Biologia 2

Biología Guía de estudio del Bloque 2 Educación Adultos 2000 Secretaría de Educación Subsecretaría de Educación Proy...

Author: Bach

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Biología

Guía de estudio del Bloque 2

Educación Adultos 2000

Secretaría de Educación Subsecretaría de Educación Proyecto Educación Adultos 2000 Coordinador pedagógico: Lic. Roberto Marengo Asesoramiento pedagógico: Lic. Ayelén Attías Lic. Valeria Cohen Lic. Daniel López Lic. Norma Merino Lic. Noemí Scaletzky Lic. Alicia Zamudio EQUIPO DE EDICIÓN: Coordinadora de producción de materiales: Lic. Norma Merino Especialistas en contenidos:

Lic. Laura Lacreu Lic. David Aljanati Diseño gráfico: Alejandro Cácharo Diagramación: Ana Döuek

BIOLOGÍA - BLOQUE 2 Copyright - Secretaría de Educación del Gobierno de la Ciudad Autónoma de Buenos Aires Subsecretaría de Educación - Gobierno de la Ciudad Autónoma de Buenos Aires Proyecto Educación ADULTOS 2000 Av. Díaz Velez 4265 - Tel./Fax: 4981-0219 (C1200AAJ) - Ciudad Autónoma de Buenos Aires Buenos Aires, Julio de 2002 Queda hecho el depósito que establece la ley 11.723 ISBN 987-549-050-4

Ilustración de portada: “Retrato en carbonilla de Darwin. Londres, National Portrait Gallery” y “Página del cuaderno de notas sudamericano de Darwin”.

Biología - Biología - Biología - Biología - Biología - Biología - Biología - Biología - Biología - Biología - Biología

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Índice

Biología Bloque 2

Acerca de este material

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Unidad 1: Los seres vivos y su ambiente

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1.a. La ecología: distintos significados para un mismo término

9

1.b. La Tierra concebida como un mosaico de ecosistemas

11

1.c. Las transformaciones de la materia y la energía en los ecosistemas

21

Autoevaluación

31

Respuestas a la autoevaluación

36

Unidad 2: Los cambios en los ecosistemas

43

2.a. La Tierra: Un planeta cambiante: los ecosistemas se modifican a lo largo del tiempo

45

2.b. El impacto de la actividad humana sobre los ecosistemas

53

2.c. Los problemas actuales de la actividad del hombre sobre el medio

60

Autoevaluación

62

Respuestas a la autoevaluación

66


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Biologeia Bloque 2

Acerca de este material

Esta guía corresponde al programa de estudio del Bloque 2 de la materia Biología. Como ya quedara expresado en la presentación de la Guía del Bloque 1, las guías de estudio, no son materiales autosuficientes para la adquisición de los conocimientos propuestos en el programa. Este material tiene la función de orientar sobre algunos conceptos centrales de cada bloque y de proponerle un posible recorrido por los diferentes temas del programa, ofreciendo una serie de actividades que le permitirán la reconstrucción, la aplicación y la síntesis de los conceptos a estudiar. En esta guía de estudio se incluyen:

Contenidos Encontrará el listado de contenidos correspondientes a las unidades del Bloque 2 del programa de estudio. Con él podrá orientarse para identificar los temas que usted ya sabe y aquellos sobre los que será necesario que indague en la bibliografía sugerida.

Bibliografía Los textos para resolver el conjunto de las actividades propuestas están indicados al comienzo de la guía. Además la información podrá ampliarse en videos, CD Roms u otras fuentes.

Actividades de aprendizaje, que comprenden: • Preguntas para orientar la lectura y la búsqueda de la información en los libros o en otros materiales de estudio. • Análisis de textos breves y elaboración de esquemas o cuadros que le permitirán sintetizar los principales conceptos de cada sección y establecer relaciones entre éstos y los de secciones anteriores. • Observación y descripción de diferentes situaciones, destinadas a iniciar el análisis de algunos de los conceptos involucrados. • Aplicaciones de los conceptos desarrollados al análisis y resolución de situaciones problemáticas.

Actividades de autoevaluación Estas actividades le permitirán orientarse sobre lo que ha aprendido, y sobre lo que aún necesita revisar y completar. Biología - Biología - Biología - Biología - Biología - Biología - Biología - Biología - Biología - Biología - Biología

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Biología Bloque 2

Unidad 1: Los seres vivos y su ambiente Introducción

A lo largo de la historia, en su intento por conocer la naturaleza, naturalistas y científicos siguieron diversos caminos. Uno de ellos consiste en "desarmar" el complejo mundo natural en cada uno de sus componentes, describirlo lo más exactamente posible y, a partir de allí, explicar su funcionamiento. A esta forma particular de estudiar los fenómenos y las cosas se la denomina análisis. En biología, los estudios analíticos se centran en la descripción minuciosa de los seres vivos y de cada una de las partes que los conforman: los órganos, los tejidos, las células, o las moléculas que forman parte de ellas. Esta forma de estudio dio y sigue dando grandes frutos, tanto desde el punto de vista de los conocimientos adquiridos, como por las diversas aplicaciones a las que dieron lugar en campos tan variados como los de la medicina, la industria alimentaria, o la industria agropecuaria. Ejemplo de ello es la variedad de medicamentos de que disponemos y que permiten curar o mitigar enfermedades. Las vacunas, los antibióticos, los analgésicos son productos que cotidianamente consumimos y cuya invención deriva de estos avances. Sin embargo, esta manera de estudiar la naturaleza deja de lado otros aspectos igualmente importantes, tales como aquellos fenómenos que tienen que ver con las interacciones entre los organismos y el ambiente físico en el que están inmersos. Este estudio requiere de otros enfoques para investigar la complejidad del mundo natural, ya que se trata de estudiar el conjunto, más que de analizar cada una de las partes. La ciencia que se ocupa de este tipo de estudios recibe el nombre de Ecología, una de las ramas más recientes de la Biología: los estudios ecológicos tienen "apenas" un siglo de existencia. El papel creciente del hombre en la transformación de la naturaleza para su propio provecho, y los perjuicios que estas transformaciones a gran escala pueden provocar sobre el medio -y por lo tanto sobre las propias condiciones de vida de la humanidad- han acrecentado aún más la importancia de los estudios ecológicos.


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Algunas de las preguntas cuyas respuestas pertenecen al dominio de la Ecología y que se tratarán en esta unidad son: ¿En qué medida dependen los seres vivos de otros organismos y de las condiciones ambientales? ¿Cómo afectan los cambios en dichas condiciones a la subsistencia de los organismos? ¿Cómo contribuye la noción de sistema al estudio de estas interacciones complejas entre seres vivos y ambiente? A lo largo de esta unidad, nuestro trabajo se concentrará en conocer los aspectos más importantes de este modo particular de estudiar la naturaleza y, a partir de allí, tratar de explicar su funcionamiento.

Contenidos 1.a. La ecología: distintos significados para un mismo término. 1.b. La Tierra concebida como un mosaico de ecosistemas: El ecosistema: un modelo de análisis de las interacciones de la vida con el ambiente. El ecosistema como un sistema complejo. Poblaciones y comunidades. 1.c. Las transformaciones de la materia y la energía en los ecosistemas: Los ecosistemas como sistemas abiertos. El papel de los seres vivos como parte de los ecosistemas: productores, consumidores y degradadores. Las redes alimentarias: formas de transferencia de materia y energía entre los seres vivos. Los ciclos de la materia y los flujos de energía en los ecosistemas.

Bibliografía Para llevar a cabo la tarea que le proponemos, podrá acceder a los libros de texto de Biología disponibles para nivel medio en general. Sin embargo, le sugerimos a continuación algunos títulos que le serán de utilidad para el estudio de todos los temas de la unidad y para la resolución de las actividades que se plantean. Estos libros amplían la sugerencia bibliográfica que se presentó en el programa. • Aljanati D., Wolovelsky E. "Biología 1" , Ediciones Colihue. 1995.


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• Barderi M.G., Granieri P., Grau J. E., Morales E., Fernández E. M, García M. C., Keichichian G. K. Ciencias Naturales y Tecnología 1. Ed. Santillana. • Belocopitow E., Perelmuter S., Schenk A., Stutman N. Biología 1. Editorial Aique. • Cuniglio F., Barderi M.G., Granieri P., Grau J. E., Morales E. Ciencias Naturales y Tecnología 3. Ed. Santillana. • Espinoza A., Espinoza C. Ciencias Biológicas 1. Ed. Santillana. 1992. • Lacreu L., Rubel D. y otros. Ciencias Biológicas 3, Ed. Santillana. 1993. Para resolver las actividades propuestas, usted encontrará algunos textos explicativos en el cuerpo mismo de la guía. Sin embargo estos textos no reemplazan la consulta de los libros recomendados. Simplemente tienen como objetivo presentarle los temas a estudiar antes de que usted lea esos mismos contenidos en los libros sugeridos en la Bibliografía. Para buscar dichos contenidos en los textos, oriéntese con los títulos de los apartados y consulte tanto el índice general como el temático de los libros.

1.a. La ecología: distintos significados para un mismo término. Actividad de anticipación La siguiente actividad tiene como propósito introducirlo en el tema central de esta unidad. Por ello, le sugerimos realizarla antes de comenzar a internarse en la bibliografía, y estudiar los temas correspondientes.

Actividad n° 1 El término Ecología, se ha convertido en los últimos años en una palabra muy empleada en los discursos de distintos ámbitos: en la publicidad de diversos productos, en la prédica de los políticos, en la práctica de actividades deportivas o turísticas. Este uso tan extendido, y a veces inadecuado, del término ecología hace que su significado se vuelva confuso y aún carente de sentido. a. Confeccione una lista de productos, acciones o actitudes en las que suele emplearse el sustantivo ecología, o bien el calificativo de ecológico. Ponga especial atención en los dichos o escritos de los medios de comunicación.


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b. Explique brevemente qué significado tiene para usted dicho término en cada una de las expresiones de la lista. c. Busque en la bibliografía la definición de ecología, y compárela con la respuesta a la pregunta b. Señale las principales diferencias entre ambas.

La palabra Ecología proviene de la conjunción de dos vocablos griegos: oikos, que significa "casa", el ambiente en que habitamos, y logos: tratado, estudio. Desde este punto de vista, el significado de este término, sería el estudio del ambiente en que habitamos. En 1870, el zoólogo alemán Ernst Haeckel, dio a la palabra un significado más amplio. Según Haeckel, la ecología comprendía el estudio del ambiente natural y de las relaciones de los organismos entre sí y con sus entornos. La Ecología comenzaba así a transformarse en una disciplina científica que se ocupa de estudiar cómo interactúan los organismos entre sí y con el ambiente que los rodea. El ecólogo inglés Arthur Tansley, en 1930, acuñó el término ecosistema o sistema ecológico para definir a los sistemas que incluyen a los organismos, a los factores físicos de su entorno y a las interacciones entre ellos. Por el momento definiremos como ecosistema al sistema formado por un conjunto de organismos y el ambiente en que habitan. Estos elementos que forman el conjunto establecen relaciones complejas entre sí.

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Busque en la bibliografía otras definiciones de ecosistema y cuáles son sus componentes. Compare esa información con la definición anterior y establezca los aspectos comunes a todas ellas.

En esta Unidad, abordaremos el estudio de los ecosistemas y su funcionamiento. En la Unidad 2, concentraremos la atención en los cambios de los ecosistemas a lo largo del tiempo.


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1.b. La Tierra concebida como un mosaico de ecosistemas. El ecosistema: un modelo de análisis. En la Unidad 1 del Bloque 1, introdujimos la idea de sistema como un modelo adecuado para analizar determinados aspectos del funcionamiento de los seres vivos. En esa oportunidad lo definimos así: Un sistema es un conjunto de elementos con una cierta organización, que interactúan entre sí y cumplen una determinada función. Ahora profundizaremos un poco más en el concepto de sistema, ya que éste es uno de los más importantes para caracterizar a los sistemas ecológicos o ecosistemas, que constituyen el objeto principal de estudio de la ecología. El siguiente texto lo ayudará a introducirse en esta temática.

El concepto de sistema1 El desencadenamiento de una tormenta, el nacimiento de un ser vivo, la formación de minerales en las entrañas de la Tierra, la formación del arcoiris, la descomposición de los alimentos, la oxidación del hierro... son todos fenómenos a los que llamamos "fenómenos naturales", ya que suceden de manera independiente de nuestra planificación o voluntad. El conjunto de estos fenómenos constituyen lo que llamamos "la naturaleza". Esta naturaleza es compleja, muchos de los fenómenos naturales están relacionados entre sí, y es muy difícil estudiarlos a todos juntos. Por esta razón, los científicos "recortan" ciertos aspectos parciales del conjunto, y dejan otros de lado. Una manera de "recortar" o aislar una porción de la naturaleza para estudiarla, es definir un sistema. Es importante comprender que cuando hablamos de aislar o recortar, no nos referimos a una acción física y concreta, sino a una idealización, a una forma de pensar e imaginar lo que se va a estudiar. De este modo, estos sistemas no existen en la realidad, sólo existen en el pensamiento del investigador, que al decidir que va a estudiar tal y cual aspecto de la naturaleza, estableció los límites de su sistema, definiendo cuáles objetos y procesos entran dentro del mismo, y cuáles no. Los objetos y fenómenos que no están dentro de los límites del sistema constituyen el medio o el entorno del mismo.

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Este texto ha sido adaptado del libro "Química 1. Fundamentos" de Aldabe, Aramendía, Lacreu, Ediciones Colihue, 1998.


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Veamos un ejemplo: Esta fotografía ha sido extraída del libro de Aldabe, A; Lacreu, L. Química I. Ed. Colihue, Bs. As. 1999.

Un turista que disfruta de este panorama, verá aquí un bello paisaje formado por diversos objetos como un lago con un témpano, escuchará con suerte la rotura de parte del témpano y podrá observar el desprendimiento de trozos de hielo que quedan flotando en el agua. También podrá imaginar otros objetos no visibles, como pueden ser los organismos que habitan en el agua. Si tiene ciertas inclinaciones científicas podrá, además, detenerse a imaginar la ocurrencia de una serie de fenómenos: parte del agua sólida se está derritiendo, parte del agua líquida se está evaporando, algunas sustancias se están disolviendo, etc. En principio, nada hace pensar que esto sea un sistema. Pero si nos interesa estudiar, por ejemplo, cómo evolucionará este paisaje a lo largo del tiempo, o qué sucederá con los hielos si cambia bruscamente la temperatura de la zona, entonces, puede resultar conveniente abstraernos del conjunto del paisaje, y concentrarnos sólo en los aspectos que nos interesa estudiar. Es decir, establecer nuestro sistema de estudio. Todo el conjunto puede considerarse un sistema, pero también puede considerarse un sistema una cierta porción de ese conjunto, como puede ser la porción líquida, o la zona en que interactúan la porción líquida con la atmósfera. Todo depende de qué es lo que se quiera estudiar. En cada caso, los límites del sistema serán diferentes. Hay que tener en cuenta que nos estamos refiriendo a un límite hipotético, imaginario, que no tiene que ver con los límites físicos que observamos. Por ejemplo, si lo que nos interesa estudiar es sólo la porción líquida, los límites del sistema no serán las orillas del lago. El límite de nuestro sistema será lo que separa al líquido, tanto del suelo como de la atmósfera, de las porciones sólidas y de los seres vivos que viven en el agua.


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Interacciones con el medio Salvo que estemos en presencia de un sistema totalmente aislado, los sistemas interactúan con el medio que los rodea. Que un sistema interactúe con el medio significa que entre ambos existe un intercambio de materia y energía, y que en este intercambio ambos, medio y sistema, se modifican. Las características de un sistema dependen tanto de las interacciones entre sus elementos como de las interacciones de éstos con el medio. Cuando se modifican los elementos del sistema, o las condiciones del medio, se modifican también las características del sistema que estamos analizando. Así, si el sistema que estamos analizando es el agua sólida, al variar la temperatura o la presión del medio, variará también, por ejemplo, el número de moléculas en el témpano que pasarán a formar parte del agua líquida.

Actividad n° 2 En esta actividad le proponemos volver a trabajar con la Guía del Bloque 1 de Biología. Si Ud. no ha estudiado con dicha guía, lo invitamos a hacerlo ahora. a. Vuelva a la Unidad 1 del Bloque 1. Lea el punto 1.b. y revise las actividades propuestas. b. Compare el resultado de su trabajo del punto a. con el texto "El concepto de sistema". c. Sintetice los conceptos más importantes asociados al concepto de sistema. d. Enumere todas aquellas características de los ecosistemas por las cuales son considerados un sistema. e. Considerando la definición de ecosistema, ¿por qué razón piensa que los sistemas agua líquida, agua sólida y agua gaseosa, no pueden ser considerados como "ecosistemas"?


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Actividad n° 3 Observe las siguientes ilustraciones

Nuestro planeta Una costa arenosa

Costa atlántica: Península de Valdés

Zona de dunas

Franja de arena bajo el borde de la pleamar

Estas ilustraciones han sido extraídas del libro de Lacreu L.; Rubel, D.; Guahnon, E. Ciencias Biológicas 3. Ed. Santillana, Bs. As. 1994.

a. ¿Podría considerar a lo que se muestra en cada una de ellas como un ecosistema? ¿En qué se basa su respuesta? b. ¿Cuál o cuáles de los ecosistemas anteriores piensa que definiría un ecólogo al que le interesa estudiar: • Las consecuencias que tendría un aumento de la temperatura ambiente sobre las masas de agua del planeta? • El efecto que podría producir el derramamiento de petróleo en el mar, sobre las poblaciones de ballenas y lobos marinos? • Las consecuencias ecológicas de un descenso permanente de las mareas? • El efecto que sobre los animales de la zona produciría un pesticida aplicado a la vegetación? c. Justifique sus respuestas.


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Una selva, un desierto y un río son lugares que parecieran estar delimitados "naturalmente". Pero lo cierto, es que los ecosistemas no presentan límites previamente definidos, ni precisos. Entre un pastizal y un bosque, aunque podamos realmente definir la zona donde se produce un cambio de paisaje, no nos es posible establecer de forma tan clara dónde finaliza y dónde comienza cada ambiente. Es el ecólogo quien establece dichos límites en función de las necesidades de su trabajo. Así, por ejemplo, si un investigador se propone realizar un estudio ecológico sobre el Río de La Plata, puede que incluya en él un análisis de las costas del río, de sus aguas y aún de las islas que lo conforman, si así lo requiriesen sus objetivos de investigación. Pero si, en cambio, sólo desea estudiar la ecología de la Isla Martín García, es posible que no incluya en su estudio el análisis de la costa de Buenos Aires, ni tampoco de la costa uruguaya del río. Por lo tanto, es posible considerar como ecosistemas a un río en su conjunto, sólo a las costas del mismo o únicamente a una de sus islas. La noción ecosistema es un concepto abstracto, una manera de pensar las cosas, de la que nos valemos para explicar, interpretar y analizar las relaciones de los seres vivos entre sí y con el ambiente en que viven.

Actividad n° 4 Lea el siguiente texto: "Los rumiantes - vacas, camellos - poseen en su aparato digestivo un órgano característico, el rúmen. Los alimentos que ingieren llegan hasta el rúmen y son descompuestos por bacterias y protozoos que allí habitan. Los biólogos caracterizan al rúmen como un auténtico ecosistema". ¿Cómo explicaría usted esta caracterización? 3

Actividad n° 5 El título que encabeza esta sección se refiere a la Tierra como un mosaico de ecosistemas.

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Si desea ampliar su información sobre el sistema digestivo de los rumiantes en general y del rúmen en particular, puede consultar la bibliografía sugerida, o bien cualquier enciclopedia sobre animales.


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a. Busque en la bibliografía la definición de Biosfera. b. Tomando en cuenta esta definición y lo estudiado hasta aquí, explique por qué cree usted que hemos elegido ese título.

El ecosistema como un sistema complejo Como ya señalamos anteriormente, en el estudio de los sistemas no sólo interesan sus componentes sino también las interacciones que se establecen entre ellos. Cuanto mayor sea el número de interacciones dentro de un sistema, más complejo será dicho sistema. En el caso de los ecosistemas, el estudio y conocimiento de cómo son esas interacciones, da idea de cómo dependen unos organismos de otros, o éstos del ambiente en que viven. Esto es de suma importancia ya que permite prever cómo se modificará el sistema en su conjunto si se modifica el ambiente o algunos de sus componentes. El estudio de las interacciones incluye tanto las que establecen los organismos entre sí, como las de los organismos con el ambiente. De acuerdo con los intereses y objetivos de una investigación ecológica, los investigadores pueden abordar el análisis de las interacciones en un ecosistema, según diferentes niveles de estudio. Por ejemplo, un ecólogo puede, según sus intereses: • Analizar las influencias de los cambios estacionales de temperatura sobre todos y cualquiera de los organismos que habitan una región determinada: por ejemplo, los vegetales y animales que pueblan un bosque. • Investigar el modo en que la temperatura afecta a una sola especie de árboles de ese bosque: por ejemplo, a cierta especie de pinos. • Interesarse por investigar cómo influye la introducción de una especie nueva: por ejemplo, cómo afecta la introducción de ciertos peces en un lago a todas las otras especies de peces que allí habitan. • Indagar sólo sobre las características de cierta especie de interés comercial.


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Actividad n° 6 Busque en la bibliografía los conceptos de comunidad y población. a. ¿En cuáles de los ejemplos anteriores el ecólogo toma como unidad de estudio a una comunidad, y en cuáles toma a una población? b. ¿Cuál es la diferencia entre población y especie? c. ¿Por qué piensa que en el estudio de los ecosistemas se toma como referencia a la población y no a la especie?

Actividad n° 7 Las interacciones entre los organismos pueden estudiarse en dos niveles: las relaciones interespecíficas y las relaciones intraespecíficas. Existen distintos tipos de relaciones tanto inter como intraespecíficas. a. Busque en la bibliografía en qué consiste cada uno de estos tipos de relaciones y ejemplos de las mismas. b. Con la información adquirida, complete el siguiente cuadro: Tipos

Ejemplos

Relaciones interespecíficas

Relaciones intraespecíficas

c. ¿A cuál de las unidades de estudio (comunidad o población) corresponde cada uno de los ejemplos que Ud. citó?


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Actividad n° 8 Lea el siguiente texto: " No tiene nada de raro el que las plantas se entreguen a una reproducción sexual. Las plantas se sirven del sexo y las flores son sus órganos sexuales. Desde este punto de vista, las flores pueden dividirse en dos grupos: aquellas cuya polinización la realizan agentes físicos -generalmente el viento, pero a veces la lluvia y en raras ocasiones las corrientes de agua- y aquellas que utilizan a los animales como polinizadores. Por todo el mundo, abejas, avispas, hormigas, mariposas, moscas, murciélagos e incluso ratones, son usados por las plantas con flores como inocentes pero bien dispuestas parejas en el proceso de la polinización. Alentados por alguna recompensa, que puede ser recoger polen, beberse el néctar o incluso, en el caso de algunas avispas macho, el incontenible deseo de copular con una orquídea cuya forma y olor corresponden a los de su compañera, todos esos animales acaban por trasladar el polen a otras flores, obteniéndose así la fertilización de las plantas." a. ¿Cuál es la unidad de estudio? (Elija una de las siguientes opciones) 1- Especie 2- Población

3- Ecosistema 4- Comunidad

Justifique su respuesta. b. ¿A qué tipo de relaciones entre organismos se refiere?

Para estudiar cómo varía el tamaño de las poblaciones a lo largo del tiempo debido a los diferentes factores, es muy útil realizar gráficos. Para construir estos gráficos se procede habitualmente de la siguiente manera: a. Se construye una tabla como la siguiente: Nº de individuos 4 Cuando no es posible contar la totalidad de individuos de una población, ese número se "estima" utilizando diversos métodos estadísticos.

Intervalo de tiempo

y se la va completando, contando el número de individuos que hay en la población en distintos intervalos de tiempo (el intervalo puede ser un mes, un año, las estaciones del año, etc.). Por ejemplo: si se toma como intervalo las estaciones del año, entonces en el primer casillero se colocará el número de individuos de la


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población que había a principios del invierno de 1998, y en el primer casillero de la derecha se colocará: "junio/98". La próxima cuenta se hará a principios de la primavera, el número se coloca en el segundo casillero de la izquierda, y en el de la derecha se coloca "setiembre/98". Y así hasta completar el estudio que puede prolongarse por un año o más.4 Nº de individuos 450 520 590 590 570 480

Intervalo de tiempo Junio/98 Setiembre/98 Diciembre/98 Marzo/99 Junio/99 Setiembre/99

Una vez que se tienen todos los datos, se dibujan dos ejes perpendiculares. Cada eje se divide en porciones iguales. En uno de ellos se coloca el número de individuos y en el otro el tiempo. En el caso de la tabla de datos anterior, estos datos se trasladan a los ejes del gráfico, se unen los puntos que resultan, y se construye el gráfico.

Este tipo de gráfico representa la variación en el número de individuos -indicado en el eje y (vertical)- a medida que pasa el tiempo -indicado en el eje x (horizontal)-. Su utilidad consiste en mostrar claramente cómo fue esa variación.5 En el caso del ejemplo, se puede decir que esta población creció hasta diciembre del ’98, se mantuvo sin variaciones hasta marzo del ’99, y luego comenzó a disminuir.

5Este

tipo de gráficos no sólo es útil para el estudio de las poblaciones. Siempre que se quiere visualizar claramente cómo se modifica un determinado valor en relación con otro, se pueden usar gráficos como estos. Por ejemplo, cómo varía la cantidad de lluvia caída a lo largo de 5 años (en ese caso en el eje y, la cantidad de lluvia se expresa en mm caídos, y en el eje x, el tiempo en años) o cómo varía el peso de un ternero (expresado en gramos, en el eje y) en relación con la cantidad de leche ingerida (expresada en litros, en el eje x).


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Actividad n° 9 La supervivencia de una población depende, en gran medida, de la manera en que los individuos que la componen se relacionan con el ambiente en que viven, no sólo con el ambiente físico, sino también con otros individuos de su misma especie o de otras poblaciones que forman parte del mismo ecosistema. a. Investigue en la bibliografía cuáles son los factores que afectan el tamaño de las poblaciones dentro de un ecosistema. b. Enumere esos factores y explique en qué modo pueden causar dicho efecto.

Actividad n° 10 Observe con atención los siguientes gráficos que representan la variación en el número de individuos a medida que pasa el tiempo: Nº indiv. y

Nº indiv. y

Gráfico 1

x tiempo

Gráfico 2

x tiempo

a. Describa con sus propias palabras cómo es la variación de las poblaciones representadas en los gráficos 1 y 2. Escríbalo antes de continuar con la lectura, de modo que lo que sigue le sirva para confrontar con lo que usted pensó, y ver en qué medida coinciden. b. Lea ahora las siguientes afirmaciones e indique cuál corresponde al gráfico 1 y cuál al gráfico 2: • La población tiene un crecimiento acelerado, luego el número de individuos llega a un valor máximo, en la cual se estabiliza por un tiempo muy breve. Luego la población disminuye en forma abrupta. • La población crece durante un determinado tiempo. Luego se estabiliza en un determinado valor. c. ¿Qué diferencia encuentra entre la población del gráfico 1 de esta actividad, y la representada en el gráfico del ejemplo anterior? Biología - Biología - Biología - Biología - Biología - Biología - Biología - Biología - Biología - Biología - Biología

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Actividad n° 11 Supongamos que en un ecosistema conviven una población de víboras, una de sapos, una de insectos y una de gramíneas (vegetales). Se quiere estudiar cómo influye la escasez de agua sobre el tamaño de estas poblaciones. a. Averigüe cuáles de estas poblaciones son totalmente dependientes del agua y cuál es la relación de alimentación entre estas poblaciones. Luego analice el siguiente gráfico: víboras sapos

insectos vegetales tiempo

b. Describa con sus palabras cómo se modifica cada una de las poblaciones a lo largo del tiempo. c. Relacione los gráficos que describen las cuatro poblaciones y trate de explicar a qué puede deberse la variación de cada una de ellas.

1.c. Las transformaciones de la materia y la energía en los ecosistemas Hasta ahora hemos considerado a los ecosistemas como sistemas formados por organismos y ambiente, y analizamos un conjunto de interacciones que ocurren entre ellos. En esta sección, centraremos nuestra atención en una de las principales características de los ecosistemas: los intercambios y transformaciones de materia y energía. Veremos hacia el final de esta sección que, al igual que lo que sucede con los seres vivos, la supervivencia y estabilidad de los ecosistemas depende de estos intercambios. Antes de seguir adelante con esta guía de lectura le sugerimos que recurra a la guía del Bloque 1, apartado 1.d. Lea especialmente los títulos: "La composición de la materia", "Las moléculas de la vida" y "Materia, energía y vida", y revise las actividades propuestas.

&


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Los ecosistemas como sistemas abiertos Consideraremos a los ecosistemas como sistemas abiertos6. Por el momento, no nos detendremos a analizar qué sucede dentro de él, sino sólo las entradas y salidas. Para ello podemos imaginar el ecosistema como una "caja negra" en la cual sólo podemos conocer lo que entra y lo que sale, y, a partir de allí, imaginar lo que puede suceder en su interior:

Materia y energía

ECOSISTEMA

Materia y energía

Actividad n° 12 Observe los siguientes esquemas donde el círculo representa un ecosistema y las flechas indican las entradas y salidas de materia y energía. El tamaño de las flechas representa cantidades de materia y energía entrantes y salientes: cuanto más gruesa es la flecha, mayor será la cantidad de materia o energía que entra o sale. a. Materia y energía

ECOSISTEMA A

Materia y energía

ECOSISTEMA B

Materia y energía

b. Materia y energía 6

Si hasta el momento no lo ha hecho, le sugerimos que lea el punto 1b. del Bloque 1, especialmente el apartado

"Intercambio de materia, energía e información", y

c.

Materia y energía

ECOSISTEMA C

Materia y energía

revise las actividades 4 a 7.


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Teniendo en cuenta las cantidades de materia y energía entrantes y salientes: a. ¿Cuál de estos tres ecosistemas consideraría Ud. estable? ¿Por qué? b. ¿Cómo piensa que evolucionarán los sistemas que usted consideró más inestables? Trate de resolver esta actividad por su cuenta. Una vez que haya contestado las preguntas, compare sus respuestas con las que damos a continuación. En el ecosistema C, donde la cantidad de materia y energía que ingresa es similar a la que egresa, podemos decir que, desde el punto de vista de su balance energético el sistema está en equilibrio, ya que el resultado neto de las entradas y salidas es cero. En este caso decimos que el ecosistema es estable. Se dice que un ecosistema es estable cuando sus componentes se mantienen más o menos constantes a lo largo del tiempo. Por ejemplo, se mantiene el promedio de lluvia caída a lo largo de los años, las poblaciones no varían demasiado en su número y composición, etc. Si bien los ecosistemas estables están en permanente "actividad" de intercambio y transformación de materia y energía, sus componentes se mantienen relativamente constantes, y muy probablemente se mantengan así durante mucho tiempo. En los otros dos casos, los sistemas no son estables sino que están en proceso de cambio. En el caso B, en que pierde más de lo que gana, el cambio lleva a la pérdida de una parte de sus componentes y por lo tanto disminuye su complejidad. Mientras que en el caso A, el cambio implica aumento en sus componentes y en la complejidad a lo largo del tiempo.

Atención: la noción de equilibrio que se utiliza al describir un ecosistema, no tiene nada que ver con la situación de equilibrio en una balanza. En una balanza, o en una pila de bloques, se trata de un equilibrio estático, donde nada se mueve ni cambia. En un ecosistema, por el contrario, se trata de un equilibrio dinámico, en el cual se están produciendo cambios constantemente, pero la cantidad de "salidas" del sistema es compensada por la cantidad de "entradas" al mismo.


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El papel de los seres vivos como parte de los ecosistemas: productores, consumidores y degradadores En este apartado, vamos a comenzar a investigar el interior de la "caja negra", es decir qué es lo que ocurre dentro de los ecosistemas. Comenzaremos analizando sus componentes bióticos y cómo participan en las transformaciones de la materia y de la energía. Recuerde que la materia y la energía se incorporan y transforman en los seres vivos a través de los alimentos. Recuerde también los conceptos de organismos autótrofos y heterótrofos. Puede rever estos temas en la guía del Bloque 1, o en un libro de Biología de 1º año.

Actividad n° 13 Considere el siguiente esquema que representa un ecosistema cualquiera:

Materia y energía

ECOSISTEMA

Materia y energía

Suponga que la comunidad de este ecosistema está formada por las siguientes poblaciones:

7. Las víboras se alimentan de huevos de aves, o pequeños animales.

1. Pastos

6. Bacterias

2. Gorriones

7. Zorros

3. Arbustos

8. Víboras7

4. Liebres

9. Aves frugívoras8

5. Insectos

10. Hongos

a. ¿Cuáles de estas poblaciones están formadas por organismos autótrofos?

8. Frugívoro: que se alimenta de frutos.


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b. ¿Cuáles están formadas por organismos heterótrofos? c. ¿Cuál o cuáles de ellas son las encargadas de ingresar materia y energía al ecosistema?

Actividad n° 14 Busque en la bibliografía las definiciones de los siguientes términos: productor, consumidor primario, consumidor secundario, degradador y/o descomponedor. Luego complete el cuadro, ejemplificando en los casilleros vacíos con las poblaciones nombradas en la actividad 13. Productores

Consumidores Consumidores Degradadores primarios secundarios

Poblaciones de organismos autótrofos Poblaciones de organismos heterótrofos Explique cuál es la importancia de los degradadores en el ecosistema. Es importante que usted tenga en cuenta que los organismos pueden clasificarse de diferente manera según qué es lo que se está estudiando, sobre qué aspecto se ponga atención. En el caso de la actividad anterior, si lo que nos interesa es la manera en que los organismos obtienen su alimento, se los clasifica en autótrofos o heterótrofos. En cambio, si lo que nos interesa es el papel que cumplen en los intercambios de materia y energía en el ecosistema, se los clasifica como productores, consumidores o degradadores. Desde este punto de vista, una planta es un productor si sirve de alimento a algún herbívoro dentro del ecosistema, es decir, si cumple un papel en los intercambios de materia y energía dentro del mismo. Del mismo modo un animal es un consumidor en un ecosistema si en él encuentra de qué alimentarse, de lo contrario, ese animal no cumple ningún papel en los intercambios de materia y


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energía del ecosistema. Veamos el siguiente ejemplo: Consideremos un bosque a orillas de una laguna. Imaginemos un ave que se alimenta de peces de la laguna, y duerme por las noches en alguno de los árboles del bosque. Esta ave, cumple un papel como consumidor secundario en el ecosistema de la laguna, pero no en el ecosistema del bosque. En un estudio del ecosistema del bosque, esta ave no será tomada en cuenta como consumidor, aunque esté presente y viva en los árboles.

Actividad n° 15 Busque en la bibliografía información sobre el proceso de fotosíntesis y responda las siguientes preguntas: a. ¿Por qué se dice que este proceso es un proceso de síntesis? b. ¿Cuáles son los materiales de partida? c. ¿Qué obtienen las plantas a través de este proceso? ¿Qué eliminan como desecho? d. ¿Por qué se dice que mediante la fotosíntesis la energía solar se transforma en energía química?

Actividad n° 16 Busque en la bibliografía información sobre el proceso de respiración (tanto aerobia como anaerobia). Recuerde que este proceso es prácticamente universal. Esto significa que es la manera en que la mayoría de los seres vivos (animales, vegetales, hongos, microorganismos) obtienen energía a partir de los alimentos. • ¿Qué significa que los alimentos contienen energía? ¿De dónde proviene dicha energía? • ¿Cuál es el mecanismo por el cual durante la respiración se libera la energía de los alimentos? • La respiración, ¿es un proceso de síntesis o de degradación?


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Las redes alimentarias: formas de transferencia de materia y energía entre los seres vivos. En el apartado anterior, vimos que la materia y la energía ingresan al ecosistema a través de las poblaciones de organismos autótrofos. En el caso del ejemplo de la actividad 13, éstas eran poblaciones de arbustos y de pastos. En otros ecosistemas podrían haber sido otras poblaciones, siempre de organismos autótrofos. Busque en la bibliografía ejemplos de poblaciones de organismos autótrofos en ecosistemas acuáticos. ¿Cuál es la importancia de las diatomeas?

&

Como vemos, las poblaciones de organismos autótrofos, sean de la especie que sean, cumplen un papel fundamental en el ecosistema: constituyen la puerta de entrada de materia y energía. Una vez ingresada en forma de alimento, la materia y la energía comienzan a circular a través de los diferentes organismos. Para estudiar esta circulación de materia y energía a través del ecosistema, es que los ecólogos han definido los distintos niveles de alimentación, o niveles tróficos: productores, consumidores primarios, consumidores secundarios, degradadores. A través del mecanismo de alimentación, la materia y la energía van circulando por el ecosistema. El conjunto de relaciones de alimentación entre las poblaciones que forman un ecosistema, constituye las llamadas redes alimentarias o redes tróficas.

Actividad n° 17 En las redes alimentarias, las flechas relacionan un organismo con otro (por ejemplo un organismo A con otro B) A

B

y esta relación se lee: B se alimenta de A.


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Este esquema ha sido extraído del libro de Aljanati, D.; Wolovelsky, E. “La vida en la tierra. Biología I”. Ed. Colihue. Buenos Aires, 1996. (pág. 92)

HOMBRE

CETACEOS MISTICETOS

CETACEOS ODONTOCETOS

FOCA LEOPARDO

FOCA CANGREJERA

ELEFANTE MARINO

PECES

AVES

KRILL

CACHALOTES

PLANCTON CARNIVORO

CALAMARES

OTRO PLANCTON HERBIVORO

FITOPLANCTON

Nivel trófico

Poblaciones representadas

Actividad n° 18 Tomando como referencia las poblaciones del ecosistema ejemplificado en la actividad 13: a. Esquematice una red alimentaria. b. Complete un cuadro como el de la actividad 17.


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Actividad n° 19 Busque en la bibliografía la diferencia entre cadena y red alimentaria. Compare la red que usted elaboró en la actividad 18 con la que mostramos a continuación, para corroborar que es correcta:

pastos

Arbustos

zorros

liebres

insectos Aves frugívolas

hongos y bacterías

gorriones víboras

a. Tomando como base las redes de las actividades 17 y 18, identifique en ellas distintas cadenas alimentarias. b. ¿Qué cree usted que representa mejor lo que sucede en un ecosistema, una red o una cadena?

Actividad n° 20 Compare la red de la actividad 17 con el siguiente esquema que representa las relaciones tróficas entre poblaciones de otro ecosistema: vegetales → insectos → sapos → víboras a. ¿En cuál de los dos casos hay mayor variedad de relaciones? b. ¿Cuál de los dos ecosistemas piensa que es más complejo? c. ¿Qué relación existe entre la complejidad de las redes tróficas en un ecosistema y la estabilidad del mismo? Para responder estas preguntas, piense qué pasaría con el conjunto de las poblaciones de cada ecosistema si desapareciera alguna de ellas.

Los ciclos de la materia y los flujos de energía en los ecosistemas. Decíamos al principio que el conocimiento y el estudio de las relaciones que establecen los organismos entre sí y con el ambiente, permiten prever cómo se modificará el sistema en su conjunto si se modifica el ambiente o algunos de sus componentes.


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El estudio de las redes y cadenas alimentarias de la sección anterior, permitió comprender cómo circulan la materia y la energía a través de los organismos de un ecosistema. En esta sección, estudiaremos un poco más detalladamente la ruta de la materia y de la energía en los ecosistemas. Para ello conviene recordar que: • La energía solar se incorpora al ecosistema en forma de energía química, contenida en los alimentos sintetizados por fotosíntesis por los organismos autótrofos. • A partir de esta síntesis, materia y energía circulan por el ecosistema en forma de alimento. • El alimento, sintetizado originalmente por los productores, va pasando de un nivel trófico a otro. Veamos qué sucede con la materia y la energía cuando pasa de un nivel trófico a otro.

Actividad n° 21 Lea en la bibliografía, información relativa al ciclo de la materia y flujo de la energía. a. ¿Por qué se habla de ciclo de la materia y no se habla de ciclo de la energía? b. Analice el siguiente esquema que representa la utilización de la materia y la energía en un determinado nivel trófico (el grosor de las flechas es equivalente a la cantidad de energía): Energía disponible para descomponedores

Energía incorporada Ingestión

Respiración Energía invertida en trabajo o pérdidas como

Deyecciones y/o muerte

Energía que

Crecimiento y/o reproducción

calor

pasa al nivel siguiente Biología - Biología - Biología - Biología - Biología - Biología - Biología - Biología - Biología - Biología - Biología

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c. Redacte un texto que explique lo que se representa en el esquema. d. Si este gráfico representa la energía en una población de consumidores primarios, ¿qué sucederá con la energía en los siguientes niveles tróficos? e. ¿Cómo se relaciona su respuesta al punto d. con el hecho de que las cadenas tróficas no puedan tener más de 4 ó 5 eslabones?

Actividad n° 22 Busque información sobre los ciclos del agua, del carbono y del nitrógeno. a. Distinga en ellos las etapas en las que intervienen los seres vivos, y las que son puramente físicas. b. El siguiente esquema representa un pequeño invernadero, totalmente cerrado.

En muchos comercios se venden estos pequeños invernaderos. Las plantas en estas condiciones pueden sobrevivir durante mucho tiempo. • Describa cómo es, en el invernadero, el reciclaje de los diferentes materiales (carbono, agua, oxígeno, minerales), que permiten la subsistencia de las plantas. • ¿Subsistirán del mismo modo las plantas si están en la luz que si están en la oscuridad? ¿Por qué? • ¿Qué relación hay entre la luz y el ciclo de la materia?

Autoevaluación 1. En una clase de biología, se entregó a un grupo de estudiantes una lista de ambientes, para que identifiquen cuáles de ellos pueden considerarse ecosistemas y cuáles no. La lista entregada constaba de los siguientes ejemplos: un tronco podrido, una pecera, un panal de abejas, el lago Nahuel Huapi, el palmar de Colón, la orilla de una laguna. Biología - Biología - Biología - Biología - Biología - Biología - Biología - Biología - Biología - Biología - Biología

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Los alumnos elaboraron la siguiente clasificación: Son Ecosistemas:

Lago Nahuel Huapi Palmar de Colón

No son Ecosistemas:

Tronco podrido Acuario Orilla de una laguna Panal de abejas

a. ¿Coincide Ud. con esta clasificación? Justifique su respuesta. b. Si no coincide con ella, elabore una que usted considere correcta. 2. Lea la siguiente frase: "En la Tierra, toda carne es hierba". a. Explique su significado. b. ¿Será igualmente válido decir que en el agua "toda carne es diatomeas"? Justifique su respuesta. 3. Lea con atención la siguiente afirmación: "Un león o un cóndor constituyen el último eslabón de las cadenas alimentarias, ya que no tienen predadores naturales. Sin embargo, durante toda su vida son una fuente de energía para muchas especies diferentes pertenecientes a los cinco reinos" a. Explique de qué manera estos animales, aún estando vivos, aportan energía a otros organismos pertenecientes a los cinco reinos9. 4. Lea atentamente la siguiente frase de Carl Sagan: 9

Si lo necesita, puede rever la clasificación de los seres vivos en los cinco reinos en la Unidad 2 de la Guía del Bloque 1 de Biología.

"¡Qué sistema tan maravillosamente cooperativo! Plantas y animales que inhalan mutuamente las exhalaciones de los demás, una especie de resucitación mutua a escala planetaria [...], impulsada por una estrella a 150 millones de kilómetros de distancia"


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Luego de leer todo el párrafo explique a qué se refiere cada una de las siguientes frases: a. "¡Qué sistema tan maravillosamente cooperativo!" ¿A qué sistema se refiere? ¿Por qué dice que es cooperativo? b. "Plantas y animales que inhalan mutuamente las exhalaciones de los demás" ¿Qué es lo que inhalan las plantas? ¿Qué es lo que inhalan los animales? ¿Por qué dice que inhalan mutuamente las exhalaciones de los demás? c. "Resucitación mutua a escala planetaria [...], impulsada por una estrella a 150 millones de kilómetros de distancia" ¿A qué estrella se refiere? ¿Por qué dice que esa estrella impulsa una resucitación mutua? 5. Dada la siguiente lista: • Población • Ecosistema • Comunidad a. Ordénela en orden creciente de niveles de organización. b. Explique en cada caso por qué un nivel es superior a otro. Para ello tome en cuenta: • Los elementos básicos que componen cada nivel. • Las relaciones que establecen estos elementos dentro de cada nivel. 6. En Canadá, es posible encontrar ecosistemas en los que abundan poblaciones de los siguientes animales: zorros, urogallos y liebres americanas. Mientras que los urogallos se alimentan principalmente de pequeños insectos que comen hojas muertas y otros restos vegetales, las liebres obtienen alimento de las raíces, ramas y hojas tiernas. Los zorros se alimentan preferentemente de liebres, pero también pueden cazar a los urogallos. a. Esquematice una red alimentaria que represente las relaciones descriptas en el texto. b. Analice el siguiente gráfico y explique la causa de la disminución en el número de las poblaciones de liebres y de urogallos.


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y

insectos

árboles

liebres urogallos

x tiempo

zorros

7. El siguiente gráfico muestra las variaciones en el número de nacimientos (línea de puntos), en el número de muertes (línea de rayas) y en el número total de individuos (línea completa) de una población de organismos unicelulares, a lo largo de 40 días.

Explique los valores alcanzados por la curva de individuos totales (línea completa) a los 10, 20 y 30 días, en relación con las otras dos curvas. 8. Uno de los siguientes gráficos representa la relación de competencia entre dos especies diferentes de protozoos. El otro gráfico muestra una relación predador/presa entre dos especies de insectos.

Días


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a. ¿Cuál de los gráficos corresponde a cada tipo de relación? b. ¿Qué datos tomó en cuenta para elaborar su respuesta? 9. Analice el siguiente esquema: B

A

b-c

a-b

a

x

C

x

c-d

x

a. ¿Qué representa este esquema? b. ¿Qué representa cada uno de los compartimientos (A, B, C)? c. ¿Qué representa cada una de las flechas: a, a-b, b-c, c-d, x? d. ¿A qué se debe la disminución del grosor en el “pasillo” que va de un compartimiento a otro? 10. Durante una clase de ecología, se genera una discusión acerca de si la energía en el ecosistema sigue un camino cíclico al igual que la materia, o no. Un grupo de alumnos defiende la idea de que la energía se recicla. Para demostrarlo, realizan el siguiente experimento: Paso 1: Colocan una planta en una maceta con tierra fértil y agua suficiente, dentro de un recipiente transparente y hermético.

Paso 2: Exponen la planta durante 2 horas a la luz solar sin sacarla del recipiente, y explican que lo hacen para darle un primer impulso de energía. Paso 3: Trasladan la planta a un lugar oscuro donde la dejan durante cuatro semanas. a. ¿Qué piensa que le sucederá a la planta al cabo de las cuatro semanas? ¿Por qué? Biología - Biología - Biología - Biología - Biología - Biología - Biología - Biología - Biología - Biología - Biología

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b. Si fuera cierto que la energía sigue un camino cíclico, igual que la materia, ¿qué piensa que le sucedería a la planta, al cabo de las cuatro semanas? ¿Por qué? 11. Un análisis del balance de materia y energía (la relación entre las entradas y las salidas de materia y energía) de un ecosistema, informa al ecólogo sobre su posible evolución. Analice el siguiente esquema en el que el grosor de las flechas indica cantidad de materia y de energía:

Materia y energía

ECOSISTEMA

Materia y energía

a. Tomando en cuenta la relación entre lo que entra y lo que sale de este ecosistema, ¿cómo piensa que evolucionará? Seleccione una de las tres siguientes posibilidades: • será cada vez más complejo y productivo. • se mantendrá estable. • irá perdiendo complejidad y productividad. b. En el punto a. de esta actividad, usted seleccionó una de las tres posibilidades para la evolución del ecosistema representado en el esquema. • Modifique el esquema de manera que represente ecosistemas que cumplan con las otras dos posibilidades no seleccionadas en el punto a. 12. El siguiente esquema representa una cadena alimentaria, pero en ella hay un error.

PRODUCTORES

CONSUMIDORES

CONSUMIDORES

PRIMARIOS

SECUNDARIOS

DEGRADADORES

a. ¿Cuál es el error? b. Vuelva a dibujar la cadena correctamente. c. Justifique la corrección realizada.


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Respuestas a la autoevaluación 1. Una de las principales características de los ecosistemas es que se autoabastecen. Para decidir si un sistema puede considerarse o no un ecosistema hay que tener en cuenta: • Que entre sus componentes haya seres vivos. • Que éstos interactúen entre sí y con el ambiente y que en esa interacción haya intercambios de materia y energía. • Que entre los seres vivos haya por lo menos productores y degradadores. • Que la materia pueda reciclarse. • Que los intercambios y el reciclaje de materia dentro de los límites del ecosistema aseguren su subsistencia en el tiempo. Teniendo en cuenta estos principios, se puede decir que el lago Nahuel Huapi y el Palmar de Colón, pueden considerarse efectivamente ecosistemas (en ambos hay una variedad de organismos que aseguran la subsistencia del sistema). Por otra parte, en un tronco podrido, habitan poblaciones de productores (musgos y líquenes), de consumidores (insectos) y degradadores (hongos y bacterias), que permiten un ciclo de materia y flujo de energía que asegura el autoabastecimiento del ecosistema. Por lo tanto debería incluirse en la lista. Lo mismo ocurre, sin dudas, con la orilla de una laguna donde hay plantas de diverso tipo, insectos y otros consumidores, y también degradadores, todo lo cual asegura el autoabastecimiento del ecosistema. Un acuario podría o no funcionar como un ecosistema, dependiendo de las condiciones y previsiones que se hayan tomado para su armado. En la mayor parte de los casos, los acuarios ornamentales que suelen encontrarse en las casas y negocios de acuarismo, no pueden considerarse ecosistemas, ya que la presencia de plantas sólo sirven para refugio y provisión de oxígeno pero no como productores. En general, el alimento para mantener el acuario se provee desde el exterior en forma de "pelets" o escamas de alimento balanceado. Sin embargo, una acuario especialmente dispuesto, donde se establecen organismos que cumplan las funciones tróficas necesarias para el mantenimiento del ecosistema puede, eventualmente, funcionar como tal por largos períodos de tiempo sin necesidad de "suplementar" alimentariamente al mismo. En el caso del panal de abejas, claramente no puede ser considerado un ecosistema. El panal aislado no se autoabastece, ni asegura el reciclaje de la materia y el flujo de


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la energía. El ecosistema, en todo caso, sería el bosque o la pradera del cual el panal forma parte. 2.a. La frase hace referencia a que los vegetales (en este caso, la hierba) es el primer eslabón, a partir del cual se alimenta el resto de los seres vivos. La carne con la que están formados los animales, proviene de la materia que proveen los vegetales, que son los productores en los ecosistemas. Los animales herbívoros, “se construyen a sí mismos”, gracias a la materia de los vegetales, y es esa misma materia la que pasa de los herbívoros a los carnívoros. b. En los ecosistemas acuáticos, uno de los principales organismos son las diatomeas (microorganismos fotosintéticos), de quienes se alimentan la mayor parte de los consumidores primarios acuáticos. Por esa razón, la frase sería también válida. 3. Los organismos degradadores, no sólo actúan sobre los organismos muertos o sobre sus restos. Muchos hongos y moneras (bacterias) conviven con y se alimentan de otros organismos mientras están vivos. También los protistas (por ejemplo, protozoos) y algunos animales (como insectos por ejemplo) se alimentan de partes de los organismos durante su vida. En algunos casos establecen relaciones beneficiosas (recuerde relaciones de simbiosis), y en otros casos provocan enfermedades, aunque no siempre ocasionan la muerte. También las heces y los desechos de unos organismos, son fuente de energía para otros. El producto de la degradación de estos desechos, pasa a formar parte del suelo, y son aprovechados por los vegetales. 4.a. El texto se refiere a la Biosfera, en la cual cada uno de los organismos contribuye y aporta para la subsistencia del conjunto. Por esta razón se habla de cooperación. b. Tanto las plantas como los animales inhalan oxígeno durante la respiración y eliminan dióxido de carbono al ambiente. Por su parte, las plantas inhalan dióxido de carbono durante la fotosíntesis y eliminan oxígeno al ambiente por el mismo proceso. Así, plantas y animales inhalan oxígeno (que es producto de la exhalación de las plantas cuando fotosintetizan). Por otra parte, las plantas "inhalan" dióxido de carbono (que es producto de la "exhalación" de plantas y animales cuando respiran). c. La estrella a la que se refiere el texto es el sol. La energía solar es la que permite que el dióxido de carbono exhalado por los seres vivos como producto de la respiración, pueda ser utilizado por los vegetales para sintetizar más alimento.


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5.a. Orden creciente (de menor a mayor nivel de complejidad): 1. población. 2. comunidad. 3. ecosistema. b. La población es un nivel de organización menos complejo, ya que está formado por individuos de una única especie que habitan un mismo espacio físico. Estos individuos establecen relaciones entre sí, pero estas relaciones no suponen el intercambio de materia ni de energía. La comunidad es un nivel de organización más complejo que la población, ya que se compone de elementos más variados, como son las distintas poblaciones. Entre las distintas poblaciones se establecen relaciones de intercambio de materia y de energía. Estas relaciones pueden tener distintos niveles de complejidad, y pueden dar lugar a redes tróficas muy complejas. El ecosistema es el nivel de organización más complejo, ya que además de incluir componentes vivos (comunidades, formadas por poblaciones, formadas por individuos), también incluye los componentes no vivos del ambiente. En un ecosistema, no sólo los seres vivos establecen relaciones entre sí, sino que también se relacionan e interactúan con el ambiente físico, modificándolo. 6.a. Esquema de la red alimentaria: Arbóles (raíces, ramas y hojas)

Detrritos (restos de cortezas, hojas muertas, etc)

Liebres

Insectos

Zorros

Urogallos

b. Los árboles son la única fuente de alimentación para las liebres. Al disminuir abruptamente la población de árboles, las liebres quedan sin alimento, y también disminuye el número de individuos de su población. Por su parte, los zorros, al disminuir la población que constituye su principal alimento, aumentan el consumo de urogallos, lo cual provoca que la población de estos últimos también disminuya. 7. Hasta los 10 días, aumenta mucho el número de nacimientos, y es muy escaso el número de muertes, por lo tanto, la curva de población total aumenta en gran medida. Entre los 10 y los 20 días, sigue habiendo nacimientos, aunque el número de individuos que nace es cada vez menor. A la vez, disminuye mucho el número


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de muertes. Por ambas razones, el número total sigue aumentando aunque en menor proporción. Entre los 20 y los 30 días, es muy escaso el número de nacimientos, y aumenta progresivamente el número de muertes. Por lo tanto, el número total de individuos disminuye progresivamente. 8.a. El gráfico 1 corresponde a la relación predador/presa, mientras que el gráfico 2 corresponde a una relación de competencia. b. La relación predador/presa, se distingue porque ambas poblaciones fluctúan a lo largo del tiempo. Cuando una (predador) aumenta, la otra (presa) disminuye. Llegado un punto, la presa disminuye tanto que comienza a disminuir también la población del predador. Esto provoca que la presa aumente nuevamente, estableciéndose así ciclos de aumento y disminución en ambas poblaciones. Por su parte, la relación de competencia se distingue por lo siguiente: • En un primer momento, cuando ambas poblaciones son pequeñas, el recurso es abundante, y ambas aumentan su número progresivamente • Llega un momento en que el recurso comienza a escasear. En ese caso, las poblaciones dejan de aumentar, porque comienzan a competir. • Mientras convivan ambas poblaciones, su crecimiento estará limitado, y ya no aumentará más. 9.a. El esquema representa el flujo de energía en una cadena alimentaria. b. Cada compartimiento corresponde a un eslabón de la cadena (A: productores, B: consumidores primarios, C: consumidores secundarios). c. La flecha a representa la energía solar que incorporan los productores. La flecha a-b representa la energía disponible en los productores para los consumidores primarios. La flecha b-c representa la energía disponible en los consumidores primarios para los consumidores secundarios. La flecha c-d representa la energía disponible en los consumidores secundarios para los consumidores terciarios. Las flechas x, representan la energía en forma de calor o trabajo que no puede recuperarse para el ecosistema. d. Los cambios de grosor en el “pasillo” entre un compartimiento y otro indican que, a medida que se avanza en la cadena alimentaria, la energía disponible es cada vez menor, debido a las pérdidas en cada uno de los eslabones.


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10.a. Al cabo de las cuatro semanas, la planta habrá muerto, ya que al estar en la oscuridad no pudo recibir energía para sintetizar su alimento. b. Si la energía pudiera reciclarse, hubiera sido suficiente con el "primer impulso" de energía recibido por la planta al comienzo del experimento (las dos horas de exposición al sol), y no necesitaría nuevos aportes de energía. En este caso, la planta estaría viva al cabo de las cuatro semanas. 11.a. En el ecosistema representado en el esquema, la cantidad de materia y energía que sale es mayor que la que entra. Esto indica que, a medida que pasa el tiempo, la circulación de materia y energía irá disminuyendo, y por lo tanto se irá perdiendo complejidad. b. Si el ecosistema fuera cada vez más complejo, el esquema sería como el siguiente:

Materia y energía

ECOSISTEMA

Materia y energía

Si el ecosistema se mantuviera estable, el esquema sería:

Materia y energía

ECOSISTEMA

Materia y energía

12. a. El error consiste en colocar a los degradadores como último eslabón de la cadena, como si se alimentaran sólo de los consumidores secundarios. b. Un esquema correcto sería como el siguiente:

PRODUCTORES

CONSUMIDORES

CONSUMIDORES

PRIMARIOS

SECUNDARIOS

DEGRADADORES

c. Este esquema es correcto ya que los degradadores se alimentan de las poblaciones de todos los niveles tróficos, y no sólo del último.


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Unidad 2: Los cambios

Biología Bloque 2

en los ecosistemas Introducción En la unidad anterior estudiamos la definición de ecosistema, objeto de estudio de la ecología. Centramos nuestra atención en cuáles son aquellas características que permiten establecer que una porción de la naturaleza pueda ser considerada un ecosistema, cómo se puede evaluar la estabilidad de dicho ecosistema y cuáles son algunos mecanismos reguladores internos de los ecosistemas (dinámica poblacional, relaciones interespecíficas e intraespecíficas, etc.). Sin embargo, esta introducción a los problemas fundamentales de la ecología, puede aún ser profundizada. En esta unidad cambiaremos el foco de atención en el sentido de considerar a los ecosistemas como algo más que un espacio físico donde interactúan los organismos entre sí y con el entorno. Consideraremos a los ecosistemas como sistemas que no sólo perduran en el tiempo sino que también cambian, se transforman. Esta visión más dinámica de los ecosistemas es también más real: si los ecosistemas permanecieran siempre iguales no habría posibilidad alguna de evolución biológica. La evolución de los organismos que, como estudiamos en el bloque 1, dio lugar a la diversidad biológica que conocemos, sólo es posible si los ambientes donde prosperan son cambiantes, dinámicos. Pero los ecosistemas no cambian sólo por transformaciones naturales de tipo geológicas o climáticas. Cada vez más los hombres tenemos la capacidad de transformar en gran escala los ecosistemas tanto terrestres como acuáticos. Pocos lugares quedan en la Tierra donde no se haga sentir el papel transformador de las acciones humanas. Estas transformaciones de la naturaleza realizadas en nuestro propio provecho (económico mayormente) pueden provocar, a veces concientemente y otras no tanto, graves perjuicios inmediatos y futuros sobre determinados ecosistemas y la biosfera en su conjunto. De "rebote" estos perjuicios pueden también recaer sobre nosotros mismos toda vez que formamos parte, y por lo tanto dependemos, de ella.


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A lo largo de la unidad, nos formularemos preguntas tales como: • ¿Se puede predecir hacia dónde evolucionará un ecosistema o un grupo de ecosistemas determinado? • ¿Existe una tendencia en la evolución de los ecosistemas desde ecosistemas simples a ecosistemas más complejos? • ¿Es irreversible la destrucción de los ecosistemas o hay formas de "reconstruirlos"? • ¿Es inevitable que el hombre dañe a la naturaleza con su acción transformadora? • ¿Se puede catalogar siempre de perniciosa la destrucción de un ecosistema y su reemplazo por otro, o puede ser beneficiosa? ¿Para quiénes? Es nuestro deseo que las respuestas a estas preguntas contribuyan a un mejor conocimiento de nuestro entorno y a una mayor valoración de la necesidad de una utilización racional de los recursos naturales.

Contenidos 2.a. La Tierra, un planeta cambiante: los ecosistemas se modifican a lo largo del tiempo. 2.b. El impacto de la actividad humana sobre los ecosistemas. 2.c. Los problemas actuales de la actividad del hombre sobre el medio.

Bibliografía Para llevar a cabo la tarea que le proponemos, podrá acceder a los libros de texto de Biología disponibles para nivel medio en general. Sin embargo, le sugerimos a continuación algunos títulos que le serán de utilidad para el estudio de todos los temas de la unidad y para la resolución de las actividades que se plantean. Estos libros amplían la sugerencia bibliográfica que se presentó en el programa. Aljanati D., Wolovelsky E. Biología 1, Ediciones Colihue. 1995. Belocopitow E., Perelmuter S., Schnek A., Stutman N. Biología 1, Editorial Aique.


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Para resolver las actividades propuestas, usted encontrará algunos textos explicativos en el cuerpo mismo de la guía. Sin embargo estos textos no reemplazan la consulta de los libros recomendados. Simplemente tienen como objetivo presentarle los temas a estudiar antes de que usted lea esos mismos contenidos en los libros sugeridos en la Bibliografía. Para buscar dichos contenidos en los textos , oriéntese con los títulos de los apartados y consulte tanto el índice general como el temático de los libros.

2.a. La Tierra, un planeta cambiante: los ecosistemas se modifican a lo largo del tiempo. La siguiente actividad tiene como propósito introducirlo en el tema central de esta unidad. Por ello, le sugerimos realizarla antes de comenzar a internarse en la bibliografía, y estudiar los temas correspondientes.

Actividad n° 1 En la unidad 1 caracterizamos a los ecosistemas como sistemas relativamente estables. Esto significa que perduran en el tiempo, siempre y cuando el "balance" de materia y energía entrante y saliente mantenga un cierto equilibrio. Pero también dijimos que el equilibrio que caracteriza a los ecosistemas estables no es estático, como el de una balanza, sino dinámico. a. Busque en la bibliografía disponible alguna analogía con un mecanismo eléctrico, hidráulico o de otro tipo para ilustrar la idea de equilibrio dinámico. b. Suponga un ambiente natural donde hay una marcada diferencia entre las estaciones: inviernos muy fríos, de días cortos y poco soleados, y veranos cálidos, de días largos y soleados. ¿Cómo variarán las entradas y salidas de materia y energía en este ecosistema en cada una de las estaciones para que se mantenga el equilibrio dinámico del que estamos hablando? Piense principalmente en cuáles serán las condiciones en que se encuentran los organismos productores del ecosistema en ambas estaciones. El equilibrio dinámico que se manifiesta en los ecosistemas, está relacionado con la forma en que se establecen los flujos de energía y ciclos de materia a través de las redes alimentarias. En el estudio de estos ciclos de materia y flujos de energía, los ecólogos definen ciertos parámetros que pueden medirse y permiten predecir más o menos acertadamente el futuro de un ecosistema. Biología - Biología - Biología - Biología - Biología - Biología - Biología - Biología - Biología - Biología - Biología

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Actividad n° 2 Dos parámetros muy importantes para los estudios ecológicos son los de: • Producción o productividad primaria del ecosistema. • Biomasa total del ecosistema. Busque en la bibliografía la definición de estos dos parámetros.

Actividad n° 3 Calculando la biomasa de un ecosistema en cada nivel trófico, se pueden construir gráficos como el que sigue:

Imagen tomada del libro de Aljanati, D.; Wolovelsky, E. Biología I: La vida en la Tierra. Ed. Colihue, Bs. As. 1997.

Este tipo de gráfico se llama Pirámide de Biomasa. 10

Existen casos particulares en los cuales la pirámide de biomasa de un ecosistema resulta invertida (más consumidores que productores). Dada la complejidad del análisis de estas situaciones especiales, no las trataremos en esta Unidad.

¿Por qué razón en las pirámides de biomasa, la "base" está formada por los productores del ecosistema y la "cúspide" por los consumidores del nivel más alto (en el caso representado, los consumidores terciarios) y no a la inversa?10 Para responder a esta pregunta, piense en la cantidad de eslabones de una cadena alimentaria en relación con los ciclos de materia y los flujos de energía que estudió en la unidad 1.


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En ecosistemas de climas extremos, como el que se ejemplifica en la actividad 1 punto b., suele suceder que poblaciones enteras de organismos, por ejemplo aves o ciervos, migren durante los inviernos muy lejos del ecosistema al que pertenecían. A su vez los vegetales pierden sus partes verdes o mueren y por lo tanto se reduce mucho su capacidad fotosintética. Tanto las migraciones de animales como la muerte o la pérdida de las partes verdes de los vegetales, alteran fuertemente las redes alimentarias, reduciéndolas en algunos casos a su mínima expresión. El ecosistema pasa entonces por períodos en los cuales se reducen mucho la producción primaria y la biomasa. Cuando vuelven las condiciones favorables, se restablecen las redes originales. En general podemos decir que hay períodos en los cuales disminuye la productividad del ecosistema (pierde más materia y energía que la que ingresa) y períodos que se caracterizan por una alta productividad (ingresa más materia y energía que la que egresa). En estos casos, durante este período de mayor productividad la materia orgánica es almacenada de forma que compensa los períodos de baja producción.

Actividad n° 4 En muchos ecosistemas se alternan a lo largo del año dos temporadas: una lluviosa y otra seca. El siguiente esquema representa ese ecosistema en temporada lluviosa.

pastos

Arbustos

leones

Ñus

Insectos Aves frugívoras

aves insectivoras

hongos y bacterias víboras

Partiendo del esquema anterior: a. Identifique los productores, consumidores primarios, consumidores secundarios y degradadores. Si lo necesita, puede revisar este tema en la Unidad 1 de esta guía. b. Suponga ahora ese mismo ecosistema, pero durante la temporada seca. En estas nuevas condiciones, los pastos se secan, los arbustos conservan una actividad fotosintética mínima, el agua para beber escasea y los ñus emigran.


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En estas condiciones: 1. Trate de "rearmar" la red alimentaria. 2. ¿Que pasará con la población de leones? 3. ¿Qué ocurrirá con el resto de las poblaciones de consumidores del ecosistema? c. Trate de representar el ecosistema en cada una de las temporadas (seca y lluviosa) con un diagrama de bloques como el que se presenta en la actividad 12 de la Unidad 1, de forma que el balance final de materia y energía, sumando lo que ocurre en la situación 1 y en la situación 2, quede equilibrado. d. Explique desde el punto de vista de los ecosistemas qué cree usted que puede significar la expresión popular "en la primavera la vida renace". e. ¿Por qué será que los estudios de biomasa o productividad de un ecosistema se realizan a lo largo de varios años?

Nota: Le sugerimos ver el video documental "Cuando llega el monzón" de Discovery Channel. En nuestra opinión, este video, además de ayudarlo a comprender el tema, vale la pena por su alto valor estético y cultural. En las sedes de Adultos 2000 encontrará una copia del mismo. Asimismo se puede alquilar también en muchos video-clubs. Las variaciones estacionales que ocurren en muchas regiones, se caracterizan por su "regularidad". Son períodos alternados -siempre similares en extensión temporal y condiciones- de sequía y lluvias o de intenso frío y calor. Sin embargo, existen situaciones únicas, catastróficas, que no responden a ciclos naturales y que pueden transformar profundamente a los ecosistemas. Veremos un ejemplo en la siguiente actividad.

Actividad n° 5 Pensemos ahora en una situación diferente. Nos ubicamos imaginariamente en una zona montañosa y selvática, rica en numerosas poblaciones de productores, consumidores y degradadores. Las redes alimentarias que se establecen son muy complejas y han bastado para mantener sin alteraciones este ecosistema durante miles de años. La selva parece cada año más impenetrable.


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Un mal día, el volcán que hace milenios que no mostraba actividad, estalla. La tierra tiembla, se agrieta. Ríos de lava bajan por sus laderas incendiando la selva, matando a los animales que no alcanzan a huir y finalmente -al enfriarsecubriendo de roca lo que antes era un vergel. La atmósfera se cubre de polvo y gases venenosos. Poco a poco, el volcán vuelve a la inactividad, pero el paisaje se ha transformado dramáticamente. Todo es ahora un terrible desierto, como nunca se vio por esos lugares. a. ¿Qué diferencias puede identificar entre la situación planteada aquí y la situación b. de la actividad 4? b. Imagine qué sucederá con el correr del tiempo en esta zona, y justifique su suposición. c. Busque en la bibliografía el tema sucesión ecológica y compare lo que Ud. imaginó que sucedería en la situación planteada con los ejemplos que allí se dan de sucesiones ecológicas posteriores a catástrofes similares a las de la erupción del volcán. Los cambios en los ecosistemas fueron investigados, principalmente, en aquellos lugares donde se produjeron catástrofes naturales o transformaciones artificiales profundas, y se analizó la evolución natural posterior en dichos terrenos durante largos períodos de tiempo. En estas condiciones se definieron diferentes etapas para las sucesiones ecológicas, que van desde ecosistemas muy simples posteriores a la catástrofe, y que evolucionaron hacia ecosistemas más complejos con el correr del tiempo. Las primeras etapas de una sucesión ecológica se caracterizan por el establecimiento de "especies pioneras" que preparan el terreno para que otras comunidades se vayan estableciendo paulatinamente en ese espacio.

Actividad n° 6 Busque en la bibliografía los conceptos de: • Etapas serales • Etapa climax • Especies pioneras


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Relacione estos conceptos con los de complejidad y estabilidad de los ecosistemas: a. ¿Cuál sería la etapa climax más probable correspondiente a una región como la que se planteó en la actividad 5? ¿Por qué?

Los primeros estudios sobre sucesiones ecológicas fueron realizados por el naturalista norteamericano Frederic Clemens hacia el año 1916. Clemens era un ecólogo estudioso de las comunidades vegetales. Realizó una serie de observaciones que lo llevaron a concluir que, cuando se producía un cambio brusco en los ecosistemas, con el paso del tiempo se iban a suceder una serie de etapas -que llamó etapas serales- desde las primeras, de menor estabilidad, hasta la última -etapa climax-, de máxima estabilidad. La máxima complejidad posible de los ecosistemas de una región que se alcanza en la etapa climax depende de las condiciones más generales del medio físico: la composición del suelo, el régimen de lluvias, las temperaturas medias, etc. Así, según la idea original de Clemens, partiendo de una zona selvática que fue desmontada para explotar la madera, ocurriría lo siguiente:

Nuevo crecimiento de la selva

Selva tropical

Tierra desmontada Sotobosque selvático

Imagen tomada del libro de Aljanati, D.; Wolovelsky, E. Biología I: La vida en la Tierra. Ed. Colihue, Bs. As. 1997.


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Actividad n° 7 Basándose en el concepto de etapas serales como varias etapas transitorias que culminan en una etapa climax de máxima estabilidad y de mayor duración que las anteriores: a. ¿Cuáles serán las condiciones que hacen que en una región como la del norte del África, la etapa climax se corresponda con un desierto, habitado por muy pocas poblaciones y, por el contrario que en una región como la del Noroeste del Brasil, la etapa climax sea la densa selva amazónica? b. Busque en la bibliografía el concepto de Bioma. Investigue en un atlas enciclopédico o en un libro de geografía, las características físicas y ambientales de ambas regiones. En particular determine a qué bioma pertenecen cada una de estas zonas geográficas.

Según Clemens, entonces, a cada región le corresponde un tipo particular de climax. Cada etapa seral está caracterizada por ciertos organismos que, poco a poco, van preparando las condiciones para la última etapa. Hoy se sabe que esto no siempre ocurre: puede haber diferentes climax para una misma región y no necesariamente los ecosistemas evolucionan hacia una etapa climax determinada. Las condiciones más generales del medio y la intensidad de la perturbación ocasionada sobre el ecosistema definen cuál es la etapa climax posible. La posibilidad de que no se restablezcan exactamente las mismas condiciones a partir de una perturbación en los ecosistemas es importante por varios motivos. Uno de ellos, por las oportunidades que ofrecen para la evolución biológica. En este sentido, un concepto interesante en el estudio de la evolución de los ecosistemas y su relación con la evolución de los organismos, es el de "regresión ecológica". La regresión ecológica se produce cuando por hechos catastróficos o graduales (lentos y "paso a paso"), los ecosistemas cambian desde estables y complejos hacia otros inestables y más simples. Nuevamente el ejemplo de la erupción volcánica, voraces incendios que destruyen miles de hectáreas u otros que Ud. encontró en la bibliografía, ilustran esta idea. Parece muy probable que las regresiones ecológicas ofrezcan mayores oportunidades para el cambio evolutivo de las especies. Biología - Biología - Biología - Biología - Biología - Biología - Biología - Biología - Biología - Biología - Biología

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Actividad n° 8 Lea con atención el siguiente texto: "Hace exactamente sesenta y cinco millones de años nuestros antepasados eran los mamíferos menos atractivos de todos: seres con el tamaño y la inteligencia de topos o musarañas arbóreas... La Tierra estaba llena entonces de lagartos de pesadilla; terribles, los dinosaurios, seres de inmenso éxito que llenaban todos los nichos ecológicos. Había reptiles que nadaban, reptiles que volaban y reptiles que tronaban sobre la faz de la Tierra. Algunos tenían cerebros bastante grandes, una postura erecta y dos pequeñas piernas frontales bastante parecidas a manos que utilizaban para cazar mamíferos pequeños y rápidos -probablemente, entre ellos, a nuestros distantes antepasados- para hacer una cena con ellos... Pero los dinosaurios no sobrevivieron. Todos ellos y muchas otras especies de la Tierra, quizá la mayoría, quedaron destruidos en un acontecimiento catastrófico. Sea cual fuere el desastre que eliminó a los dinosaurios del escenario mundial, eliminó también la presión sobre los mamíferos. Nuestros antepasados ya no tuvieron que vivir a la sombra de los reptiles voraces... Una de estas líneas evolucionó y se convirtió en nosotros."1 Ahora, responda las siguientes preguntas: Si le resulta necesario, consulte la guía de estudio del Bloque 1 y realice o revise las actividades que orientan el estudio de la Evolución por Selección Natural. a. ¿Qué tipo de relaciones interespecíficas (predación, simbiosis, competencia, etc.) se establecían entre algunos grupos de dinosaurios y los mamíferos, según este texto? b. ¿Por qué razón la extinción de los dinosaurios eliminó la presión sobre los mamíferos? c. ¿Por qué se puede suponer que la eliminación de la presión que ejercían los dinosaurios sobre los mamíferos fue determinante para que una línea de mamíferos haya evolucionado hasta el hombre?

Actividad n° 9 1Texto

extraído del libro "Cosmos" de Carl Sagan, Editorial Planeta, 1998.

La desaparición de los dinosaurios se produjo -según las últimas teorías - como consecuencia del choque de un enorme meteorito sobre la superficie terrestre. Debido a ese choque, se levantó una nube de polvo capaz de ocultar el Sol


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durante tanto tiempo, que se produjo un cambio climático global y, como resultado, la muerte de la mayor parte de los enormes árboles y arbustos de esas épocas. Teniendo en cuenta las condiciones descriptas, responda: a. ¿Cuál es la razón por la cual la desaparición de los grandes bosques puede haber afectado la supervivencia de los dinosaurios? b. Los ecosistemas en que prosperaron los mamíferos, ¿eran más complejos o menos complejos que aquellos en los que vivieron los dinosaurios? c. Tomando este ejemplo como base, ¿por qué se puede afirmar que los cambios en los ecosistemas crean oportunidades para la evolución biológica, mientras que la estabilidad de los ecosistemas da menores oportunidades para dicha evolución? d. Busque en la bibliografía el concepto de "regresión ecológica" y su probable relación con la evolución biológica.

2.b. El impacto de la actividad humana sobre los ecosistemas. Muchas veces se resalta el hecho de que las actividades humanas destruyen ecosistemas naturales y los sustituyen por otros "artificiales". Un ejemplo de ello es la tala de los bosques con el objetivo de "ganar" terrenos para el pastoreo. De esta manera, los criadores alteran las condiciones del medio de tal forma que complejos ecosistemas son reemplazados por otros mucho más simples y por lo tanto más inestables: de un denso bosque a un pastizal. Como ya sabemos, si un terreno talado fuera abandonado por largo tiempo, se irían sucediendo diversas etapas hasta restablecer una etapa climax de máxima estabilidad para la región, probablemente un bosque similar al original. Pero los hombres no substituyen los ecosistemas naturales por simple capricho. Las necesidades económicas de los habitantes son las determinantes de este avance de la "civilización" sobre los ambientes naturales. Tomemos como ejemplo un campo de cultivo que se estableciera sobre lo que antes fue un denso bosque. En el ecosistema natural domina un bello paisaje de árboles de gran porte, habitados por infinidad de aves y otros animales que encuentran refugio y alimento allí. Biología - Biología - Biología - Biología - Biología - Biología - Biología - Biología - Biología - Biología - Biología

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Si se quisiera desarrollar esta zona como una zona de cultivo, será indispensable talar el bosque para que puede trabajarse la tierra. También habrá que desmalezar. Como resultado se obtendrá un ecosistema artificial muy simplificado donde cohabiten unas pocas poblaciones deseables con otras indeseables que los agricultores tratarán de desterrar de la zona.

Actividad n° 10 Supongamos que un grupo de agricultores quiere extender la zona de cultivo de maíz y para ello se proponen hacer económicamente productiva una región boscosa. El primer paso será la tala del bosque y la limpieza del terreno. a. ¿Cuál es la población que se proponen favorecer por sobre todas las otras? b. ¿Qué razón tienen los agricultores para reducir a su mínima expresión la cantidad de poblaciones que conviven en dicha zona? (Piense en el uso intensivo de pesticidas, herbicidas, espantapájaros, etc.) c. La acción de los agricultores sobre ese ambiente natural, determina el establecimiento de un ecosistema artificial (agroecosistema en este caso) mucho más inestable que el original. 1. ¿De qué maneras se pone de manifiesto que el agroecosistema es más inestable que el original? 2. ¿Por qué razón se dice que esto deberá ser "pagado" luchando contra la sucesión ecológica?

Actividad n° 11 Tomando en cuenta lo que hasta ahora sabe sobre las sucesiones ecológicas, responda a las siguientes preguntas: a. ¿Por qué, para mantener "en condiciones" un jardín ornamental, es necesario desmalezar constantemente el terreno? b. ¿Por qué podemos afirmar que la lucha del jardinero por mantener su jardín se libra contra la sucesión ecológica?


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Pese a que frencuentemente las actividades humanas tienden a eliminar a las comunidades animales y vegetales de una región para reemplazarlas por ecosistemas más simples (como en los casos que se refieren en las actividades 10 y 11), esto no siempre es así. A veces, intereses económicos, estéticos o de otro tipo, determinan que se introduzcan nuevas especies en lugares donde nunca hubieran prosperado. De esta forma se crean ecosistemas artificiales mucho más complejos que los que corresponden a las condiciones de la región. Veamos un ejemplo:

Actividad n° 12 En ciertas zonas de nuestro planeta, viven personas cuya vida es muy dura, debido a las condiciones climáticas y territoriales. Por ejemplo, aquellas poblaciones que habitan en zonas desérticas, no tienen grandes posibilidades de producir su propio alimento y deben importarlo. Desde hace varios años, los esfuerzos de investigación agrícola y la aplicación de nuevas tecnologías han logrado crear nuevas condiciones en estas regiones. Partiendo de ecosistemas muy simples y de baja productividad, como los desiertos, se ha logrado su transformación para que allí puedan producirse alimentos, flores para la exportación e incluso hermosos jardines para que sus habitantes los disfruten. Responda las siguientes preguntas y justifique sus respuestas teniendo en cuenta la definición de ecosistema y los conceptos de sucesión y regresión ecológicas. a. ¿Se podría considerar que la tala de un bosque implica la destrucción de un ecosistema, pero la colonización de un desierto no? b. La introducción de especies vegetales y animales en regiones desérticas, ¿proveen más estabilidad a los ecosistemas de dicha región? c. ¿Hacia qué etapa climax cree Ud. que conducirá la sucesión ecológica si se abandona el "vergel" en que fue convertida la zona por la actividad del hombre? Es posible pensar en las ciudades y su crecimiento continuo y desmesurado como un reemplazo permanente de las condiciones naturales del terreno por condiciones artificiales donde el asfalto, el cemento y, de vez en cuando, algunas plantas ornamentales transforman el paisaje hasta hacerlo irreconocible respecto de la zona rural que lo rodea. Sin embargo, sucede a veces que por diversas causas, entre las cuales la más común es el abandono, en zonas urbanas se restablecen los paisajes naturales. La siguiente actividad nos muestra uno de estos casos, bastante cerca de donde Ud. está leyendo esta guía. Biología - Biología - Biología - Biología - Biología - Biología - Biología - Biología - Biología - Biología - Biología

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Actividad n° 13 Lea el siguiente texto:

Una comunidad en las orillas de la ciudad de Buenos Aires La ciudad de Buenos Aires presenta sobre la ribera sur del Río de la Plata una comunidad muy especial: la llamada Reserva Ecológica de Costanera Sur. ¿Sabe usted cómo surgió la Reserva Costanera Sur? La Reserva Ecológica de la Costanera Sur constituye un área arrinconada entre el Río de la Plata y la zona sur del puerto de la Ciudad de Buenos Aires. Antiguamente fue un balneario muy concurrido. En esta zona se proyectó armar una ciudad satélite donde funcionarían oficinas del gobierno. Para esto rodearon aproximadamente 350 hectáreas con un terraplén y se rellenó su interior con materiales del dragado proveniente del lecho del río, al que posteriormente se le agregaron escombros de las viviendas que se demolieron para construir la Autopista 25 de Mayo. Cambios en los planes de gobierno hicieron que se interrumpiera el proyecto de construcción de la "ciudad gubernativa" en el área, y entonces, en 1984 se paralizaron las obras de relleno. ¿Qué sucedió entonces? Poco a poco plantas y animales invadieron la zona. Primero, especies vegetales pioneras "fundaron" las primeras poblaciones y sirvieron de refugio a otras poblaciones de animales. Más tarde algunos árboles se establecieron en terrenos ya "colonizados" por pastos y arbustos. Hoy la Reserva Ecológica de la Costanera Sur cuenta entre sus poblaciones vegetales más comunes con: bosques de alisos y sauces criollos, totorales, pastizales y plantas acuáticas diversas en sus lagunas. Entre los animales más comunes se observan poblaciones de aves tales como el macá, la gallareta, el cisne de cuello negro o la garza mora. Otros animales tales como culebras, serpientes yarará, carpinchos, coipos, diferentes especies de peces o tortugas de laguna le fueron dando al área un aspecto típico de la zona del Delta del Paraná.


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a. ¿De dónde provendrán las especies que se fueron estableciendo en la Reserva de Costanera Sur? b. Justifique por qué el proceso relatado podría ser considerado una sucesión ecológica. c. ¿Considera Ud. que este ecosistema ya se encuentra en la etapa climax? Justifique la respuesta. d. Trate de realizar un esquema de una posible red alimentaria de la zona tomando en cuenta las especies mencionadas en el texto. Una sugerencia: Nos parece una buena idea que, para responder con mayor profundidad este cuestionario y, de paso, para realizar un agradable paseo, usted visite la reserva. Allí hay guías que le acompañarán durante el recorrido, a la vez que le contarán mayores detalles sobre la flora y la fauna de la reserva, así como sobre su historia. También puede recurrir a la biblioteca de una de las sedes de Educación Adultos 2000, y consultar La "Guía Ilustrada de la Reserva Ecológica de Buenos Aires". En zonas tales como aquella donde se estableció la Reserva Ecológica Costanera Sur, el arrastre de sedimentos por el río, permitió que se formara una capa de suelo fértil capaz de sostener especies vegetales típicas de la zona del Delta del Paraná. De esta forma, el relleno de escombros urbanos se fue cubriendo de humus, y las semillas arrastradas por el río, llevadas por el viento o "sembradas" por aves y otros animales, fueron determinando una comunidad vegetal rica y variada que sirvió de refugio y alimento a distintas especies animales. No siempre esto es posible. Hay zonas donde la actividad humana deja huellas tan profundas en los paisajes que, aunque dichas zonas fueran abandonadas durante cientos de años, no se logra restablecer el ecosistema original.

Actividad n° 14 La llanura chaqueña es una zona inhóspita: el calor es insoportable y es difícil conseguir un lugar bajo la sombra. Sin embargo, alguna vez, la zona estuvo cubierta por frondosos bosques de algarrobo y quebracho así como otras especies consideradas "maderas preciosas" por su alto valor comercial.


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Es en los montes chaqueños donde se asentó una rica industria de la madera: la famosa empresa de capitales ingleses denominada La Forestal. Famosa tanto por la crudeza en el trato a sus obreros como por la tala indiscriminada de dichos bosques sin preocupación alguna por reforestar la región. De allí se obtenía tanino (utilizado en la curtiembre de cueros y otras actividades industriales), madera para construcciones, y millones de "durmientes" para el trazado de las líneas de ferrocarril, también en manos de capitales ingleses. La tala fue salvaje. Cuando estas especies desaparecieron, la llanura fue aprovechada para la ganadería y la agricultura hasta que también los campos dejaron de rendir. Entonces fueron abandonados. Como resultado del abandono no se restableció el bosque natural, sino que se transformó en un desierto donde lo único que crece son arbustos achaparrados en un suelo ya estéril. a. Estudie en la bibliografía de referencia las causas de la desertificación a partir de la tala indiscriminada de los bosques originales. b. Busque otros ejemplos de desertificación en nuestro país y en el mundo. c. Investigue cuáles son las técnicas que pueden revertir el proceso de desertificación devolviendo a las regiones afectadas sus anteriores características. Información al respecto puede encontrarla, además de en los textos de referencia, en revistas de organizaciones medio-ambientalistas tales como las de la Fundación Vida Silvestre o Green Peace. También puede consultar en organismos oficiales tales como Parques Nacionales o el INTA.

Los siguientes mapas corresponden a la deforestación sufrida desde 1946 hasta 1984 en el estado de Bahía, en el Nordeste del Brasil. Los colocamos aquí para que Ud. pueda darse cuenta hasta qué punto las actividades humanas pueden perturbar los ambientes naturales.


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Imagen tomada del libro de Ricklefs, Robert. “Invitación a la Ecología”. Ed. Panamericana, 4o edición, Madrid, 1998. (pág. 622) Con autorización de Editorial Médica Panamericana, Marcelo T. de Alvear 2145 (C 1122 AAG), Bs. As. Argentina.


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2.c. Los problemas actuales de la actividad del hombre sobre el medio. Las actividades humanas actúan de diversas formas sobre el ambiente. En el apartado anterior de esta guía de estudio, hicimos referencia a la deforestación como una de dichas actividades que impactan negativamente sobre el ambiente debido a que pueden conducir a procesos de desertificación. También nos referimos a otro tipo de actividades humanas que podemos juzgar positivas sobre el ambiente, tales como la transformación de zonas desérticas en zonas productivas. Esta idea de que nuestras acciones pueden ser positivas o negativas, en cuanto a su impacto ambiental, se refieren siempre a las posibilidades de subsistencia y desarrollo de las sociedades humanas, sin dejar de tener en cuenta que la preservación de especies animales y vegetales es importante para los hombres debido al valor económico y/o estético que le asignamos. En este sentido, ciertas actividades humanas impactan fuertemente sobre el ambiente. Este impacto muchas veces no es sólo local, sino que puede contribuir a la transformación global de las condiciones físicas y químicas del planeta. Muchas actividades industriales generan subproductos de desecho que se "vuelcan" al ambiente, ya sea en la atmósfera, el suelo o las aguas. Entre las consecuencias de este accionar, se destacan el efecto invernadero, las lluvias ácidas, el adelgazamiento de la capa de ozono atmosférico y la acumulación de productos tóxicos para la vida.

Actividad n° 15 La Tierra tiene un clima que podemos considerar "moderado" en comparación con el de otros planetas. Ese clima moderado permitió el surgimiento y la evolución de los seres vivos. El clima terrestre es así debido, en gran parte, a lo que se conoce como "efecto invernadero": la composición de la atmósfera terrestre impide que el calor que proviene del Sol escape hacia el espacio. Sin embargo, hay una cantidad de investigaciones que pronostican un incremento peligroso del "efecto invernadero" debido a la liberación de determinados tipos de gases a la atmósfera como consecuencia de las actividades humanas. Como resultado de ello, se predice un aumento gradual de la temperatura media del planeta que podría tener severas consecuencias sobre las condiciones de vida. a. Investigue cuáles son los gases que producen el efecto invernadero.


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b. ¿Qué tipo de problemas podría crear un incremento de la temperatura del planeta para los seres vivos en general y para la población humana en particular? c. ¿Por qué se usa muchas veces la expresión "cambio climático global" para referirse a las consecuencias del efecto invernadero? d. ¿Qué propuestas hay para reducir la emisión de gases invernadero? e. ¿En qué sentido podemos afirmar que la responsabilidad por la emisión de gases invernadero no es la misma para todos los habitantes de la Tierra ni para todos los países? Para responder a esta pregunta, busque en la bibliografía un "mapa mundial" de emisiones de gases invernadero. f. ¿Qué relación hay entre el incremento del efecto invernadero y la deforestación de extensas zonas en el planeta? Existe una gran cantidad de investigaciones que parecen evidenciar que se está produciendo un adelgazamiento continuo de la capa del gas ozono en la alta atmósfera. La producción de cierto tipo de gases industriales y su liberación a la atmósfera parece ser una de las causas más importantes de la desaparición de grandes cantidades de ozono atmosférico. Sin embargo, todavía no existe una gran certeza de que esto sea así, ya que algunas opiniones contrarias admiten la posibilidad de que el adelgazamiento de la capa de ozono sea consecuencia de ciclos naturales cuya causa desconocemos. No obstante, desde hace algunos años sigue creciendo la preocupación por la posible responsabilidad humana en este fenómeno y la búsqueda de formas de evitar que empeore.

Actividad n° 16 Los medios masivos de comunicación suelen expresar en forma alarmista que ciertas zonas de la Tierra están afectadas por el "agujero de ozono". a. Investigue en la bibliografía así como en periódicos y revistas cuáles son las propiedades del ozono atmosférico que favorecen el desarrollo de la vida en el planeta y cuáles los peligros que acarrea su disminución. b. ¿Por qué la expresión "agujero" de ozono es inadecuada? c. ¿En qué sentido se habla a veces de "escudo de ozono"? d. ¿Cuáles son los gases responsables de la destrucción del ozono atmosférico? ¿Son sólo derivados de las actividades humanas o también se producen por procesos naturales? Biología - Biología - Biología - Biología - Biología - Biología - Biología - Biología - Biología - Biología - Biología

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Actividad n° 17 a. Busque una definición de contaminación y contaminante. b. Buscando en la bibliografía y otras fuentes, haga una lista de los contaminantes más importantes por su efecto negativo sobre el ambiente y complete un cuadro como el siguiente (se incluyen como ejemplo dos contaminantes muy comunes): Contaminante DDT

Fuente Plaguicidas

Tipo Sólido

Dióxido de carbono

Combustiones y deforestación

Gaseoso

Contamina Plantas y animales Atmósfera

Efecto Intoxicación Intensificación del efecto Invernadero

Autoevaluación 1.Observe el siguiente gráfico: Gráfico tomado del libro de Aljanati, D.; Wolovelsky, E. Biología I: La vida en la Tierra. Ed. Colihue, Bs. As. 1997.

Equivalente en kilogramos de petróleo.

Cuadro que muestra el consumo de energía por habitante en algunos países del mundo.

a. ¿Qué relaciones pueden establecerse entre el consumo energético y la contaminación ambiental? b. De la observación del gráfico, qué opina de la afirmación: "la contaminación ambiental es un problema global, por ello todos los habitantes del planeta somos globalmente responsables de provocarla así como de evitarla".


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2. Observe el siguiente gráfico que compara la producción primaria de diferentes ambientes:

Teniendo en cuenta que los agroecosistemas (cultivos) deben ser fuertemente subsidiados para lograr altos niveles en la producción primaria, y que esto significa un gasto económico importante: a. ¿Por qué les interesará a los agricultores incrementar tanto la producción primaria? b. ¿Es correcto decir que siempre los ecosistemas con mayor producción primaria son más complejos que los que tienen menor producción primaria? 3. ¿En qué sentido puede decirse que el Dióxido de Carbono es un contaminante si es a la vez un componente normal de la atmósfera? 4. Justifique la afirmación: "toda la vida en la Tierra depende de la fotosíntesis", a partir del hecho de que, en una pirámide de biomasa, los productores constituyen la base sobre la que se asienta todo el resto de los consumidores y degradadores. 5. Un grupo de ecólogos se encuentra evaluando un ecosistema determinado. De los datos obtenidos en su trabajo de campo, se obtiene el siguiente gráfico, que representa la cantidad de biomasa para cada nivel trófico en un ecosistema terrestre que se encuentra en su etapa climax.


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Donde 1: biomasa correspondiente a los consumidores primarios 2: biomasa correspondiente a los productores 3: biomasa correspondiente a los consumidores secundarios 4: biomasa correspondiente a los degradadores y descomponedores Explique cuál es la razón que permite pensar que los ecólogos pueden haber cometido un error al calcular los valores de biomasa de cada nivel trófico en dicho ecosistema. 6. Observe el siguiente gráfico que representa la variación en el tiempo de la cantidad de biomasa, biodiversidad y producción primaria en un ecosistema determinado. Gráfico tomado del libro de Aljanati, D.; Wolovelsky, E. Biología I: La vida en la Tierra. Ed. Colihue, Bs. As. 1997.

a. ¿A partir de qué momento ubicaría Ud. la etapa climax? Justifique su elección b. ¿Cómo es posible que se incremente tanto la biomasa y este aumento no se vea acompañado por un incremento de la biodiversidad? 7. ¿Se puede decir siempre y sin lugar a dudas que tanto un desierto como un bosque son etapas climax de distintos ecosistemas? Justifique su respuesta.


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8. Observe el siguiente gráfico: Vegetación dominante

Años después del cultivo

Grama

1 año

Arbustos

2 años

Arbustos y plantines

5 años

de árboles

Plantines de ciprés y

10 años

pequeños arbustos

Bosque de cipreses

50 años

a. ¿Podría calificar de "sucesión ecológica" lo que allí se ilustra? Justifique su respuesta. b. ¿Se podría afirmar que la última etapa es la etapa climax? Justifique su respuesta. 9. En varios diarios de Buenos Aires, se da todos los días información sobre los niveles de monóxido de carbono (un contaminante atmosférico) en la ciudad.


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Dicha medición se hace en las calles Corrientes y Talcahuano durante algunas horas del día (de 8 a 16 hs). a. ¿Por qué se medirá el monóxido de carbono en esa zona y en ese horario? b. ¿Considera Ud. que esta medición es representativa de la contaminación atmosférica con monóxido de carbono en toda la Ciudad de Buenos Aires? ¿Por qué?

Respuestas a la autoevaluación 1.a. La cantidad de energía utilizada por los diferentes países de la Tierra constituye un indicador importante de su actividad industrial. Desde este punto de vista, la misma producción de energía (por métodos que van desde la producción hidroeléctrica, termoeléctrica o nuclear) sumada a la actividad industrial, generan una enorme cantidad de contaminantes que se incorporan a la atmósfera, el suelo y los reservorios de agua del planeta. b. Esta afirmación esconde la responsabilidad que les cabe a los países más industrializados en la generación de contaminantes industriales. Estos contaminantes participan del deterioro del medio ambiente en mucha mayor medida que lo que pueden producir los habitantes, consumidores de los productos de la industria. La responsabilidad por la contaminación en sus diversas variantes es, en primer lugar, de las grandes empresas y de los gobiernos de los países que no controlan y regulan la actividad de las mismas, fijando normas que las obliguen a tomar medidas para disminuir el impacto ambiental negativo que provoca su actividad. Muchos de los gobiernos de los países altamente industrializados han prohibido o limitado la radicación en sus territorios de industrias "sucias" y con ello han favorecido que las mismas, pese a pertenecer a capitales de esos países, optaran por trasladar a los países en desarrollo sus actividades más contaminantes. Frecuentemente, las legislaciones de los países en desarrollo no imponen limitaciones a la radicación de industrias contaminantes con la intención de atraer capitales, lo cual empeora el problema. 2.a. Se define como producción primaria a la cantidad de materia vegetal que se produce en un tiempo determinado. Dado que los agroecosistemas son ecosistemas artificiales destinados a producir la mayor cantidad de vegetales en el menor


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tiempo posible para venderlos en el mercado (para la alimentación, la industria textil o la obtención de esencias y resinas), es de un interés primordial para los agricultores producir la mayor cantidad de vegetales económicamente rentables en el menor tiempo posible. Por ello las inversiones se ven recompensadas con las ganancias obtenidas en la venta del producto. b. Es incorrecto. Los cultivos son ecosistemas artificiales en los cuales se logra una alta productividad primaria con un mínimo de biodiversidad, ya que se eliminan de él un conjunto de poblaciones: otros vegetales que compiten por los recursos con el producto buscado, los animales que se alimentan de ese cultivo, los parásitos y cualquier otra población vegetal o animal que limite la producción. Por lo tanto los agroecosistemas son, al mismo tiempo, extremadamente simples en cuanto a las cadenas alimentarias que se establecen y altamente productivos. 3. Un contaminante no sólo se define por ser una sustancia cuya presencia es inesperada o indeseable, sino también porque la cantidad presente es mayor que la esperada o deseable. De esta forma, aunque el dióxido de carbono es un componente siempre presente y necesario en la atmósfera, esta presencia es esperable dentro de ciertos límites. Si se encuentra en exceso es considerado un contaminante por su acción nociva sobre el ambiente. Particularmente, el dióxido de carbono es uno de los gases que más colaboran en el llamado "efecto invernadero", que produce un aumento de las temperaturas promedio del planeta. 4. La fotosíntesis es el proceso principal por el cual se genera el alimento que permitirá la subsistencia de los propios organismos fotosintetizadores (las plantas) y también para el resto de los organismos (los consumidores y descomponedores). Por ello, la vida en la tierra depende de los organismos productores, capaces de realizar la fotosíntesis y, por lo tanto, el primer "eslabón" de las cadenas alimentarias. En cada paso de un "eslabón" a otro, se pierde una cantidad de energía, tanto en forma de calor como por el hecho de que no toda la materia consumida es aprovechada. Por lo tanto, la biomasa de los productores debe ser mayor que la de los consumidores primarios, y la de éstos mayor que la de los que le siguen en la cadena para que el ecosistema en su conjunto pueda subsistir.2 5. Se puede pensar en una equivocación dado que para que un ecosistema se sostenga en el tiempo, la biomasa que corresponde a los productores del ecosistema suele ser mayor que la de los otros niveles tróficos. A su vez, la

2

Existen casos

particulares en los cuales la pirámide de biomasa de un ecosistema resulta invertida (más consumidores que productores). Dada la complejidad del análisis de estas situaciones especiales, no las trataremos en esta

biomasa de los consumidores primarios suele ser mayor que la de los secundarios y Unidad.


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la éstos mayor que la de otros consumidores y degradadores. Esto se debe a que los productores del ecosistema son el único "eslabón" del ecosistema capaz de ingresar materia y energía al mismo. Esta materia y energía es la que es aprovechada, en parte (nunca totalmente por las "pérdidas" en forma de calor generado por los organismos y material no "digerible"), por los otros niveles tróficos. Por ello, la biomasa se representa como una pirámide que generalmente tiene en su “base” a los productores y en la “cúspide” a los consumidores del nivel más alto en ese ecosistema. 6.a. La etapa climax está ubicada donde la biodiversidad y la productividad primaria se hacen estables, dado que han llegado al máximo posible en las condiciones del ecosistema que se está estudiando. b. La biodiversidad no aumenta porque en este ecosistema se han establecido y estabilizado un conjunto de poblaciones que forman la comunidad del mismo. Sin embargo, el crecimiento de las poblaciones (en número de individuos, por reproducción, y en el tamaño de cada individuo, por el aprovechamiento más eficiente de los recursos) determina todavía la posibilidad de un incremento mayor de la biomasa. 7. No. Un desierto o un bosque podrían corresponder a la etapa climax sólo si las condiciones del medio determinan que no pueda haber un desarrollo hacia comunidades más complejas. Por ejemplo, un desierto generado por deforestación de una zona originalmente boscosa, podría ser sólo una de las etapas serales dentro de la sucesión que, con el correr del tiempo, conducirá nuevamente al establecimiento de un bosque similar al original. 8.a. Sí. En este gráfico se observa cómo desde un terreno desmontado se llega al establecimiento de un bosque a partir de una sucesión de etapas (etapas serales) donde cada vez hay mayor diversidad biológica. Las primeras etapas corresponden a unas pocas especies pioneras que "preparan" el terreno para el establecimiento de otras especies. b. No. Probablemente la última etapa se corresponda con la etapa climax. Sin embargo, para afirmar esto habría que calcular la biomasa, la productividad primaria del ecosistema y la biodiversidad y determinar que efectivamente han llegado a sus valores máximos y se han estabilizado en ese punto. Sin estos cálculos ni el conocimiento de las características de la región, sería posible pensar que el bosque es una etapa seral más.


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9.a. La combustión que se produce en los motores a nafta o gasoil es una de las causas de la contaminación atmosférica con monóxido de carbono. Debido a ello, los niveles de contaminación se miden en la zona y la hora donde hay mayor concentración de automotores y cuando la densidad del tráfico obliga a los automovilistas a frenar y avanzar alternativamente, condiciones en las cuales se generan mayores cantidades de monóxido de carbono por una combustión deficiente. b. No. En otras zonas de la ciudad, seguramente la concentración de monóxido de carbono es menor, ya que no hay tal aglomeración de vehículos o los vehículos circulan sin interrupciones por el tráfico, mejorando las condiciones en que se realiza la combustión.


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