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Gobierno del Estado de Veracruz Cuitláhuac García Jiménez Gobernador del Estado de Veracruz Zenyazen Roberto Escobar García Secretario de Educación de Veracruz Maritza Ramírez Aguilar Subsecretaria de Educación Básica José Luis Guzmán Ríos Director General de Educación Secundaria Félix Guillermo López Rivera Coordinador Académico de Educación Básica Irene Sedas González Subdirectora de Escuelas Secundarias Estatales Tomás Castellanos Antonio Subdirector de Escuelas Secundarias Generales Isaac González Contreras Subdirector de Escuelas Secundarias Técnicas Elizabeth Pólito Morales Subdirectora de Escuelas Telesecundarias Yazmín Portilla Castillo Jefa del Departamento de Operación de Programas Técnico-Pedagógicos de Escuelas Estatales Yocabel Huber Hervis Jefa del Departamento de Operación de Programas Técnico-Pedagógicos de Escuelas Generales Daniel Alejandro Rendón Guerrero Jefe del Departamento de Operación de Programas Técnico-Pedagógicos de Escuelas Técnicas Kadbelli Aldán García Jefa del Departamento de Operación de Programas Técnico-Pedagógicos de Escuelas Telesecundarias Jesús Octavio Martínez Maya Coordinador Académico de la Dirección General de Educación Secundaria María del Rocío Bandala Cruz Nelly Rodríguez Hernández Sandra Elena Fernández Marín Responsables de asignatura Abigail García Pacheco Andrés Sagastume Márquez Ania Cirene Morales Sosa Cinthia Lucía Azuara Castillo Consuelo Pérez Saldaña Edith del Ángel Clemente Luz Belén Rosado Vázquez Mercedes Mata Lozano Autores Departamento de Apoyo Editorial de la CDOSE Corrección de estilo Ciencias y Tecnología. Cuadernillo de trabajo. Primer bloque. Biología. © 2021, Secretaría de Educación de Veracruz km 4.5 carretera federal Xalapa-Veracruz C.P. 91190 Xalapa, Veracruz, México. El contenido es responsabilidad de los autores; se autoriza la reproducción total o parcial, siempre y cuando se cite la fuente. Distribución gratuita. Querido(a) estudiante: Como seguramente lo has notado, aprender actualmente ha significado un reto mayor para ti, por las circunstancias en las que tu escuela ha modificado su funcionamiento normal. Reconociendo todo el esfuerzo que has hecho por seguir aprendiendo, el Gobierno del Estado de Veracruz, por medio de la Secretaría de Educación, se siente muy orgulloso de ti y confía en que eres capaz de continuar haciéndolo mucho mejor. Con la intención de brindarte el mayor apoyo posible, la Subsecretaría de Educación Básica ha desarrollado diversas estrategias, entre ellas ha establecido el fortalecimiento de algunos aprendizajes esperados de la asignatura de ciencias mediante la propuesta de sesiones de trabajo contenidas en el presente cuadernillo, diseñadas especialmente para ti. Estas lecciones pertenecen al Bloque 1 de dicha asignatura, con énfasis en Biología, y te permitirán avanzar gradualmente en el estudio de los contenidos reforzándolos, afianzándolos y superando las posibles dificultades de aprendizaje que has tenido. Sabemos que aprender a aprender no es una tarea sencilla porque implica mucho interés y compromiso de tu parte, así como querer involucrarte activamente en tu formación académica. Sin embargo, estamos seguros de que con empeño, paciencia y dedicación al realizar las consignas, lograrás darte cuenta cómo aprendes ciencia, construyes nuevos conocimientos y respuestas, realizas análisis, experimentos, indagas, comprendes y te superas a ti mismo(a). Con esta finalidad, las sesiones de trabajo constan de secciones que te facilitarán su desarrollo. Estas secciones son las siguientes: Comenzamos. Plantea la intención del trabajo que vas a realizar, recuperando tus conocimientos previos. Manos en acción. Describe las consignas/actividades que te permitirán lograr el aprendizaje esperado. Para terminar. Propone una manera de mostrarte lo que has aprendido, o bien, de ponerlo a prueba. Aunado a esto, podrás encontrar datos para inspirarte o para conocer los diferentes usos de la ciencia. Además de información relevante relacionada con cada tema o con recursos digitales o fuentes bibliográficas que te permitirán saber más. Deseamos que este cuadernillo, como un material auxiliar, te resulte significativo para comprender la relevancia de la ciencia y apoye la labor de tus profesores, a fin de complementar tu formación de acuerdo con tus necesidades y los requerimientos del ciclo escolar. Es importante decirte que estaremos pendientes de tu avance y si tienes dudas, comentarios o sugerencias relacionadas con este cuadernillo, puedes comunicarte con nosotros mediante la siguiente dirección de correo electrónico: cadges@msev.gob.mx Apreciables padres de familia o tutores de estudiantes: Deseando se encuentren muy bien y que en su hogar prevalezca un ambiente de amor, respeto, comprensión y apoyo, aprovechamos esta oportunidad para dirigirnos a ustedes y reconocerles la gran labor que realizan al incentivar y acompañar el aprendizaje de sus hijos o tutorados. Sabemos que la actual situación educativa nos reta a modificar las actividades de nuestra rutina diaria; sin embargo, estamos seguros de que unidos, con empatía y solidaridad, podremos enfrentar y adaptarnos a las nuevas circunstancias que se nos presentan. Con esta finalidad, esperamos que el presente cuadernillo de trabajo se convierta en un apoyo que les facilite la orientación académica de sus hijos o tutorados, sea de gran utilidad para dar seguimiento al aprendizaje de la ciencia y reforzar el trabajo en casa. Es necesario precisar que este cuadernillo no sustituye al libro de texto ni a la planificación didáctica del docente. Su intención es fortalecer las actividades propuestas en ambos recursos, con la finalidad de lograr los propósitos de los programas de estudio vigentes y potenciar el desarrollo formativo del estudiante. Sin más que comentar, agradecemos su esfuerzo y perseverancia durante esta situación; de igual forma, refrendamos nuestro compromiso con la educación de las niñas, niños y adolescentes del estado de Veracruz y dejamos a su disposición la siguiente dirección de correo electrónico por si desean contactarnos: cadges@msev.gob.mx 7 Ciencias y Tecnología. Biología. 1er. Grado. Contenido 1. La biodiversidad mexicana ........................................................................... 8 2. La evolución de los seres vivos .................................................................. 22 3. Las funciones comunes de los seres vivos ................................................ 37 4. Las interacciones entre los organismos ..................................................... 52 5. Flujo de energía en el ecosistema .............................................................. 62 6. Integración de lo aprendido ........................................................................ 72 Glosario ……………………………………………………………………………..76 Referencias 8 1. La biodiversidad mexicana Eje: diversidad, continuidad y cambio. Tema: Biodiversidad. Aprendizajes esperados: Explica la importancia ética, estética, ecológica y cultural de la biodiversidad en México. Comenzamos Observa la imagen y contesta las siguientes preguntas: 1. ¿Qué significa la frase “México es un país megadiverso”? ________________________________________________________ ________________________________________________________ Seguramente escuchaste hablar de biodiversidad, ecosistemas y medio ambiente en la primaria, ¿lo recuerdas? A partir de hoy aprenderemos a apreciar todas las riquezas naturales y culturales de nuestro país… ¡Bienvenida y bienvenido! 9 2. ¿Qué animales y plantas identificas? ________________________________________________________________________________________________________________ 3. ¿Qué pasaría si los árboles fueran talados y los animales desaparecieran? ________________________________________________________ ________________________________________________________ 4. ¿Qué entiendes por biodiversidad? ________________________________________________________ ________________________________________________________ Mi México rico y variado En nuestro planeta existen millones de animales, plantas, algas, bacterias, hongos y protozoarios que interactúan en el medio ambiente. El conjunto de todos estos seres vivos se llama biodiversidad o diversidad biológica, y se le define como la variedad de formas de vida que se encuentran en el planeta, así como las relaciones que crean entre sí. Para su estudio se divide en tres niveles: • La diversidad de especies, refiere al número de éstas en una región determinada. • La diversidad genética, conocida también como la variabilidad entre los individuos de la misma especie, sucede por la variedad de genes que se presentan en cada uno. • La diversidad de ecosistemas remite a la variedad de ecosistemas presentes en una región. 10 Manos en acción Ahora podrás conocer más a tu comunidad y región. Consigna 1: imagina. México se encuentra entre los 17 países considerados megadiversos (zonas con la mayor riqueza biológica, genética y cultural en el mundo), debido a que juntos representan aproximádamente el 75% de la biodiversidad mundial. Nuestro país cuenta con el 10% de las especies existentes en el mundo, la mayoría de las cuales son endémicas (especie que solo se puede encontrar en un lugar). México es un territorio megadiverso debido a los siguientes factores: • Posición geográfica. Se encuentra entre dos regiones biogeográficas, la neártica y la neotropical, por lo cual es una zona donde se concentran flora y fauna características de estas regiones que dividen al mundo. • Paisajes montañosos. Su diversidad de sistemas montañosos le proveen de una gran variedad de medioambientes, suelo y climas. • Aguas marítimas. Nuestro país está rodeado de mares, tres de los cuales tienen diversas profundidades y temperaturas. Las aguas del Océano Pacífico son las más profundas y frías en comparación con las del Golfo de México y Mar Caribe. Además de contar con un mar propio: el del Golfo de California. • Extensión territorial. Por su tamaño, México ocupa el lugar 14 con 1 972 550 km2, lo que hace posible que tenga una gran cantidad de especies. • Cultura. En México se hablan 66 lenguas indígenas, además de muchas variantes, y es uno de los principales centros de domesticación en el mundo. 11 Consigna 2: de acuerdo con lo observado contesta las siguientes preguntas en tu cuaderno. BIODIVERSIDAD DE MI COMUNIDAD Animales Plantas 1. ¿Cuántos organismos diferentes lograste identificar? 2. ¿A qué crees que se deba que haya tantos organismos? 3. Conforme los factores estudiados en el texto anterior, ¿consideras que en tu comunidad hay diversidad biológica? y ¿por qué? 4. ¿A qué ecosistema pertenece tu comunidad o región? Puedes apoyarte del apartado “Para saber más”. Da un paseo por tu comunidad; observa alguna área verde de tu casa e identifica con ayuda de un familiar las principales especies que ahí habitan (plantas y animales); haz un listado de ellas en la siguiente tabla y dibújalas en tu libreta. 12 La diversidad en todos sus aspectos La ética es la disciplina que estudia la moral, es decir, la capacidad del ser humano de decidir entre lo que está bien y lo que está mal. Su relación con la biodiversidad se establece en la reflexión de si el ser humano está hace daño o beneficia a otras especies. Cada uno de los seres vivos que forman parte de la biodiversidad planetaria tiene un valor único por ser una manifestación de vida, no solo por su utilidad; por ello, debemos demostrarles nuestro aprecio y respeto, actuando de una manera ética hacia ellos. La biodiversidad representa un valor estético, ya que en su conjunto ofrece diversos tipos de paisajes que cuando los observa el ser humano experimenta agrado y placer o disfrutar de su existencia. La importancia ecológica de la biodiversidad se refiere a que mientras exista una gran variedad de seres vivos en una región determinada también se producirán enormes cantidades de interacciones que permitirán el funcionamiento de los ecosistemas. ¡Muy bien! Seguramente notaste que en tu comunidad hay una gran variedad de animales y plantas: desde insectos, animales silvestres domésticados, hierbas o pastos, plantas florales con y sin espinas hasta árboles muy grandes que en ocasiones nos regalan sus frutos. Incluso si el lugar donde viven es muy grande de recorrer, es posible que tengan diferentes especies anotadas y en cantidades diferentes, lo cual es muestra de la biodiversidad. 13 Consigna 3: organiza tus ideas en un esquema. Completa el siguiente mapa mental titulado “La Biodiversidad en México” de acuerdo con lo que hayas aprendido hasta el momento. Para realizarlo puedes utilizar material que tengas a tu alcance, por ejemplo, dibujos, recortes y colores. ¿Sabes qué es un mapa mental? ¡Sencillo! Es un diagrama usado para representar palabras, ideas, dibujos, u otros conceptos conectados a un título que se encuentra en el centro. Utiliza ramificaciones para vincular palabras o definiciones; cada concepto es acompañado de una imagen que lo ejemplifica. Por otra parte, la cultura es la agrupación de formas y expresiones, normas, costumbres, reglas sociales, vestimenta, religión, comida, etc., que caracterizan a una sociedad. La importancia cultural se refiere a cómo el medio influye y moldea a una sociedad y cultura; al igual que las prácticas culturales influyen sobre el medio ambiente. México cuenta con rasgos que lo hacen un país megadiverso culturalmente, como: gastronomía, lenguas, costumbres, tradiciones, trajes típicos y plantas medicinales, entre otros. 14 15 Crecer sin dañar la biodiversidad ¡Vas excelente! Como habrás visto a lo largo de esta sesión, la biodiversidad es la variedad de especies o formas de vida que se encuentran no sólo en México, sino en todo el planeta. La de nuestro país se debe principalmente a la posición geográfica en la que se ubica; los diversos paisajes que tiene, las grandes extensiones de mares y la cultura de nuestra sociedad. La importancia de que México sea un país megadiverso radica en que podemos apreciar su diversidad en aspectos éticos, estéticos, ecológicos y culturales que ya has analizado. Con el paso del tiempo el incremento de la población ha ocasionado que los recursos naturales se agoten o contaminen, y nuestro país no es ajeno a tales sucesos. La biodiversidad en México está amenazada por los siguientes factores: • Destrucción y deterioro de hábitats generados por la agricultura, la ganadería y el desarrollo urbano. • Sobreexplotación de recursos, tales como el tráfico ilegal de especies, la pesca incidental (pesca accidental de especies no deseadas) y la tala excesiva o inmoderada de árboles. • Introducción voluntaria o accidental de especies exóticas, las cuales compiten, depredan, trasmiten enfermedades y modifican los hábitats, lo que afecta a las especies nativas. • Contaminación de aire, agua y suelo. 16 En 1987 la Organización de las Naciones Unidas (ONU) preocupada por el incremento del deterioro ambiental del planeta generó un modelo denominado desarrollo sustentable, el cual tiene como objetivo evitar que los recursos naturales se agoten o deterioren. Para lograrlo es necesario poner en práctica lassiguientes actividades: • Protección y conservación de los ecosistemas naturales. Crear áreas de reserva y parques naturales donde se resguarden diversas especies. • Uso sustentable y equitativo de los recursos naturales. Mejorar el manejo de los ecosistemas y las condiciones de vida de la población. • Aplicación de tecnologías amigables con el ambiente. Sustituir los mecanismos actuales de producción por métodos que reduzcan el impacto negativo en el ambiente. • Restauración ecológica. Trabajar en la recuperación de las condiciones originales de los ecosistemas deteriorados o modificados. • Reducción de la emisión de contaminantes. Se consigue con la regla de las “erres”: “reducir”, “reutilizar” y “reciclar” los productos que empleamos a diario. 17 Para terminar Consigna 4: lee y analiza. Lee el siguiente reportaje, analízalo; después responde en tu cuaderno las preguntas y completa la tabla que viene al final del mismo. Navin Singh Khadka Corresponsal de Medio Ambiente, BBC World Service 3 febrero 2020 Los científicos sospechan que fue en un mercado de mariscos de la ciudad china de Wuhan donde se originó el brote del coronavirus, que ya le ha cobrado la vida a cientos de personas. El mercado era conocido por el comercio ilegal de animales salvajes como serpientes, mapaches y puercoespines, guardados en jaulas para ser vendidos como alimento o medicina, hasta que tuvo que cerrar porque toda la provincia fue puesta en cuarentena. China es el mayor consumidor mundial de productos de animales salvajes, tanto legales como ilegales. China ha tenido tradicionalmente un gran apetito por los productos de animales salvajes. Algunos se comen por su sabor, como un manjar, mientras que otros se consumen como medicina tradicional. 18 Se sabe que restaurantes en varias regiones de China sirven platos como: sopa de murciélago (con todo el murciélago), sopa hecha con testículos de tigre o partes del cuerpo de la civeta de palma. La cobra frita, la pata de oso estofada, el vino elaborado con el hueso de tigre, también están en el menú de los restaurantes de alta categoría. "La noción de 'yewei' (traducido literalmente como 'gustos salvajes' en chino) es una terminología familiar en toda China, que transmite culturalmente una mezcla de: aventura, audacia, curiosidad y privilegio", afirma un investigador de una agencia internacional que ha llevado a cabo varios estudios de comercio de animales salvajes en China. Los productos de animales salvajes también se usan en muchas medicinas tradicionales chinas, principalmente porque creen que tienen poderes curativos para sanar una variedad de dolencias: como la impotencia masculina, la artritis y la gota. La demanda de escamas de los conocidos pangolines (o folidotos) para tales medicamentos casi ha eliminado al animal de China y ahora se ha convertido en el más cazado en otras partes del mundo. El uso insostenible del cuerno de rinoceronte para la medicina tradicional china es otro ejemplo de cómo la práctica ha convertido al animal en una especie en peligro de extinción. Todo esto sucede mientras se estima que más del 70% de las infecciones emergentes en humanos provienen de animales, particularmente de animales salvajes. 19 1. ¿Qué opinas sobre la prohibición del consumo de animales salvajes en el mundo? ________________________________________________________ ________________________________________________________ 2. ¿Cómo afecta el consumo de animales salvajes a la biodiversidad de una región? ________________________________________________________ ________________________________________________________ 3. Describe en la siguiente tabla algunas medidas que propondrías para la protección de las especies. MEDIDAS DE PROTECCIÓN Animales salvajes Animales en peligro de extinción El brote del último coronavirus ha puesto de nuevo el foco en el comercio de animales salvajes de China, que ya ha sido criticado por grupos conservacionistas por llevar a varias especies al borde de la extinción. A raíz de la pandemia conocida como "neumonía de Wuhan", las autoridades chinas prohibieron temporalmente este tipo de comercio para combatir la propagación del virus. Pero los conservacionistas están aprovechando la oportunidad para exigir una prohibición permanente. Khadka, N. S. (2020). Coronavirus: por qué el brote del virus podría ser una bendición para los animales salvajes. BBC NEWS MUNDO. Recuperado de https://www.bbc.com/mundo/noticias-51357802 20 Consigna 5: describe la importancia ética y cultural de la biodiversidad en México. Al igual que en otros países, en México la pandemia por COVID-19 ha beneficiado a sus esfuerzos de conservación de su biodiversidad y ecosistemas, representando así un gran respiro a nuestro planeta. Son muchas las formas en las que podemos ayudar a conservar la biodiversidad. Algunas pueden parecer muy sencillas, como separar los residuos; otras complejas porque no dependen de nosotros, como el mantenimiento de los hábitats, no talar árboles y cuidar a todas sus especies. 21 La ciencia para… La ciencia nos sirve para reconocer la riqueza natural que hay en el mundo, sus maneras de estudiarlas y, sobre todo, de conservarlas. Además, permite identificar los elementos naturales y culturales con los cuales vivimos en nuestro entorno o comunidad. Información para saber más Datos para inspirarme En México existe gran diversidad de ecosistemas: Matorrales, bosques templados, bosques de niebla, selvas secas, selvas húmedas, manglares, islas, pastizales, dunas costeras, playas de arena y rocosas, arrecifes, bosques de macroalgas y praderas de pasto marino. En 1985, el biólogo estadunidense Edward Wilson atribuyó el nombre de "Biodiversidad", en el Foro Nacional de Diversidad Biológica en Estados Unidos. ¡Felicidades has concluido el tema! La biodiversidad influye en muchos aspectos de nuestra vida cotidiana, ya que puede afectar nuestra cultura, que va desde la forma de pensar, de relacionarnos, así como en la gastronomía. 22 2. La evolución de los seres vivos Eje: diversidad, continuidad y cambio. Tema: Tiempo y cambio. Aprendizaje esperado: Reconoce que el conocimiento de los seres vivos se actualiza con base en las explicaciones de Darwin acerca del cambio de los seres vivos en el tiempo (relación entre el medio ambiente, las características adaptativas y la sobrevi- vencia). Comenzamos Responde las siguientes preguntas: 1. ¿Has escuchado el nombre de Charles Darwin? ________________________________________________________ ________________________________________________________ ________________________________________________________ 2. ¿Con qué tema lo relacionas? ________________________________________________________ ________________________________________________________ ________________________________________________________ Como viste en el tema anterior, la variedad de especies de un lugar forma parte de su riqueza y las diferencias entre un ser vivo y otro son muy notorias. En este tema descubrirás a qué se debe lo último. 23 Manos en acción A lo largo de este tema identificarás que las especies cambian y evolucionan, se transforman, y existen evidencias científicas de ello. A continuación leerás información que te ayudará a comprender dicho proceso. Tendrás además la oportunidad de observar de manera diferente a los animales en tu entorno. Los planteamientos de antes y los de ahora ¡Muy bien! Felicidades en tus respuestas, si recordaste que se trataba de un científico que revolucionó la biología con su teoría sobre el origen de los seres vivos. A lo largode la historia han surgido diversas explicaciones acerca del origen de los animales y del ser humano, incluso se pensó durante mucho tiempo que nunca habían sufrido cambios. Las primeras civilizaciones pensaban que todo había sido creado por seres divinos o superiores, de ahí provienen diferentes mitos de la creación. De igual forma, pensadores y filósofos de diversas culturas trataban de formular una explicación al origen de la vida, pero no tenían fundamentos, solo ideas. Alrededor del siglo XVIII muchos naturalistas (nombre con el que se identificaba a los estudiosos de las Ciencias Naturales entre los siglos XVII y XIX) plantearon una idea llamada transmutación, en la cual se consideraba la posibilidad de que un organismo pudiera transformarse en otro con el paso del tiempo. 24 Consigna 1: reflexiona. 1. ¿Habías escuchado anteriormente estas ideas? ________________________________________________________ ________________________________________________________ ________________________________________________________ En el texto que acabas de leer se presentan diversas ideas sobre el origen de los seres vivos y algunas razones de sus diferencias. Para meditar sobre ellas, contesta las siguientes preguntas: Posteriormente se desarrollaron teorías donde se proponía que los organismos se originan y transforman de manera natural; a dichas teorías se les denominó evolucionistas. Jean-Baptiste Lamark (1744- 1829) fue el primero en proponer una de este tipo acerca de la herencia de los caracteres adquiridos; la suya y la de algunos más fueron debatidas durante muchos años hasta que Charles Darwin (1809-1882) publicó su teoría de la evolución por selección natural, donde incorporó ideas evolucionistas que prevalecen hasta nuestros días. La investigación científica no terminó con la teoría de Darwin, otras disciplinas se han involucrado (la zoología, paleontología, genética, entre otras), por lo que a mediados del siglo XX surge el neodarwinismo o teoría sintética de la evolución, la cual resalta la recombinación genética que produce nuevas combinaciones de genes y, por tanto, la variedad en la descendencia de las especies. 25 En 1831 el naturalista inglés Charles Darwin se embarcó en un viaje de 5 años alrededor del mundo a bordo del barco HMS Beagle; tiempo en que realizó observaciones, registros y recopiló evidencias que le permitieron formular su teoría evolutiva. En 1854 el naturalista Alfred Wallace enfermó durante un viaje de expedición por Malasia e Indonesia; tras estar varias semanas en cama, registró observaciones sobre diferentes especies, llegando a la conclusión de que los organismos mejor adaptados al medio tenían ventaja de sobrevivencia. 2. ¿Dónde? ________________________________________________________ ________________________________________________________ ________________________________________________________ 3. ¿Consideras que las ideas deben permanecer fijas o pueden cambiar? Argumenta tu respuesta. ________________________________________________________ ________________________________________________________ ________________________________________________________ El trabajo de Darwin y su continuación Muy bien. Recordaste que algunas de estas ideas las escuchaste en casa, tus clases de biología de la primaria o en algún libro de ciencias las leíste. Además, habrás recordado que lo más bonito de la ciencia es que nada es fijo, siempre se está investigando y aprendiendo cómo funciona la naturaleza. 26 En seguida contactó a Darwin, quién se dio cuenta de que ambos habían llegado a las mismas conclusiones, por eso decidieron trabajar juntos para formular la teoría de la evolución por selección natural, en la cual explica que las especies descienden de otras con variaciones que las hacen diferentes entre sí, pero que heredan a sus descendientes. Además, si dichas variaciones son favorables para sobrevivir y reproducirse, están mejor adaptadas al ambiente y tienen mayor probabilidad de supervivencia, fenómeno conocido como selección natural. La selección natural es un proceso donde el paso del tiempo (hasta miles de años) va transformando gradualmente a las especies. Entre 1930 y 1947 surge la teoría neodarwinista, cuyos principales autores son Dobzhansky, Simpson y Mayr, quienes explican que los procesos genéticos, la mutación y la recombinación genética producen las variaciones en las poblaciones de especies. La adaptación es el resultado directo de la evolución, pues hace que los organismos sean capaces de vivir en sus ambientes. En las siguientes imágenes podrás ver algunos ejemplos de adaptaciones: ESPECIE ADAPTACIÓN La planta carnívora produce un néctar que atrae a los insectos y así puede alimentarse. 27 El color del pelaje del oso polar le ayuda como camuflaje en su hábitat. El plumaje vistoso del pavo real lo hace más atractivo para las hembras. Consigna 2: identifica las adaptaciones. Piensa en un animal de tu entorno, puede ser alguno con el que estás en contacto frecuente. Dibújalo y menciona las adaptaciones que lo ayudan, por ejemplo, a protegerse de sus depredadores, las características que le den ventaja sobre su presa, o lo hagan más llamativo para la reproducción de su especie, etcétera. 28 ¡Buen trabajo! Pudiste identificar los diferentes colores en la piel, plumas o coraza que permiten a las especies camuflarse en su ambiente, además de garras y dientes afilados que les permiten trepar y cazar a sus presas, a las que en algunos casos su tamaño les ayuda a sobrevivir o les da ventaja en su reproducción. 29 El milagro del lago Victoria Por años los científicos investigaron 700 especies diferentes de peces con un solo ancestro común; hoy saben que ese ancestro común era un híbrido (mezcla de dos especies), razón por la cual estas especies tienen mucha diversidad genética que les facilita la aparición de nuevas adaptaciones. En el lago Victoria, situado en la zona centro-oriental de África, debido a la contaminación su agua se ha oscurecido, lo cual ha creado condiciones para que una especie se divida en dos: los individuos que ven mejor en la oscuridad viven en el fondo y casualmente tienen coloración rojiza en la piel, y los que prefieren la luz tienen coloración azul. Durante 30 años se ha registrado cómo esta preferencia ha ido creando diferencias genéticas en ambos grupos, a tal grado que ya no se reconozcan entre sí como parte de una misma especie. 30 Consigna 3: observa e identifica dentro de tu comunidad lo siguiente. MODIFICACIONES EN LA CONDUCTA DE LAS ESPECIES DE MI COMUNIDAD Sus conductas alimenticias se han modificado. Sus periodos de reproducción han cambiado. Sus conductas grupales han cambiado Ha disminuido la cantidad de individuos. Su interacción con el medio ha cambiado. Como habrás notado en la lectura, las actividades humanas también afectan los ecosistemas y provocan modificaciones en las poblaciones, debido a la variación de los individuos que las componen. Con ayuda de los abuelitos de la comunidad identifiquen si en las especies silvestres de tu localidad se han presentado cambios en la conducta de las especies derivado de la actividad humana. Márcalos con una X. ¡Muy bien! Hiciste un buen trabajo de observación e identifición de cómo se ha modificado la conducta de las especies silvestres de tu entorno. Asimismo, te diste cuenta que cambiaron los alimentos que consumían antes por la escasez; que sus periodos de reproducción se presentaban durante el verano, pero debido a las altas temperaturas las han adelantado o retrasado; que antes se movían en manadas y ahora lo hacen solos; que antes habían muchos animales silvestres y ahora hay menos; que antes no seacercaban a los asentamientos humanos y ahora lo hacen. 31 Evidencias de la evolución Distintas ramas de la ciencia han detectado evidencias del proceso evolutivo; para no perdernos nos centraremos en cuatro y en un caso muy estudiado. Los cetáceos son un grupo de animales en el que se encuentran ballenas y delfines. A primera vista parecen peces, sin embargo, ¿por qué la ciencia dice que no lo son? La forma de sus cuerpos ha cambiado para adaptarse al medio, pero en este proceso han conservado muchas características que revelan su verdadero origen. No tienen escamas, ni branquias, tampoco ponen huevos, a diferencia de los peces cuya aleta de la cola es vertical, la de ellos es horizontal; respiran aire y tienen pulmones; amamantan a sus crías; se embarazan y dan a luz; dentro de sus aletas tienen huesos similares a una mano. Todas estas características son de los mamíferos, aunque están clasificados como cetáceos. ¿Qué dicen algunas ciencias sobre su origen? Anatomía comparativa: analiza las características de los seres vivos, por lo que descubre similitudes que a veces sorprenden a los científicos; en este caso, por ejemplo, el estómago de las ballenas tiene múltiples cámaras, algo normal en herbívoros, pero las ballenas comen peces y crustáceos, es decir, son carnívoras. 32 En la parte trasera de sus cuerpos tienen unos pequeños huesos que, parecen ser los restos de sus patas traseras. En el agua el sonido es más intenso, sin embargo, al no tener oreejas perciben las vibraciones a través de toda su cabeza; aun así tienen canal auditivo, el cual está lleno de cerilla para proteger el tímpano. Embriología: estudia el desarrollo embrionario de los seres vivos; etapa embrionaria en la cual las criaturas emparentadas se ven muy similares. En sus primeras semanas de vida, por ejemplo, la nariz de las ballenas está en el mismo lugar que la nuestra y conforme crece se mueve hacia arriba de la cabeza; también se ve la formación de 4 extremidades, pero posteriormente solo se forman las dos aletas delanteras. Algo similar pasa con las alas de los murciélagos, los cuales comienzan siendo brazos. El registro fósil: la teoría de Darwin afirma que encontraríamos fósiles con características intermedias entre especies, y así ha sido, continuamente se encuentran restos de animales que parecen ir encajando en los historiales evolutivos. Los llaman eslabones, como si de una cadena se tratara. Uno de los cráneos del que creemos ancestro de la ballena no tiene la nariz al frente, ni arriba de la cabeza, sino a mitad del hocico. Análisis de ADN: el ADN de los seres vivos está formado por 4 moléculas que simplificamos con las letras ATGC; estas moléculas son organizadas en parejas y agrupadas de 3 en 3, creando así un código. Los científicos descubrieron que en aquellas especies consideradas emparentadas estos códigos tienen muchas repeticiones. Al comparar el código de las ballenas resultó que no se parecía al de los peces ni tiburones, en cambio, sí al del hipopótamo. Lo anterior no significa que las ballenas desciendan del hipopótamo, más bien que son primos y tienen un abuelo en común. 33 Consigna 4: reflexiona sobre los tipos de evidencia que existen y realiza lo que se te pide. a) Registro fósil Como te diste cuenta, en la lectura se menciona que la teoría evolutiva ha recopilado miles de evidencias científicas que la respaldan, además de los hallazgos fósiles. A continuación, relaciona la imagen con el inciso que le corresponde. En nuestro caso, no sabemos con certeza cuál es el animal más parecido a nosotros, pero el candidato está en el grupo de los primates, que repiten el mismo código con nosotros en más de 95%. ( ) 34 b) Análisis de ADN c) Anatomía comparativa ¡Muy bien, felicidades! Pudiste relacionar la anatomía comparativa con el esqueleto, el análisis de ADN con el laboratorio y el registro fósil con los caracoles fosilizados. ( ) ( ) 35 ¡Felicitaciones! Seguramente al finalizar este tema habrás leído, analizado e identificado las principales ideas sobre la evolución. Como te diste cuenta, la evolución es un proceso sin se detenerse y su estudio nos ayuda a entender la biodiversidad. Piensa en tu animal favorito e imagina qué nuevas adaptaciones podría desarrollar con el paso del tiempo. Describe en qué ambiente y qué condiciones necesitaría para dichas adaptaciones. Consigna 5: dibuja y describe. EN EL FUTURO Mi animal favorito y las adaptaciones que podría presentar en el futuro. Cambios en el ecosistema con los cuales desarrolle dichos cambios. ¡Muy bien! Lograste imaginar a tu animal favorito con las adaptaciones que le permitirán sobrevivir en un ecosistema diferente al actual. Por ejemplo, branquias para vivir en el nuevo mundo acuático. 36 La ciencia para… La ciencia nos sirve para entender el proceso evolutivo de las especies, que la biodiversidad resulta de éste y que la relación entre los seres cambiantes tiene otras utilidades. Por ejemplo, para desarrollar la vacuna contra el SARS-CoV-2, los científicos identificaron el ancestro del virus y sumado a lo que sabían de él pudieron adelantar su trabajo contra el COVID-19; procedimiento aplicado para la elaboración de algunas de las vacunas. Información para saber más Datos para inspirarme Recuerda que en el portal de la UNAM (Universidad Nacional Autónoma de México) puedes encontrar artículos de divulgación científica que te pueden interesar. Te recomendamos la siguiente liga donde encontrarás un artículo interactivo sobre los antecedentes de la teoría de la evolución: http://objetos.unam.mx/biologia/antecedentesEvolucion/index.html# Charles Darwin tardó más de 20 años en compartir su teoría evolutiva; temía por lo que pensaría no sólo la comunidad científica, sino su familia y la sociedad en general. Cuando Wallace le escribió para compartirle sus propios hallazgos y pedirle consejo, quedó asombrado porque pues ambos habían llegado a las mismas ideas, así que colaboraron para postular juntos la teoría evolutiva y presentarla a la comunidad científica. Este hecho es un ejemplo de perseverancia, trabajo en equipo y, sobre todo, de que los científicos son seres humanos capaces de sobreponerse a sus miedos. 37 3. Las funciones comunes de los seres vivos Eje: diversidad, continuidad y cambio. Tema: Biodiversidad. Aprendizajes esperados: Compara la diversidad de formas de nutrición, relación con el medio y reproducción, e identifica que son resultado de la evolución. Comenzamos Observa las siguientes imágenes y responde: 1. ¿En qué se parecen? ________________________________________________________ ________________________________________________________ 2. ¿Qué cualidades crees que los ayude a sobrevivir en el lugar donde viven? ________________________________________________________ ________________________________________________________ Durante la primaria y en el tema anterior estudiaste que la naturaleza contiene una diversidad de plantas y animales relacionadas unos con otros en el ambiente en el que conviven; a esto se le conoce como ecosistema. Pero, ¿qué más podemos encontrar ahí? ¡Acompáñame a descubrirlo! 38 3. ¿Qué comen? ________________________________________________________ ______________________________________________________ 4. ¿Cómo se reproducen? ________________________________________________________ ________________________________________________________ Mundo extraordinario Recordarás que existen ecosistemas terrestres (selvas, bosques, pastizales,tundra, desierto) y ecosistemas acuáticos (mares, ríos, lagunas) con características diferentes, por ende en cada uno de ellos viven distintos seres vivos. Los ecosistemas, a su vez, están formados por dos componentes: 1. Factores abióticos. Comprenden todos los componentes no vivos del ecosistema. El término abiótico está compuesto por la vocal “a”, que significa “negación”, y “biótico”, que expresa “vida”, por tanto; la palabra abiótico indica “sin vida”. Ejemplos: suelo, agua, luz, entre otros. 2. Factores bióticos. Implica los seres vivos que habitan en el ecosistema, la flora y la fauna, así como las relaciones que establecen entre ellos. 39 Manos en acción Ahora podrás identificar y comparar algunas formas en las que tanto las plantas como los animales se alimentan, reproducen y relacionan con su medio ambiente. Consigna 1: observa. Según se trate de un ser vivo o no, relaciona la imagen con el factor que le corresponde. Factores bióticos Factores abióticos Los seres vivos son organismos complejos formados por una o más células que tienen la capacidad de desempeñar funciones básicas de la vida, es decir, las necesarias para vivir como la alimentación, reproducción y relación con el medio. 40 Nutrición Todos los seres vivos necesitamos alimentarnos para poder sobrevivir, una de las funciones vitales de los organismos. Por ello, algunos seres vivos se alimentan de otros creando cadenas alimentarias, las cuales verás con más detalle en el tema “Flujo de energía en el ecosistema”. Según su nutrición los seres vivos se clasifican en: 1. Organismos heterótrofos. Son los seres vivos que necesitan alimentarse de otros. Aquí encontramos a todos los animales, hongos y la mayoría de las bacterias. 2. Organismos autótrofos. Incluye aquellos que producen su propio alimento. Este tipo de organismos obtienen la energía que necesitan de la luz solar, por eso también se les llama fotosintéticos, ya que a través de este proceso obtienen la energía necesaria para producir su alimento. Ejemplo de ellos son las plantas, las algas, el fitoplancton y algunas bacterias. Algas Fitoplancton Plantas ¡Muy bien! Seguramente relacionaste los animales, las plantas y los niños, es decir, los seres vivos con los factores bióticos, y el resto con los abióticos, todos los elementos que no poseen vida. Ahora que ya sabes cuáles son los seres vivos, te invito a que conozcas más acerca de lo que tienen en común. 41 La fotosíntesis es el proceso mediante el cual las plantas producen su alimento; se lleva a cabo en sus hojas a partir de la clorofila, sustancia presente en todas las partes verdes de la planta, junto con los minerales y el agua, los cuales son absorbidos por las raíces y transportados a las hojas por los tallos. El proceso se realiza en dos fases: 1. Fase luminosa. En esta fase la energía del sol es transformada por la clorofila en energía química, y es liberado oxígeno hacia la atmósfera. El 80% del oxígeno del planeta lo generan las algas y el 20% restante otras plantas. 2. Fase oscura. Esta fase se realiza sin la presencia de la luz del sol; es aquí donde la planta produce azúcares (glucosa) y otros carbohidratos necesarios para la producción de sus nutrientes, los cuales a su vez servirán de alimento a los demás seres vivos. 42 Consigna 2: observa las imágenes. 1. ¿Por qué crees que sea importante la fotosíntesis? ___________________________________________________________ ___________________________________________________________ 2. ¿Qué crees que pasaría si desaparecieran todos los organismos fotosintéticos? ___________________________________________________________ ___________________________________________________________ De acuerdo con la información leída, coloca en el diagrama la letra que corresponda al proceso de la fotosíntesis. Al terminar responde las preguntas. A. Transformación en azúcares y carbohidratos B. Absorción de agua y minerales C. Absorbe dióxido de carbono D. Liberación de oxígeno E. Energía luminosa Seguramente notaste que durante la fotosíntesis el sol libera energía luminosa, las raíces de las plantas absorben agua y minerales, mientras sus hojas absorben el dióxido de carbono; luego la planta transforma los azúcares y carbohidratos y libera el oxígeno. La fotosíntesis es muy importante para la conservación de la vida. 43 Clasificación de organismos heterótrofos Consigna 3: completa y clasifica. Consigna 3: completa y clasifica. De acuerdo con el origen de su alimento podemos clasificar a los organismos heterótrofos en: 1. Herbívoros. Aquellos que comen plantas y vegetación (flores, frutos, raíces, semillas, savia, tallos). 2. Carnívoros. Animales que se alimentan de carne, lo cual les permite obtener la energía de los organismos que consumen 3. Omnívoros. Organismos que se alimentan de todo, tanto de otros animales como de plantas; en este grupo se incluye al ser humano 4. Descomponedores. Seres vivos que se alimentan de los desechos de plantas y animales, y luego los reintegran al medio. En este grupo se encuentran hongos, bacterias y animales carroñeros. Se pueden clasificar en tres tipos: • Detritófagos. Aquellos que se alimentan de restos vegetales (hojas secas, frutas en descomposición, resto de plantas, etcétera). • Coprófagos. Organismos que se alimentan de las heces de otros animales • Necrófagos. Descomponedores que se alimentan de cadáveres. A partir de la lectura completa el siguiente diagrama y coloca a los animales en el grupo que les corresponda. Comenta con tu familia si conocen alguno diferente en el lugar donde vives y agrégalos a la clasificación. 44 Se a lim en ta n ta nt o de p la nt as c om o an im al es Ej em pl os Ej em pl os Se a lim en ta n de ca dá ve re s Se a lim en ta n de he ce s Ej em pl os Ej em pl os Se a lim en ta n de ta llo s, ra íc es , fr ut os , e tc . Ej em pl os Ej em pl os Al gu no s s on lo m br ic es 45 1. ¿Consideras que algún grupo es más importante que otro? ________________________________________________________ ________________________________________________________ 2. ¿Qué pasaría si desapareciera algún grupo o especie? ________________________________________________________ ________________________________________________________ La reproducción, creación de nuevos individuos ¡Lo estás haciendo muy bien! Como has notado, la existencia de cada grupo o especie es esencial para mantener un equilibrio en el mundo, ya que cumplen con una función específica en su hábitat. La reproducción es otra de las funciones vitales de los seres vivos, pues permite continuar con la especie al crear nuevos individuos. Puede ser de dos tipos (AcercaCiencia, 2018): Sexual. Necesita de dos células, una masculina y otra femenina, las cuales al unirse forman un huevo o cigoto que da lugar a un nuevo individuo diferente de los padres, lo que posibilita la variación genética. Esta variación contribuye a que los descendientes puedan adaptarse mejor al medio ambiente. De acuerdo con el tipo de fecundación puede ser: 1. Externa. Sucede fuera del vientre de la madre y las crías nacen de huevo; a este tipo de organismos se les llama ovíparo 2. Interna. Ocurre dentro del vientre de la madre, las crías permanecen dentro del cuerpo hasta su nacimiento y luego son amamantadas. Los mamíferos llevan a cabo este tipo de fecundación y se les denomina vivíparos.46 . Consigna 4: experimenta. Con la ayuda de un familiar realiza la siguiente práctica para que observes cómo ocurre la reproducción asexual en las plantas. Al terminar contesta las preguntas de 3. Polinización y dispersión de semillas. Se lleva a cabo en las plantas. Este tema lo verás con mayor profundidad en el apartado “Las interacciones entre los organismos”. Asexual. A diferencia de la reproducción sexual, no se necesitan dos células para generar nuevos individuos, por lo que sus descendientes serán exactamente igual al progenitor. Algunas formas de reproducción asexual son las siguientes: • Fusión binaria. Consiste en la división de una célula madre a partir de copiar su ADN con el fin de producir dos células exactamente iguales. • Fragmentación. Consiste en separar o cortar una parte de la planta, lo cual generará un organismo completo exactamente igual a la planta original. Un ejemplo de este tipo son los esquejes. • Gemación. Se generan pequeñas yemas en los tallos de las plantas que producirán nuevas ramas, dado que al ser separados y colocados en agua le crecerán raíces que darán paso a una nueva planta. • Esporulación. Se presenta generalmente en helechos y hongos a través de la dispersión de esporas. • Clonación de pantas. Se realiza mediante técnicas como la propagación de partes de una planta o el cultivo in vitro. 47 Materiales: • Recipiente (frasco o botella mediana que puedas reciclar). • Maceta o recipiente para plantar. • Tierra. • Agua. • Planta para reproducir (cualquiera que tengas en casa, incluso las que tu mamá usa para cocinar como la hierbabuena o alguna otra). • Tijeras o cuchillo. Procedimiento: 1. Selecciona un tallo con las hojas más fuertes, pero cuida que no tenga flor. 2. Pide ayuda a un adulto para cortar el tallo; quien deberá cortarlo diagonalmente en forma de bisel. 3. Pon el esqueje (la rama que cortaste de la planta) en un recipiente con agua y espera una semana a que le salgan las raíces; debes cambiar el agua cada tres días. Trata que no le dé directamente la luz del sol; puedes colocarla junto a una ventana. 4. Una vez que le salgan las raíces la puedes trasplantar a la maceta, donde quedará sembrada. En el recipiente elegido agrega tierra y humedécela hasta que no absorba más agua; ten cuidado de no poner demasiada. 5. Haz un pequeño orificio en el centro de la tierra (puede ser con tu dedo); no es necesario que quede muy grande. 6. Entierra en tal orificio el tallo una tercera parte y asegúrate de que quede firme. 7. Debes regarlo cada vez que la tierra comience a secarse. Utiliza una regadera (puedes elaborar una a partir de una botella y con pequeños orificios en su tapa). 8. Registra tus observaciones en tu cuaderno de trabajo. 48 Reflexiona: 1. ¿Qué usos le podrías dar a este tipo de reproducción? ________________________________________________________ ________________________________________________________ 2. ¿Para qué sirve conocer la forma en que se reproducen las plantas y animales? ________________________________________________________ _______________________________________________________ Interactuando con el ambiente Consigna 5: experimenta. El ambiente y cómo nos relacionamos con él influyen en las formas en que los seres vivos se adaptan a las condiciones del ecosistema. Se reacciona a los diferentes estímulos de acuerdo con las características propias de cada organismo, las cuales son el resultado de su evolución, lo cual les permite continuar existiendo y preservar la especie. ¡Excelente! Es importante que sepas que el proceso de reproducción es esencial en el mundo para continuar con la población de una especie y evitar su extinción. Para conocer cómo reaccionan ante los estímulos del ambiente algunas plantas, te invitamos a que realices el siguiente experimento. 49 Después de una semana revisa cómo están las semillas y responde en tu cuaderno de trabajo lo siguiente: 1. ¿Qué ocurrió con el frasco que colocaste bajo la luz del sol y el aire? ¿Germinó la semilla? 2. ¿Cómo está el frasco que pusiste en un lugar oscuro? 3. ¿A qué crees que se deba? 4. ¿Qué crees que pasará con el frasco que estuvo en la oscuridad si ahora lo colocas donde reciba luz? 5. ¿Crees que se revierta el proceso? 6. ¿Cómo explicarías la relación de la planta con el medio ambiente? Materiales: • 2 frascos transparentes o vasos. • Un poco de tierra. • Agua. • 3 a 5 frijoles. Procedimiento: 1. Agrega tierra hasta la mitad de los frascos. 2. Coloca y distribuye los frijoles en la tierra. 3. Vacía un poco de agua en cada frasco. 4. Ubica un frasco donde le dé la luz del sol y el otro en un lugar oscuro. 5. No olvides relizar tus dibujos y observaciones en tu cuaderno de trabajo. 50 Para terminar A partir de lo que aprendiste en este tema, responde lo siguiente: ¿cómo las funciones vitales de los seres vivos les permiten sobrevivir en el medio en el que viven? La ciencia para… La ciencia sirve para comprender las funciones vitales de los seres vivos, asimismo, nos permite contribuir al mejoramiento de los procesos de reproducción, alimentación y preservación del medio ambiente. En la actualidad, una de las áreas del conocimiento que favorece estos procesos es la biotecnología. ¡Felicitaciones! Para finalizar este tema sobre las funciones comunes de los seres vivos, es importante recordarte que para conservar el medio que nos rodea y las especies que habitan allí debemos conocer las particularidades de cada uno. 51 Información para saber más Datos para inspirarme Acerca Ciencia es una plataforma de educación y divulgación científica iberoamericana donde podrás encontrar recursos e información sobre Ciencias Naturales. https://www.acercaciencia.com/nosotros/ El biólogo italiano Lazzaro Spallanzani (1729-1799) es conocido como el “biólogo de biólogos” por sus estudios sobre la respiración, digestión y reproducción artificial. Fue uno de los pioneros en la inseminación artificial de animales. 52 4. Las interacciones entre los organismos Eje: materia, energía y continuidad Tema: Interacciones. Aprendizajes esperados: Infiere el papel que juegan las interacciones depredador-presa y la competencia como parte del equilibrio de las poblaciones en un ecosistema. Comenzamos Observa las siguientes imágenes y responde: En el tema anterior conociste y comparaste diversas formas de vida, a partir de su nutrición y reproducción, ahora vamos a estudiar la relación entre ellos y el medio ambiente. 53 1. ¿Cuáles de estos animales existen en tu comunidad? ________________________________________________________ ________________________________________________________ 2. ¿Qué están haciendo todos los animales de las fotos? ________________________________________________________ ________________________________________________________ 3. ¿Quién se come a quién? ________________________________________________________ ________________________________________________________ Relación de equilibrio Los organismos vivos no existen en forma aislada, actúan entre sí y sobre los componentes químicos y físicos del ambiente inanimado, generando así un equilibrio ecológico, en función de la diversidad de especies que participan en él y las relaciones que se establecen entre ellas. En ocasiones el equilibrio se modifica cuando algunos de los factores que participan se altera. En cualquier interacción entre una población y otra, una de ellas (o ambas) modificará su capacidad para crecer y sobrevivir. Si una población se beneficia con la interacción, su velocidad de crecimientotenderá a aumentar. Por el contrario, si resulta dañada, su velocidad de crecimiento tenderá a disminuir. 54 Manos en acción Ahora ya sabes que todos los seres vivos de un ecosistema se relacionan entre sí en mayor o menor medida, por lo cual pueden beneficiarse o dañarse. Consigna 1: construye un ecosistema con recortes o dibujos de los animales y plantas que existen en tu entorno. 1. ¿Existe alguna relación del tipo depredador-presa? Argumenta tu respuesta. ________________________________________________________ ________________________________________________________ 2. ¿Qué pasa cuando alguna de las especies aumenta o disminuye? ________________________________________________________ ________________________________________________________ 3. Describe si esa relación es dañina o benéfica. ________________________________________________________ ________________________________________________________ Ahora que tienes tu ecosistema observa con atención qué pasa dentro de él e identifica sus presas y depredadores. Piensa en lo anterior y une con un hilo las imágenes para representar las interacciones. Después contesta las preguntas propuestas a continuación: ¡Vamos bien! En el entorno se ven varios casos de depredador-presa; algunos pudieron ser los delfines con los peces, los coyotes que se comen los ratones, entre otros. 55 Diferentes interacciones, variedad de resultados Algunas interacciones entre especies resultan provechosas, otras tienen efectos mixtos y otras más son dañinas. En la siguiente tabla se indican los diferentes tipos de interacciones que pueden presentarse entre dos poblaciones de organismos. La primera columna establece el tipo de interacción; la segunda muestra los efectos generales de la interacción en ambos grupos de organismos. Lo anterior se representa mediante una combinación de 2 o 3 símbolos posibles: un signo (+) indica relación favorable, un signo (-) indica relación desfavorable y un (0) indica efecto nulo. La tercera columna define el tipo de interacción. TIPOS DE INTERACCIÓN Interacción Efectos Definición Cooperación +/+ Ambos organismos se benefician. La interacción es opcional para ambos. Mutualismo +/+ Ambos se benefician. La interacción es necesaria para la supervivencia y crecimiento de cada uno. Comensalismo +/0 Uno de los organismos se beneficia, el otro no es afectado. Competencia -/- Un organismo elimina al otro, pero ambos sufren. Depredación +/- Uno de los dos organismos se beneficia. La interacción es necesaria para la supervivencia del depredador o parásito. 56 Consigna 2: identifica los tipos de interacción que establecen las plantas o animales de tu región. INTERACCIONES EN MI COMUNIDAD Ejemplo Tipo de interacción y por qué ocurre Abejas / flores Mutualismo, porque las abejas dependen de las flores para su alimentación y las flores de las abejas para su polinización. Completa el siguiente cuadro anotando el tipo de interacción (mutualismo, comensalismo o parasitismo) que identificaste y explícalas. Guíate por el ejemplo. 57 Competir para vivir o morir para alimentar a otros Suceden varias interacciones ecológicas entre los organismos y las especies. Ahora vamos a profundizar sobre sus interacciones por competencia y depredación. Interacción por competencia. Se presenta cuando dos poblaciones disputan por recursos ambientales escasos: alimentos, nutrientes, luz del sol y espacio vital. Durante la competencia ambos bandos resultan afectados, pero tarde o temprano uno predomina sobre el otro, pues se apropia del recurso al eliminar a la otra especie. La competencia puede presentarse entre individuos de dos especies diferentes, por eso se le llama competencia interespecífica, o bien, entre miembros de la misma especie: competencia intraespecífica. Esta competencia tiende a ser más intensa que la interespecífica, ya que los miembros de una población de la misma especie comparten casi el mismo espacio y todos ellos necesitan prácticamente los mismos recursos. Interacción por depredación. Ocurre cuando una especie (el depredador) ataca y mata a otra (la presa). La población depredadora se beneficia al obtener el alimento; la población presa se inhibe. ¡Continúa así, lo estás haciendo muy bien! Además de las abejas y las flores, en nuestro entorno podemos observar que las arañas y las moscas, poseen una relación de depredación, ya que las primeras se comen a las segundas. 58 Consigna 3: describe las interacciones que ocurren en tu entorno. ¡Ahora vamos a describir ejemplos de interacciones que suceden en nuestro entorno! En el siguiente espacio escribe tres ejemplos de animales o plantas que practican una interacción interespecífica y tres con interacción intraespecífica. Luego comparte con tu familia tus ejemplos y pregunta si conocen algunas interacciones diferentes a las que escribiste. ¿Sabías que existen interacciones ecológicas que favorecen el equilibrio en un ecosistema? La polinización y la dispersión de semillas son ejemplos de estas interacciones positivas. 59 Un ejemplo de ayuda al medio Consigna 4: observa y realiza lo que se te pide. Sal al patio de tu casa o recorre mentalmente tu comunidad y contesta: ¿Cuáles plantas crecen en tu entorno y no son nativas del ecosistema? Escribe o dibuja tres ejemplos en el espacio de abajo. Las abejas tanto recolectan el néctar para producir la miel y alimentar a sus colonias como transportan el polen entre las flores que visitan (polinización), lo que favorece la reproducción de las plantas. Algunas aves y mamíferos se alimentan de frutos, por ende, las semillas que ingieren las depositan posteriormente (dispersión de semillas) en sitios alejados de la planta madre a través de sus excretas, lo que promueve la polinización de las plantas. 60 Para terminar A partir de lo que aprendiste en esta lección, realiza frente a tu familia una pequeña exposición donde les expliques las interacciones de los organismos. Al terminarla, pídeles que te propongan parejas de animales o plantas y tú responderás cómo es la interacción entre ellos. Después pueden intercambiar roles, ahora tú serás el que les proponga una pareja de seres vivos. La ciencia para… La ciencia sirve para reflexionar sobre la importancia ecológica de cada ser vivo, para que respetemos y conservemos la biodiversidad en nuestra región. La depredación es un mecanismo presente en la naturaleza para regular las poblaciones y evitar su crecimiento sin medida, o bien, la generación de plagas. Las interacciones ecológicas regulan el funcionamiento y mantenimiento de los ecosistemas en el mundo. ¡Felicidades, lo has hecho excelente! Ahora para concluir esta lección es importante recordar que las interacciones ecológicas regulan el funcionamiento y mantenimiento de los ecosistemas y, al mismo tiempo, nos proveen de recursos para nuestra subsistencia. Por eso, debemos reflexionar sobre la importancia ecológica de cada ser vivo y contribuir como sociedad al respeto y conservación de la biodiversidad con la que compartimos nuestro entorno. 61 Información para saber más Datos para inspirarme Recuerda que la UNAM publica una revista llamada ¿Cómo ves?, en la cual encontrarás reseñas de libros de divulgación científica. "Las especies son como ladrillos en la construcción de un edificio. Podemos perder una o dos docenas de ladrillos sin que la casa se tambalee. Pero si desaparece el 20% de las especies, la estructura entera se desestabiliza y se derrumba.Así funciona un ecosistema". Donald Falk, ecólogo de la Universidad de Arizona, EE. UU. 62 5. Flujo de energía en el ecosistema Eje: sistemas. Tema: Ecosistemas. Aprendizajes esperados: Representa las transformaciones de la energía en los ecosistemas, función de la fuente primaria y las cadenas tróficas. Comenzamos ¿Te has puesto a pensar de dónde obtienes la energía para realizar tus actividades? Seguramente has concluido que proviene de los alimentos, sin embargo, ¿de dónde obtendrán ellos sus recursos para desarrollarse? Realiza las siguientes actividades en tu libreta: 1. Dibuja seres vivos y los factores físicos que consideras necesitan para vivir: debajo del dibujo explica brevemente por qué. 2. De los elementos que dibujaste, lista cuáles son factores bióticos y cuáles abióticos. En los temas previos has tenido un acercamiento sobre la forma en la que los diferentes organismos se nutren, así como la relación entre presa y depredador. Ahora estudiaremos cómo fluye la energía en el ecosistema considerando lo anterior. 63 Formamos cadenas y tejemos redes Las cadenas tróficas son representaciones lineales de la energía que fluye de un productor a un consumidor. Se ilustra de forma sencilla por medio de flechas que señalan cómo la energía del primero que fue comido pasa al segundo y así sucesivamente. En la imagen siguiente podemos ver cómo la cadena se inicia con un productor, después pasa a los consumidores (primarios, secundarios y terciarios), los cuales al final de su ciclo terminarán consumidos por descomponedores. Por otra parte, las redes tróficas son más complejas, ya que ellas pueden comprender las diversas cadenas tróficas presentes en un ecosistema, esto es, un mismo elemento puede ser consumido por más de un ser vivo, tejiendo así redes que nos muestran de forma clara cómo transita la energía por todo el ecosistema. 64 Manos en acción Ahora podrás poner en juego tus conocimientos sobre cadenas y redes tróficas; asimismo, te reconocerás como parte del ecosistema, pues a lo largo de la lección realizarás distintas actividades en las que aplicarás de forma inmediata los contenidos abordados. Consigna 1: lee y reflexiona en torno a lo siguiente. Una pirámide que no escalamos La transferencia de energía de un ser vivo a otro no es del todo efectiva, ya que una parte de ello, se pierde en el proceso: al inicio de la cadena trófica, del 100% de energía transferida solo el 10% llegará al siguiente nivel, el 90% restante se usa en actividad metabólica. ¿Qué papel juegas en el ecosistema? ¿Has pensado que también eres un consumidor y podrías formar parte de una cadena trófica? Reflexiona estas preguntas y en tu libreta crea una cadena trófica en la que estés incluido. No olvides resaltar con flechas cómo se produce el flujo de energía. Posteriormente agrega más elementos para convertirla en una red trófica. Puedes elaborarla con dibujos coloreados por ti mismo o con materiales que tengas a la mano. ¡Muy bien! Seguramente notaste que eres una pieza muy importante dentro de nuestro ecosistema; al ser parte de una cadena trófica también lo eres de una red. Así mismo, cumples una doble función: puedes obtener energía de un organismo y en determinado momento también aportarla. 65 Esta pérdida de energía provoca que también la biomasa (cantidad de materia de todos los seres vivos) vaya disminuyendo en cada nivel trófico. Por esta razón es que en un ecosistema existen más productores que consumidores. Los niveles tróficos están representados en las pirámides ecológicas, las cuales cuentan con: Otro elemento de suma importancia para estos procesos es la energía del sol, sin ella los productores no podrían desarrollarse, por lo tanto, tampoco llevarían a cabo el proceso de la fotosíntesis. Animales carnívoros que consumen seres herbívoros. Animales carnívoros que suelen alimentarse de carnívoros. Descomponedores Consumidores primarios Consumidores secundarios Consumidores terciarios Animales que consumen a los productores, es decir, los herbívoros. Aquellos que producen su propio alimento (plantas). Transforman los seres muertos y desechos, regresándolos al suelo para que vuelvan a ser aprovechados (hongos y bacterias). Productores 66 Consigna 2: observa con atención tu alrededor. Observa tu alrededor, pon especial atención a los seres vivos que ahí se encuentran. Enseguida, y de acuerdo con las definiciones de la pirámide ecológica, dibuja una con eslabones donde escribas cinco ejemplos de cada nivel trófico. Haz lo indicado en la pirámide que se te muestra a continuación. Bacteria Kolli Pasto Caballo Leopardo Orca 67 Los procesos que dan vida La fotosíntesis es la base de las cadenas tróficas; es esencialmente una reacción química en la que se consume energía (endotérmica) mediante dos fases: oscura y luminosa. En este proceso las plantas transforman el dióxido de carbono y agua con ayuda de la energía luminosa del sol, a la par que libera oxígeno y glucosa. Otro proceso sumamente importante para los ecosistemas y el flujo constante de energía es el ciclo hidrológico o del agua. Refiere a la circulación del agua, es decir, su tránsito hacia distintas partes de la hidrósfera. Consiste en evaporación (el agua pasa de líquido a gas); condensación (el agua se almacena en nubes, pasa a estado líquido por el cambio de temperatura); precipitación (el agua cae en forma de lluvia); filtración (el agua que cae en la tierra es absorbida); escurrimiento (el agua se desliza porque no ha podido absorberse). ¡Excelente! Como pudiste observar con los ejemplos y tus aportaciones, yace una gran variedad de organismos en cada uno de los niveles tróficos, los cuales se identifican por lo que consumen. 68 Por otra parte, el ciclo del carbono también se relaciona de forma cercana con las cadenas tróficas; es la manera en la cual el carbono (elemento de mayor presencia en los seres vivos) en la atmósfera se une a los seres vivos en forma de carbohidratos. 69 Consigna 3: realiza la siguiente actividad. Como ya habrás notado, los ciclos del agua y carbono son indispensables para los seres vivos porque estos recursos son limitados, en consecuencia, deben ser reciclados y reutilizados. Considerando ello reflexiona y responde en tu libreta las siguientes preguntas: 1. ¿Qué organismos vivos no necesitan del agua? 2. ¿Qué crees que pasaría si el agua no siguiera un ciclo, por ejemplo, que no hubiera precipitación? 3. ¿Para qué sirve el carbono en los organismos vivos? 4. ¿Crees que la fotosíntesis se realizaría sin la presencia del ciclo del carbono y el agua? 5. ¿Cuál es la función de la fotosíntesis en las cadenas tróficas? ¡Muy bien! Seguramente te diste cuenta que todos dependemos del agua, por eso comúnmente la denominamos líquido vital. De igual forma, pudiste notar que los procesos de fotosíntesis, ciclo del agua y el carbono son imprescindibles y codependientes uno del otro para poder mantener las condiciones de vida de nuestro planeta. 70 Para terminar Consigna 4: comenta. Anota tus conclusiones sobre el tema y qué más te gustaría saber sobre el mismo para que se lo preguntes a tu maestro cuando puedas. En caso de que necesites más espacio, te recomendamos que las escribas en una hoja o tu libreta. ¡Felicidades! Has llegado a la parte final de esta lección. Ahora sabes qué es una cadena y red tróficas, una pirámide ecológica, y la importancia que tienen los procesos de la fotosíntesis,el ciclo del agua y el carbono dentro de los ecosistemas. Ahora reúne a tus familiares por unos minutos y cuéntales todo lo que hiciste; explícales alguno de los temas que viste; invítalos a que te pregunten y pregúntales también para que revises si pasaste por alto algún detalle del ecosistema en que vives, de esa manera podrás además confirmar tus conocimientos. 71 La ciencia para… La ciencia sirve para reconocer la importancia que tienen todos los seres vivos dentro del ecosistema, y entender que formamos parte de una macro red trófica, en la que es trascendente respetar el equilibrio, de lo contrario, alteraríamos el orden que existe y pondríamos en riesgo otras especies tanto animales como vegetales. Información para saber más Datos para inspirarme Las cadenas y redes tróficas incluyen a todos los seres vivos. En este sentido, muchas comunidades incluyen animales silvestres de la región como parte de su alimentación; situación que no es la mejor opción porque algunos se encuentran en peligro de extinción, así su desaparición afectaría considerablemente al ecosistema. Por otra parte, los animales que no son para consumo humano podrían tener virus o bacterias que al mutar afectarían gravemente la salud del ser humano y causar situaciones como la que vivimos actualmente por el virus SARS-CoV-2, que produce la enfermedad COVID-19. Para conocer más sobre el COVID-19 y su posible origen puedes buscar artículos de divulgación científica como el que se encuentra en la siguiente página: https://www.muyinteresante.com.mx/ciencia-y-tecnologia/ Charles Elton, zoólogo y naturalista, publicó en 1927 Animal Ecology; libro donde explica las cadenas tróficas, el nicho ecológico y la pirámide ecológica, conceptos esenciales para entender las relaciones alimenticias en un ecosistema. 72 6. Integración de lo aprendido Tema: Integración de lo aprendido. Aprendizajes esperados: Integra de manera aplicativa los aprendizajes esperados que se han alcanzado a lo largo del bloque 1. Comenzamos Mi comunidad es de difícil acceso; tenemos muy pocos servicios. Aunque posee otro tipo de riqueza, su gran biodiversidad. Mis abuelos nos han contado que muchas especies han desaparecido en el transcurso del tiempo por la destrucción y contaminación de sus bosques y ríos, la caza inmoderada de animales y nuestras propias actividades. Con lo que aprendiste durante este bloque puedes probar tus conocimientos sobre la naturaleza de tu comunidad. Para ello elaboraremos un tríptico donde plasmes, entre otros temas, las causas y consecuencias de la pérdida Has concluido las lecciones del primer bloque de la asignatura de Ciencias con énfasis en Biología, por lo tanto, en este momento integraremos lo aprendido por medio de un proyecto que te permita trabajar con ayuda de otras personas la solución de una problemática o tema detectado en tu comunidad. 73 de especies en tu comunidad; también puedes incluir diez acciones que nos permitan cuidar y conservar nuestra biodiversidad. Una vez concluido lo difundir entre tus familiares. Conociendo un tríptico Recuerda que un tríptico es un documento informativo elaborado en una hoja dividida en tres partes, sin embargo, al utilizar la hoja por ambos lados tendremos hasta cinco secciones en las cuales podemos escribir sobre las distintas temáticas que deseemos. Para que el tríptico sea atractivo y cumpla su función de informar se sugieren las siguientes características: • Ofrecer información breve y clara. • Utilizar imágenes relacionadas con la información. • Utilizar fuentes y colores atractivos, en caso de dividir la información por subtemas. 74 Manos en acción Consigna 1: investiga con algún familiar. Consigna 2: diseña tu tríptico. Para realizar tu tríptico puedes tomar en cuenta las siguientes recomendaciones: 1. Tener una temática clara; en este caso, se te sugieren principalmente los siguientes tópicos, pero puedes abordar otros: ¿Qué es la biodiversidad? Antes y después de nuestra comunidad. Las especies que se han perdido. Causas de la pérdida de la biodiversidad. Consecuencias de la pérdida de la biodiversidad. Acciones que me permitan cuidar y conservar nuestra biodiversidad. Cuidados para mantener nuestra riqueza biológica y cultural. Entrevista a un familiar o adulto mayor sobre lo siguiente: 1. ¿Cómo era antes la biodiversidad de la comunidad y cómo es ahora? 2. ¿A qué le atribuyen los cambios? 3. ¿Cuáles seres de la flora y fauna de la comunidad han sido afectados debido a la contaminación? 4. ¿Qué soluciones proponen para frenar la desaparición de especies? 5. ¿Qué prácticas culturales de mi comunidad debemos cuidar para que no desaparezcan? 75 2. Qué información de la entrevista puede servirme. 3. Organiza la información de acuerdo con las temáticas, trata de ser lo más breve y claro posible. 4. Si tienes acceso a recortes relacionados con el tema puedes usarlos; de lo contrario, piensa en los dibujos que debes realizar. 5. Crea un borrador de tu tríptico y verifica que no falte algún elemento. 6. Una vez que estés seguro de que todo está listo, comienza a elaborar la versión final de tu tríptico. Para terminar Consigna 3: reflexiona acerca de tu tríptico y difúndelo entre tus familiares. ¡Felicidades! Lo has hecho muy bien a lo largo de todo el bloque. Seguro pudiste ver lo interesante que es el cuidado de la biodiversidad en tu comunidad. Ahora cuenta a tus familiares todo lo que aprendiste en el bloque; exponles tu tríptico, enfatizándoles lo importante que es preservar la biodiversidad de la comunidad, y qué podría pasar si no se toman acciones para conservarla. En cuanto tengas oportunidad, reproduce y difunde el tríptico con el resto de la comunidad. 76 Glosario Adaptación. Proceso de acomodación de un organismo al medio que lo rodea; es resultado de la selección natural, ya que las características de adaptación se heredan, adquiriendo mayores posibilidades para sobrevivir. ADN (Ácido desoxirribonucleico). Contiene la información genética del individuo. ATCG. Bases nitrogenadas que se encuentran en el ADN: Adenina, Citosina, Guanina, Tiamina. Autótrofos (autos = propio; trophe = nutrición, alimento). Organismos que producen su propio alimento a partir de compuestos inorgánicos. Biodiversidad. Diversidad de especies vegetales y animales que viven en un espacio determinado. Biomasa. Cantidad de materia de los seres vivos. Cadenas tróficas. Representaciones lineales de la energía que fluye de un productor a un consumidor. Ciclo hidrológico. Se refiere a la circulación del agua, es decir, su tránsito a distintas partes de la hidrósfera. Coprófago. Proviene del griego κόπρος (kopros = excremento), φάγειν (phagein = comer) y el sufijo -o (agente, o sea, el que hace la acción). Significa que “come excremento”. Dispersión. Es el comportamiento o capacidad de una especie para propagarse en un ecosistema. Ecología. Parte de la biología que estudia las relaciones de los seres vivos entre sí y con el medio en el que viven. Ecosistema. Sistema biológico constituido por una comunidad de seres vivos y el medio natural en que conviven. Especie. Categoría taxonómica de los seres vivos inferior a la de género. 77 Evolución. Es la transformación de las especies mediante cambios que ocurren de generación en generación. Evolucionistas. Teorías y teóricos, principalmente científicos, seguidores del evolucionismo. Extinción. Terminación o fin de una cosa, especialmente después de ir disminuyendo o desapareciendo poco a poco. Fotosíntesis. Proceso en el que la energía lumínica del sol se transforma en energía química, el dióxido de carbono en oxígeno y se obteniene
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