respiración yfotosíntesis en seres vivos. Además, sólo pensaren la capacidad que tiene el ser humano para con-taminar física y químicamente el planeta justifi-caría una postura afirmativa en esta respuesta.
¿Qué debes saber? (pág. 51)
2. Respuestas personales.
150.000 metros para situar el origen de una cé-lula eucariótica, 250.000 metros para situar elde la fotosíntesis, 380.000 metros para el de lavida y 450.000 metros para el de la Tierra.
PIENSA Y RESPONDE
En la fotografía podemos llegar a identificar onceestratos (aunque este número depende mucho dequé consideremos estrato, por lo que podemos ad-mitir cualquier respuesta por parte del alumnado,la clave es la actividad siguiente, referente al ordende su depósito). El más alto será el número 11 y elmás bajo, el número 1 porque es el primero que seha depositado.
Imagen activa 1. Pez fósil
Las partes del pez pasaron a formar parte de lapropia roca sedimentaria, mediante un proceso defosilización, manteniendo la estructura que teníancuando fueron enterrados. Esas impresiones de losestratos son, pues, fósiles, restos estructurales deseres vivos, huellas y otros restos orgánicos (comolos excrementos), que se mineralizaron durante laformación de la roca sedimentaria en la que estánincluidos.
TAREA 2El Precámbrico (pág. 54)
Actividades
Recordar
1. En el período Arcaico, que es en el que se hanencontrado los restos más antiguos de seres vi-vos, se originó una atmósfera formada por losgases procedentes de los magmas incandescen-tes. Esta atmósfera estaba constituida por unacombinación de dióxido de carbono (CO2), ni-trógeno, amoniaco (NH3), metano (CH4) y vaporde agua. La atmósfera era reductora debido a laausencia total de oxígeno, por lo que, además,no se podía formar ozono y, como consecuen-cia, la radiación ultravioleta llegaba en su totali-dad a la superficie terrestre. El clima fue frío yhúmedo durante todo el Precámbrico.
2. La transformación metamórfica de las rocas enesta era destruyó muchos de los restos orgáni-cos de los seres vivos, que ya eran escasos y deuna estructura simple y poco fosilizable. Por otraparte, al ser los fósiles más antiguos, han estadoexpuestos a millones de años de dinámica de laTierra, que los ha hecho realmente escasos.
Soluciones de las actividades
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Comprender
3. Se originaron estos materiales en unas condicio-nes ambientales poco cálidas; el clima fue frío yhúmedo durante todo el Precámbrico, lo que fa-cilitó el desarrollo de los procesos citados.
Aparecieron reacciones oxidativas, contra las queaquellos seres vivos debieron protegerse, y adap-tarse a las nuevas circunstancias aerobias.
TAREA 3El Paleozoico (pág. 56)
Actividades
Explicar
1. Porque no consiguieron desarrollar los mecanis-mos adaptativos necesarios para independizarsedel agua. Los reptiles. Tenían la epidermis cu-bierta de escamas y una cubierta impermeable.
2. El clima en el norte de Europa en aquella épocaera cálido y desértico.
3. Muchas cosas influyen. El movimiento de lasplacas tectónicas determina la ubicación geo-gráfica de los continentes sobre la superficie terrestre a lo largo del tiempo, el movimientodel eje de la Tierra influye en una mayor o me-nor incidencia perpendicular de los rayos sola-res, los cambios naturales en la atmósfera pue-den influir en un mayor o menor calentamientoterrestre, incluso los seres vivos pueden influir;pero, y sobre todo, la contaminación provocadapor el ser humano.
TAREA 4
El Mesozoico (pág. 58)
Actividades
Explicar
1. Que tenían un comportamiento familiar o gre-gario, posiblemente una o varias familias mar-chaban juntas para facilitar tareas de ataque,defensa, vigilancia, etc.
2. Sugiere que a partir de los reptiles evoluciona-ron tanto aves como mamíferos.
TAREA 5
El Cenozoico (pág. 60)
Actividades
Explicar
1. Durante la colisión de la India con Eurasia se ori-gina la cordillera del Himalaya. Esta cordillera seengloba en la orogenia Alpina.
2. Se acentuaron las diferencias estacionales y esapermanente variación anual climática potenció elaumento de especies de árboles de hoja caduca.
3. La forma de crecimiento de las gramíneas esuna adaptación a la forma de comer de los her-bívoros. Estos animales debían alimentarse delas partes superiores de estas hierbas, dejandosin comer la parte del tallo cercana al suelo (noapuraban la planta hasta ras de suelo). Las gra-míneas, gracias a su especializado sistema decrecimiento, que les permitía desarrollarse apartir de los tejidos no comidos por los herbívo-ros, pudieron sobrevivir, y así lograron expan-dirse durante el Terciario a pesar de que gran-des manadas de herbívoros pastaran en laspraderas.
Actividades de la unidad
Test de conocimientos (pág. 63)
1. Trilobite: Paleozoico.
Ammonites: Mesozoico.
Huella de dinosaurio: Mesozoico.
Cráneo de homínido: Cenozoico.
Mamut: Cenozoico.
Helecho: Paleozoico.
2. Durante el Precámbrico existen indicios de que trescontinentes del hemisferio Norte y dos del Sur co-lisionaron formando el continente llamado Pan-gea l. Durante el Paleozoico se fragmenta en cua-tro continentes, tres en el hemisferio Norte y unoen el Sur, que vuelven otra vez a juntarse a fina-les de esta era formando el continente Pangea II.Durante el Mesozoico se vuelve a fragmentar y laseparación entre los distintos continentes nos lle-ga hasta la actualidad en la era Cenozoica.
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Soluciones de las actividades
Durante el Precámbrico el clima fue frío y húme-do, más tarde, en el Paleozoico, se dio la alter-nancia de períodos cálidos y templados conépocas glaciares, que termina con glaciacionesen el continente Austral y clima cálido y desérti-co en el Norte. La mayor parte del Mesozoicofue cálido hasta el enfriamiento final y en el Ce-nozoico asistimos a un calentamiento paulatinodurante el Terciario, el clima se enfría al final deesta era y comienza una alternancia de períodosglaciares e interglaciares que dura hasta la ac-tualidad.
En el Precámbrico se origina la vida y podemosobservar las primeras bacterias, algas multicelu-lares y animales de cuerpo blando. En el Paleo-zoico se produce la expansión de los invertebra-dos, aparecen los primeros peces, anfibios,reptiles, helechos y gimnospermas. Durante elMesozoico tiene lugar la expansión de los hele-chos y equisetos, sustituidos más tarde por elauge de las coníferas, la aparición de angiosper-mas, la proliferación de los peces óseos, la ex-pansión y extinción de los grandes reptiles y laaparición de las primeras aves y mamíferos. Enel Cenozoico, la expansión de angiospermas yde los mamíferos y el origen del ser humano.
3. Los fósiles más abundantes en las rocas son lostrilobites, aunque también encontramos mu-chos braquiópodos. Debido a esa abundancia,nuestra elección serían los trilobites.
4.
El criterio que nos permie relacionarlas es quetodas las plantas tienen células eucariotas, reali-zan la fotosíntesis y tienen vasos conductores.
Todos los animales tienen células eucariotas. Ade-más, tienen tejidos y son heterótrofos.
5. Proterozoico: Precámbrico (1.930 m.a.). Cretácico:Mesozoico (80 m.a.). Cuaternario: Cenozoico(0,01 m.a.). Jurásico: Mesozoico (63 m.a.). Pér-mico: Paleozoico (45 m.a.). Ordovícico: Paleozoi-co (71 m.a.).
6. El superior corresponde al Precámbrico. El inter-medio, al Mesozoico. El inferior, al Paleozoico.
Test de capacidades (pág. 64)
1. Indican que dentro de la alternancia climáticaque ofreció el Paleozoico, el Carbonífero tuvoun período de clima cálido y templado.
Se formó carbón. Restos vegetales quedan en-te-rrados en depósitos sedimentarios y van ganandopoco a poco profundidad en unas condicionesanaerobias, en las que se da el ambiente adecua-do para las reacciones químicas necesarias, quetransforman esos restos orgánicos en carbón.
Se originan por un proceso de evaporación quese desarrolla en un período cálido del final delPaleozoico.
Estos fósiles son buenos indicadores de un climacálido.
Es un rasgo que caracteriza a los grupos anima-les que intentan independizarse del agua paracolonizar ambientes terrestres.
Estos rasgos se pueden interpretar como los ini-cios de los estomas y de los vasos conductoresde las gimnospermas actuales.
Las arcillas y los caparazones de crustáceos po-drían hacernos dudar en un principio sobre supertenencia a ambientes sedimentarios terres-tres o marinos, pero las huellas de los cuadrúpe-dos nos orientan definitivamente a pensar queesos nichos arenosos se depositaron en un am-biente específicamente terrestre.
Durante el Cuaternario se alternaron cuatroépocas muy frías, llamadas glaciares, con otrascuatro épocas, llamadas interglaciares, más cáli-das. Esta alternancia climática fue la causanteen esta época de la alternancia periódica entreformaciones vegetales con especies adaptadas atemperaturas bajas y otras formaciones, consti-tuidas por plantas que estaban adaptadas atemperaturas altas.
Plantas
Pteridófitos
Célulaseuca-riotas
X
Foto-síntesis
X
Vasosconduc-
tores
X
Flores Frutos
Gimnospermas X X X X
Angiospermas X X X X X
Animales
Invertebrados
Célulaseucariotas
X
Esqueletoóseo
Indepen-dencia
del agua
Peces X X
Anfibios X X
Reptiles X X X
Aves X X X
Mamíferos X X X
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Test de responsabilidad (pág. 65)
Esta parte del tema hace reflexionar al alumnadosobre la importancia del patrimonio geológico. Setiende a pensar exclusivamente en la conservaciónde especies y formaciones biológicas, sin reflexio-nar que gran parte de la historia de la Tierra haquedado registrada en restos inertes. Conservar losyacimientos de fósiles puede ayudar a obtener in-formación de gran interés científico.
Experiencia (pág. 65)
Esta práctica simula el depósito de materiales en unacuenca sedimentaria. Se intenta reflejar cómo losmateriales más pesados sedimentan primero y losmenos pesados se depositan más tarde. Se puedeintentar mezclar todos los materiales a la vez pero,para que se reflejase correctamente el proceso na-tural y quedasen los materiales claramente en esa ló-gica disposición, haría falta un gran volumen de aguay una mayor profundidad del recipiente.
MEDIO AMBIENTE EN EL AULA
¿Una nueva gran extinción?
La historia de la Tierra ha reflejado la desapariciónde grupos animales que dominaban la superficieterrestre, por ejemplo, el caso de los dinosaurios.¿Nos tocará «desaparecer» a nosotros de formanatural, como mantienen algunas teorías o sere-mos capaces de manejar el ambiente de tal maneraque podamos evitarlo? ¿Acaso, en vez de intentarevitarla, estamos potenciando con algunos factores«cotidianos» nuestra propia desaparición? Lo queparece evidente y necesario es que debemos respe-tar el ambiente en el que vivimos, llegar a un con-senso global de desarrollo sostenible que facilite lasatisfacción de las necesidades de la generaciónpresente sin comprometer la capacidad de las ge-neraciones futuras para satisfacer las suyas, en de-finitiva, vivir en armonía con el entorno. No dilapi-demos en el presente nuestro propio futuro. Lainvestigación trata estas cuestiones.
Actividades de refuerzo
• Un carrete fotográfico con la historia de laTierra y de la vida. Se puede construir una tiralarga de papel que contenga los acontecimientosmás importantes de la historia de la Tierra y de lavida. Luego se puede enrollar a modo de carretefotográfico para que lo primero que «salga delcarrete» sea el origen del planeta. Es recomenda-ble dibujar en el papel porque las fotografías pe-gadas se enrollan peor.
• Paneles con historia. Proponer a los alumnos yalumnas realizar paneles sobre las distintas erasde la historia de la Tierra. Reflejar siempre las cua-tro características que va marcando el libro: situa-ción de la litosfera, clima, flora y fauna, volcanes yterremotos. Buscar fotografías de los fósiles másimportantes de cada era (la fuente más indicadaes Internet).
• Juego cronológico. Los alumnos y alumnas po-drían inventar algún tipo de juego que asociaraacontecimientos de la historia de la Tierra y de lavida con eras o períodos determinados. Podría serun juego del tipo «preguntas y respuestas».
Actividades de ampliación
• Fabricando fósiles. Los alumnos podrían simularrestos fósiles. Se puede utilizar plastilina, arcilla,una pastilla de jabón o cualquier material fácil detrabajar. Después se puede completar la actividadcon un trabajo sobre el fósil sin olvidar la correctaclasificación del mismo.
• ¿Qué hubo aquí? Intentar reconstruir el ambien-te que hubo en la zona donde se sitúa el centro alo largo de las diferentes eras. ¿Qué climas ha habido en esta zona a lo largo de los diferentes períodos geológicos? ¿Qué especies vegetales yanimales se han ubicado en esta zona?
• Diaporama cronológico. Realizar una presenta-ción multimedia con música e imágenes que resu-ma la historia de la Tierra y de la vida. Importante:dejar clara la transición de unas eras a otras.
• La era que viene. Poner nombre a la próxima era(se puede dividir también en períodos) e intentarimaginar y debatir sobre los cuatro aspectos queva marcando la unidad a lo largo de todas laseras: situación de la litosfera, clima, flora y faunade la futura era.
Atención a la diversidad
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30
Objetivos
• Definir la célula como unidad mínima de la vida, aplicandoademás los postulados de la teoría celular a la descripciónde las células y de los seres vivos.
• Conocer claramente la anatomía celular, relacionandolos diferentes orgánulos y partes de la célula conlas funciones que llevan a cabo.
• Diferenciar los tipos de células: procariotas y eucariotas, y dentro de éstas, vegetales y animales.
• Describir la nutrición celular. Comprender el concepto de metabolismo y el acoplamiento entre las reacciones del catabolismo y el anabolismo.
• Analizar los procesos relacionados con la reproduccióncelular. Describir las diferentes fases de la mitosis y algunasde la meiosis, y explicar cuál es el objetivo de cada una deestas formas de división celular.
• Estudiar la relación de la célula con el medio.Describir las formas de respuesta de las células antelos estímulos que captan en el entorno.
Contenidos
CO
NC
EPTO
SPR
OC
EDIM
IEN
TOS
AC
TITU
DES
• Utilización de imágenes para poder reconocer algunas formas y procesos celulares.• Interpretación de algunos esquemas relacionados con la lección.• Análisis de tablas conceptuales de la lección.• Reconocimiento experimental de tipos celulares.
• Despertar el interés por el conocimiento de aquello que nos determina como parte del mundo vivo.• Concienciar sobre el importante papel que desempeña en la sociedad actual la investigación
científica sobre las características y los procesos relacionados con las células.
La célula04PROGRAMACIÓN DE AULA Y PROYECTO CURRICULAR
CLAVES CIENTÍFICAS
Nos adentramos en la Biología estu-diando la unidad funcional y estruc-tural mínima de los seres vivos, la cé-lula. En esta lección los alumnos yalumnas deben reflexionar sobre latrascendencia de la célula para elmundo de lo vivo, e intentar com-prender la complejidad celular encuanto a anatomía, diversidad ycumplimiento de funciones vitalescomo si de un completo ser vivo setratara: nutrición, reproducción y re-lación celular. Deben saber quemientras la célula es nexo común en-tre todos los seres vivos, parece queotras estructuras, los virus, desempe-ñan un papel fronterizo entre lo vi-vo y lo inerte. Los alumnos y alum-nas deben tener muy claro que no sepueden entender bien las claves dela Biología si previamente no se co-noce bien la célula, de ahí la impor-tancia de esta unidad.
• La teoría celular.• Las funciones celulares.• Membrana, citoplasma, núcleo y orgánulos celulares.• Célula vegetal y célula animal.• Nutrición y metabolismo celular.• El ciclo celular.• El material genético.• Mitosis y meiosis.• Respuesta celular a estímulos.
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31
• Comprender el proceso de división celular mitó-tico.
• Comprender el proceso de división celular meió-tico.
• Explicar las respuestas celulares a determinadosestímulos.
Actividades
Actividades de desarrollo
A lo largo del desarrollo didáctico de esta unidad po-dríamos ir completando un gran esquema que refle-jase con claridad los conceptos más importantes.
Actividades de refuerzo
Construir una célula con porespán, plastilina, arcillau otros materiales, diferenciando partes y orgánu-los. Otra posibilidad sería realizar distintos panelesque contengan cada uno un concepto importantede la lección.
Actividades de ampliación
Se pueden realizar más prácticas en el laboratorio,además de la que recomienda el libro de texto, porejemplo se podrían preparar y observar algunas cé-lulas de otros tejidos vegetales distintos del epidér-mico o algunas células de tejidos animales, comolas de nuestra propia mucosa bucal o las de tejidosdiversos de diferentes animales.
Contenidos transversales
Ciencia-tecnología-sociedad
Los avances tecnológicos permiten cada vez un ma-yor conocimiento del mundo celular. Desde los pri-meros microscopios, desde las primeras técnicas ci-tológicas, ha pasado ya mucho tiempo. Hoy, mejoresaparatos y mejores técnicas de trabajo han dando susfrutos y se han realizado trascendentes descubri-mientos en el campo de la citología. Ya miramos alas estrellas, al universo galáctico, pero aun así no de-bemos olvidarnos de progresar aún más en la obser-vación del universo celular. Cada elemento de cadacélula desempeña un papel importante para el des-arrollo de cada vida y muchos de esos papeles es-tán aún por descubrir. Serán ciertamente los avancestecnológicos los que nos ayudarán a progresar aúnmás en el estudio de las células.
Educación para la salud
Conocer las funciones vitales celulares es importan-te, ya que lo que hace un ser vivo lo hace tambiénla célula. Un ser vivo se nutre, tiene un metabolis-mo y la célula también. Un ser vivo se reproduce yla célula también. Un ser vivo se relaciona con elmedio y la célula también. De este modo, podría-mos decir que la salud de los seres vivos guardatambién relación con la salud de sus células. El he-cho de conocerlas muy bien anatómica y funcional-mente, puede servirnos de ayuda para comprenderotros aspectos relacionados con nuestra salud.
Criterios de evaluación
• Definir correctamente la célula como unidadfuncional y estructural de la vida.
• Conocer la anatomía celular.
• Diferenciar los tipos de células.
• Reconocer los procesos de intercambio de sus-tancias en la nutrición celular.
• Describir las características más importantes delmetabolismo celular.
• Entender la estructura y función del material ge-nético celular.
NIVEL Y DIFICULTAD DEL TEMA
Un elemento clave encuanto a la dificultad deltema es el habitual con-cepto erróneo, inducido aveces por las representa-ciones de los libros, rela-cionado con la bidimen-sionalidad de la célula.Tratar de hacer entendera los alumnos que las cé-lulas tienen volumen, noson seres «planos».
12
1 y 2
31
1 y 2
213
1 y 21 y 2
25 y 6
34
3 y 4
B M AActividadesES, pág. 70T1, pág. 73T2, pág. 75T3, pág. 77T4, pág. 80T5, pág. 81TC, pág. 83
1-3 4TP, pág. 84XTR, pág 85XEX, pág 85
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Presentación del Bloque II (pág. 68)
Las páginas 68 y 69 presentan una introduccióngeneral al bloque de temas dedicados a aspectosfundamentales en Biología, como lo son la célula,la genética y la evolución. Sirven de presentación yde exploración de conocimientos previos, por tan-to, las soluciones propuestas a continuación sonsólo orientativas. Es posible encontrar una gran di-versidad de respuestas en función de los conoci-mientos de los alumnos y de su interés por el tema.
1. a) La célula es la estructura más pequeña dota-da de vida. Se compone de membrana plas-mática, citoplasma y núcleo.
b) No, no todas las células son iguales. Sí, hay se-res vivos con una sola célula. No, en un ser vivo pluricelular las células no son idénticas.
c) Material genético en ambos casos. El mismo.
2. a) Porque información genética de los padres estransmitida a los hijos.
b) No, ni son todos iguales entre sí, ni son idén-ticos a los progenitores. Tienen en común lascaracterísticas propias de la especie y cam-bian aquellos caracteres hereditarios que es-tán sujetos a variabilidad genética.
c) Sí, un hombre y una mujer morenos puedentener un hijo rubio si se dan las característi-cas hereditarias adecuadas.
3. a) El clavel cultivado ha ganado pétalos, tienecolores muy diversos y más intensos y resistemás tiempo cuando se corta.
b) A lo largo de los años, los floricultores hanseleccionado aquellos ejemplares con mejoraspecto. Han producido cambios en el núme-ro de pétalos, en la cantidad y calidad de co-lores y en la resistencia tras su corte. Cultivanclaveles con variaciones que aparecen al azary que en la naturaleza no se hubieran mante-nido, porque no son realmente ventajosas.
c) La naturaleza podría llevar a cabo dicho proceso manteniendo aspectos que fueranventajosos, aparecidos por cambios al azar.Porque si es realmente una variación ventajo-sa, va a ayudar a dejar un mayor número dedescendientes a la siguiente generación conesa misma información genética.
Expresa lo que sabes (pág. 70)
1. Respuesta libre.
Todas ellas son células eucariotas, heterótrofas,y animales, pero, al margen de esas característi-cas comunes, el organismo de un niño está for-mado por tipos celulares distintos.
Epiteliales, musculares, óseas, nerviosas, etc.
2. No, no todas las células son iguales.
Membrana exterior, citoplasma, material genéti-co y cumplen las funciones vitales.
Eucariotas o procariotas en función de si tieneno no un núcleo diferenciado. Autótrofas o hete-rótrofas si incorporan sólo materia inorgánica ala hora de realizar su nutrición o también incor-poran materia orgánica.
¿Qué debes saber? (pág. 71)
RECUERDA Y RESPONDE. Diversidad celular
Son eucariotas, heterótrofas, no tienen pared celu-lar, carecen de plastos, sólo presentan pequeñasvesículas y tienen centriolos.
RECUERDA Y RESPONDE. Tamaños
Para poder ver las células se utilizan microscopios.Las unidades de longitud en el estudio de las célulasson el nanómetro, la micra y el milímetro. 1 nm ��10�9 m, 1 micra � 10�6 m y 1 mm � 10�3 m.
TAREA 1Panorama: La célula. Unidadfuncional y estructural de la vida(pág. 72)
Actividades
Comprender
1. No, porque la teoría celular nos dice que todoslos seres vivos tienen células y toda célula pro-viene de otra célula. Por ello, sabemos que noes posible la aparición de vida espontánea, par-tiendo de la nada.
2. Respuesta gráfica. Seguir un modelo similar alde la página 82 del libro del alumno.
Soluciones de las actividades
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Explicar
3. 1 milímetro � 103 micras. Si cada célula de lapiel mide 15 micras de longitud, en una distan-cia de 1.000 micras caben 66 de estas células.
TAREA 2Anatomía de la célula (pág. 74)
Actividades
Recordar
1. Modelo de resumen. Los alumnos pueden reali-zar uno mucho menos completo, o presentarlocomo un esquema o un cuadro.
La membrana plasmática es una lámina forma-da por una doble capa de fosfolípidos y proteí-nas que separa el interior y exterior celular. Re-gula todo el intercambio de sustancias entre elinterior y el exterior celular, protege a la célula yla identifica frente a otras células.
La pared celular es una lámina dura de celulosaque tienen las células vegetales cubriendo lamembrana plasmática.
El citoplasma es la zona situada entre la mem-brana plasmática y la membrana nuclear, estáocupada por un fluido (hialoplasma) donde se en-cuentran los orgánulos y los filamentos de pro-teínas que dan forma a la célula (citoesqueleto).
Los ribosomas son partículas esféricas con dos su-bunidades de tamaño diferente, muy abundan-tes, libres en el citoplasma o asociadas a mem-branas. Se encargan de la síntesis de proteínas.
El retículo endoplasmático es un conjunto demembranas que limita cavidades, tubos y cister-nas comunicadas entre sí, y con la membrana plas-mática y con la nuclear. Existen dos tipos: re-tículo endoplasmático rugoso, próximo al núcleoy en contacto con su envoltura, con ribosomasadosados a sus membranas; y retículo endoplas-mático liso, alejado del núcleo y sin ribosomas.
La función del retículo endoplasmático es eltransporte de sustancias, especialmente de lasproteínas fabricadas por los ribosomas de sumembrana.
El aparato de Golgi está formado por vesículasque se apilan entre sí, denominadas dictioso-mas, rodeadas de otras vesículas de menor ta-
maño (las vesículas de secreción). Almacena sus-tancias procedentes del retículo endoplasmáticoque generalmente van a ser secretadas al exte-rior de la célula.
El centríolo es un orgánulo exclusivo de las célu-las animales. Es una estructura cilíndrica próximaal núcleo, que interviene en la división celular.
Tanto cilios como flagelos son prolongacionesde la membrana plasmática. En sus bases se en-cuentran estructuras similares a los centriolos yambos están relacionados con el movimientocelular. Sin embargo, mientras que los cilios sonnumerosos y cortos, los flagelos son muy largosy se presentan en menor número.
Las vacuolas son bolsas limitadas por una mem-brana que acumulan en su interior sustancias dereserva o de desecho. El sistema vacuolar estámucho más desarrollado en las células vegetalesque en las animales.
Las mitocondrias son unas estructuras de formaovoide. Están limitadas por una doble membra-na, una exterior lisa y otra interior que formapliegues hacia dentro, denominados crestas mi-tocondriales. Dentro queda un espacio, la ma-triz. En las mitocondrias se producen la mayorparte de las reacciones metabólicas destinadas ala obtención de energía para la actividad celular.
Los plastos son orgánulos generalmente ovoi-des, presentes únicamente en células vegetales,los más importantes son los cloroplastos, quecontienen la clorofila y en ellos se produce la fo-tosíntesis.
La membrana nuclear es la estructura que rodeaal núcleo celular, es doble y está perforada porporos. Comunica con el retículo endoplasmáticorugoso. Su función es regular el intercambio desustancias entre núcleo y citoplasma.
Un nucleolo es una estructura esférica sin mem-brana formada por ácidos nucleicos y proteínas.
En el interior del núcleo se encuentra una sustan-cia, la cromatina, que está constituida por ADNy proteínas. Es la sustancia que almacena, codifi-cada en su molécula, la información genética.
2. La cromatina es una sustancia amorfa que ocu-pa la mayor parte del núcleo. Está formada porADN asociado a proteínas. Estas cadenas deADN contienen la información genética de lacélula.
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Soluciones de las actividades
Los cromosomas se visualizan durante la divisióncelular y son estructuras gruesas y visibles queprovienen de la condensación de la cromatina.
Comprender
3. Fotosíntesis: cloroplastos. Intercambio de sus-tancias: membrana plasmática. Información ge-nética: núcleo. Síntesis de proteínas: ribosomas.Respiración: mitocondrias. Transporte: retículoendoplasmático. Digestión: lisosomas.
4. La función del aparato de Golgi es almacenarsustancias que generalmente van a ser secreta-das al exterior de la célula. El páncreas produceel jugo pancreático que interviene en el procesodigestivo humano, por lo que las células del pán-creas tienen muy desarrollado el aparato de Gol-gi con el objetivo de poder almacenar ese jugopara cuando se necesite realizar dicha función.
TAREA 3La nutrición celular. Metabolismo(pág. 76)
Actividades
Comprender
1. Las células almacenan dicha energía química enforma de ATP (adenosín trifosfato), que es unamolécula que almacena energía en sus enlaces.
Las enzimas son las proteínas que controlan to-das las reacciones del metabolismo celular.
Explicar
2. Son dos procesos del metabolismo celular, peromientras el anabolismo produce moléculas parala construcción de la propia materia celulary consume energía, el catabolismo degrada mo-léculas complejas y libera energía.
Ambos procesos incorporan materia inorgánicapara realizar la nutrición celular, pero el meta-bolismo heterótrofo también incorpora materiaorgánica para tal fin.
La energía solar es energía radiante, y compren-de energía luminosa y calor. Sólo la energía lu-minosa es utilizada por los seres fotoautótrofos,con el objetivo de transformarla, durante el pro-ceso fotosintético, en energía química utilizablepor los mismos.
TAREA 4La reproducción celular. Mitosis y meiosis (pág. 78)
Actividades
Recordar
1. Su número haploide sería 13 cromosomas.
El número de pares de cromosomas homólogossería 13. Los 26 cromosomas forman 13 parejas.
Al final de la primera división meiótica tendría13 cromosomas.
El número de cromosomas en cada una de lascuatro células que se producen tras su procesomeiótico completo sería 13 cromosomas.
Comprender
2. Porque una célula haploide sólo presenta unaserie de cromosomas y, por ello, en la anafase Ide la meiosis no pueden emigrar a los polos cro-mosomas homólogos enteros.
3. Proceso a llevar a cabo por el alumno. Vigilar lasimulación fase a fase en ambos procesos y al fi-nal deberían aparecer dos células con cuatrocromosomas después del proceso mitótico ycuatro células con dos cromosomas después delproceso meiótico.
TAREA 5Las funciones de relación en la célula (pág. 81)
Imagen activa 1. Ameba
A pesar de ser unicelular, debe tener mecanismosde obtención de información del entorno y poderllevar a cabo respuestas adecuadas, aunque seránbastante simples.
Actividades
Recordar
1. Las respuestas de las células a los diferentes estí-mulos del medio pueden ser muy distintas ypueden manifestarse en cambio de forma, mo-vimiento, cambios en el metabolismo, secrecio-nes, etc.
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En algunas ocasiones, cuando las condicionesambientales son muy adversas, las células se en-quistan, recubriéndose de una pared protectoradura y resistente, y reduciendo al mínimo su ac-tividad metabólica.
2. Que no se conseguiría el funcionamiento inte-gral y coordinado de tejidos y órganos.
A estímulos químicos en el primer caso y a estí-mulos luminosos en el segundo.
Actividades de la unidad
Test de conocimientos (pág. 83)
1. El retículo endoplasmático rugoso se encuentrapróximo al núcleo y es un conjunto de membra-nas que limita a cavidades, tubos y cisternas co-municadas entre sí y con la membrana nuclear.
La cromatina es una sustancia amorfa que ocu-pa la mayor parte del núcleo y está formada porADN asociada a proteínas.
La membrana plasmática es una lámina forma-da por una doble capa de fosfolípidos y proteí-nas que separa el interior y exterior celular.
La membrana nuclear es la estructura que rodeaal núcleo celular, es doble y está perforada porporos.
Los tilacoides son las láminas y sacos aplanadosque forma la membrana interior de los cloro-plastos.
Los ribosomas son partículas esféricas formadaspor dos subunidades de diferentes tamaños quese encuentran en gran número en el citoplasmao asociadas a membranas.
El aparato de Golgi es un conjunto de vesículasque se apilan entre sí, denominadas dictioso-mas, rodeadas de otras vesículas de menor ta-maño (las vesículas de secreción). Se encuentranormalmente cerca del retículo endoplasmático.
El nucleoplasma es la sustancia que ocupa el in-terior del núcleo celular donde se encuentraninmersos la cromatina y el nucléolo.
Las crestas mitocondriales son los pliegues queforma la membrana interior de las mitocondrias.
2. Arriba, mitocondria (izquierda) y flagelo (dere-cha). En el centro, aparato de Golgi (izquierda) ycloroplasto (derecha). Abajo, retículo endoplas-
mático rugoso (izquierda) y centríolo (derecha).Ver la página 75 del libro del alumno para laspartes que se pueden identificar en cada uno.
3. Porque la mitosis es una división celular conser-vadora, es decir, las células hijas que se formanconservan el mismo número de cromosomas eidéntica información genética que la célula quelas origina.
Porque al principio, las primeras células genera-das de una misma célula huevo son totipoten-ciales, no están aún tan diferenciadas, pero,poco a poco, las células que posteriormente sevan produciendo van expresando únicamente lainformación que requieren las característicaspropias de los tejidos y órganos de los que van aformar parte.
4. El cariotipo pertenece a una célula diploide por-que se puede observar perfectamente la exis-tencia de dos series de cromosomas iguales dosa dos.
Porque en las células diploides se pueden obser-var parejas de cromosomas homólogos igualesdos a dos.
5. Las reacciones primera y tercera son reaccionescatabólicas porque degradan moléculas comple-jas liberando energía y las reacciones segunda ycuarta son reacciones anabólicas porque produ-cen moléculas complejas consumiendo energía.
6.
Mientras que después del proceso mitótico debenquedar dos células de idéntica información a la cé-lula original, tras el desarrollo del proceso meióti-co deben quedar cuatro células con la mitad de lainformación genética de la célula original.
En la anafase I, los cromosomas no se rompenen sus cromátidas, sino que emigran enteros alos polos, de tal forma que, si un cromosomaemigra a un polo, su homólogo lo hace al
Mitosis
Pueden realizarla todas las células
Se produce una sola división
Resultan dos células hijas
Mantenimiento total de la información genética
Meiosis
Sólo la realizan células diploides
Se producen dos divisionessucesivas
Resultan cuatro células hijas
La información genética se reduce a la mitad
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opuesto. Como consecuencia de ello, en estafase tienen lugar la reducción del número decromosomas a la mitad. Este proceso sucedepara conseguir el objetivo de la meiosis, que noes otro que obtener la división del material ge-nético en las células hijas.
La meiosis se produce para que en la fecunda-ción se restablezca el número total y correcto decromosomas que debe tener nuestra célula hue-vo inicial (46 cromosomas): la mitad de los cro-mosomas provienen del hombre y la otra mitadde la mujer y así, normalmente, no hay ni cro-mosomas de más ni de menos, que tan gravesproblemas podrían acarrear. Sin la meiosis, en lafecundación humana se produciría una célulahuevo inicial con 92 cromosomas. Si se produje-ra un proceso meiótico durante el crecimientode un tejido no sexual, las células así obtenidascarecerían de la mitad de la información necesa-ria para desarrollar las características propias deltejido del que van a formar parte.
Test de capacidades (pág. 84)
1. Es una célula eucariota. No se distinguen cloro-plastos ni pared celular, por ello se puede pen-sar que es una célula animal. En la fotografía sólo se aprecian la membrana plasmática, el nú-cleo y algunas vacuolas.
2. El protozoo y las bacterias son organismos uni-celulares (aunque éstas vivan agrupadas). El teji-do pertenece a un organismo pluricelular.
Las bacterias son procariotas. El protozoo y eltejido están formados por células eucariotas.
Las bacterias pueden ser autótrofas o heterótro-fas, los protozoos son heterótrofos y el tejido,por la forma poligonal de sus células, parece ve-getal y, por lo tanto, autótrofo.
3. Es una reacción catabólica, consiste en la degra-dación del adenosín trifosfato en adenosín di-fosfato + ácido fosfórico, con la consiguiente li-beración de energía. La doble flecha expresaque el ADP se puede convertir, a su vez, en ATP,en este caso con aporte de energía.
El ATP es la forma de almacenamiento de ener-gía química que utilizan las células, es como una«moneda» energética. Los enlaces en esta mo-lécula son ricos en energía.
4. Completar el dibujo poniendo encima de cata-bolismo «moléculas complejas» y debajo «molé-culas simples», y poniendo encima de anabolis-mo «moléculas para la construcción de la propiamateria celular» y debajo «moléculas simples».
Porque la energía y los productos que se gene-ran en reacciones catabólicas son utilizados enreacciones anabólicas.
Energía en forma de ATP.
No, porque desconocemos la fuente primaria demateria y energía, no sabemos si es el alimento(como en una célula heterótrofa) o materia inor-gánica junto con energía luminosa (como enuna autótrofa). Habría que añadir la fotosíntesisal esquema, como parte del anabolismo, comofuente de moléculas simples que podrían serconvertidas en la propia materia de la célula.
Test de responsabilidad (pág. 85)
En este apartado se trabaja el cáncer como enfer-medad celular y se investiga en los factores que pue-den determinar su desarrollo. Ni que decir tiene quedebemos resaltar la trascendental importancia de to-dos los esfuerzos humanos y económicos que se lle-van a cabo en la investigación de las causas exac-tas del cáncer, así como en sus posibles soluciones.
Experiencia (pág. 85)
Siguiendo los pasos marcados en la experiencia po-demos observar células epidérmicas vegetales. In-vestigar las variaciones en los distintos tipos de ho-jas, no sólo de diferentes tipos de plantas, sinoincluso dentro de una misma planta.
SALUD EN EL AULA
Los virusEstas estructuras acelulares se encuentran en lafrontera de la vida, y son, por cierto, estructuras degran diversidad. Normalmente no se consideran se-res vivos. Aparecen siempre asociados a malas si-tuaciones, pero ¿sólo causan enfermedades? ¿Nopuede servirnos para algo su especial metabolis-mo? ¿Acaso no hemos descubierto aún su verda-dero potencial como lo hemos hecho con las bac-terias? Debemos investigar este interesante grupode estructuras, ya que quizá en un futuro no tan le-jano sean la base para la solución de importantesproblemas de nuestra salud.
Soluciones de las actividades
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Actividades de refuerzo
• Glosario conceptual de autoevaluación. Debidoa la gran complejidad terminológica de esta unidad,puede ser interesante volver a realizar un glosariocon fichas en las que aparezca cada concepto y sudefinición. Al finalizar el estudio de la unidad sepuede proponer a los alumnos y alumnas un con-trol simple, sacando algunas de las fichas y pidién-doles que expliquen de forma sencilla los conceptoscorrespondientes.
• El mundo celular. Podemos construir con dife-rentes materiales: porespán, plastilina, arcilla, etc.,una «gran célula» en la que debe quedar clara-mente reflejada la anatomía celular. Sería conve-niente jugar con una amplia variedad de colorespara diferenciar todas las estructuras. Un objetivoimportante que tiene esta actividad es reflejar elaspecto tridimensional que tienen las células, ca-racterística a menudo olvidada por los alumnos yalumnas, y que ya mencionamos en el apartadosobre la dificultad del tema. Proponerles que reali-cen esta actividad de forma cooperativa y en equi-po, inspirándose en los dibujos que aparecen en launidad.
• Juego celular estructura-función. Diseñar al-gún tipo de juego en el que se relacionen las dife-rentes estructuras celulares con su función en lacélula. El modelo de juego puede ser sugerido porlos alumnos. Cartas o fichas de dominó «celula-res» pueden ser muy adecuadas para desarrollareste juego. El más simple consistiría simplementeen el juego de las parejas (uniendo, por ejemplo,estructuras con sus funciones), pero podemospensar en algún sistema que lo complique (gru-pos de fichas, formas de puntuación, etc.).
• Paneles sobre funciones vitales celulares. Losalumnos pueden realizar unos paneles en los quese visualice la correspondencia entre las funcionesvitales de los seres vivos con las funciones vitalescelulares, debiendo reflejar los procesos y orgánu-los celulares implicados en las mismas.
• Paneles para la diferenciación de los distintostipos o grupos de células. Con hojas de trans-parencias de acetato, los alumnos pueden realizarunos paneles dobles en los que se analicen seme-janzas y diferencias entre una célula procariota yuna eucariota, y entre una célula vegetal y unaanimal. Se pueden realizar con dos transparen-cias, que irán levantando o añadiendo, según lascaracterísticas que se determinen para cada unode los paneles dobles.
Actividades de ampliación
• Electrotablero celular. Vamos a trabajar sobrela base de un marco de madera sobre el que colo-camos una tabla y encima de la misma una ima-gen de una célula animal o vegetal. Situamos pe-queñas chinchetas metálicas en aquellos puntosde la anatomía celular que nos interese destacar.Colocamos una lista con los nombres de los pun-tos anatómicos celulares destacados, y pinchamosotra chincheta metálica al lado de dichos nom-bres. En una de las esquinas colocamos una pe-queña luz (valdría con una bombilla de las de losjuguetes). Por debajo del marco realizamos las co-nexiones eléctricas necesarias para que cuando sepongan correctamente en contacto un punto dela anatomía celular con su correspondiente nom-bre se encienda la luz. Opcionalmente se puedeincluir también algún tipo de sonido o complicarde cualquier otro modo el entramado eléctrico delsistema.
• Citología hoy día. Los alumnos pueden investi-gar en Internet sobre los descubrimientos más im-portantes que se están llevando a cabo en los últi-mos tiempos en el campo de la Citología, pararealizar un trabajo sobre dichos descubrimientos.Es muy importante siempre dejar claro el objetivobuscado por los científicos en sus investigaciones,así como las posibles aplicaciones derivadas de lasmismas.
• Histología. Nuestros alumnos pueden realizar in-vestigaciones sobre distintos tipos de tejidos: teji-do nervioso, tejido epitelial, tejido muscular, etc. yal final realizar una exposición oral en el aula apo-yados por dibujos, transparencias e incluso algúntipo de experiencia.
• Técnicas citológicas. Los alumnos pueden practi-car algunas técnicas utilizadas para una correcta vi-sualización de las preparaciones microscópicas: lautilización del microtomo, los diferentes reactivos yprocedimientos utilizados para las distintas tincio-nes, la optimización del microscopio, etc.. Se pue-den organizar unas sesiones para visualizar prepa-raciones realizadas por los propios alumnos yalumnas, complementarias a la experiencia citadaen el libro.
• Historia del microscopio. Desde las primeras lu-pas hasta los microscopios electrónicos. Realizarun trabajo sobre la historia de esta fundamentalherramienta para el campo de la citología. Pareceimportante reflejar su coevolución con el desarro-llo de una disciplina de la Física, la óptica.
Atención a la diversidad
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Objetivos
• Manejar el vocabulario y las formas de representaciónrelacionadas con la Genética.
• Reconocer la existencia de caracteres hereditarios en los seres vivos. Mencionar algunos de ellos, propios de la especie humana.
• Conocer las leyes de Mendel.
• Resolver problemas relacionados con la herencia.
• Asociar la información genética al ADN y a los cromosomas.
• Comprender cómo se transmiten los caracteres hereditarios en el ser humano.
• Conocer las mutaciones y algunas de sus formasprincipales.
Contenidos
CO
NC
EPTO
SPR
OC
EDIM
IEN
TOS
AC
TITU
DES
• Utilización de imágenes para poder reconocer algunas formas y procesos celulares.• Interpretación de algunos esquemas relacionados con la lección.• Análisis de la información reflejada en cuadros relacionados con la lección.• Reconocimiento de información en tablas relacionadas con la lección.
• Interés por el conocimiento de los procesos y estructuras que guardan relación con la transmisiónde información de una a otra generación.
• Concienciar sobre el importante papel que desempeña en la sociedad actual la investigación cien-tífica sobre las características y los procesos relacionados con la herencia.
La herencia05PROGRAMACIÓN DE AULA Y PROYECTO CURRICULAR
CLAVES CIENTÍFICAS
El objetivo de esta unidad es asentarunos conocimientos claros sobre di-ferentes aspectos que guardan rela-ción con la herencia. Los alumnosvan a estudiar desde los orígenes dela genética hasta sus aplicacionesmás actuales. Deben reflexionar so-bre la importancia de todos y cadauno de los aspectos tratados en launidad, no sólo a un nivel indivi-dual, sino también a un nivel evolu-tivo de las especies (ya veremos másadelante cómo la evolución se apoyaen una base hereditaria). Hablare-mos de genoma humano, manipula-ción genética, terapia génica, ali-mentos transgénicos, clonación, unvocabulario nuevo que crece día adía al igual que crecen los conoci-mientos en este campo... ¡Si Mendellevantara la cabeza...!
• Vocabulario genético. Esquemas y formas de representación propios de la genética.• Las leyes de Mendel.• La codominancia.• El ADN. • Los cromosomas. Genes y alelos.• Herencia del sexo y herencia ligada al sexo en la especie humana.• Herencia poligénica humana.• Herencia multialélica humana.• Las mutaciones.
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Actividades
Actividades de desarrollo
Aprovechando cualquier momento a lo largo deldesarrollo didáctico de esta unidad, deberíamosdejar completamente claros los tres tipos de esque-mas que ofrecen información genética: los cruces,los cuadros de Punnet y los árboles genealógicos.La mejor forma de afianzar conceptos es ir resol-viendo las diferentes actividades que ofrece ellibro, pudiendo ampliar con algunos problemasmás y, si es posible, desarrollar la experiencia.
Actividades de refuerzo
Se pueden construir unos paneles que reflejen losdistintos tipos de esquemas que ofrecen informa-ción genética. Se puede proponer un juego de vo-cabulario genético y también se incentivar la inven-ción de problemas de fácil resolución.
Actividades de ampliación
Se puede realizar un trabajo de investigación sobrelos últimos descubrimientos y aplicaciones en estecampo, o bien sobre los investigadores más famo-sos relacionados con la genética y sus descubri-mientos. Se puede incentivar la invención de pro-blemas de alto grado de dificultad.
Contenidos transversales
Ciencia-tecnología-sociedad
Los avances tecnológicos permiten cada vez unmayor conocimiento del mecanismo de la herenciay de sus potenciales aplicaciones. Desde que Men-del publicó sus investigaciones, en 1866, hasta elreciente descubrimiento del genoma humano sehan ido sucediendo diferentes logros en estrecharelación con el desarrollo de la tecnología. Las me-joras en técnicas y herramientas para la investiga-ción han posibilitado en los últimos tiempos un im-pulso muy importante en este campo.
Educación para la salud
Una gran parte de las posibles aplicaciones de lagenética guarda relación con la salud humana. Pre-venir enfermedades hereditarias o la terapia génicason claros exponentes de los importantes avancesque se están realizando en esta disciplina científica.Ni que decir tiene que todo esfuerzo económico yhumano que se centre en la mejora de nuestra sa-lud es positivo, más aún cuando se ha llegado enlos últimos años a unos niveles de actuación im-pensables no hace tanto tiempo. Posiblemente, enun futuro no tan lejano, las aplicaciones genéticaspermitan desarrollar tratamientos y técnicas tera-péuticas para enfermedades que actualmente sonincurables
Criterios de evaluación
• Definir correctamente los conceptos básicos rela-cionados con la herencia.
• Entender los sistemas de representación de in-formación genética.
• Comprender las leyes de Mendel.
• Reconocer las características del material heredi-tario.
• Explicar la transmisión de los caracteres en el serhumano.
• Describir las características más importantes delas mutaciones.
• Resolver problemas relacionados con la herencia.
NIVEL Y DIFICULTAD DEL TEMA
Para el correcto entendi-miento de esta unidad esmuy importante conocerel vocabulario básico quese utiliza. Trabajamos eneste tema con los compo-nentes hereditarios, conlas bases de la genética, elADN, estructura portado-ra de la información ge-nética y entender que laexpresión fenotípica delgenotipo (algo, en suma,molecular) es lo que determina formas, colores,aspectos, comportamientos, etc., puede ser com-plicado para los alumnos y alumnas.
1111
1 y 2
1, 6
1 y 22 y 4
22 y 3
23
2, 3,5 y 7
33
3
4 y 8
B M AActividadesES, pág. 88T1, pág. 91T2, pág. 93T3, pág. 95T4, pág. 97T5, pág. 99
TC, pág. 101
1 y 2 3TP, pág. 100XTR, pág. 103XEX, pág. 103
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Expresa lo que sabes (pág. 88)
1. Porque esa característica debe estar controladapor algún factor que, a su vez, presenta gran di-versidad. Depende de la información genética.
Porque con esa estructura se puede dividir conmayor facilidad, repartiéndose mejor entre lascélulas hijas.
Que está asociada a factores hereditarios.
2. Se transmiten de padres a hijos: color de losojos, número de huesos del cuerpo, color delpelo, posición de las orejas. No se transmiten depadres a hijos: musculatura del atleta (se trans-miten el número de músculos del cuerpo perono su desarrollo), inteligencia (se transmiten elnúmero y la organización de las neuronas delencéfalo, pero no el alto desarrollo de las mis-mas o el número de conexiones que pueden es-tablecer), los tatuajes (son marcas posteriores alnacimiento y que no se rigen por factores here-ditarios), y la obesidad (se transmite la informa-ción para tener células adiposas, pero no el he-cho de que éstas adquieran más desarrollo).
¿Qué debes saber? (pág. 71)
PIENSA Y RESPONDE. La mitosis
Sí, en principio, todas las células pueden duplicarsu material genético para dividirse. De hecho, to-das lo hacen durante el desarrollo embrionario,hasta que se alcanza el número celular adecuado.
No, sólo se dividen por meiosis las células que vana formar los gametos.
No, sólo los gametos pueden participar en la fe-cundación.
Imagen activa. Manada de caballos
Los caballos se encuentran en proporción 1/20, esdecir, por cada caballo blanco hay 20 castaños.
Hay un 4,76 % de caballos blancos.
La probabilidad de coger un caballo al azar y quesea castaño es de 160/168 y de que sea blanco, de8/168. Para calcularla aplicamos la fórmula mate-mática de la probabilidad: número de casos favora-bles a un suceso (8 en el caso de los caballos blan-cos) partido por el total de casos posibles (168).
TAREA 1Panorama: Conceptos básicos de genética (pág. 90)
PIENSA Y RESPONDE. Una familia Real
Se transmite la forma de la nariz y los labios. Pode-mos predecir nuevos casos realizando un árbol ge-nealógico de la familia, observando el comporta-miento del carácter y determinando la probabilidadde aparición de futuros individuos. Este estudio nosirve para rasgos no hereditarios, porque éstos notrascienden en la información genética que fluye deuna a otra generación.
Actividades
Recordar
1. Llamamos gen a cada fragmento del ADN del nú-cleo celular en el que está localizada la informa-ción para un carácter. Se simboliza con letras:A, a, B, b, etc. Hay siempre una pareja de genespara cada carácter. Cada uno de esos genes, ale-los, de esa pareja puede ser de tipo dominante(impide la expresión del compañero en su pare-ja) y se simboliza con letras mayúsculas, A, B...o de tipo recesivo (no se expresa si su compañe-ro de pareja es dominante) y se simboliza conletras minúsculas, a, b, etc. Si un individuo paraun carácter determinado tiene los dos alelos igua-les, decimos que el individuo es homocigótico ode raza pura para ese carácter, y se simboliza conparejas de letras iguales, AA, aa, BB, bb, etc. Siun individuo para un carácter determinado tie-ne los dos distintos, decimos que el individuo esheterocigótico o híbrido para ese carácter y sesimboliza con parejas de letras una mayúscula yotra minúscula, Aa, Bb, etc.
2. Se colocan los padres indicando sus fenotipos ysus genotipos, separados por un aspa (�).
Se indican los gametos que produce cada unocon sus genotipos y porcentajes.
Se combinan mediante flechas cada gameto depadre con cada uno de la madre, y viceversa,para obtener las combinaciones posibles.
Se indican los hijos resultantes con sus genoti-pos, fenotipos y porcentajes de ambos.
3. Respuesta personal.
Soluciones de las actividades
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Comprender
4. Porque hay que colocar en la primera columnalos gametos posibles del padre, y en la primerafila, los gametos posibles de la madre.
Significa que existe la posibilidad de que la mi-tad de los descendientes de dos individuos ca-rezcan de pigmentación.
TAREA 2¿Qué investigó Mendel? (pág. 92)
Observación
1. Se siembra una semilla, germina una nuevaplanta, se desarrollan sus aparatos reproducto-res, se produce una polinización, el polen fecun-da al óvulo y se genera una nueva semilla paracomenzar el ciclo de nuevo.
Porque es fácil de cultivar, tiene caracteres fácil-mente distinguibles y produce muchos descen-dientes.
2. Mendel seleccionó siete caracteres de los gui-santes:
– Textura de la semilla.
– Color de la semilla.
– Color de los pétalos.
– Forma de la vaina.
– Color de la vaina.
– Lugar de floración.
– Longitud del tallo.
Actividades
Recordar
1. Ley de la uniformidad: si se cruzan dos indivi-duos diferentes pero homocigóticos (de razaspuras), su descendencia es uniforme (todosiguales). En el cruce de dos individuos distintospara un mismo carácter (pero de raza pura), to-dos sus descendientes salen iguales para ese ca-rácter. Cruzo una planta con fruto de piel lisa(puro para el carácter del aspecto exterior de lapiel del fruto y dominante) con una planta confruto de piel rugosa (puro para el carácter delaspecto exterior de la piel del fruto y recesivo) ytodos los descendientes salen con la forma de lapiel del fruto lisa.
Ley de la segregación independiente: los dosfactores hereditarios que informan sobre unmismo carácter no se fusionan, y durante el pro-ceso de formación de los gametos se segregan,o sea, se separan. Los descendientes híbridospara un carácter (llevan la información genéticade las dos posibilidades de expresión) separandicha información en la gametogénesis. Lasplantas de piel de fruto lisa obtenidas anterior-mente son híbridas. Cuando se desarrollen susaparatos reproductores y generen óvulos y es-permatozoides, unos portarán la información«lisa» y otros portarán la información «rugosa».
Ley de la combinación independiente: cuandovarios caracteres se combinaban entre sí, se he-redan de forma independiente. Mendel decíaque el tipo de herencia de un carácter era inde-pendiente del tipo de herencia para otro carác-ter. Si el color rojo del fruto de nuestras plantasdomina sobre el amarillo y cruzamos plantas decolor de fruto rojo y piel lisa con plantas de co-lor de fruto amarillo y piel rugosa obtendríamostodos los descendientes de fruto color rojo y piellisa, pero si cruzase a su vez dos de estas plantasobtendría plantas de fruto rojo y piel lisa, plan-tas de fruto rojo y piel rugosa, plantas de frutoamarillo y piel lisa y plantas de fruto amarillo ypiel rugosa.
2. Necesitamos cruzamientos con un individuo purorecesivo (aa)
Si todos los descendientes salen con el carácterrecesivo el otro individuo también es puro rece-sivo (homocigótico).
aa � aa
Todos aa y expresan el carácter a
Si todos los descendientes salen con el carácterdominante, el otro individuo es puro dominante(homocigótico).
aa � AA
Todos Aa y expresan el carácter A
Si la mitad sale con el carácter dominante y laotra mitad con el carácter recesivo, el otro indi-viduo es híbrido (heterocigótico).
aa � Aa
Mitad Aa que expresan el carácter A y mitad aaque expresan el carácter a
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Soluciones de las actividades
Comprender
3. El carácter rojo de las semillas domina sobre el ma-rrón: se han cruzado dos individuos rojos híbridos.
Todos los descendientes serán grises.
Primera generación: todos AaBb. Segunda ge-neración: AABB, AABb, AAbb, AaBB, AaBb,Aabb, aaBB, aaBb y aabb.
TAREA 3¿Dónde están los factoreshereditarios? (pág. 94)
Observación
1. Cromosoma significa cuerpo con color. El ins-trumento que necesitamos para observarlos esun microscopio. Los genes están compuestospor ácido desoxirribonucleico (ADN).
2. Gen, cromátida, cromosoma y cariotipo.
PIENSA Y RESPONDE. La información genética.
De manera análoga a la lectura de un libro: un cro-mosoma está constituido por ADN, que tiene codifi-cada la información en su secuencia de nucleótidos.
PIENSA Y RESPONDE. Tabla de cromosomas.
Que son seres vivos diploides y por ello tienen elnúmero de cromosomas pares.
PIENSA Y RESPONDE. Cariotipo.
Pertenece a la especie humana. Se deduce contan-do los cromosomas: son 46.
PIENSA Y RESPONDE. Drosophila.
No se heredan de forma independiente, ya que seencuentran en el mismo cromosoma (se heredanjuntos, como una unidad).
ActividadesRecordar
1. Un cromosoma metafásico está formado pordos bastoncitos (cromátidas) unidos por un pun-to que les da el aspecto de una X. Cada cromo-soma tiene dos cromátidas, pues se han dupli-cado para poder dividirse. Un cromosomainterfásico no es más que un acúmulo cromatí-nico sin ya la forma típica del cromosoma ante-riormente expuesta.
2. Respuesta gráfica. Los alumnos pueden copiarun cromosoma similar al de Drosophila, de lapágina 95 del libro, y rotular en uno de sus bra-zos los tres genes ligados.
Comprender
3. Grano de polen: 17 cromosomas. Hoja: 34.
Cuando Mendel hizo sus experimentos no seconocía dónde se encontraba la información ge-nética, ni la materia (ADN) que la llevaba.
TAREA 4La transmisión de los caracteres en el ser humano (pág. 96)
Actividades
Recordar
1. Un carácter ligado al sexo se diferencia de otroque no lo está porque se determina por genesque se encuentran en un cromosoma sexual.
2. El daltonismo es una enfermedad asociada alcromosoma X. El cruce será el siguiente:
XdY � XX
Tendremos un 50 % de mujeres portadoras (XdX)
Tendremos un 50% de hombres normales (XY)
Comprender
3. La probabilidad será de 1/4.
Sí, se podría de un cruce OO � AB (padre grupoO y madre grupo AB) obtener un descendientede genotipo AO que expresa el grupo sanguí-neo A. Nunca, no podríamos obtener un genoti-po AA o AO que expresa el grupo sanguíneo Ade un cruce OO � BB o de un cruce OO � BO(en ambos padre grupo O y madre grupo B).
TAREA 5¿Qué son las mutaciones? (pág. 98)
Observación
1. Mutante significa el que toma otro estado.
No, se produce espontáneamente y al azar.
Mantendrá el cambio producido en el ADN delos descendientes.
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2. Agentes inductores de mutaciones son:
Físicos: rayos X, rayos γ, rayos α, rayos β, luz ul-travioleta, ultrasonidos, choques térmicos, trau-matismos repetitivos.
Químicos: gas mostaza, agua oxigenada, pesti-cidas, algunos productos industriales, nicotina,cafeína, algunos fármacos y algunas drogas.
Se utilizaron agentes de este tipo en la guerra deVietnam y en la Segunda Guerra Mundial.
Imagen activa. Tigre albino
No, el tigre albino sigue siendo de la misma especieque sus padres, pero con el carácter del color de lapiel diferente a ellos, por la falta de pigmentación.
Actividades
Recordar
1. Mientras una mutación numérica afecta al nú-mero de cromosomas, que aumenta o disminu-ye, una mutación estructural afecta a porcionesde un cromosoma.
2. Las clases de mutaciones son:
Según la célula donde suceda:
– Mutación somática.
– Mutación gamética.
Según el efecto que produzca en el ser vivo:
– Mutación indiferente.
– Mutación beneficiosa.
– Mutación perjudicial.
– Mutación letal.
Según la cantidad de material genético afectado:
– Mutaciones numéricas.
– Mutaciones estructurales.
Comprender
3. Porque han podido estar expuestos durante mástiempo a los distintos agentes mutágenos.
Resumen de la unidad
Imagen activa 1
Este hecho se debe a la combinación de genes. Ésta sucede al azar y puede dar lugar a semejanzasy diferencias entre los parientes.
Actividades de la unidad
Test de conocimientos (pág. 83)
1. Mutación, gen, genotipo, gameto, alelo, cigoto,recesivo, genoma, fenotipo, cromosoma.
2. a) Genotipo es el conjunto de genes que llevaun ser vivo en cada una de sus células, el fe-notipo es el conjunto de características quese expresan o se manifiestan en un ser vivo.
b) Gen es cada trozo del ADN en el que se loca-liza la información genética para un carácter,y hay siempre una pareja de genes para cadacarácter. A cada uno de esos genes de esa pa-reja que da información sobre un carácter enla célula se le llama alelo: pueden o no tener lamisma información para ese carácter.
c) Dominante es el gen que impide la expresiónde su compañero. Recesivo es el gen que dejade expresarse si su compañero es dominante.
3. Ver las páginas 92 y 93 del libro del alumno.
4. a) A: marrón y a: blanco. Cruce: Aa � aa
50 % marrones heterocigóticos ( Aa) y 50 %blancos homocigóticos (aa).
b) R: rojo y r: amarillo. Cruce: Rr � Rr
Salen tres genotipos: RR (1/4), Rr (1/2) y rr (1/4)y dos fenotipos: rojos (3/4) y amarillos (1/4).
c) Su hijo es AB. Cruce: AB � AB
Salen los grupos A (AA), B (BB) y AB (AB)
d) X e Y; cromosomas normales, y Xd: cromoso-ma con daltonismo ligado. Cruce: XdX � XdY.
Salen mujeres daltónicas (XdXd), mujeres por-tadoras (XdX), hombres daltónicos (XdY) yhombres normales (XY).
5. Un cromosoma metafásico está formado por dosbastoncitos unidos en forma de X, a cada unode los cuales se le llama cromátida, por lo que pa-rece que cada cromosoma posee dos cromátidas.En realidad, estamos viéndolos en un momentocrucial: se han duplicado para dividirse y por ellopodemos decir que el cromosoma tiene informa-ción genética doble.
Las mujeres tienen una pareja de cromosomassexuales o heterocromosomas iguales entre sí ycon la típica forma de X durante la metafase,por lo que se dice que las hembras son XX.
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Cuando el problema genético que determina unaenfermedad se encuentra ligado al cromosoma X,si un hombre lo posee manifiesta la enfermedad,mientras que para que la manifieste una mujer tie-ne que tenerlo en sus dos cromosomas X. Si sólolo tienen en uno, únicamente sería portadora. Porejemplo, un cromosoma femenino normal se sim-bolizaría X pero si tuviera ligada la enfermedad deldaltonismo se simbolizaría Xd. Una mujer XX seríauna mujer normal, una XdX sería portadora, pero no manifestaría la enfermedad, y una XdXd
sería daltónica. No existen hombres portadores.Si un hombre lleva el cromosoma X normal (XY)no manifiesta la enfermedad y sería un hombrenormal, pero si lleva el Xd (XdY) sería daltónico.
6. a) homocigótico - alelos
b) cromosomas - diploide
c) independientes - cromosomas
d) mutaciones - génicas
7. Color de piel: herencia poligénica. Hemofilia: li-gada al sexo. Grupo sanguíneo: multialélica. Lu-nar cutáneo: mutación. Color del guisante:mendeliana. Color flores: codominancia.
8. Son los preferidos para el consumo. Desde laépoca de Mendel son los que se han selecciona-do. Si cruzamos guisantes verdes, los descen-dientes siempre serán verdes (carácter recesivo).
Se seleccionan individuos mutados, incapacesde fabricar el pigmento que determina el coloramarillo y que muestran únicamente el colorverde de la clorofila, como el resto de la planta;se realizan fecundaciones entre ellos, de tal ma-nera que se erradica el alelo que contiene la in-formación dominante que manifiesta color ama-rillo, produciéndose únicamente cruces entreindividuos recesivos para ese carácter, cuyosdescendientes sólo pueden manifestar el colorverde.
No, en este caso no se puede hablar de herenciamendeliana. Podríamos quizá hablar de codomi-nancia, en la que los descendientes expresan losdos fenotipos de sus progenitores.
Test de capacidades (pág. 102)
1. a) Respuesta gráfica (la representación másadecuada es un gráfico de barras).
b) De que la madre sea cada vez más mayor.
c) Cuanto más mayor es la madre, potencial-mente ha podido estar durante más tiempoexpuesta a agentes mutagénicos que puedandeterminar alteraciones hereditarias en susdescendientes.
2.
Progenitor 1: MmNn Progenitor 2: MmNn
3. a) Parece que esta persona sufre el síndrome deTurner (44 � XO), lo que significa la ausenciade uno de los cromosomas sexuales. Estoconlleva una problemática para poder deter-minar correctamente un determinado sexo.
b) En la segunda generación son portadoras lasmujeres 2 y 5 y en la tercera generación pue-den ser portadoras las mujeres 5 y 7.
c) El macho sustituye uno de los cromosomas Xde la hembra por uno Y. En una célula de lamosca hay 8 cromosomas. En un espermato-zoide de la mosca habrá 4 cromosomas.
Test de responsabilidad (pág. 103)
Trabajar con los alumnos los aspectos de bioéticarelacionados con los últimos avances: clonación,biotecnología para la reproducción asistida, etc.
SALUD EN EL AULA
Aplicaciones de la genéticaAsociar esta parte de la unidad a los aspectos bioé-ticos mencionados en la página 103. Pedir a losalumnos y alumnas que reflexionen sobre los con-tenidos de estas páginas y que analicen las ventajasy los inconvenientes de estas técnicas.
Soluciones de las actividades
MN
Mn
nM
mn
MMNN
MMNn
MmNN
MmNn
MMNn
MMnn
MmNn
Mmnn
MmNN
MmNn
mmNN
mmNn
MmNn
Mmnn
mmNn
mmnn
MN Mn Mn mn
MN
Mn
MN
Mn
Gametos
MN
Mn
mN
mn
Gametos
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Actividades de refuerzo
• Glosario conceptual de autoevaluación. Nue-vamente es interesante repetir esta idea, en estecaso con todos los alumnos y alumnas, ya que eltema tiene una terminología abundante y exclusi-va, y su dominio es imprescindible para la com-prensión de los contenidos. Proponer a los alum-nos que, en lugar de rellenar fichas con losconceptos, realicen un pequeño diccionario. Pue-den anotar, para comenzar, los conceptos queaparecen en la primera tarea de la unidad y añadirlas definiciones importantes de las otras tareas.
• Paneles sobre formas de representación enGenética. Los alumnos pueden realizar unos pa-neles en los que se visualicen los tipos de esque-mas de representación en genética, el cruce, elcuadro de Punnet y el árbol genealógico. Puedecomplementarse la información con algún ejem-plo. Utilizar los cruces que aparecen a lo largo dela unidad.
• Juego sobre el vocabulario de la herencia. Losalumnos pueden inventar algún tipo de juego enel que se repitan continuamente los conceptosbásicos que se relacionan con la herencia. El obje-tivo es que se relacionen rápidamente con estosconceptos, por lo que debería ser una de las pri-meras actividades a desarrollar en la programa-ción. Sugerencias: palabras encadenadas, pregun-tas y respuestas, etc.
• Paneles con las leyes de Mendel. Los alumnospueden representar en paneles las tres leyes deMendel complementándolo con el mismo ejem-plo que utilizó en sus experiencias o pensar enotro ejemplo distinto. Proponerles que realicenmurales con los cruces, utilizando para represen-tar los guisantes botones de los colores adecua-dos, o pegatinas amarillas y verdes, etc.
• Maratón de problemas sencillos. Los alumnosy alumnas pueden confeccionar varios problemassencillos y con todos ellos realizar una especie demaratón de problemas de genética. Los proble-mas pueden ser simples variaciones de los que seproponen en las actividades del tema, o derivarde los cruces que figuran en la exposición de loscontenidos. Se pueden fijar unas normas de tiem-pos de realización, número y disposición total departicipantes, etc. El profesor o profesora puedecolaborar en la redacción de los problemas o ensugerir posibles cruces, así como en la revisión dela dificultad de las actividades que planteen losalumnos.
Actividades de ampliación
• Genética en la actualidad. Nuestros alumnos yalumnas pueden investigar sobre los descubri-mientos más importantes que se están llevando acabo en los últimos tiempos en el campo de la ge-nética, en especial sobre los aspectos de la biotec-nología y la ingeniería genética, para realizar untrabajo sobre los mismos. Es muy importantesiempre que tengan claro el objetivo buscado porlos científicos en sus investigaciones, así como lasposibles aplicaciones derivadas de las mismas.
• El proyecto genoma humano. Durante su eta-pa de planificación y realización, el proyecto ge-noma humano fue habitual fuente de noticias.Pedir a los alumnos y alumnas que busquen enlibros, archivos de periódicos (en Internet), etc.,algunas de las noticias relativas a las últimas fasesdel proyecto. Proponerles que investiguen cuálesson las ventajas que puede tener conocer a la per-fección nuestro genoma y establecer un mapa ge-nético de la especie humana. También puede serinteresante que busquen información sobre cómose secuenció el ADN humano, en qué consistió es-te trabajo, quién o quiénes lo realizaron, las dife-rencias de técnica entre los equipos de investiga-ción que participaron, etc.
• Historia de la herencia. Se puede confeccionaruna especie de línea del tiempo en la que se hagaun repaso desde los orígenes de la genética hastanuestros días haciendo especial hincapié en laaportación de aquellas personas que, por algunacircunstancia, han destacado en este campo delas ciencias.
• Agentes mutágenos. Los alumnos pueden reali-zar una investigación sobre aquellas fuentes cer-canas a nosotros de potencial riesgo de induccióna enfermedades hereditarias, las cuales, a su vez,también pueden ser estudiadas algo más amplia-mente. Pedirles que elaboren una lista con losagentes mutágenos a los que estamos expuestoscontinuamente, incluyendo en ella los perjuicios oposibles enfermedades que pueden provocarnos.
• Maratón de problemas complejos. Los alum-nos pueden confeccionar varios problemas com-plicados y con todos ellos realizar una especie demaratón de problemas de genética. Como orien-tación, es conveniente seleccionar problemas enlos que intervengan dos caracteres (dos parejas dealelos). Se pueden fijar unas normas de tiemposde realización, número y disposición total de par-ticipantes, etc.
Atención a la diversidad
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Objetivos
• Entender el proceso de evolución de las especies, y justificarlo aplicando algunos de los hechos observablesen la naturaleza y que consideran pruebas del mismoproceso.
• Diferenciar entre ideas fijistas y evolucionistas,mencionando algunos científicos significativos que defendieron unas u otras ideas, y comparándolas con las interpretaciones clásicas.
• Diferenciar las distintas teorías que intentan explicar cómo y por qué se produce el proceso evolutivo.
• Explicar las diferencias entre la teoría de la evolución deLamarck y la de Darwin-Wallace, indicando los puntos de laprimera que están en conflicto con las leyes de la genéticay, por tanto, hacen que no pueda considerarse válida.
• Aplicar algunos de los conocimientos actuales de la biologíaa los postulados de la teoría de la evolución de Darwin-Wallace.
• Indicar los puntos fundamentales de la teoría sintética y relacionarlos con los conocimientos de los alumnos y alumnas sobre la célula y la genética.
• Comprender el concepto de especie y los procesos de especiación más habituales.
Contenidos
CO
NC
EPTO
SPR
OC
EDIM
IEN
TOS
AC
TITU
DES
• Utilización de imágenes para el entendimiento de algunos conceptos.• Reconocimiento de algunas características clave para el entendimiento del proceso evolutivo.• Interpretación de algunos datos experimentales.• Análisis crítico de determinadas teorías en función de su situación histórica.• Manejo de clasificaciones taxonómicas.
• Interés por el conocimiento del proceso evolutivo de las especies y, por tanto, de la nuestra.• Valoración del esfuerzo de los científicos a lo largo de la historia para concentrar
el conocimiento actual.
Evolución06PROGRAMACIÓN DE AULA Y PROYECTO CURRICULAR
CLAVES CIENTÍFICAS
En esta unidad los alumnos van a in-tentar entender el porqué y el proce-so en sí de aquellos cambios que acon-tecen en los seres vivos a lo largo degeneraciones; van a adentrarse en elterreno de la evolución. Desde las con-cepciones más inmovilistas hasta lasteorías que se fusionan con aspectosgenéticos, la evolución ha dado cabi-da a un grupo de destacados científi-cos que han aportado su conocimien-to a través de diferentes teorías conla firme intención de buscar una luz eneste importante proceso biológico, queaún hoy continúa.
• Definición de teorías fijistas y evolucionistas.• Las pruebas de la evolución.• La teoría de Lamarck.• La teoría de Darwin-Wallace.• El neodarwinismo y la teoría sintética.• Determinación del concepto de especie.
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Actividades de refuerzo
Realizar unos paneles que reflejen los aspectos másrelevantes de las diferentes teorías que se han tra-bajado. También se puede proponer redactar noti-cias divulgativas de las diferentes teorías como sifueran a ir publicadas en periódicos de la época enla que aparecieron.
Actividades de ampliación
Se podría investigar profundamente en la líneaevolutiva que determine la aparición de la especiehumana para ver la problemática que encierra suestudio y conocer los últimos descubrimientos rea-lizados.
También se pueden proponer algunas lecturas delos principales científicos que aparecen en esta uni-dad. Es particularmente interesante recomendar lalectura de El origen de las especies, de Darwin,aunque se trate de un libro con un lenguaje un po-co críptico para los alumnos de esta edad.
Contenidos transversales
Ciencia-tecnología-sociedad
Entendiendo la Biología como campo científico su-jeto a continuo desarrollo y debate, no nos debeextrañar que los postulados creacionistas sigan vi-vos. La actividad científica continúa trabajando enel campo de la evolución para validar o invalidar lashipótesis que lo rodean. No olvidemos que el sabercientífico se concentra después del esfuerzo demuchos científicos que han trabajado siguiendouna determinada dirección, aunque muchas vecesno en el sentido correcto. Aun así, es cierto que delos errores se aprende y afortunadamente la cien-cia prosigue su rumbo.
Criterios de evaluación
• Explicar las pruebas de la evolución y destacar suimportancia frente a las teorías fijistas.
• Identificar órganos análogos y homólogos, y es-tablecer relaciones de los mismos con la conver-gencia y la divergencia adaptativa.
• Conocer y valorar correctamente la teoría de La-marck.
• Saber determinar los puntos clave de la teoría deDarwin y Wallace.
• Entender qué es una mutación y determinar suimportancia en el proceso evolutivo.
• Expresar claramente ejemplos evolutivos.
• Comprender el concepto de especie y conocerlas causas que determinan la aparición de nue-vas especies.
Actividades
Actividades de desarrollo
Completar las actividades del libro y, cuando se vaya llegando a la finalización del desarrollo didác-tico de esta unidad, se puede visualizar un vídeo oalgún material informático que haga un repaso a lasdiferentes teorías evolutivas y que, incluso, puedareflejar el desarrollo evolutivo de la especie humana.
NIVEL Y DIFICULTAD DEL TEMA
La evolución es un temaque raramente han tra-bajado los alumnos antesde una forma tan explíci-ta, y pueden aparecer di-ficultades al tratar deter-minados conceptos sobrelos que hasta ahora no ha-bían reflexionado. Una delas dificultades que puede guardar la unidad ra-dica en que los alumnos sepan diferenciar entrelo que son los cambios producidos a lo largo dela vida de un ser vivo y lo que son los potencia-les cambios evolutivos de la especie a la que per-tenece ese ser vivo. Deben también entender quela evolución no es un proceso ocurrido en el pasado, sino que es algo con lo que convivimoshoy día. También el concepto de especie, el proceso porel que surge (la especiación) y su relación con losprocesos evolutivos son puntos a tratar deteni-damente para llegar a conseguir un claro en-tendimiento por parte del alumnado.
ActividadesES,pág. 106T1,pág. 109T2,pág. 111T3,pág. 113T4,pág. 115T5,pág. 117TC, pág. 119
1
1, 2
1, 21, 2
1, 22
1, 2
23
3-5
3
6, 7
B M A
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Expresa lo que sabes (pág. 106)
1. Podemos observar dentro del reino animal va-rios buitres leonados, un águila, algunos ciervos,varias cabras montesas, algunos osos pardos ytambién identificar las dos especies fósiles. Den-tro del reino vegetal destaca la presencia de al-gunas encinas. Es difícil determinar si esos seresvivos (no las especies fósiles, por supuesto) con-forman poblaciones en sí o faltan individuos dedichas poblaciones en la figura; el águila, por sísola, no es población, salvo que fuera el únicoejemplar que quedase; mientras que de encinasseguro que hay más individuos en la poblaciónque no aparecen en la figura y que forman par-te de la misma.
Una especie se origina a partir de otra especie,por el proceso denominado especiación.
Las especies van evolucionando a lo largo deltiempo, unas quedan atrás y otras llegan hastanuestros días siendo difícil encontrarlas en épo-cas tan lejanas, puesto que no existían aún co-mo tales especies. Con el tiempo se han idotransformando, de unas han surgido otras, hanevolucionado hasta nuestros días y el procesocontinúa.
2. Expresarán la opinión que crean dando las razo-nes que estimen pertinentes y después de escu-char todas las argumentaciones posibles seríaconveniente realizar una presentación generaldel tema determinando que la evolución bioló-gica es un hecho (c), es una realidad que se haintentado explicar a lo largo de la historia de laciencia mediante diferentes teorías.
¿Qué debes saber? (pág. 107)
RECUERDA Y RESPONDE
Los fósiles son restos de especies que vivieron en laTierra en el pasado.
PIENSA
Sí, porque parece que se han ido sucediendo trans-formaciones desde el más antiguo hasta el actualen dos hechos fundamentales: el aumento del ta-maño del cuerpo y la pérdida de dedos en las ex-tremidades, que incluye la transformación del dedocentral en el casco típico de los caballos.
Imagen activa. ADN de una bacteria
La expresión del genotipo es el fenotipo, es decir,los rasgos estructurales que se pueden observar enlos seres vivos son reflejo de la expresión de la in-formación que se encuentra en los genes.
TAREA 1Panorama: ¿por qué sabemos que los seres vivos evolucionan?(pág. 108)
Actividades
Recordar
1. Destacamos cuatro pruebas:
• Relaciones de parentesco basadas en la ana-tomía: extremidades anteriores de topo (ma-mífero) y grillotopo (insecto) como ejemplo deórganos análogos, y la aleta de delfín y el alade un murciélago, como ejemplo de órganoshomólogos.
• Fósiles: podemos observar las imágenes de losantepasados del caballo actual y tenemos alEchippus de hace 54 m.a. o al Merychippus,de hace 5 m.a.
• Biogeografía: marsupiales de la fauna de Amé-rica del Sur y de Australia.
• Pruebas bioquímicas: similitud de algunas mo-léculas entre primates.
Comprender
2. Los resultados de la tabla corroboran las prue-bas bioquímicas de la evolución, ya que entreespecies más emparentadas evolutivamente lasdiferencias en los aminoácidos que conformanel citocromo C son menores.
Soluciones de las actividades
SUGERENCIAS
Es un buen momento para mostrar algunos fósiles ytrabajar con ellos. Se podrían desarrollar muchas ta-reas: realizar una detallada descripción, dibujarlos,medir diferentes parámetros, como longitudes, sec-ciones, masa o volumen. Sería conveniente intentarrelacionar diferentes fósiles atendiendo a distintas ca-racterísticas: grupo, forma, etc., e incluso intentar colocarlos cronológicamente en la serie evolutiva delos seres vivos.
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TAREA 2Teorías sobre la evolución. La teoría de Lamarck (pág. 110)
Actividades
Recordar
1. La transformación de las especies para Lamarckse origina como respuesta adaptativa a los cam-bios del ambiente. Las especies se están esfor-zando continuamente en adaptarse al medio enel que viven, y el uso que hacen de los órganosen este esfuerzo es la causa de la transforma-ción progresiva de los mismos; además, estasnuevas características adquiridas por el uso y eldesuso de los órganos son heredables, de ma-nera que se transmiten a la descendencia.
De este modo, las plantas tendrían las raíces cada vez más largas conforme hubiera cada vezmenor cantidad de agua disponible en el suelo yesta característica se transmitiría a la descenden-cia. También tendrían las hojas cada vez másgrandes conforme hubiera cada vez menor can-tidad de luz disponible y esta característica tam-bién se transmitiría a la descendencia.
2. Según la interpretación de los diferentes textosse pueden clasificar:
• Explicaciones fijistas: poemas babilónicos, Gé-nesis, Anaximandro, Empédocles, Demócritoy Linneo.
• Explicaciones evolucionistas: Lamarck, Darwiny E. Mayr.
3. No existe ningún método para hacer teoríascientíficas, pero sí existe un método científico, yde seguimiento riguroso, para probar una teoríacientífica.
En el método científico, al margen del diseño yanálisis de experiencias que sirvan para contra-decir o apoyar las predicciones de las teorías, és-tas se deben poder utilizar para explicar racio-nalmente nuevos descubrimientos, comprobandosu eficacia en la predicción de sucesos naturales.Desde la perspectiva de las explicaciones fijistas,parece bastante complicado satisfacer esas cues-tiones. Por el contrario, es mucho más fácil poderhacerlo desde la perspectiva de las explicacionesevolucionistas, más centradas en una observacióncientífica que en creencias.
TAREA 3La teoría de Darwin-Wallace (pág. 112)
Imagen activa 1
Algunas jirafas tienen el cuello más largo que otrasdebido a la variedad en la descendencia y si la esca-sez de vegetales permanece como una característi-ca ambiental, dichas jirafas pueden alimentarse algo mejor que las que tienen el cuello más corto,porque pueden abarcar un margen espacial de ali-mentación más grande, lo que les permite tenermás posibilidades de éxito reproductivo al estarmejor alimentadas, seleccionándose de esta mane-ra de forma natural aquellas jirafas que puedan de-jar más descendientes seleccionados ya positiva-mente a la siguiente generación.
Actividades
Recordar
1. Los puntos clave de la teoría de Darwin-Wallaceson:
• Principio de variación: en todas las poblacio-nes, se producen continuamente cambios alazar de las características de sus individuos.
• Principio de la herencia: los individuos de unaespecie se parecen a sus progenitores porqueheredan de ellos sus características.
• Principio de la selección: el medio va seleccio-nando a aquellos individuos que acumularonlas variaciones ventajosas. Mediante la heren-cia, estas variaciones se extienden por lapoblación durante sucesivas generaciones, pro-duciendo el cambio de la misma.
2. La selección natural es el proceso por el que,de los individuos de una población, sobrevivenaquellos que, por sus características o su fisiolo-gía, están mejor adaptados al medio. Debido a lavariedad en la descendencia, el cuello es máslargo en unas jirafas que en otras. Si la escasezde vegetales permanece como una característicaambiental, las jirafas de cuello largo consiguenmejor el alimento y es más probable que se re-produzcan. Los hijos de las jirafas de cuello lar-go heredan este carácter de sus padres y, con eltiempo, las jirafas de cuello corto han sido elimi-nadas en favor de las de cuello largo.
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50
Soluciones de las actividades
Comprender
Debido a la variedad en la descendencia, algunos pa-tos tendrían algo más de piel en la base que une losdedos y podrían capturar más fácilmente presas queaquellos que tienen algo menos de piel en la base queune los dedos. Si la escasez de presas permanece co-mo una característica ambiental, los patos con algomás de piel pueden alimentarse mejor que los que tie-nen algo menos de piel en la base que une los dedos,lo que les permite tener más posibilidades de éxito re-productivo al estar mejor alimentados, seleccionán-dose de esta manera de forma natural aquellos pa-tos que puedan dejar más descendientes seleccionadosya positivamente a la siguiente generación.
TAREA 4El neodarwinismo y la teoría sintética (pág. 114)
Actividades
Explicar
1. Eran más frecuentes las mariposas claras antesde la Revolución Industrial porque estaban se-leccionadas positivamente ante la ausencia decontaminación.
Porque con esa coloración en un ambiente con-taminado pasan más desapercibidas frente a suspotenciales depredadores.
No, porque Lamarck se centra más en la trans-formación de órganos para determinar la evolu-ción de las especies como respuestas adaptativaa los cambios ambientales en donde las especiesse están esforzando continuamente por adaptar-se al medio en el que viven, y el uso que hacende los órganos en este esfuerzo es la causa dela transformación progresiva de los mismos. En elcaso de la teoría neodarwinista, si contamos den-tro del análisis de los datos sobre la mariposa delabedul con los datos genéticos, las observacionessí podrían probar la teoría neodarwinista, ya quetambién recoge los postulados de Darwin y con-templa la selección positiva en la que sobrevivenaquellos individuos y en definitiva, aquellas espe-cies que, por sus características o su fisiología, es-tán mejor adaptadas al medio.
Podría concluir que sería la propia contamina-ción la que provocase la producción de maripo-sas oscuras.
La diversidad genética actual porque potencial-mente tiene mayor posibilidad de variación fe-notípica, algo que siempre es positivo ante laposibilidad de que se sufran diferentes cambiosen el entorno en el que se vive.
TAREA 5¿Cómo se originan las especies?(pág. 116)
Imagen activa 1
Poblaciones de la misma especie de tortuga dejaronde intercambiar su genoma y las mutaciones que seprodujeron en ellas y perduraron como adaptacio-nes seleccionadas por el medio las iban diferencian-do del resto hasta convertirlas en una especie nueva.
Imagen activa 2
La barrera geográfica que en este caso produce laseparación de poblaciones de seres vivos al vivir enuna isla es el mar.
Actividades
Recordar
1. Son aquellas situaciones que determinan unaimposibilidad de establecer un proceso de re-producción sexual completo y normal entre indi-viduos de poblaciones diferentes.
2. Ejemplos que determinan evitar la reproducciónsexual:
• Una barrera geográfica infranqueable.• Maduración de las células sexuales de ambos
sexos no acompasadas en el tiempo.
Ejemplos que determinan el aislamiento repro-ductivo tras la reproducción:
• Inviabilidad de un cigoto tras la fecundación.
• Esterilidad de la descendencia en la primera oen posteriores generaciones.
SUGERENCIAS
Podríamos proyectar alguna película que se relacio-nase con el tema, como, por ejemplo, En busca delfuego, para más tarde, comentarla y debatirla. ¿Escientífico todo lo que nos muestra? ¿Algún detalle dela película desentona con lo que se sabe que real-mente ocurrió?
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Explicar
3. La aparición de nuevas especies de seres vivos seproduce mediante un proceso de especiación enel que una población de una especie deja de in-tercambiar su genoma con el resto de poblacio-nes de dicha especie y se va diferenciando pocoa poco, tanto que pasa a convertirse en una es-pecie nueva.
Unas formas prevalecen sobre otras gracias alprincipio de selección determinado en la teoríade Darwin-Wallace, que postula que el mediova seleccionando a aquellos individuos que acu-mularon las variaciones más ventajosas y que,mediante la herencia, estas variaciones se ex-tienden por la población durante sucesivas ge-neraciones, produciendo el cambio de la misma.La aparición de nuevas variedades, diferentes va-riaciones, puede ser explicada por la teoría neo-darwinista gracias a los cambios que se producenen la composición genética de las especies, en de-finitiva, gracias a las mutaciones. Combinandoambas teorías podemos afirmar que sólo aquellasmutaciones que suponen una ventaja competitivapara la especie, son las que se fijan y se heredan,siendo, de alguna forma, el motor de la selecciónnatural.
Actividades de la unidadTest de conocimientos (pág. 119)
1. La evolución es el conjunto de cambios que sehan producido y que se producen en las carac-terísticas de las especies de seres vivos a lo largodel tiempo. Actualmente se admite que es unhecho porque las teorías evolucionistas se sus-tentan claramente con muchas pruebas eviden-tes que así lo demuestran.
Las observaciones que se pueden hacer en la na-turaleza y que permiten deducir que las especiesde seres vivos evolucionan se centran en el estu-dio de las relaciones de parentesco basadas en laanatomía, en el estudio de los fósiles, en el estu-dio de la biogeografía y en el estudio de pruebasbioquímicas.
Si por alguna causa una o varias poblacionesquedan aisladas, dejan de intercambiar genes ylas variaciones acumuladas por ellas las van dife-renciando gradualmente hasta transformarlasen especies diferentes.
2.
3. a) El hecho de pasar mucho tiempo en los árbo-les y querer pasar desapercibido de los po-tenciales predadores es lo que hace crear lamorfología que vemos.
b) Los individuos de una generación que porsu morfología se parezcan más al entorno(en este caso a las ramas de los vegetales), encuanto a colores, formas, etc., están mejoradaptados al mismo y son seleccionados deforma natural para dejar nuevos descendien-tes a la siguiente generación.
c) Se han producido algunas mutaciones gené-ticas que han tenido un efecto favorable paralos insectos hoja y les permiten vivir mejor,más tiempo y reproducirse con más eficacia.
¿Cómo se originan las especies?
Linneo Linneo dijo: «Puesto que no hay especiesnuevas, puesto que un ser dado produce siem-pre un ser similar, puesto que en toda especiehay una unidad que preside el orden, debe-mos atribuir, necesariamente, esta unidadprogenitora a cierto Ser Todopoderoso y Om-nisciente; es decir, Dios, cuya obra se llamacreación».
Lamarck Lamarck dijo: «Nada más notable que el pro-ducto de los hábitos de los mamíferos herbí-voros. El hábito de permanecer sobre cuatropatas, durante la mayor parte del día, para pas-tar, hizo nacer el casco espeso que envuelvela extremidad de los dedos de sus pies (la fun-ción crea el órgano). Todo cambio adquiridoen un órgano por un hábito sostenido se con-serva en seguida por la generación (los carac-teres adquiridos se heredan).
Darwin Darwin dijo: «Al considerar el origen de lasespecies se concibe perfectamente que un na-turalista, reflexionando sobre las afinidades mu-tuas de los seres orgánicos, sobre sus relacio-nes embriológicas, su distribución geográfi-ca, sucesión geológica y otros hechos seme-jantes, puede llegar a la conclusión de que lasespecies no han sido independientementecreadas, sino que han descendido, como lasvariedades, de otras especies. Sin embargo,esta conclusión, aunque estuviese bien fun-dada, no sería satisfactoria hasta tanto quepudiese demostrarse cómo las innumerablesespecies que habitan el mundo se han modi-ficado».
Darwin se basaba en los conceptos de variedaden la descendencia (semejanza de los hijos conlos padres pero diferenciados entre sí y de lospadres en algunas características) y selecciónnatural (supervivencia de los individuos mejoradaptados al medio) como pilares fundamen-tales del proceso evolutivo.
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4. El hecho de permanecer mucho tiempo junto alinsecticida y deber sobreponerse a él para podersubsistir genera una fisiología adecuada para re-sistirlo.
Los individuos de una generación que por supropia fisiología estén mejor adaptados al en-torno (en este caso, ante la presencia de DDT)son seleccionados de forma natural para dejarnuevos descendientes a la siguiente generación.
Se han producido algunas mutaciones genéticasque han tenido un efecto favorable para los in-sectos, permitiéndoles adquirir resistencia anteel DDT y con ello poder vivir mejor, más tiempoy reproducirse con más eficacia.
5. Sí, ya que la selección natural también tiene unafinalidad, que es el ir seleccionando a aque-llos individuos que han acumulado las variacio-nes más ventajosas en relación a las condicionesmedioambientales que continuamente se vandeterminando y, mediante la herencia, poderextender estas variaciones por la población du-rante sucesivas generaciones, produciendo elcambio de la misma.
6. Este descubrimiento apoya más a la teoría dar-winista, ya que el concepto de especie está tanligado al de población que los podemos reuniral definir de nuevo la especie como un grupo depoblaciones que poseen un conjunto de genescomunes, el genoma de la especie, y que pue-den intercambiarlo entre sí originando nuevascombinaciones dentro del mismo genoma, al-gunas de las cuales existen pero no tienen fun-ción, se generan, surgen, pero sin función de-terminada, como si, debido a las circunstanciasmedioambientales, no hubieran sido selecciona-das de manera natural para su expresión.
7. Significa que aun en presencia de estos fárma-cos se puede llegar a producir la proliferación delas mismas.
Los antibióticos se crean contra un amplio aba-nico de bacterias para poder eliminarlas de undeterminado medio, pero puede aparecer unabacteria desconocida hasta el momento cuya fi-siología le permita ser resistente al antibiótico.
El hecho de permanecer mucho tiempo junto alfármaco y deber sobreponerse a él para podersubsistir genera una fisiología bacteriana ade-
cuada para resistirlo. Las bacterias de una gene-ración que por su propia fisiología estén mejoradaptadas al entorno (en este caso ante la pre-sencia del fármaco) son seleccionadas de formanatural para dejar nuevos descendientes a la si-guiente generación.
En unas condiciones de toma de dosis menoresque las recomendadas y durante menor númerode días, las bacterias sensibles son eliminadascon mayor dificultad, mientras que las bacte-rias resistentes al antibiótico, usado incorrecta-mente, podrán potencialmente proliferar. Laforma de evitar este hecho es tomar las dosisadecuadas durante el tiempo necesario.
CIENCIA, TÉCNICA Y SOCIEDAD
El problema de la evoluciónen la sociedad
Cuando Darwin postuló que el hombre desciendedel mono, sus afirmaciones constituyeron unabomba científica para su época. Comentar a losalumnos y alumnas tanto la trascendencia social delas publicaciones de Darwin como la entereza quedemostró el científico, necesaria para defender susdescubrimientos. La ciencia, gracias al métodocientífico, dió la razón a Darwin, pero no sin quepreviamente éste sufriera un largo periodo de con-troversias y acusaciones.
Explicar a los alumnos qué sucede cuando el crea-cionismo se toma como una teoría. Una cosa es con-tar lo que se cree que pasó, o sea, relatar, y otra muydistinta es validar una teoría mediante investigacio-nes y experiencias científicas para intentar explicarlos hechos observados, incluso los incuestionables.
En relación con estos temas, se puede plantear quela ingeniería genética, y, más concretamente, laclonación, ¿atenta contra la variabilidad de la des-cendencia? ¿Atenta contra la selección natural?Parece que sí pero, ¿tiene una finalidad? ¿Seleccio-namos artificialmente? Debatamos en clase al res-pecto.
La investigación tiene como finalidad buscar lasrelaciones que podemos llegar a encontrar entre re-ligión y ciencia, entre textos religiosos como la Bi-blia y postulados científicos. Encontremos puntosde cercanía y lejanía entre ambas partes y reflexio-nemos sobre los mismos.
Soluciones de las actividades
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Atención a la diversidad
Actividades de refuerzo
• Órganos análogos y órganos homólogos. Losalumnos pueden buscar parejas de órganos deambos tipos y hacer fichas con cada elementode la pareja para así elaborar un juego de empa-rejamiento, en el que las bases las pueden decidirellos mismos. Para realizar esta actividad puedenpartir de la información del libro, o bien buscardatos en enciclopedias, libros de Biología, etc.
• Comparando teorías. Se puede realizar en unacartulina un cuadro comparativo de las teorías deLinneo, Lamarck y Darwin en el que se puedan in-cluir ejemplos gráficos que reflejen claramente losfundamentos de las mismas. Si se desea, pedir alos alumnos que reproduzcan el clásico ejemplode las jirafas.
• Lamarck. Proponer a los alumnos y alumnas quebusquen la biografía de Lamarck y copien los da-tos más relevantes. Explicarles que, aunque hoysus teorías estén obsoletas y casi olvidadas en lacomunidad científica, seguimos estudiándolasporque, en su momento, supusieron una revolu-ción. De hecho, fue una de las primeras incursio-nes científicas en un campo muy espinoso, en elque la sociedad de la época no admitía ningunaexplicación que no tuviera que ver con el creacio-nismo. Explicarles que, incluso otros grandes cien-tíficos, como Cuvier, padre de la anatomía com-parada, eran fijistas y catastrofistas, a pesar detener un notable conocimiento de la fauna y floradel pasado, y de las posibles relaciones entre lasespecies extintas y algunas de las actuales. Estehecho añade valor a la figura de Lamarck.
• El periódico de la controversia sobre la teoríade la evolución de Darwin. El alumno o alumnaes el autor o autora de un reportaje para la porta-da de uno de los periódicos más importantes de laépoca en la que Charles Darwin publicó El origendel hombre. Debe transmitir claramente los des-cubrimientos de Darwin, sin olvidar la mentalidadfijista que impregnaba la sociedad de la época enla que se escribe el artículo. ¿Se puede escribir asíun artículo que no ofenda a nadie?
• La especie. Pedir a varios alumnos y alumnas querealicen una exposición oral sobre la aparición denuevas especies, comentando las causas del aisla-miento reproductivo. Si quieren, pueden utilizar como ejemplo las tortugas gigantes de las Islas Ga-lápagos o los pinzones de dichas islas y, de paso,trabajar conceptos relacionados con la clasificacióny la nomenclatura científica de las especies.
Actividades de ampliación
• Los fósiles. Son los testigos del pasado de la Tierra. Observándolos podemos tener una idea decómo eran los seres que habitaron nuestro plane-ta hace millones de años. Por eso, el estudio delos fósiles es fundamental para la comprensiónde la evolución de las especies. Los alumnos pue-den realizar un trabajo de investigación sobre losfósiles, procesos que los producen, tipos, etc.
• Atapuerca. ¿Qué se sabe hoy de los primeros eu-ropeos? ¿Quién era Homo antecessor? ¿Y Homoheidelbergensis? ¿Cómo y por qué ha cambiadola clasificación de la especie humana actual, res-pecto de los homínidos fósiles y de los primatesvivientes en la actualidad? Se puede realizar unainvestigación sobre los descubrimientos realizadosen Gran Dolina y otros yacimientos de la sierra deAtapuerca analizando la trascendencia de los mis-mos en la reconstrucción de la línea evolutiva dela especie humana.
• Desde la primera célula hasta hoy. Se puedeplasmar en una cartulina el proceso de evoluciónde los seres vivos para investigar cuál es el ordencronológico de aparición sobre la superficie terrestre de grupos relevantes: ¿cuándo aparecenlos hongos? ¿Primero plantas o animales? ¿Cuán-do aparecen los insectos? ¿Y los primates?
• ¿Seguimos evolucionando? ¿Cómo será el serhumano dentro de miles de años? ¿Cómo imagi-namos a nuestros descendientes? ¿Se creará unanueva especie? Que los alumnos se atrevan a po-nerle un nombre. Pueden imaginar qué pasaríaante algunos potenciales cambios futuros (incre-mento del efecto invernadero, guerras biológicas,etc.) mencionando características que pudieranser seleccionadas favorablemente e influyeran enel proceso evolutivo de los seres vivos.
• Darwin, escritor. Podemos proponer lecturas re-lacionadas con la unidad, como pudiera ser El ori-gen de las especies por medio de la selección na-tural o El origen del hombre para intentar conocermás detalladamente la teoría evolutiva de estecientífico y su particular visión sobre el proceso dela especiación. Es particularmente interesante uncapítulo del primer libro, en el que Darwin explicaqué entiende por selección natural. Dos obras delmismo autor, Autobiografía y Viaje en el Beagletambién son obras muy interesantes, que aporta-rán a los alumnos y alumnas nuevos datos sobrela figura del naturalista británico y sobre sus im-portantes descubrimientos.
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Objetivos
• Conocer los componentes de los ecosistemas y de los biomas.
• Estudiar distintos biomas y ecosistemas de la Tierra,comprendiendo las relaciones con el clima y explicandotanto la distribución latitudinal y geográfica comoaltitudinal de los diferentes ecosistemas.
• Explicar cómo cambian los ecosistemas y cómo influyenlas actividades humanas en dichos cambios.
• Reconocer las influencias ambientales en los seres vivos.
• Definir los conceptos de mínimo, tolerancia, óptimo,hábitat, nicho y recursos.
• Comprender los conceptos de población, relacionesinterespecíficas, relaciones intraespecíficas, ecotono, y otroshechos y conceptos importantes de la ecología.
• Analizar la sucesión ecológica, distinguiendo sucesionesprimarias y secundarias.
• Explicar qué es la etapa clímax en la sucesión ecológica,aplicando los criterios necesarios para saber si unecosistema se encuentra en esta etapa.
• Describir las tendencias generales al cambio de todoslos ecosistemas, identificando cuáles suponen avance en complejidad y cuáles regresión.
Contenidos
CO
NC
EPTO
SPR
OC
EDIM
IEN
TOS
AC
TITU
DES
• Utilización de imágenes para poder reflejar algunos conceptos y procesos ecológicos.• Interpretación de algunos esquemas relacionados con la lección.• Análisis de la información reflejada en tablas relacionadas con la lección.• Reconocimiento de información en gráficas relacionadas con la lección.
• Interés por el conocimiento de la estructura ecológica de la que formamos parte.• Concienciar sobre el importante papel que desempeña el ser humano en la conservación
de la naturaleza.
Biomas y ecosistemas07PROGRAMACIÓN DE AULA Y PROYECTO CURRICULAR
CLAVES CIENTÍFICAS
Nos adentramos ya en el último blo-que temático del libro con el objeti-vo de trabajar la organización de lanaturaleza a gran escala, estudiar eco-sistemas y biomas desde diferentesperspectivas, determinar la influenciadel ambiente, observar los cambios enel tiempo y otros muchos aspectosmuy importantes a tener en cuentaen el estudio de la compleja organi-zación interna que tiene la naturale-za. Desde la unidad básica de la vida,la célula, hasta estos niveles de orga-nización ecológicos, hemos debidotratar todos los niveles de organiza-ción de la biosfera. Esta unidad y lassiguientes se centrarán en los más am-plios de todos ellos.
• Biomas y ecosistemas.• Mínimo, tolerancia y valor óptimo de las condiciones ambientales.• Habitat, nicho y recurso para un ser vivo.• La sucesión ecológica.
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Criterios de evaluación
• Entender la estructura de ecosistemas y biomas.
• Reconocer ecosistemas y biomas en la Tierra.
• Comprender las influencias ambientales en losseres vivos.
• Conocer los ecosistemas y biomas más caracte-rísticas de España.
• Describir los cambios en los ecosistemas.
• Comprender nuestro papel en la naturaleza.
Actividades
Actividades de desarrollo
Éste puede ser un buen momento para llevar a cabo una salida al campo y poder desarrollar, entreotras, la experiencia propuesta en el libro.
Actividades de refuerzo
Se pueden realizar unos paneles que reflejen las ca-racterísticas más importantes de los ecosistemas ybiomas, haciendo énfasis en los españoles.
Actividades de ampliación
Los alumnos pueden investigar y realizar series devegetación en función de la altura en las montañasmás cercanas a su centro. Podrían realizar trabajosen los que se simule algún tipo de sucesión.
Contenidos transversales
Ciencia-tecnología-sociedad
Los avances tecnológicos suponen cada vez un ma-yor desajuste en la relación entre el hombre y la na-turaleza, de manera que cuanto mayor desarrolloalcanza el ser humano, mayores son los costes am-bientales que soportamos. En la sociedad cazadoray recolectora los impactos en el entorno eran míni-mos, aumentaron algo en la sociedad agrícola yganadera, se dispararon con la Revolución Indus-trial y, en esta era de la alta tecnología, los proble-mas medioambientales se han hecho insostenibles.La tecnología debería servir de importante apoyopara equilibrar la balanza de esa relación entre elser humano y la naturaleza, de forma que pudiéra-mos conseguir un desarrollo sostenible en el mediodel que formamos parte.
Educación ambiental
Debemos llegar a concienciar a nuestros alumnosde que la única solución para resolver los proble-mas ambientales que hemos originado es convivircon el entorno del que formamos parte, pero no vi-vir a su costa. Debemos respetar la naturaleza, cui-darla, mimarla. Las generaciones venideras tienentambién el derecho de poder disfrutar de sus recur-sos, recursos que poco a poco hemos ido hipote-cando. Hemos contaminado, deforestado, extin-guido, somos la única especie que degrada elmedio en el que vive y del que vive. Entre todos po-demos intentar cambiar esta dinámica negativa,debemos apostar por un futuro en armonía con elmedio. Nuevamente el concepto de desarrollo sos-tenible se hace necesario para la supervivencia dela naturaleza.
Educación para el consumidor
También desde la perspectiva del consumo pode-mos ayudar al cuidado de la naturaleza. Podemoselegir productos que no contaminen el medio, in-cluso productos que en su elaboración hayan teni-do en cuenta de alguna forma un respeto por elentorno. Evitemos los productos muy envasados.Reutilicemos, reciclemos, reduzcamos consumosenergéticos, etc.
NIVEL Y DIFICULTAD DEL TEMA
Ésta suele ser una unidadque los alumnos entien-den bien porque se repa-san muchos conceptos tra-bajados con anterioridad,tanto la organización dela naturaleza como lascondiciones ambientalesya han sido tratadas. Qui-zá podamos encontrarcierta dificultad al estudiarlos cambios en los ecosistemas. El concepto desucesión ecológica es el más complejo del tema.
11112
1 y 21
1121
1 y 34 y 52 y 4
33 y 43 y 4
34 y 53, 6 y 73 y 5
B M AActividadesES, pág. 124T1, pág. 126T2, pág. 128T3, pág. 130T4, pág. 132TC, pág. 135TP, pág. 136
XTR, pág. 137XEX, pág. 137
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Presentación del Bloque III (pág. 123)
1. a) Se llama ecosistema al conjunto formado porlos seres vivos que habitan en una zona de-terminada y el medio físico y químico de esazona, entre los que se establecen diversas re-laciones. El biotopo es el lugar del ecosistemadonde habitan todos los seres vivos. La bio-cenosis es el conjunto de los seres vivos delecosistema.
b) Si, en un ecosistema los seres vivos están re-lacionados. Cualquier relación depredador-presa es un ejemplo.
c) No, siempre deben existir los seres autótrofosque inicien las cadenas tróficas.
2. a) Proporciona una mayor defensa contra losdepredadores y les ofrece más oportunida-des de reproducirse.
b) Beneficia a dichas especies porque si fueraperjudicial no se mantendría esta relación.
3. a) Las plantas de lugares muy áridos tienen raí-ces profundas y muy ramificadas para reco-ger el máximo de agua. También suelen te-ner el tronco o las hojas carnosas paraalmacenar el agua que absorben.
b) Se encuentran en forma de semilla en el sue-lo, por lo que podemos decir que no apare-cen espontáneamente y sobreviven esasplantas durante la época seca en forma desemillas «enquistadas», protegidas, a la es-pera de que mejoren las condiciones me-dioambientales para ellas.
c) Sí, por ejemplo, los polos. En este caso, elfactor que condiciona la vida son las bajastemperaturas, es decir, el frío.
d) Sí, los fondos abisales del mar.
Expresa lo que sabes (pág. 124)
1. Con la fotografía grande podemos relacionarmuchos seres vivos, suelo fértil y suelo húmedoy con la fotografía pequeña podemos relacionarviento fuerte, grandes cambios de temperaturay nevadas.
2. Biomas: desierto y estepa.
Ecosistemas: encinar, bosque, laguna y oasis.
Agrupaciones: enjambre, matorrales y arrecifede coral.
El término depredación no se identificaría espe-cíficamente con ninguno de los tres.
3. En primer lugar, investigaría cómo se reprodu-cen dichos insectos, con el objetivo de averiguarsi se puede intervenir en algún aspecto de suproceso reproductivo intentando de este modofrenar el desarrollo de la plaga.
Después investigaría la existencia de aves que sealimenten de orugas pero corro el riesgo de quetambién se alimenten de otros seres vivos, esuna solución menos específica que la anterior.
Más tarde investigaría cómo afecta la tempera-tura al crecimiento de las orugas, pero esto nosolucionaría el problema, porque este factorambiental puede controlarlo en condiciones ex-perimentales pero no en la naturaleza.
Por último, investigaría la fotosíntesis de los pi-nos, pero con mis conclusiones sobre este temano frenaría la expansión de las orugas.
¿Qué debes saber? (pág. 125)
RECUERDA Y RESPONDE
Todas son relaciones entre dos especies. El comen-salismo es una relación beneficiosa para una de lasespecies, pero indiferente para la otra. El parasitis-mo es una relación beneficiosa para una especie yperjudicial para la otra. La simbiosis es una relaciónbeneficiosa para las dos especies. Y la depredaciónes una relación beneficiosa para una especie y su-pone la muerte para la otra. Quiere decir que en lanutrición, las plantas sólo incorporan materia inor-gánica y los animales incorporan tanto materia or-gánica como inorgánica.
RECUERDA Y RESPONDE
Porque suelen ser el inicio de las cadenas tróficasen los ecosistemas. Son los seres que consiguen fa-bricar materia orgánica a partir de la materia inor-gánica presente en el medio, el dióxido de carbonoy el agua, utilizando la energía del Sol. Son, portanto, aquellos seres que consiguen fijar la energíasolar e integrarla en los ecosistemas, de forma quelos animales que se alimenten de ellos puedanaprovecharla.
Soluciones de las actividades
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TAREA 1Panorama: Biomas y ecosistemas(pág. 127)
Imagen activa 1. Biomas y pisos de vegetación
Los árboles de hojas grandes se pueden desarrollaren el piso de vegetación de los bosques de hoja ca-duca, ya que necesitan amplias hojas para aprove-char los meses que las tienen y además no se danunas condiciones de temperaturas altas que obli-gue a reducir su tamaño para evitar la pérdida deagua.
Los animales de pilosidad escasa se podrían de-sarrollar en el piso de vegetación del bosque medi-terráneo, donde hace más calor. La escasez de peloes una adaptación positiva en estas circunstancias.
Las plantas suculentas se deberían desarrollar en lazona de óptimas condiciones para el desarrollo bo-tánico y que suele coincidir con el final del piso delencinar e inicio del piso del robledal, es decir, en elpaso entre el bosque mediterráneo y el bosque dehoja caduca.
Los grandes herbívoros podrían desarrollarse tantoen el piso de vegetación del bosque mediterráneocomo en el piso de vegetación del bosque de hojacaduca por gran la cantidad de plantas que susten-tan ambos biomas.
Las hierbas de desarrollo anual podrían desarrollar-se en la parte alta cercana a la cumbre coincidien-do con lo que en definitiva es el inicio de la tundra,ya que se registran normalmente bajas temperatu-ras a lo largo del año, salvo en la época estival en laque éstas aumentan algo.
Sí. Se encuentran ciertas similitudes entre esas zo-nas porque se desarrollan parecidas condicionesambientales, que determinan un tipo de biocenosisbastante similar.
Actividades
Recordar
1. Algunas condiciones del ambiente en ecosiste-mas acuáticos podrían ser la temperatura, lapresión, la concentración de oxígeno u otros ga-ses, la cantidad de luz, las corrientes, etc.
Algunas condiciones del ambiente en ecosiste-mas terrestres podrían ser la temperatura, la
concentración de oxígeno u otros gases, la can-tidad de luz, la humedad atmosférica, el viento,etcétera.
2.
Explicar
3. Si hay más plantas, se evita más la escorrentíasuperficial y el suelo contiene más agua y si elsuelo contiene más agua, es más fácil que sedesarrollen más plantas.
Si la temperatura del aire es adecuada, hay máscantidad de insectos.
Si hay mucha luz solar, el agua del mar está máscaliente.
Si hay muchos conejos, se desarrollan muchoszorros, pero, como éstos se alimentan de los pri-meros, pronto escasearán los conejos y la pobla-ción de zorros tenderá a reducirse. Entonces,por la baja depredación, aumentará el númerode conejos y el ciclo volverá a comenzar.
4. En el paso del estanque nuevo al estanque viejopueden oscilar las concentraciones de bioele-mentos, de algunos gases, disminuir la cantidadde luz, aumentar la biodiversidad y la cantidad ycomplejidad de relaciones entre los seres vivos.
En el paso de la pradera al bosque climax pue-den oscilar las concentraciones de algunos bioe-lementos, de algunos gases, aumentar la canti-dad de agua retenida, disminuir la cantidad deluz, variar las corrientes de viento, aumentar labiodiversidad y la cantidad y complejidad de re-laciones entre los seres vivos.
Mozambique
Noruega
Sabana: Zona de clima tropical con estación seca
Selva: Zona de clima tropical
Sabana: Zona de clima tropical con estación seca
Pradera: Zona de clima templado apenas sin árboles
Desierto: Zona árida en la que apenas llueve
Pradera: Zona de clima templado apenas sin árboles
Marino: Zona de aguas marinas
Bosque mediterráneo: Zona de sequía estival
Montañoso: Zona de altas cumbres
Bosque de hoja caduca: Zona de clima templado con ár-boles
Taiga: Zona de clima frío
Tundra: Zona extremadamente fría
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Soluciones de las actividades
TAREA 2¿Cómo condiciona el ambiente a los seres vivos? (pág. 128)
OBSERVACIÓN
1. Respuesta personal.
2. Crecimiento de raíces Dureza del sueloFloración Duración del díaCaída de las hojas VientoActividad de insectos TemperaturaEmergencia de setas LluviaCantidad de algas Profundidad
Experiencia
Necesita 300 ml/día. Con 750 ml crecerá unos 6,25cm/mes. El riego excesivo implica que no se puededesarrollar de manera correcta la absorción radicular.
Imagen activa 1. Araña
Fundamentalmente los insectos.
Actividades
Recordar
1. Factor limitante es aquel que está cerca del míni-mo imprescindible o supera el máximo soporta-ble. Hábitat es el lugar dentro del ecosistema don-de cada organismo puede vivir y reproducirse.
2. Recursos abióticos acuáticos: temperatura, con-centración de oxígeno (fase inmadura). Recursosabióticos terrestres: temperatura, humedad atmosférica. Recursos bióticos acuáticos y terres-tres: plantas acuáticas, escarabajos acuáticos, larvas de efímera, lombrices, etc.
Comprender
3. Un descenso de la temperatura ambiental poruna helada resultará más limitante para la espe-cie que comúnmente más se aleje de esos valo-res: para el gorrión. Por las mismas razones, laescasez de alimento limita más a la paloma.
4. Se acostumbraría demasiado a esta leche y al in-troducir cualquier pequeña variación en la ali-mentación podría originar una disfunción diges-tiva que provocase un descenso en el crecimiento.Conforme el bebé crece, requiere una alimenta-ción más completa y equilibrada.
TAREA 3Los ecosistemas y su composición;los biomas (pág. 130)
Observación
1. Vemos especies de diferentes tipos de algas, deuna especie de esponja, de medusa, de actinia,de estrella de mar, de langosta, de gasterópo-do, de tiburón y de otros tipos de peces.
2. La luz, la temperatura, la presión, las corrientes,la concentración de bioelementos, de oxígeno yde otros gases.
3. La luz solar es captada por las algas para realizarla fotosíntesis (clase 2). Es de clase 3.
Imagen activa 1
Disminuye la temperatura, aumentan los vientos,aumenta la humedad y aumentan las concentracio-nes de bioelementos.
Actividades
Recordar
1. Biocenosis son los seres vivos de un ecosistema,población es el conjunto de individuos de unaespecie que vive en un ecosistema. La bioceno-sis abarca a todas las especies y la población seciñe únicamente a una de ellas. Ambos se rela-cionan con el concepto de especie biológica.
2. Bosque mediterráneo: Encinar y quejigar. Des-ierto: Oasis y reg. Bosque templado de hoja ca-duca: Hayedo y robledal.
Explicar
3. Respuesta gráfica. La disminución de hierba enun prado, determinada por el aumento de lapoblación de saltamontes, limita el potencial re-productivo teórico de dicha población.
TAREA 4Los cambios en los ecosistemas(pág. 132)
Observación
1. Después del incendio se van sustituyendo unasespecies por otras y va aumentando el númerode las que quedarán en la fase climax.
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El incendio puede ser debido a causas naturales,como un rayo, o a causas humanas.
Habrá ido descendiendo justo después del in-cendio y aún más con el paso del tiempo graciasa la nueva cubierta vegetal.
Bosque recién quemado: mosca y avispa.
Bosque en regeneración: ratón de campo, conejo.
Bosque totalmente recuperado: picapinos, zorro.
2. Salvo por una erupción volcánica, sería compli-cado generar un fuego que devolviese al ecosis-tema a las mismas condiciones iniciales.
Imagen activa 1. Brezal con helechos
Que probablemente, con el tiempo, en esta zonase desarrollará un robledal. No podríamos asegurarni que avance hacia un robledal ni que esté en re-troceso, tendríamos que conocer su historia.
Actividades
Comprender
1. El crecimiento de la vegetación de un bosquehace que vayan existiendo variaciones de tem-peratura entre el exterior y el interior del mismo.
2. Mientras que las sucesiones primarias son aque-llas en las que no interviene el ser humano, lassucesiones secundarias son aquellas en las quesí interviene. Elección personal.
Explicar
3. Respuesta gráfica, aplicando los datos del es-quema de la página 133. Como las etapas másalejadas del agua son las que más tiempo hantardado en formarse, la sucesión de ecosistemasserá: juncal - espadañar - carrizal- tarajal.
4. Sí: se irían desarrollando las mismas etapas desustitución en la sucesión hasta la fase climax.
5. Es la primera fase sucesional, ya que correspon-de a la primera orla de vegetación concéntricaoriginada.
Resumen de la unidad
Imagen activa 1
Podría ser factible. ¿Acaso un nuevo comienzo?¿En que condiciones? Sería mejor no forzar esa«sucesión».
Actividades de la unidad
Test de conocimientos (pág. 135)
1. De arriba abajo: ecosistema, relación, integra-ción, biotopo (izquierda) y biocenosis (derecha).
2. a) Conjunto formado por los seres vivos quehabitan en una zona determinada y el mediofísico y químico de esa zona, entre los que seestablecen diversas relaciones.
b) Es la relación entre biotopo y biocenosis.
c) Conjunto de seres vivos de un ecosistema.
d) Son grandes zonas donde se mantienen losrasgos generales de clima y suelos.
e) Condiciones no bióticas de un ecosistema.
f) Conjunto de factores influyentes en el orga-nismo.
g) Influencia ambiental no biótica del ecosistema.
h) Lugar dentro del ecosistema donde un orga-nismo puede vivir y reproducirse.
3. El límite del robledal, su ecotono, se encontrarádonde la cantidad de especies diferentes co-mience a ser mayor.
4. a) Demasiado global, pues hay muchas especiesdiferentes de delfines en ríos y mares.
b) Es un término muy amplio ya que suele ha-ber varias especies de árboles en un jardín.
c) Es el término que se da a un grupo de artró-podos que incluye muchísimas especies.
d) No son seres vivos.
5. a) Sucesión, biotopo, especies. Verdadera.
b) Especies, aumentando, viento, nieve, plan-tas. Verdadero.
c) Desarrollo, climax. Falso, no tendrían porquédesaparecer a los pocos años.
6. En su momento clímax todos los estratos vege-tales de un bosque (costráceo, herbáceo, arbus-tivo, arbóreo) contienen especies análogas a lasde otras tantas fases sucesionales pasadas (lí-quenes y musgos, gramíneas, matorrales y árbo-les), desde las más antiguas hasta las modernas.En su momento clímax las orlas de vegetaciónconcéntricas que se establecen a partir de lasorillas de una laguna corresponden a otras tan-tas fases sucesionales, de manera que las másalejadas del agua han tardado más en formarse.
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7. Porque los pequeños forman las fases sucesio-nales que dispondrán las características necesa-rias para que se desarrollen correctamente lasfases sucesionales posteriores que puedan al-bergar grandes árboles y animales.
Test de capacidades (pág. 136)
1. En el mapa debe quedar reflejado:
a) Gran parte de la zona centro y Sur de la Pe-nínsula y también Baleares.
b) Islas Canarias.
c) Zona Norte de la Península.
d) Algunas áreas de la zona centro.
Generalizando, a medida que vamos hacia el survan aumentando las temperaturas y disminu-yendo las precipitaciones.
2. a) Las gráficas reflejan el desarrollo de nuevosejemplares diarios de dos especies diferentesde Drosophila en función de un factor am-biental muy influyente en las mismas, comoparece que es la propia cantidad de alimentodisponible. Quedan reflejados unos requeri-mientos mínimos necesarios y un óptimo decrecimiento ante este factor. Llegado estepunto, mayor cantidad de comida ya no setraduce en una mayor cantidad de nuevosejemplares diarios, sino todo lo contrario, seproduce una disminución.
b) 25 gramos en los dos casos.
c) La especie 1 puede tolerar hasta 125 gramosy la especie 2, hasta 150 gramos.
d) 100 gramos en ambos casos.
3. Porque los zorros se mueven más en estos eco-tonos, ya que son los sitios donde existe la ma-yor riqueza de especies diferentes, es decir, es lazona con mayor variedad de presas distintas para el zorro.
4. Basta con realizar esquemas sencillos, con rótu-los. Debe reflejarse en los dibujos:
a) El desarrollo de las distintas fases sucesionalesdel bosque: líquenes y musgos, gramíneas, ma-torrales y árboles, de tal forma que se vayaviendo el desarrollo de todos los estratos ve-getales del bosque: musgos y líquenes, her-báceo, arbustivo y arbóreo.
b) El desarrollo de las fases sucesionales de lalaguna, que se corresponde con las distintasorlas de vegetación concéntricas que se esta-blecen a partir de sus orillas: juncos, carrizos,espadañas y tarajes. Las orlas de vegetaciónconcéntricas más alejadas del agua han tar-dado más tiempo en formarse.
5. Respuesta dependiente del territorio.
Test de responsabilidad (pág. 137)
Valorar lo que tenemos es nuestro gran reto. Valorarel hecho de respirar aire puro, los cambios estacio-nales, el beber agua limpia, el disfrutar del canto delos pájaros. ¿Lo valoraremos cuando lo perdamos?
Experiencia (pág. 137)
Aunque esta experiencia puede realizarse con losdatos del esquema del libro, sería muy interesantellevarla a cabo en el campo. Es muy sencilla y tantosu realización como los resultados son realmenteinteresantes para los alumnos y alumnas.
MEDIO AMBIENTE EN EL AULA
Desarrollo sostenible y proteccióndel medio ambienteAl ritmo que llevamos, la naturaleza, tal y como laconocemos, podría tener los días contados. Desas-tres ecológicos, escasa implicación económica, des-propósitos sociales, son tantas las circunstanciasque una y otra vez dañan a nuestro pobre planetaTierra, que realmente se encuentra en una situa-ción límite. El planeta tan sólo puede quejarse de laforma que sabe: más cánceres de piel, más pérdidade biodiversidad, mayores inundaciones... Es obvioque ha llegado el momento de decidir un cambioimportante en nuestra forma de actuar, como ciu-dadanos, consumidores e incluso como especie.Recordemos a los alumnos que su futuro y el de lasgeneraciones posteriores está realmente en susmanos. Comentarles que, no obstante, aunque lasituación del planeta puede preocuparnos, es cier-to que la conciencia medioambiental ha crecido deforma considerable (recordar que hace apenasquince años no aparecía una sola noticia de medioambiente en los telediarios), y que muchas organi-zaciones internacionales comienzan a hacerse oírpara provocar ciertos cambios de actitud en los go-biernos y en la ciudadanía.
Soluciones de las actividades
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Actividades de refuerzo
• Paneles sobre los ecosistemas. Los alumnos yalumnas pueden realizar unos murales en los quese visualicen los elementos que forman los ecosis-temas, los factores del biotopo, de la biocenosis ytodas las relaciones posibles que puedan darse enellos y entre ellos. Pedirles que incluyen todas lasfotos y dibujos de animales, plantas, paisajes, etc.,que encuentren.
• Ecojuego. Los alumnos pueden inventar algún tipo de juego que tenga como principal protago-nista el ecosistema. Pueden tratar cualquier as-pecto ecológico. Las características y bases deljuego deberían ser establecidas por los propiosalumnos. Ejemplo: un juego de simulación concausas - consecuencias, desarrollándose sobre untablero en el que aparezcan conceptos y hechos,con cartas para introducir variables diferentes.
• Un bioma, un panel. Los alumnos pueden repre-sentar en paneles los distintos tipos de biomasque hay en la Tierra. No hay que olvidar ni el bio-ma de montaña ni el bioma marino. Sería conve-niente que los paneles reflejasen las característi-cas comunes que tienen las zonas que englobanestos biomas.
• Ecosistemas cercanos. Se puede realizar algúntipo de trabajo sobre un ecosistema cercano alcentro. Los alumnos pueden investigar el biotopo,la biocenosis y las relaciones que puedan de-sa-rrollarse en ese ecosistema. Al finalizar, se podríaproponer la elaboración de un trabajo escrito,aunque una exposición oral apoyada de algún ti-po de material visual sería suficiente y resultaríatambién interesante.
Actividades de ampliación
• Al campo, «peques». Los alumnos y alumnaspueden intentar ser los profesores por un día, yaque pueden preparar una salida de campo paraalumnos más pequeños. No hay que ser muy am-biciosos en los objetivos a conseguir con alumnosmás pequeños. Dejar claros dos o tres conceptosbastará. Resulta conveniente no complicar mucholas actividades que deban realizar.
• Series de vegetación. Se pueden confeccionarseries de vegetación en función de la altura en lasmontañas más cercanas al centro. No tienen por-qué resultar series complicadas, puede valer per-fectamente una variación de tan sólo dos especiesarbóreas.
• Sucesión simulada. Se puede simular de algunaforma un proceso de sucesión ecológica a partirdel incendio de una zona o de la formación deuna laguna. Se pueden utilizar todo tipo de mate-riales y técnicas en el proceso de realización de di-cha sucesión.
• Decálogo medioambiental. Los alumnos pue-den confeccionar un decálogo medioambientalen el que se recomiende a la gente la realizaciónde una serie de actuaciones con el objetivo de in-tentar mejorar la sostenibilidad del entorno en elque vivimos.
• Biomas cercanos. Se puede realizar algún tipode trabajo sobre el bioma en el que se encuentrael centro. Los alumnos pueden investigar en la zo-na los ecosistemas típicos que puedan englobarseen este bioma, realizar estudios de sus biotopos,sus biocenosis y las relaciones que puedan des-arrollarse en los mismos. Se podría elaborar untrabajo escrito, aunque una exposición oral apo-yada de algún tipo de material visual resultaríatambién interesante.
Sugerencias complementarias
• Existe mucho material multimedia relacionadocon los conceptos que se trabajan en esta unidad.Cualquier apoyo de este tipo va a complementarperfectamente cualquiera de nuestras explicacio-nes y ayudará a fijar dichos conceptos. Sería acon-sejable visualizar aspectos poco conocidos o queno resulten cotidianos con el objetivo de amplifi-car el campo de visión que tienen los alumnos deestos temas.
• Puede ser un buen momento para desarrollar unpequeño ecosistema artificial en alguna zona delcentro, con el objetivo de servir como material detrabajo y estudio para nuestros alumnos. Una pe-queña zona para realizar siembras, una pequeñacharca, etc., pueden resultar interesantes a la ho-ra de realizar en dichos espacios pequeñas investi-gaciones que sean útiles y sirvan como iniciacióna posteriores trabajos de mayor envergadura en elcampo. Para llevar a cabo la experiencia con ma-yor eficacia, conviene acotar una sección de terre-no, de forma que nadie pueda pisarla ni alterarla,e incluir carteles informativos para que los demásalumnos y alumnas del centro no interfieran en eldesarrollo del ecosistema y para que participen ydisfruten también del experimento. Pero hay quetener en cuenta que de nada servirá realizarlo sino se lleva a cabo un registro diario sistemático delos cambios.
Atención a la diversidad
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Objetivos
• Conocer la integración de los elementos que constituyen el ecosistema.
• Entender que un ecosistema no es un conjunto de organismos independientes que viven en un mismolugar, sino que se trata de un todo, un complejo conjunto de interacciones en el que cada cambio, por pequeño que sea, puede producir cambios muy importantes en la totalidad.
• Analizar los mecanismos de control en el ecosistema, así como la influencia de las agrupaciones intraespecíficas e interespecíficas.
• Estudiar la dinámica ecológica utilizando para ello modeloscibernéticos sencillos.
• Describir las relaciones interespecíficas: mecanismos de retroalimentación, agrupaciones de control ecológico(depredación, competencia, parasitismo, amensalismo,comensalismo, plagas y epidemias) y agrupaciones de beneficio mutuo (simbiosis, mutualismo, cooperación).
• Describir las relaciones intraespecíficas, indicando las causasde la existencia de grupos sociales en el ecosistema, sus características (jerarquización, división de tareas,especialización anatómica y funcional), y mencionandoalgunas agrupaciones de otros tipos, como las gregarias.
Contenidos
CO
NC
EPTO
SPR
OC
EDIM
IEN
TOS
AC
TITU
DES
• Utilización de imágenes para poder reflejar algunos conceptos y procesos ecológicos.• Interpretación de algunos esquemas relacionados con la unidad.• Reconocimiento y uso de información contenida en gráficas.
• Interés por el conocimiento de las relaciones ecológicas que mantenemos.• Concienciar sobre el importante papel que desempeña el ser humano en la conservación
de la naturaleza.
Interacciones en los ecosistemas08PROGRAMACIÓN DE AULA Y PROYECTO CURRICULAR
CLAVES CIENTÍFICAS
Las relaciones en los ecosistemasdesempeñan un papel tan impor-tante como los propios elementosdel biotopo y de la biocenosis. Lanaturaleza se autorregula y tienemecanismos de retroalimentacióntanto positivos como negativos, quepotencian el equilibrio en los siste-mas. Estos mecanismos son a veces muysencillos y otras veces realmentecomplejos, pero en ambos casos soncapaces de mantener las condicionesde estabilidad del ecosistema, den-tro de ciertos márgenes de varia-ción. El problema aparece cuandoalgún elemento del sistema distor-siona gravemente este equilibrio...y, por lo general, esta alteración, almenos en nuestros tiempos, sueledeberse a la actividad de la especiehumana.
• Mecanismos de control en los ecosistemas.• Agrupaciones intraespecíficas• Agrupaciones interespecíficas.
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Actividades
Actividades de desarrollo
Hay gran cantidad de material multimedia que pue-de complementar perfectamente nuestras explica-ciones. También podemos realizar una práctica decampo con el objetivo de reconocer interacciones enlos ecosistemas: éstas son sorprendentemente fáci-les de reconocer por los alumnos y alumnas sobre elterreno. Además, de esta forma podemos resolverde una manera más práctica las diferentes activida-des que plantea el libro del alumno.
Actividades de refuerzo
Se pueden realizar paneles que reflejen las interac-ciones más importantes que tienen los ecosiste-mas. Los alumnos podrían también realizar algúntipo de juego de simulación que guardase relacióncon dichas interacciones.
Actividades de ampliación
Los alumnos pueden realizar una campaña en elcentro con el objetivo de sensibilizar a sus compa-ñeros del problema de los residuos. Para ello debe-rían organizarse, conseguir carteles publicitarios,instalar contenedores (o carteles en los contenedo-res ya existentes), etc.
Contenidos transversales
Educación ambiental
Debemos concienciar a los alumnos de la impor-tancia de mantener unas correctas relaciones eco-lógicas con el entorno del que formamos parte.Debemos respetar la naturaleza y en esta tarea seencuentra el hecho de mantener una sostenibilidaden nuestras relaciones ambientales. Aunque seareiterativo, debemos intentar que los alumnos yalumnas piensen que las generaciones veniderastienen también el derecho de poder disfrutar desus propias relaciones con el entorno. Para ello,basta, en este caso, con ponerles a pensar sobre al-gunas de las relaciones, a veces complejas y sutiles,que vamos a descubrir durante el estudio de la uni-dad. Hablarles de que, normalmente, el funciona-miento de un ecosistema es un delicado equilibrio,que puede romperse muy fácilmente.
Educación para el consumidor
Ya sabemos que podemos ayudar al cuidado de lanaturaleza desde la perspectiva del consumo. Al fi-nal de la unidad se trabajan los residuos. Antes deproducirlos debemos reciclar y reutilizar nuestrosmateriales, e intentar reducir la cantidad de resi-duos que producimos. Una vez que tengamos losresiduos, intentaremos gestionar una correcta eli-minación de los mismos. Es realmente importanteque utilicemos los medios que los ayuntamientosponen a nuestra disposición, es decir, que usemoscorrectamente los contenedores para la separaciónde basuras. Éste es un pequeño paso en la conse-cución de una sociedad más respetuosa con la na-turaleza.
Criterios de evaluación
• Comprender los mecanismos de control en lanaturaleza.
• Describir las agrupaciones interespecíficas y re-conocer algunas de ellas en diversos ejemplos deecosistemas.
• Describir las agrupaciones intraespecíficas y re-conocerlas en diversos ecosistemas.
NIVEL Y DIFICULTAD DEL TEMA
Esta unidad no suele re-presentar una gran difi-cultad para los alumnos.Suele ser una unidad queentienden bien porque serepasan algunas relacionestrabajadas ya con anterio-ridad. El asunto más com-plicado es el uso de mo-delos y el establecimientode relaciones. Es impor-tante que resaltemos tam-bién el apartado específi-co en el que se hacereferencia a los residuos y la problemática quecon ellos se relaciona.
11 y 2
11
1-31 y 2
1
23-7
2 y 32 y 34 y 5
32, 3,5 y 6
3
44
4 y 5
4 y 7
B M AActividadesES, pág. 140T1, pág. 142T2, pág. 144T3, pág. 146T4, pág. 148T5, pág. 150
TC, pág. 153
3 1, 2,4 y 6 5TP, pág. 154
XTR, pág. 155XEX, pág. 155
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Expresa lo que sabes (pág. 124)
1. En la relación entre las leonas y los facoceros,aquéllas obtienen alimento y éstos salen clara-mente perjudicados. Las leonas cazan asociadasen grupo y esto es una ventaja, ya que facilita elobjetivo de cobrarse una pieza. Las ovejas obtie-nen también alimento pero compitiendo entreellas, lo que siempre es un inconveniente.
2. Parasitismo: es una relación en la que unos or-ganismos de una especie viven a costa de orga-nismos de otra, a los que producen daños.
Depredación: es una relación en la que los pre-dadores de una especie cazan a las presas deotra especie para alimentarse de ellas.
Colonia: es una agrupación de individuos de lamisma especie que favorece la supervivencia,pero sin una estructura social desarrollada.
Sociedad: es una agrupación de individuos de lamisma especie que tiende a favorecer su propiasupervivencia y en la que podemos observar unajerarquía, una división de tareas y una especiali-zación anatómica y funcional desarrollada.
Competencia: es una relación entre individuosde especies diferentes o de la misma especie,que tratan de conseguir los mismos recursos a lavez, por lo que es perjudicial para ambas partes.
Simbiosis: es una relación en la que dos seres deespecies distintas conviven imprescindiblementeobteniendo un beneficio mutuo.
3. Permanecen juntos porque obtienen beneficios,detectan antes entre todos a sus potenciales de-predadores, y además, formando parte de ungran grupo, las probabilidades de morir cazadospor dichos depredadores son menores.
Si desaparecieran los linces ibéricos, aumenta-rían sus potenciales presas (conejos, liebres y roedores), lo que provocaría una escasez de losrecursos alimenticios de éstos, los vegetales.
¿Qué debes saber? (pág. 141)
EXPLICA. Lombrices de tierra
Las lombrices, al excavar en la tierra, favorecen laaireación del suelo, lo que a su vez facilita la circu-lación de agua con sales minerales en disolución.De esta forma, las plantas tienen posibilidad de to-mar con más facilidad estos nutrientes.
DEDUCE. Bosque de pinos
No han podido desarrollarse porque no han tenidola suficiente luz para hacerlo (la tapan los árbolesadultos). La luz es un elemento imprescindible parala realización de la fotosíntesis.
Las acículas de los pinos caídas al suelo confieren aéste unas características inadecuadas para el de-sarrollo de otros vegetales.
EXPLICA. Cadáver de animal
Los descomponedores realizan la tarea de hacerposible la recirculación de los ciclos de la materia,ya que facilitan, con la descomposición de la mate-ria orgánica, que los seres autótrofos puedan reuti-lizar los elementos químicos indispensables parapoder iniciar las cadenas tróficas en los diferentesecosistemas.
TAREA 1Panorama: Integración del ecosistema (pág. 142)
Imagen activa 1. Amboseli
Los leones depredan ñúes y cooperan en la capturade este recurso, las jirafas comen acacias y compi-ten por ese recurso, los elefantes se reúnen enagrupaciones gregarias, etc.
Imagen activa 2. Máquinas y seres vivos
La locomotora tiene tornillos, tuercas, cables, cris-tales, etc. El ordenador tiene cables, circuitos, tor-nillos, teclas, etc.
Las células, los tejidos, los órganos de los sentidos,los aparatos reproductores, etc., forman parte deun organismo animal. Las encinas, las jaras, los co-nejos, los ratones de campo, etc., de un bosque.
La locomotora o el ordenador requieren energíaeléctrica y un animal o un vegetal necesitan ener-gía química.
Para el mantenimiento de las máquinas hacen faltapersonas que se ocupen de repararlas, proporcio-narles lo que necesitan para funcionar, etc. Encambio, los seres vivos y los ecosistemas se mantie-nen a sí mismos, tienen mecanismos de regulacióny control que posibilitan su funcionamiento comosistemas independientes.
Soluciones de las actividades
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Actividades
Recordar
1.
2. Agrupaciones intraespecíficas: colonia de cora-les, enjambre de abejas, manada de ciervos.Agrupaciones interespecíficas: león y ñu, pulgay perro, garcilla y búfalo.
3. Es una asociación intraespecífica.
4. La ciudad sería una agrupación interespecífica porlas muchas interacciones de seres vivos de dife-rentes especies. Un gallinero sería una agrupa-ción intraespecífica, si sólo se producen interac-ciones entre las gallinas, pero sería interespecíficasi tenemos en cuenta que el ser humano las ali-menta o que las gallinas pueden tener parásitos.
Explicar
5. La ecología es una ciencia que trata de explicartodas las interacciones que se pueden produciren la naturaleza; interacciones que se estable-cen dentro de la biocenosis, dentro del biotopoy también entre ambos.
6. Una agrupación social puede ser un hormigue-ro, en el que las hormigas tienen una jerarquía yuna especialización anatómica y funcional parapoder llevar a cabo una división en las tareas.No hay verdaderas sociedades vegetales porqueninguna cumple estos requisitos.
7. Cuando se desarrolla una colonia de pólipos.
TAREA 2La cibernética en la ecología (pág. 144)
Observación
La calefacción controlada por termostato es un sis-tema artificial de autocontrol que sirve de modelopara comprender otros sistemas naturales similares.
Experiencia
Sí se manifestará alguna dependencia, ya que lasarañas se alimentan de insectos.
Imagen activa 1. Antena y ecosistema
Son ondas que se propagan de un lugar a otro. Secaptan gracias a la antena, que se orienta hacia lasondas. En las plantas, la clorofila capta la radiación lu-mínica para producir energía química. Las hojas seorientan de la forma más adecuada para captar la luz.
Actividades
Recordar
1. Un sistema es un conjunto de elementos igualeso diferentes que dependen unos de otros paraconseguir que funcione el grupo. Una praderaes un sistema por disponer de energía paramantener a un grupo de seres vivos en condicio-nes ambientales determinadas, y con interaccio-nes específicas que autorregulan su evolución.
2. Porque la cantidad de los elementos de los eco-sistemas no es exactamente constante.
Comprender
3. Se controlan unas a otras, lo cual es ventajoso.Si crece el número de moscas, también lo haceel de arañas; entonces baja el número de mos-cas y con ello, también el número de arañas, yvuelve a subir el de las moscas... y así siempre.Es una fluctuación dinámica entre poblaciones.
4.
TAREA 3Las agrupaciones interespecíficas (I)(pág. 146)
Observación
Las poblaciones de conejos y zorros se van regulan-do mutuamente. El límite máximo del conejo esaproximadamente de unos 150.000 ejemplares y eldel zorro, unos 80.000 ejemplares. El límite míni-mo de ambas especies, unos 1.000 ejemplares.
Interrelaciones en el biotopo
Interrelaciones en la biocenosis
Interrelación biotopo sobre biocenosis
Interrelación biocenosis sobre biotopo
Mucho CO2 produce aumentos de temperatura
Las jirafas comen hojas de las acacias.
Si llueve menos, hay menos vegetación.
Una población realiza un vertido tóxico en un río.
Muchas langostas
Más crías de aves insectívoras
Menos langostas
Menos crías de aves insectívoras
III
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Soluciones de las actividades
No coinciden en el tiempo máximos y mínimos deambas especies porque, al ir aumentando los zorros van disminuyendo los conejos, e igualmenteocurre con los mínimos: al ir disminuyendo el nú-mero de zorros van aumentando el de conejos. Elsistema se ajusta mediante estos métodos de retro-alimentación por autocontrol natural.
Imagen activa 1. Acículas de pinos
Las acículas de los pinos caídas al suelo le confierenunas características inadecuadas para el desarrollode otros vegetales (amensalismo). Disminuye labiodiversidad de la biocenosis del ecosistema.
Imagen activa 2. Cochinillas y chumbera
Esta fotografía muestra un parasitismo. La cochini-lla se beneficia y la chumbera sale perjudicada.
Actividades
Recordar
1. La depredación es una relación en la que los de-predadores de una especie cazan a las presas deotra con el objetivo de alimentarse de ellas. De-predadores son el león, el tigre, el lince o eláguila imperial. Presas son el ñu, las cebras, laliebre o el conejo.
La competencia es una relación entre individuosde especies diferentes o entre individuos de lamisma especie en la que se coincide en quererconseguir los mismos recursos a la vez, por loque es perjudicial para ambas partes.
El parasitismo es una relación en la que unos or-ganismos de una especie viven a costa de otrosorganismos de otra especie, a los que producenserios daños. Parásitos son piojos, chinches,lombrices intestinales o tenias. Hospedadoresson chumberas, perros, gatos o el ser humano.
El comensalismo es una relación en la que losorganismos «comensales» de una especie apro-vechan los restos alimenticios de otra especie.
El inquilinismo es una relación en la que los or-ganismos «inquilinos» de una especie depen-den de la permanencia en otra especie.
El amensalismo es una relación en la que unaespecie no se desarrolla ni se reproduce si estáen presencia de otra, sin que esta última obten-ga ningún beneficio ni daño por ello.
La simbiosis es una relación en la que dos seresde especies distintas conviven imprescindible-mente obteniendo un beneficio mutuo.
La cooperación es una relación no indispensableentre dos especies y con beneficio mutuo.
2. En 1885 había 130.000 liebres y 50.000 linces yen 1930 había 5.000 liebres y 10.000 linces. Loslocalizaría a ambos seguidos en el tiempo.
Explicar
3. Porque permite mantener estable la abundanciade organismos de un ecosistema.
4. Que la población de conejos aumentaría desme-suradamente al disminuir drásticamente sus po-tenciales depredadores. Esto sería un mecanis-mo de retroalimentación positiva. Disminuiríadrásticamente la población de zorros. Los datosexactos reflejados en la representación gráficaes una respuesta personal del alumno pero, encualquier caso, debe mostrar una disminucióndrástica de los conejos existentes hasta que és-tos desaparecieran y, consecutivamente, reflejartambién la desaparición de los zorros.
TAREA 4Las agrupaciones interespecíficas(II) (pág. 148)
Actividades
Piensa
Podría estar impidiéndose el desarrollo y reproduc-ción de muchas especies en la naturaleza.
Experiencia
Es una buena oportunidad para relacionar concep-tos teóricos que trata el libro con aplicaciones prác-ticas que reflejan procesos que rutinariamente seproducen a diario y que guardan una estrecha rela-ción con las agrupaciones interespecíficas.
Imagen activa 1. Peces payaso
Obtienen una situación defensiva frente a sus po-tenciales depredadores. Ante la peligrosidad de lostentáculos de las anémonas, pocos peces depreda-dores de los peces payaso se acercarían a intentarcapturarlos.
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Imagen activa 2. Liquen
Un liquen está compuesto por un hongo y un alga.El alga cede al hongo parte de los nutrientes quefabrica mediante fotosíntesis, pero necesita protec-ción y humedad, que consigue gracias al hongo.
Actividades
Comprender
1. El amensalismo o antibiosis es una relación en laque una especie no se desarrolla ni se reproducesi está en presencia de otra, sin que esta últimaobtenga ningún beneficio ni daño por ello. Sonperjudicadas las bacterias del yogur, porque nopueden vivir cerca de esas sustancias antibióti-cas producidas por ciertos hongos o sintetizadasartificialmente en laboratorios.
2. Mientras que el comensalismo es una relación enla que los organismos «comensales» de una es-pecie aprovechan los restos alimenticios de otraespecie, el inquilinismo es una relación en la quelos organismos «inquilinos» de una especie ne-cesitan de la permanencia en otra especie. En elcomensalismo no hay ningún tipo de perjuicio ysólo beneficios para el comensal, como en la re-lación entre tiburones y rémoras. En el inquilinis-mo tampoco hay perjuicio y sólo hay beneficiospara el inquilino, como es el caso de algunos pe-ces pequeños que se introducen en las holoturiaspara refugiarse, sin causarles molestia.
3. Mientras que la simbiosis o mutualismo es unarelación en la que dos seres de especies distin-tas conviven imprescindiblemente obteniendo unbeneficio mutuo, la cooperación es una relaciónno indispensable entre dos especies y con bene-ficio mutuo. Como ejemplo de simbiosis tenemosal liquen, que es una relación imprescindible en-tre un alga y un hongo, en esta relación el algacede al hongo parte de los nutrientes que fabri-ca, puesto que es fotosintético y consigue la pro-tección y humedad que necesita gracias al hon-go. Como ejemplo de cooperación, citaremos lospájaros limpiadores de la boca de los cocodrilos.
Explicar
4. Porque los discos difundieron las sustancias anti-bióticas con las que habían sido impregnados y cer-ca de las cuales no viven las bacterias del yogur.
5. Las bacterias no se alejan de los discos porquedetecten que son tóxicos. Es, simplemente, queno pueden vivir en su proximidad. La concentra-ción de antibiótico es máxima en la pastilla y mí-nima en el extremo del halo, y entre ambos, dis-minuye gradualmente. Un antibiótico mástóxico lo seguirá siendo aunque su concentra-ción sea mínima, por ello en la zona de mínimaconcentración siguen sin vivir bacterias. Es decir,cuanto más grande sea el halo, más efectivo esel antibiótico contra ese tipo de bacterias.
TAREA 5Las interacciones entre organismosde una especie (pág. 150)
Observación
1. Porque evolutivamente han desarrollado esa es-trategia para conseguir alimento. Obtienen másalimento con más facilidad, aunque existe ciertacompetencia en el reparto.
No, existen diferencias entre los propios ma-chos, el macho dominante, el macho alfa, sueleser el más corpulento. El resto de machos suelemeter el rabo entre las piernas como signo desumisión al macho dominante y este macho esel que cubre primero a las mejores hembras y elque come primero.
2. Respuesta personal.
Imagen activa 1. Banco de sargos
Los sargos, al vivir en un banco están más protegi-dos frente a potenciales depredadores y tienen unmayor éxito reproductor.
Actividades
Recordar
1. Cada subgrupo de animales dentro de una so-ciedad se denomina jerarquía.
2. Sociales: jerarquización, división de tareas, espe-cialización anatómica y funcional. No sociales:agrupaciones gregarias, enjambres, colonias.
Comprender
3. La jerarquía en nuestra sociedad está determi-nada por los poderes socioeconómicos, el hechode pertenecer o no a una noble familia, el he-
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cho de desempeñar o no algún puesto de ciertaimportancia o trascendencia e, incluso, el hechode tener o no un elevado nivel económico pue-den determinar, de cara a la propia sociedad, uncierto estatus jerárquico en la misma. Las distin-tas profesiones determinan el propio reparto delas tareas en nuestra sociedad y en algunos ca-sos, debido al continuo desempeño de esas mis-mas tareas, pueden determinar cierta especiali-zación funcional e incluso cierta especializaciónanatómica, pero sin llegar a los niveles de espe-cialización que podemos observar en otros gru-pos sociales animales.
4. En una colmena de abejas puede aparecer unainteracción de competencia por los recursos ali-menticios disponibles.
5. Es importante mantener los Parques Nacionalesy Naturales en buenas codiciones porque dichosespacios ambientales suelen ser los lugares dedescanso en sus largas migraciones.
Resumen de la unidad
Imagen activa 1. Hoja parasitada
El parasitismo es un mecanismo ecológico de auto-control, ideal para evitar los aumentos demográfi-cos desmesurados que puedan producir desajustesimportantes en los ecosistemas.
Actividades de la unidad
Test de conocimientos (pág. 153)
1. Mecanismos de control en los ecosistemas son:a), b), e) y h).
2. Mientras que la simbiosis es una relación en laque dos seres de especies distintas conviven (deforma imprescindible) obteniendo un beneficiomutuo, la cooperación es una relación no indis-pensable entre dos especies y con beneficio mutuo. Ninguna de las dos interacciones sonmecanismos de control, tienden a aumentar peligrosamente el número de organismos bene-ficiados, con lo que, de no existir además otrasinfluencias negativas sobre ellos, podrían produ-cir excesos de población.
3. Una manada de lobos es un claro ejemplo de gru-po social, existe una jerarquización, es decir, aun-
que todos los organismos pertenecen a la mismaespecie, el macho alfa utiliza para dominar su me-jor aptitud biológica porque posee mejores ca-racterísticas anatómicas, llegándose además a di-vidir algunas de las tareas entre los diferentesmiembros de la manada. La jerarquía en nuestrasociedad está determinada por los poderes so-cioeconómicos, el hecho de pertenecer o no a unanoble familia, el hecho de desempeñar o no al-gún puesto de cierta importancia o trascenden-cia e incluso el hecho de tener o no un elevadonivel económico pueden determinar, de cara a lapropia sociedad, un cierto estatus jerárquico enla misma. Las distintas profesiones determinan elpropio reparto de las tareas en nuestra sociedady en algunos casos, debido al contínuo desem-peño de esas mismas tareas, pueden determi-nar cierta especialización funcional e incluso cier-ta especialización anatómica, pero sin llegar a losniveles de especialización que podemos observaren otros grupos sociales animales.
4. Aumentos o disminuciones de conejos y zorrosdeterminan dinámicas diferentes de control enel ecosistema, de manera que sus poblacionesvan fluctuando consecutivamente en el tiempo.Al final podemos comprender cómo los zorros,aparentemente «contrarios» a los conejos, re-sultan ser la causa de su propia supervivencia. Elesquema se puede completar de múltiples ma-neras, siempre teniendo en cuenta que cuandolos zorros abundan, disminuyen los conejos, yviceversa. En el centro, las abundancias estánequilibradas.
5. En los dos casos se están estorbando mutua-mente, pero el recurso ambiental por el quecompiten es distinto. Mientras que los pinos en-tran en competencia por la luz, que es un recur-so relativamente inagotable, las liebres y los co-nejos compiten por la misma hierba, que es unrecurso potencialmente más agotable que la luz.
6. Un automóvil y una pradera reciben materia yenergía y desprenden materia y energía. Al au-tomóvil se le añaden determinados componentespara su buen funcionamiento y le llega combus-tible, que es la principal fuente de energía nece-saria para su funcionamiento, además pierde ga-ses y emite calor. A la pradera le llega la energíaluminosa del Sol y recibe entradas de materia detodo tipo; pierde energía en forma de calor y pue-
Soluciones de las actividades
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de perder materia de muchas maneras. Sin em-bargo, un automóvil aparcado y apagado puedemantener su estructura y propiedades, pero si unecosistema no recibe energía, no sólo deja de fun-cionar, sino que destruye su estructura.
7. Disminuiría porque la población de animalesherbívoros que se alimentaría de estas plantasherbáceas aumentaría desmesuradamente.
Aumentarían al tener potencialmente más facili-dad para capturar presas al haberse incrementa-do su número.
Respuesta gráfica. El exterminio de los micro-bios provoca el crecimiento de los herbívoros, lapresión de éstos sobre las plantas se hace mayory disminuye el número de éstas; como conse-cuencia disminuye el número de herbívoros porla escasez de alimento. Se trata de una gráficaidéntica a la de los conejos y los zorros.
Test de capacidades (pág. 154)
1. a) Las poblaciones de las dos especies fluctúande máximos a mínimos a lo largo del tiempoy nunca coinciden ni sus dos máximos, ni susdos mínimos, éstos ocurren consecutivamen-te en ambas especies. Observamos una pre-dación porque la gráfica se ajusta a la diná-mica que desarrolla esa interacción.
b) El depredador es la línea discontinua y la pre-sa, la continua. Porque sería insostenible unapoblación de depredadores mayor que depresas.
c) Podría explicar la gráfica un envenenamientodel agua que afectase a las dos especies, ladesaparición del autótrofo siempre y cuandoel heterótrofo sólo se alimentase de esta es-pecie de autótrofo; la ausencia total de luz,que impidiera el desarrollo del autótrofo si esfotoautótrofo, o también podría explicar lagráfica la llegada de una gran cantidad de unnuevo depredador del autótrofo que hicieranque nuestro heterótrofo, si sólo se alimenta-se de este autótrofo y además no consiguiesecompetir con éxito con el recién llegado,también desapareciese.
d) Respuesta gráfica. Otra vez se trata del casode los linces y las liebres, pero con tres pobla-ciones, una que se alimenta de las otras dos.
2. Porque cuando la población de autótrofos llegaal máximo, sus predadores aún no han desarro-llado toda su potencial población, cosa que con-siguen haciendo disminuir la cantidad de presasy viceversa; cuando los presas están en su míni-mo, aún no se ha llegado al mínimo de depre-dadores, y cuando lo hacen las presas, ya hancomenzado su recuperación poblacional.
3. Ver cuadro en la página siguiente.
4. Es un diagrama causal que refleja interaccionesentre distintos elementos de un ecosistema, losaumentos o descensos de unos elementos repercute directa o indirectamente en los aumentos o descensos de otros elementos delecosistema.
a) Cuantos más cazadores furtivos haya másaguilas se derribarán y entonces más ratonesde campo podrá haber al disminuir su poten-cial predador.
b) Porque si se siembran más semillas se des-arrollará más alimento para los ratones decampo, aumentará así su número y con ellolas potenciales presas del águila.
c) Son predaciones.
5. La lucha biológica contra las plagas consiste en laintroducción en el ecosistema de un organismopredador de la especie que ha provocado la pla-ga. Como cualquier otra predación, se basa enun mecanismo de control por retroalimentaciónnegativa. Resulta conveniente realizar profundasinvestigaciones sobre posibles efectos secunda-rios de estas interacciones, ya que, al introducirun ser vivo que es potencial predador de la es-pecie que ha provocado la plaga, corremos el ries-go de que sea también potencial predador de otraespecie no perjudicial en esos momentos y conello producir desajustes aún mayores en el eco-sistema.
6. Respuesta libre.
Test de actitudes (pág. 155)
Al degradar la naturaleza, estamos afectando a to-das las interacciones interespecíficas e intraespecífi-cas que se desarrollan en los ecosistemas. Con elloestamos eliminando potenciales mecanismos decontrol y ajuste en dichos ecosistemas y favorecien-do el incremento de desequilibrios y desajustes en
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RESUMEN DE LAS RELACIONES INTERESPECÍFICAS E INTRAESPECÍFICAS TRATADAS EN LA UNIDAD
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los mismos. Esta dinámica puede conducir a la eli-minación de espacios naturales de los que se des-prende un elevado interés no sólo medioambiental,sino incluso un elevado interés en la búsqueda deposibles remedios para muchas de las enfermeda-des que hoy día nos afectan.
Experiencia (pág. 155)
Resulta interesante toda aquella aplicación prácticade los aspectos teóricos impartidos en el aula. Enunas condiciones controladas se pueden estudiar einvestigar diferentes aspectos de las interaccionesentre individuos de la misma especie o de especiesdistintas, obteniéndose mucha información. Pode-mos compaginar la experiencia del libro con otrasrealizadas en el campo, adecuando esta posible sa-lida a nuestros propios objetivos e intereses acadé-micos. Recordemos que cualquier actividad decampo previamente preparada resulta muy intere-sante de hacer y el aprendizaje que realizan losalumnos tanto directa como indirectamente essiempre muy valioso. No debemos olvidar que lanaturaleza es el mejor aula de ciencias que pode-mos encontrar.
MEDIO AMBIENTE EN EL AULA
¿Qué hacer con los residuos?
Qué buena pregunta. El progreso nos ha traído unincremento en la cantidad y complejidad de los re-siduos. Parece verdaderamente complicado poderllegar a valorarlos, pero de muchos de ellos se pue-de conseguir cierto rendimiento económico quehace posible una gestión muy positiva. ¿Qué hace-mos con los residuos...? En clase, en el laboratorio,en casa, en los diferentes tipos de trabajos. Es unomás de esos despropósitos que una y otra vez da-ñan a nuestra pobre Tierra. Recordemos a losalumnos ese clásico baño ecológico de erres: reci-cla, reutiliza, reduce, y responsabilízate de tus pro-pios residuos.
Comentar con los alumnos y alumnas estas ideas yproponerles una investigación sobre el tratamientode residuos en la localidad. Puede que en su ciudadexista una planta incineradora, o un vertedero con-trolado, o cualquier otra planta que permita el tra-tamiento y la separación de los residuos sólidos.Pedirles que traten de encontrar datos sobre dichotratamiento.
Relación
Depredación
Competencia
Parasitismo
Comensalismo
Inquilinismo
Amensalismo
Simbiosis
Cooperación
Grupos sociales
Agrupaciones gregarias
Enjambres
Colonias
Grupos pseudosociales
Coincidencias
Características
Es una relación en la que los predadores de una especie cazan a las presas de otra especie con el objetivo de alimentarse de ellas.
Es una relación entre individuos de especies diferentes o entre individuos de la misma especie en laque se coincide en querer conseguir los mismos recursos a la vez, por lo que es perjudicial paraambas partes.
Es una relación en la que unos organismos de una especie viven a costa de otros organismos de otra especie, a los que producen serios daños.
Es una relación en la que los organismos «comensales» de una especie aprovechan los restosalimenticios de otra especie.
Es una relación en la que los organismos «inquilinos» de una especie dependen de la permanencia en otra especie.
Es una relación en la que una especie no se desarrolla ni se reproduce si está en presencia de otra, sin que esta última obtenga ningún beneficio ni daño por ello.
Es una relación en la que dos seres de especies distintas conviven imprescindiblemente obteniendoun beneficio mutuo.
Es una relación no indispensable entre dos especies y con beneficio mutuo.
Jerarquización, división de tareas y especialización anatómica y funcional.
Diversos animales conviven, se alimentan, se defienden y se trasladan juntos, colaborando.
Agrupaciones transitorias, en puntos de apoyo cambiantes.
Agrupaciones en puntos de apoyo estables.
No se conoce aún si existe o no una jerarquía.
Permanencias en grupo sin necesidad específica de estarlo.
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Actividades de refuerzo
• Glosario conceptual de autoevaluación. Pro-poner nuevamente la realización, a medida que seva avanzando en la unidad, de pequeñas fichasque contengan un concepto. Pueden hacerlas deesta unidad y de la anterior, creando así el co-mienzo de un fichero de conceptos de ecología.Al finalizar la unidad, el alumno puede utilizarlascomo herramienta de autoevaluación.
• Paneles sobre las interacciones. Los alumnospueden realizar unos murales en los que se visua-licen las interacciones que se tratan en la unidad.Todos los ejemplos que de dicha interacción po-damos reflejar ayudarán a un mejor entendimien-to de la misma. Pedirles que busquen fotos y di-bujos de los animales y plantas que se hanmencionado durante el estudio de la unidad.
• Las plagas. Los alumnos pueden investigar sobrelas plagas y relacionarlas con los contenidos de launidad. Pueden presentar un trabajo escrito odesarrollar una exposición oral apoyada con algúntipo de material visual.
• Buscando relaciones. El alumno o alumna reali-za un dibujo en el que se puedan visualizar dife-rentes interacciones. Este alumno debe tener unacopia de su propio dibujo, en el que se han seña-lado dichas interacciones. Intercambia el originalcon otro compañero y trata de encontrar todaslas interacciones posibles en el dibujo de su com-pañero. Más tarde ambos compañeros se inter-cambian también las correspondientes «correc-ciones» y comentan los resultados.
Actividades de ampliación
• Investigando grupos sociales. Los alumnospueden investigar profundamente algún gruposocial en particular. Pueden presentar un trabajoescrito o desarrollar una exposición oral apoyadacon algún tipo de material visual.
• Una imagen vale más que mil palabras. Se pue-de organizar algún tipo de certamen de fotogra-fía y/o vídeo que guarde alguna relación con estetema. Muchas de las interacciones que se desarro-llan en la naturaleza pueden ser captadas perfec-tamente por una cámara fotográfica y/o de vídeocon resultados visuales increíbles. Puede utilizarsepara la consecución del trabajo cualquier técnicade realización. Estimular a los alumnos y alumnaspara que participen trayendo a clase sus propias fo-tos o las que hallen en revistas o periódicos.
• Campaña sobre residuos. Los alumnos y alum-nas pueden intentar sensibilizar a sus compañerossobre la problemática de los residuos, preparandoalgún tipo de campaña para llevar a cabo dentrodel centro. Para ello, deberán diseñar un plan deactuación y de desarrollo de la campaña informa-tiva que les permita llegar al máximo número po-sible de compañeros.
• Decálogo de los residuos. Los alumnos puedenconfeccionar un decálogo relacionado con los re-siduos, en el que se recomiende a la gente la rea-lización de una serie de actuaciones con el objeti-vo de intentar mejorar sus actitudes ante lospotenciales problemas generados por aquéllos.
• Investigando residuos. Se puede realizar unamplio estudio de los residuos generados en elambiente doméstico o escolar de los alumnos. Po-dríamos estudiar los tipos de residuos generados,las cantidades depositadas, las horas y fechas demayor producción de residuos, etc. Pedirles a losalumnos y alumnas que comiencen este estudiopor los residuos que se producen en su propio do-micilio.
Sugerencias complementarias
• Aunque es un poco difícil por los trámites admi-nistrativos que conlleva, se podría realizar, en lamedida de las posibilidades de cada centro, unavisita a algún vertedero o planta de tratamientode residuos. La concepción de vertedero que tie-nen los alumnos se aleja en gran medida de larealidad, y encontrándonos en esta instalación,puede ser un buen momento para reforzar con-ceptos, aclarar dudas y suscitar mucha curiosidad.
• Hay mucho material multimedia que guarda es-trecha relación con los contenidos que se trabajanen esta unidad. Todo este material va a comple-mentar perfectamente cualquiera de nuestras ex-plicaciones y ayudará a reforzar los conceptos queen ella se tratan. Volvemos a repetir que seríaaconsejable visualizar aspectos poco conocidos oque no resulten cotidianos con el objetivo de am-plificar el campo de visión que puedan tener losalumnos sobre este tema. Para ello basta con lle-var a clase cualquiera de las colecciones de docu-mentales que suelen emitir en televisión. No obs-tante, es conveniente que los alumnos y alumnassepan que el lenguaje que se utiliza en estos do-cumentales no es el científico, sino que es muchomás divulgativo, de forma que todo el mundopueda entenderlo.
Atención a la diversidad
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Objetivos
• Describir la circulación de la materia y la energía en los ecosistemas.
• Comprender que la energía fluye en el ecosistema,mientras que la materia sigue diversos ciclos, y que todoecosistema es un sistema más o menos cerrado parala materia y abierto para la energía.
• Describir algunos ejemplos de intercambio de materia entre biotopo y biocenosis.
• Conocer la importancia de las reacciones bioquímicas para los seres vivos.
• Analizar algunos ciclos de la materia en la naturaleza: el ciclo del carbono.
• Describir algunas transferencias de energía que se producen en los ecosistemas.
• Distinguir distintas formas de representación del flujoenergético en los ecosistemas.
• Valorar los recursos naturales y adoptar una actitudfavorable a su conservación y consumo razonable.
Contenidos
CO
NC
EPTO
SPR
OC
EDIM
IEN
TOS
AC
TITU
DES
• Utilización de imágenes para poder reflejar algunos conceptos y procesos ecológicos.• Interpretación de algunos esquemas relacionados con la unidad.• Reconocimiento de información en gráficas y tablas relacionadas con la unidad.
• Interés por el conocimiento de las relaciones ecológicas que mantienen los organismos de la biocenosis con elementos del biotopo.
• Concienciar sobre el importante papel que desempeña el ser humano en la conservación de los recursos naturales.
Ciclos y flujos en los ecosistemas09PROGRAMACIÓN DE AULA Y PROYECTO CURRICULAR
CLAVES CIENTÍFICAS
La energía y la materia circulan porlos ecosistemas, circulan por el bio-topo y la biocenosis. El hecho de quebiomoléculas y bioelementos reali-cen un ciclo permite el correcto de-sarrollo de la vida. La energía y lamateria llegan por diferentes meca-nismos a los organismos autótrofosy desde ellos siguen itinerarios biendistintos. La materia va pasandopor los distintos niveles de organis-mos heterótrofos, hasta que los des-componedores la devuelven a su es-tado inicial, cumpliendo así un ciclocompleto. Sin embargo, la energíase va degradando al pasar por esosniveles tróficos, perdiéndose granparte de ella en forma de calor. Losseres vivos pueden reciclar materia,pero no energía.
• Materia y energía en los seres vivos.• Procesos bioquímicos en los seres vivos.• Intercambios de energía y materia entre biotopo y biocenosis.• Ciclos biogeoquímicos.• Degradación energética.• Redes tróficas.• Pirámides ecológicas.
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Actividades
Actividades de desarrollo
Sería muy conveniente la proyección de algún tipode material multimedia que apoyase nuestras expli-caciones, en especial sobre relaciones alimentariasen el ecosistema, con el objetivo de aplicarlo a losflujos de energía y ciclos de materia.
Actividades de refuerzo
Se puede realizar un panel que refleje la circulaciónde la materia y la energía en los ecosistemas resal-tando la dinámica abierta para la energía bastantecerrada en lo relativo a la materia. También se po-dría elaborar una red trófica y algún tipo de pirámi-de ecológica.
Actividades de ampliación
Los alumnos pueden realizar una investigación so-bre el ciclo biogeoquímico de algún bioelementocomo el fósforo, el nitrógeno, etc. Pueden comuni-car los datos obtenidos realizando un gran mural,en el que, con dibujos y fotos, resuman el ciclo deese bioelemento.
Contenidos transversales
Educación ambiental
Concienciar a los alumnos y alumnas del impor-tante papel que desempeñamos en todos los eco-sistemas. Resulta de suma importancia el hechode mantener un perfecto equilibrio en la circula-ción de materia y energía en los ecosistemas. Laespecie humana es una de las principales causa dedesequilibrios y desajustes en la circulación demateria y energía en los ecosistemas, y, por consi-guiente, de todos los problemas derivados deellos.
Educación para el consumidor
La materia y la energía se relacionan estrechamen-te con el consumo. Los recursos están para utilizar-los, pero debemos hacerlo de una manera correctay equilibrada, el consumo debe ser siempre unaacción reflexionada. En nuestros hábitos de consu-mo debe existir una conciencia de aprovechamien-to de recursos, de reciclaje de materiales, de re-chazo de los productos con envoltorios demasiadocomplicados que acaban en la basura. Pequeñasacciones individuales en este sentido pueden con-ducir a un importante beneficio global para la na-turaleza.
Criterios de evaluación
• Comprender la importancia de la circulación dela materia y la energía en la naturaleza.
• Reconocer procesos bioquímicos relacionadoscon los intercambios de materia y energía en losseres vivos.
• Describir la circulación cíclica de la materia en losecosistemas.
• Analizar los ciclos biogeoquímicos de la materiaen la naturaleza.
• Explicar el flujo energético en los ecosistemas.
• Representar correctamente la circulación energé-tica en los ecosistemas.
• Entender la importancia de la conservación delos recursos.
NIVEL Y DIFICULTAD DEL TEMA
Esta unidad suele conte-ner un cierto grado de di-ficultad para los alumnos,porque muchos de los con-tenidos que en ella se tra-tan no se han visto con an-terioridad. A la hora detrabajar con los ciclos y flu-jos en los ecosistemas, de-bemos resaltar la impor-tancia de ese intensodinamismo para el correc-to desarrollo de la vida,destacar el carácter másabierto para la energía y más cerrado para la ma-teria. Es importante que también destaquemosel papel relevante que desempeña el ser hu-mano en la correcta gestión de los recursos na-turales.
1111
4
1, 2 y 4
23-7
2 y 32 y 34 y 5
1-3
3 y 6
3
44
5
5 y 7
B M AActividadesES, pág. 158T1, pág. 160T2, pág. 162T3, pág. 164T4, pág. 166
TC, pág. 168
1, 3,6 y 7
2, 4 y 5 8TP, pág. 171
TR, pág. 173EX, pág. 173
T5, pág. 172
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Expresa lo que sabes (pág. 158)
1. No, no se mantienen dentro las mismas mate-rias. En algunas de los alimentos se habrán pro-ducido transformaciones. Muchas sustanciashabrán escapado al vaporizarse.
Han sufrido algunas transformaciones.
El fuego ha conferido al guiso la energía sufi-ciente para poder realizar las transformacionesacontecidas durante la cocción, sin el calenta-miento los materiales iniciales del guiso se hu-bieran quedado como estaban.
2. Los troncos también han sufrido transformacio-nes. Gracias a la fotosíntesis, las plántulas hanobtenido energía y materia para crecer. A partirde materiales inorgánicos (agua y sales minera-les) se ha producido materia orgánica utilizableen el propio crecimiento de los árboles.
3. Una reacción química es una transformación enla que unos átomos o moléculas se reordenanentre sí de forma diferente de como lo estabanantes de producirse ésta. En las hojas de lasplantas tienen lugar las reacciones químicas dela fotosíntesis, las cuales necesitan energía solarque procede de su exterior. Los músculos en laspiernas se calientan al correr porque en sus cé-lulas se producen reacciones químicas que libe-ran energía calorífica. La energía liberada proce-de de los enlaces químicos que se han roto.
¿Qué debes saber? (pág. 159)
RECUERDA Y RESPONDE
Una reacción química es un cambio en el que losátomos o moléculas se reordenan y producen sus-tancias finales diferentes de las iniciales. Un cambiode estado es simplemente un cambio físico, quecursa con la absorción o liberación de energía, perocuyo resultado es la misma sustancia inicial. Unadisolución tampoco altera la naturaleza de las sus-tancias que la forman, simplemente es una mezcla.Son dos casos de cambios físicos.
PIENSA
Se trata de energía luminosa. Toda esa energía seconcentra en los enlaces químicos de la materia or-gánica formada durante el proceso fotosintético.
TAREA 1Panorama: Materia en ciclos,energía en flujos (pág. 159)
Imagen activa 1. Plantas y bacterias
Entra energía solar (luminosa). Se desprende ener-gía en forma de calor. De captar la energía lumíni-ca se encargan seres vivos autótrofos y de despren-der el calor se encargan seres vios heterótrofos.
No. Cada elemento del ecosistema es imprescindi-ble para conseguir un equilibrio que permita elcorrecto desarrollo de dicho ecosistema.
Actividades
Recordar
1. Un organismo fotoautótrofo es el que, utilizan-do energía lumínica, incorpora materia y ener-gía desde el biotopo hasta la biocenosis. Unoheterótrofo es el que necesita incorporar mate-ria y energía desde la propia biocenosis (alimen-tándose de otros seres vivos). Los animales her-bívoros y los hongos son heterótrofos.
2. Respuesta personal. Los vegetales se encargaríande ordenar las sardinas (materia y energía) ycerrar las latas; los animales, de abrirlas y comerlas sardinas, y los descomponedores recogerían la-tas usadas con restos de sardinas para reciclarlas.
3. Las plantas son los organismos que captan la ener-gía y producen la materia orgánica a partir deinorgánica, haciendo así que la materia y la ener-gía pasen a otros seres vivos. En los ecosistemasmarinos, este papel lo desempeñan las algas.
Recordar
4. No existirán vegetales (no llega la luz imprescin-dible para su desarrollo). Las cadenas tróficas co-mienzan en los quimiosintetizadores; son los or-ganismos que sintetizan materia orgánica apartir de energía química de materiales inorgáni-cos. Los descomponedores son muy necesariosporque si ellos no existieran, los quimiosintetiza-dores no tendrían el sustrato necesario con elque poder iniciar su proceso de síntesis.
5. En pozos y simas muy profundas donde no lle-gue la luz.
Soluciones de las actividades
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TAREA 2Materia y energía en las reaccionesquímicas de los seres vivos (pág. 162)
Observación
La caliza se ha descompuesto. Las burbujas sonCO2 resultante de la reordenación atómica. Nota-mos calor. El sulfato de calcio está en la disolución.
Anteriormente esa energía estaba contenida en losenlaces entre átomos de las moléculas iniciales.
Imagen activa 1. FotosíntesisRespuesta libre. Los esquemas deben reflejar quelos consumidores utilizan la energía química de en-lace de las plantas que comen para construir supropia materia, y los descomponedores obtienenenergía de las moléculas de materia orgánica.
Actividades
Recordar
1. Energía solar Energía de enlace.
Sin los organismos autótrofos, no se incorporaríamateria y energía del biotopo a la biocenosis.
2. No, porque agotarían los minerales necesariospara la fotosíntesis, que son facilitados por los des-componedores. Tampoco, sólo de descompone-dores: tarde o temprano se agotaría la materia or-gánica disponible, liberada por otros seres.
3. De este modo, ahorramos gran cantidad de laenergía y materia necesarias para los procesosde elaboración de muchos productos.
4. Vegetal – Endergónico – Construcción: los vege-tales construyen materia usando energía.
Animal – Exergónico – Destrucción: los animalesdestruyen materia y liberan su energía.
Explicar
5. Todas ellas pueden liberar energía calorífica: Elcuerpo de un atleta al correr libera calor. Un ár-bol, al producir la materia orgánica, libera calor.El agua del mar, cuando se enfría durante la no-che, libera calor. Un ordenador en marcha liberacalor. Cuando en la basura se producen fermen-taciones se libera calor, etc.
6. Un atleta, un árbol, el agua del mar, la basura yel bosque pueden captar energía no caloríficadel exterior y desarrollar reacciones químicas.De todos ellos son seres vivos el atleta y el árbol.
TAREA 3
Los intercambios de materia entrebiotopo y biocenosis (pág. 164)
Observación
Respuestas personales. La principal dificultad de es-tos viajes es mantener a los astronautas.
Experiencia
La experiencia prueba que la planta consigue energíay materia a partir de luz, y las usa para su desarrollo.
Imagen activa 1. Plántula de judía
No se podría llevar a cabo correctamente la absor-ción de agua y no pasarían al interior de la plantalas sales minerales necesarias para la fotosíntesis.
Actividades
Recordar
1. Sistemas naturales abiertos son aquellos en losque se produce un intercambio de materia y/oenergía con el exterior. En los cerrados no se pro-duce un intercambio de materia y/o energía conel exterior. Un bosque es abierto para la energíay prácticamente cerrado para la materia.
2. Es un sistema abierto para la energía porque re-cibe del exterior combustible y desprende calor alfuncionar. Es abierto para la materia porque en-tra combustible y salen gases.
3. Es un sistema natural abierto: recibe materia yenergía química en forma de alimento; despren-de energía (calor) al realizar sus reacciones quí-micas y materia al eliminar sustancias de desecho.
Comprender
4. Desaparecerían los organismos autótrofos de lalaguna porque los descomponedores eran losque les facilitaban los elementos necesarios paraproducir su materia orgánica. Fundamentalmen-te fotoautótrofos. Algunos tipos de algas.
Fotosíntesis
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Soluciones de las actividades
5. El agua de los seres vivos se evapora y pasa a laatmósfera. Por la fotosíntesis, el CO2 pasa dela atmósfera a las plantas. Por la respiración el O2
pasa de la atmósfera a los seres vivos. Los restosvegetales contienen sales. El CO2 de la respiraciónde seres vivos marinos pasa al agua del mar.
TAREA 4
Los ciclos ecológicos de la materia(pág. 166)
Observación
Respuestas personales, aplicando sus conocimien-tos sobre el ciclo del agua.
Actividades
Comprender
1.
2. Siguen ciclos biogeoquímicos globales el nitró-geno y el oxígeno.
3. 1 y 3, respiración. 2, descomposición. 4, absorción.
Explicar
4. Porque de día las plantas respiran y realizan lafotosíntesis (consumen más CO2 del que libe-ran), mientras que de noche sólo liberan CO2.
5. Su dieta habrá de ser rica en proteínas. Tendría undéficit; aprovecharía toda la proteína del alimen-to; la composición de los excrementos cambiaría.
TAREA 5
El flujo de energía (pág. 168)
Experiencia
Si el conejo pesa 2 kg, quiere decir que el aporteenergético de su carne es 950 � 2 � 1.900 kcal.Ésta es la cantidad que disipa, si no engorda.
Actividades
Recordar
1. Los niveles tróficos son los conjuntos de seres deuna biocenosis que comparten una misma fuen-te general de energía. Ejemplos: productorescomo las plantas (seres autótrofos), consumido-res primarios (animales herbívoros), etc.
2. Los esquemas tratan del paso de la energía y dela materia a través de la biocenosis, pero en losde la tarea 5 se diferencian los niveles tróficos.
3. Las pirámides ecológicas sirven para saber repre-sentar las cantidades correspondientes a cada es-labón de todo el ecosistema en referencia a unacaracterística específica del mismo. Para ello losecólogos manejan tres tipos distintos de pirámi-des, unas veces interesan los números de ejem-plares en los diferentes niveles, otras interesa co-nocer la biomasa en los diferentes niveles y enocasiones interesa saber la energía almacenadaen los mismos.
4. Respuesta personal.
Explicar
5.
Al zorro le llega una centésima parte de la ener-gía inicial vegetal porque el resto es energía quese ha ido usando y transformando en calor.
6. La energía que emplean los músculos ni se creani se destruye, sólo se transforma. Los músculosutilizan energía que procede de los nutrientes.En la contracción muscular se libera calor.
7. Sí, por ejemplo, analizando el parasitismo en lasplantas. Sí, lo que haría falta sería que el niveltrófico inferior (que tiene menos biomasa), tu-viera un tiempo de renovación mucho más cor-to que el superior (que tiene más biomasa).
Resumen de la unidad
Imagen activa 1. Selvas
Aunque el verdadero pulmón de la Tierra son losmares y océanos, no debemos olvidar la importan-cia que las grandes masas boscosas tropicales tie-nen en la producción de oxígeno atmosférico a tra-vés de la fotosíntesis.
C en el suelo
CO2 atmosférico
FOTOSÍNTESIS RESPIRACIÓN
RESPIRACIÓN
ALIMENTACIÓN
MUERTEMUERTE, EXCREMENTOS
Plantas Animales
DescomponedoresVegetales Conejo Zorro
10-15% DE LA ENERGÍA 10-15% DE LA ENERGÍA
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Actividades de la unidad
Test de conocimientos (pág. 171)
1. Una reacción bioquímica es un tipo de transfor-mación que se da en las células de los seres vi-vos, en la que a partir de unas moléculas se for-man otras distintas a las iniciales.
2. La misión de la energía en el interior de una mo-lécula biológica es la de mantener unidos a loselementos y servir de fuente energética para po-tenciales procesos bioquímicos posteriores.
3. Los organismos encargados de transformar laenergía de la luz haciéndola útil para el resto delos seres vivos son los fotoautótrofos.
a) Autótrofo es un organismo que fabrica supropio alimento.
b) Heterótrofo es aquel organismo que no pue-de elaborar su propio alimento y tiene quetomarlo del medio.
c) Fotosíntesis es un proceso anabólico que re-presenta la síntesis de materia orgánica apartir de la radiación luminosa.
d) Quimiosíntesis es un proceso anabólico querepresenta la síntesis de materia orgánica apartir de energía química de materiales inor-gánicos.
e) Productor es un organismo que transforma laenergía lumínica y de reacciones químicas enenergía en forma de materia orgánica, apro-vechable por los otros seres vivos, que se ali-mentan de ellos.
f) Descomponedor es un organismo que se ali-menta de materia orgánica en descomposi-ción: cadáveres y restos de otros seres vivos.
4. Esquema libre basado en los contenidos de launidad. En el caso de la hoja, deben indicar la fi-jación de CO2 y el aprovechamiento de energíasolar para producir materia orgánica. En el delos animales, el uso de la materia orgánica vege-tal para obtener energía y producir su propiamateria.
5. Los organismos descomponedores son indispen-sables en todos los ecosistemas porque son losque devuelven al suelo la materia inorgánicaque necesitan las plantas.
Dos de las razones de su existencia en relacióncon los elementos químicos son:
– Los organismos descomponedores transfierenla materia desechada por los seres vivos (ca-dáveres, excrementos, fragmentos...) hacia elbiotopo de su ecosistema.
– Los organismos descomponedores se aprove-chan del último resto de energía que quedaen esa materia desechada.
6. Si la reserva de una determinada sustancia es laatmósfera, su ciclo biogeoquímico será global oatmosférico (como sucede con el oxígeno, eldióxido de carbono o el nitrógeno), pero si se al-macena en el suelo o en el fondo marino, seráun ciclo biogeoquímico local o sedimentario (como las sales minerales o el fósforo).
7. Ver página 61 del libro del alumno.
8. a) En un bosque de encinas es posible ver a losconejos y a las liebres comiendo hierba y a laságuilas comiendo conejos y liebres. Es posibletambién ver a los jabalíes comiendo las bello-tas de las encinas y a los buitres alimentándo-se de los restos de todos estos animales.
b) En las rías gallegas es posible ver al mejillón,a las almejas o a los berberechos filtrando elagua para obtener zooplancton, y a éste ali-mentarse de fitoplancton. También es posi-ble ver a algunos cangrejos alimentarse demejillones, de almejas o de berberechos.
c) En los matorrales de alta montaña es posiblever al rebeco alimentarse de la hierba o delos propios matorrales y a las águilas alimen-tarse de los rebecos. El quebrantahuesos co-me restos de todos estos animales.
d) En los fondos marinos de no más de 100 me-tros hay algas y existen algunos peces que sealimentan de estas algas, también hay cora-les filtrando zooplancton, que a su vez se haalimentado del fitoplancton. Tenemos man-tas, rayas y tiburones comiéndose a los pecesde los que antes hablábamos. Si son fondosmarinos de más de 100 metros, veríamos al-gunas bacterias quimioautótrofas iniciandolas cadenas tróficas.
9. a) Para que las hierbas grandes no compitancon sus cultivos, ni por la luz, ni por el agua,ni por las sales minerales.
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b) Para facilitar la absorción de sales mineralespor parte de sus cultivos.
c) Para que no les falte el agua a sus cultivos.
d) Para que los insectos no se coman sus cultivos.
e) Para que sus cultivos no estén expuestos atemperaturas extremas.
f) Para que estos herbívoros no se coman suscultivos.
La naturaleza es sabia, y si no hay factores an-tropogénicos que produzcan graves desajustesen la dinámica de los sistemas, podemos decir,tal y como veíamos en la anterior unidad, queen un bosque natural la regulación es muchomás eficaz que en un cultivo.
Test de capacidades (pág. 172)
1. Respuesta gráfica. El gráfico corresponde a unalínea recta ascendente. La mínima liberación deenergía corresponde a los productores, la máxi-ma a los consumidores terciarios.
2. Habría un exceso de energía interna que provo-caría un incremento de temperatura en el eco-sistema. La eliminación antropogénica de CO2 pro-voca un incremento del efecto invernadero quecausa el aumento de la temperaturas globales.
3. El boceto refleja intercambios de materia y ener-gía entre partes del biotopo y de la biocenosis.Desde la atmósfera llega hasta los productoresenergía lumínica y oxígeno, y éstos devuelvencalor y dióxido de carbono. Desde la atmósferallega hasta los consumidores oxígeno y éstos de-vuelven calor y dióxido de carbono. Los produc-tores pasan materia y energía en forma de ali-mento a los consumidores.
El error se observa en el imposible paso directode materia y/o energía de los consumidores alos productores.
4. La red trófica comprende estas relaciones: eláguila real come conejos, culebras de escalera,avutardas y gorriones; el zorro, conejos y avutar-das; el conejo, vegetales, la culebra de escaleracome gorriones, caracoles y saltamontes; el go-rrión, mariposas, abejas, saltamontes y vegeta-les; el caracol come vegetales; la avutarda comemariposas, abejas, saltamontes y vegetales; y losinsectos, también vegetales.
5. a) Es una oscilación homogénea, parece que espor el día cuando hay menor concentración deCO2 en el aire próximo a las hojas de las hier-bas y a medida que se va acercando la noche,se va incrementando también su concentra-ción. A las 12 de la mañana es cuando hay me-nor concentración de CO2, y es a las 12 de lanoche cuando más hay. Esto sucede de estamanera porque es en las horas del día en lasque se realiza más eficazmente la fotosíntesisy por este proceso se capta de la atmósferauna mayor cantidad de CO2 que la que se li-bera a la atmósfera por la respiración, siendopor ello su concentración menor. Como por lanoche fundamentalmente sólo se respira, prác-ticamente sólo se libera CO2 a la atmósfera,siendo por ello su concentración mayor.
b) Un factor ambiental que puede influir en losdatos representados en la gráfica es la canti-dad de energía lumímica recibida por las ho-jas, ya que si éstas recibieran menor cantidadde luz realizarían menos eficazmente la foto-síntesis y, por ello, captarían menos CO2 dela atmósfera con este proceso.
Test de actitudes (pág. 173)
Nada mejor para acabar el libro que realizar unasúltimas reflexiones sobre la necesidad de llevar acabo un desarrollo sostenible en el planeta. Seguirhablando con los alumnos y alumnas sobre esteconcepto, que hemos tratado en otras unidades.
Experiencia (pág. 173)
Pedir a los alumnos y alumnas que realicen la expe-riencia en sus propias casas y saquen las conclusio-nes pertinentes, evaluando si reciclan y reaprove-chan lo suficiente.
MEDIO AMBIENTE EN EL AULA
Sólo pueden usarse los excedentesnaturalesTerminar el estudio de la ecología con esta refle-xión sobre el uso de los recursos naturales. Elcorrecto aprovechamiento de los mismos, desdeuna perspectiva de consumo razonable y sosteni-ble, es imprescindible para nuestra supervivencia ypara la del planeta.
Soluciones de las actividades
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Actividades de refuerzo
• Glosario conceptual de autoevaluación. Ter-minar en esta unidad el glosario de ecología. Pro-poner a los alumnos y alumnas que recopilen ade-más todas las fichas que hayan hecho a lo largodel año y construyan un diccionario de Biología yGeología, ordenándolas alfabéticamente y alma-cenándolas en un fichero. Ahora que acaba elcurso, podría ser interesante realizar un repasogeneral de los conceptos que han ido aprendien-do durante el año escolar. Muchos alumnos yalumnas habrán olvidado algunos de los concep-tos de los primeros temas, por lo que puede sermuy interesante un repaso general. La excusa esperfecta: el estudio de la ecología, al fin y al cabo,es el más integrador de todos los que han trabaja-do este curso.
• Paneles sobre circulación de materia y ener-gía en los ecosistemas. Los alumnos y alumnaspueden realizar algún mural en el que se refleje lacirculación abierta para la energía y prácticamen-te cerrada para la materia en los ecosistemas.
• Paneles sobre ciclos ecológicos. Los alumnospueden realizar algunos paneles sobre el ciclo delagua o del carbono, lo más completos posible, enlos que se refleje el paso de estas sustancias pordiferentes ubicaciones.
• Red trófica del entorno del centro. Los alum-nos y alumnas pueden realizar una observaciónde los alrededores del centro y, con ayuda delprofesor o profesora, hacer una lista de especies.A continuación es posible investigar sobre las rela-ciones tróficas que se dan entre los distintos seresvivos que habitan en los alrededores y establecerla red trófica más completa posible. Proponerlesque presenten los datos en forma de mural, utili-zando todos los dibujos y fotos que encuentren, ytrazando flechas para indicar las relaciones ali-mentarias.
• Pirámides ecológicas del centro. Los alumnospueden investigar sobre las relaciones tróficas quese dan entre los distintos seres vivos que habitanen los alrededores del centro y establecer algunode los tres tipos de pirámide ecológica que co-menta el texto. Si esta actividad es difícil (en lasciudades no es demasiado sencilla), es posible es-tudiar las relaciones tróficas y las pirámides ecoló-gicas de algún ecosistema cercano, o bien de al-gún espacio protegido importante de la provinciao de la comunidad autónoma. Presentar los resul-tados del estudio en un pequeño informe.
Actividades de ampliación
• Investigando otros ciclos biogeoquímicos. Losalumnos pueden investigar profundamente algu-nos ciclos biogeoquímicos no comentados en eltexto, como el del fósforo, el del nitrógeno, etc.,y realizar algunos murales, lo más completos posi-ble, en los que se refleje el paso de estas sustan-cias por las diferentes ubicaciones.
• Experiencias bioquímicas. Los alumnos puedenidear y llevar a la práctica en el laboratorio senci-llas reacciones bioquímicas. Un ejemplo: la deter-minación de la presencia de catalasa en los toma-tes (se demuestra echando agua oxigenada en untomate cortado, y observando la efervescencia).
• Campaña sobre el consumo de los recursos.Los alumnos pueden intentar sensibilizar al restode compañeros sobre la problemática del gastode los recursos con algún tipo de campaña parallevar a cabo dentro del centro.
• Decálogo del ahorro de materia y energía.Los alumnos pueden confeccionar un decálogorelacionado con el ahorro de la materia y la ener-gía, en el que se recomiende a la gente algunasmodificaciones en su conducta habitual, con elobjetivo de que pongan su grano de arena para lasolución de los potenciales problemas generadospor el agotamiento de los recursos.
• Investigando recursos naturales alternativos.Se puede realizar un amplio estudio de los recur-sos naturales alternativos para, posteriormente,realizar una exposición oral apoyada con algúntipo de elemento audiovisual. Proponer a losalumnos que investiguen sobre la agricultura bio-lógica, las técnicas de producción ganadera tradi-cionales, y otras fuentes de alimentos que, enprincipio, respetan criterios ecológicos y de apro-vechamiento racional de los recursos.
Sugerencias complementarias
• Dada la trascendencia del tema, resultaría muy in-teresante que pudiéramos profundizar todo loposible en el campo de los recursos naturales al-ternativos, bien con alguna charla impartida poralgún especialista en este campo o bien aprove-char y visitar alguna instalación o centro cercanoque guardase cierta relación con este tema. Seríainteresante centrar la exposición no sólo en lascuestiones alimentarias, sino también en las fuen-tes de energía alternativas que, en muchos casos,ya son una realidad.
Atención a la diversidad
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Dirección de arte: José Crespo
Proyecto gráfico: Pep Carrió / Sonia SánchezEquipo de diseño: Rosa Marín, Rosana Naveira, Rosa Barriga y Javier Tejeda
Dirección técnica: Ángel García
Coordinación técnica: Francisco MoralComposición, confección y montaje: María Delgado y Francisco MoralCorrección: Gerardo Z. García
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GUÍA DIGITAL DE BOLSILLO BIOLOGÍA Y GEOLOGÍA Gestor de evaluación Autor: Francisco Javier Santos Barrantes Equipo editorial: Natalia Calvo García; José Manuel Cerezo Gallego; David Sánchez Gómez; Manuela Lara Lara. Equipo técnico: Factoría de Juegos; Damián Arenas Sanz; Natalia Calvo García; Covadonga Díaz Izquierdo; Ángel García Encinar; Carlos García Nieto; Manuela Lara Lara; Pedro Soto Pinar. Corrección: Ángeles San Román La información contenida en este disco compacto ha sido elaborada por Santillana Educación, S.L. Reservados todos los derechos. Ninguna parte de estos contenidos, incluido el software, se puede reproducir, copiar, alquilar, prestar o transmitir por medio alguno, ni traducir o reducir a ningún soporte electrónico ni a ninguna forma legible en máquina, salvo como consecuencia de la legítima instalación y utilización del producto, sin la autorización escrita del titular del copyright.
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