Guia de Estudio Ecologia

Departamento de Ciencias Naturales Sección Ecología y Sistemática

Asesoría virtual:www.utpl.edu.ec

Autoras:M.Sc. Ximena Yadira González Rentería

Ing. Elizabeth Gusmán Montalván

EcologíaGuía didáctica

4 Créditos

La Universidad Católica de Loja

MODALIDAD ABIERTA Y A DISTANCIA

Titulación Ciclo

� Ingeniero en Gestión Ambiental II

ECOLOGÍAGuía didácticaXimena Yadira González Rentería Elizabeth Gusmán Montalván

UNIVERSIDAD TÉCNICA PARTICULAR DE LOJA

CC Ecuador 3.0 By NC ND

Diseño maquetación digital:Ediloja Cía. Ltda.Telefax: 593-7-2611418San Cayetano Alto s/[email protected]

Primera edición

ISBN digital - 978-9942-04-695-6

Esta versión digital, ha sido acreditada bajo la licencia Creative Commons Ecuador 3.0 de reconocimiento -no comercial- sin obras derivadas; la cual permite copiar, distribuir y comunicar públicamente la obra, mientras se reconozca la autoría original, no se utilice con fines comerciales, ni se realicen obras derivadas. http://www.creativecommons.org/licences/by-nc-nd/3.0/ec/

Abril, 2015

3

Guía didáctica: Ecología


PRELIMINARES

2. Índice

2. Índice ............................................................................................................................................................ 3

3. Introducción............................................................................................................................................. 7

4. Bibliografía .............................................................................................................................................. 8

4.1. Básica .......................................................................................................................................... 8

4.2. Complementaria ..................................................................................................................... 8

5. Orientaciones generales para el estudio ............................................................................. 9

6. Proceso de enseñanza-aprendizaje para el logro de competencias ................ 11

PRIMER BIMESTRE

6.1. Competencias genéricas de la UTPL ................................................................................. 11

6.2. Planificación para el trabajo del alumno ........................................................................ 11

6.3. Sistema de la evaluación del componente educativo (primero y segundo bimestres) ................................................................................................................................. 14

6.4. Orientaciones específicas para el aprendizaje por competencias ........................... 15

UNIDAD 1: NATURALEZA DE LA ECOLOGÍA ..................................................................................... 15

1.1. La historia de la ecología ............................................................................................. 15

1.2. Conceptos introductorios ............................................................................................ 16

1.3. Organismos unitarios y modulares ............................................................................ 16

1.4. Las Poblaciones: abundancia y distribución ............................................................ 17

1.5. Comunidad: diversidad de comunidades ................................................................. 18

1.6. Ecosistema ..................................................................................................................... 18

1.7. El Método científico y los modelos en ecología ....................................................... 19

1.8. Visualización de datos ecológicos .............................................................................. 20

Autoevaluación 1 ..................................................................................................................... 22

UNIDAD 2: CLIMA ................................................................................................................................. 24

2.1. La tierra intercepta la radiación solar ....................................................................... 24

2.2. La radiación solar interceptada, varía según las estaciones ................................. 26

2.3. La temperatura del aire disminuye con la altitud ................................................... 27

2.4. Las masas de aire circulan de forma global ............................................................. 28

2.5. La energía solar, el viento y la rotación de la tierra crean corrientes oceánicas 29

2.6. La temperatura influye en el contenido de humedad del aire ............................. 29

2.7. Las precipitaciones tienen un patrón global característico ................................... 31

2.8. La topografía influye en los patrones locales y las regionales de las

precipitaciones .............................................................................................................. 31

2.9. Suceden variaciones irregulares en el clima a escala regional ............................. 32

2.10. La mayoría de los organismos habita en microclimas ........................................... 33

Autoevaluación 2 ..................................................................................................................... 34


4 MODALIDAD ABIERTA Y A DISTANCIA

PRELIMINARES

UNIDAD 3: AMBIENTE ACUÁTICO ...................................................................................................... 36

3.1. La luz ............................................................................................................................... 39

3.2. Temperatura del agua, varía según la profundidad ............................................... 40

3.3. El oxígeno se difunde desde la atmósfera a las aguas superficiales ................... 40

3.4. Influye sobre los ambientes acuáticos ...................................................................... 40

3.5. Movimientos de agua .................................................................................................. 41

Autoevaluación 3 ..................................................................................................................... 43

UNIDAD 4: AMBIENTE TERRESTRE ................................................................................................... 45

4.1. La vida terrestre impone constricciones únicas ....................................................... 45

4.2. La cubierta vegetal afecta a la distribución vertical de la luz ............................... 46

4.3. El suelo es el cimiento del que depende la vida terrestre ..................................... 47

4.4. La formación de suelos comienza con la meteorización ....................................... 48

4.5. En la formación de suelos participan cinco factores interrelacionados .............. 48

4.6. El suelo presenta determinadas características físicas únicas .............................. 49

4.7. El suelo presenta capas horizontales u horizontes ................................................. 50

4.8. La capacidad de retención de humedad es una característica esencial del

suelo ............................................................................................................................... 51

4.9. La capacidad de intercambio iónico es importante para la fertilidad del suelo 52

4.10. Los procesos básicos de formación de suelo producen diferentes suelos ........... 53

Autoevaluación 4 ..................................................................................................................... 55

SEGUNDO BIMESTRE

6.5. Competencias genéricas de la UTPL ................................................................................. 57

6.6. Planificación para el trabajo del alumno ........................................................................ 57

UNIDAD 5: ADAPTACIÓN Y EVOLUCIÓN ........................................................................................... 60

5.1. La heredabilidad, es una característica esencial de la selección natural ........... 61

5.2. Los genes son las unidades de la herencia ............................................................... 62

5.3. La variación genética es el ingrediente esencial para la selección natural ....... 64

5.4. La evolución es una modificación en la frecuencia genética ............................... 65

5.5. El proceso de especiación incluye el desarrollo del aislamiento reproductivo . 65

5.6. Rangos de Tolerancia .................................................................................................. 66

Autoevaluación 5 ..................................................................................................................... 68

UNIDAD 6: ADAPTACIONES VEGETALES AL MEDIO AMBIENTE ................................................... 70

6.1. La fotosíntesis es la conversión de dióxido de carbono en monosacáridos ........ 70

6.2. La luz que recibe un vegetal influye en su actividad fotosintética ...................... 72

6.3. La fotosíntesis implica intercambios entre el vegetal y la atmósfera ................. 72

6.4. El agua se desplaza desde el suelo, a través del vegetal, hacia la atmósfera .... 73

6.5. El proceso de la captación de carbono difiere entre los vegetales acuáticos y

terrestres ........................................................................................................................ 74

5



PRELIMINARES

6.6. La temperatura de los vegetales refleja su balance energético con el

ambiente circundante. ................................................................................................ 74

6.7. Las especies vegetales se adaptan tanto a la elevada luminosidad como a la

baja luminosidad .......................................................................................................... 75

6.8. La relación entre la temperatura y la demanda de agua influye en las

adaptaciones vegetales ............................................................................................... 76

6.9. Los vegetales varían en su respuesta a las temperaturas ambientales .............. 78

6.10. Los vegetales presentan adaptaciones a las variaciones en la disponibilidad

de nutrientes ................................................................................................................. 78

Autoevaluación 6 ..................................................................................................................... 80

UNIDAD 7: ADAPTACIONES ANIMALES AL MEDIO AMBIENTE .................................................... 82

7.1. Los animales poseen diferentes formas de obtener energía y nutrientes .......... 82

7.2. Los animales tienen diferentes necesidades nutricionales ................................... 84

7.3. La disponibilidad de minerales afecta al crecimiento y reproducción de los

animales ......................................................................................................................... 84

7.4. Los animales necesitan oxígeno para liberar la energía contenida en los

alimentos ....................................................................................................................... 85

7.5. La regulación de las condiciones internas implica la homeostasis y la

retroalimentación ......................................................................................................... 86

7.6. Los animales intercambian energía con el ambiente que los rodea ................... 86

7.7. Los animales se clasifican en tres grupos según la regulación de la

temperatura ................................................................................................................. 86

7.8. Los poiquilotermos dependen de las temperaturas del entorno ......................... 87

7.9. Los homeotermos escapan de las restricciones térmicas del entorno ................ 87

7.10. Ventajas y desventajas de la regulación térmica ................................................... 88

Autoevaluación 7 ..................................................................................................................... 89

7. Solucionario ............................................................................................................................................. 91

Índice de Figuras

Figura 1.1 Tipo de organismos a) Modulares b) Unitarios ................................................ 17

Figura 1.2 Las fases del método científico en Ecología. ................................................... 19

Figura 1.3 Representación de los datos ............................................................................... 20

Figura 2.1 Espectro de la radiación visible y longitudes de onda asociadas al

mismo. ....................................................................................................................................... 25

Figura 2.2 Movimientos de la tierra alrededor del sol. ..................................................... 27

Figura 2.3 Presión atmosférica y densidad varían con la altitud. ................................... 28

Figura 2.4 Circulación de frentes de aire en la Tierra en rotación. Formación de

vientos: alisios, del Oeste y del Este. ................................................................................... 29

Figura 2.5 Fenómeno observado en el lado de barlovento y sotavento de una

montaña. ................................................................................................................................. 32

Figura 3.1 Representación de proceso de evaporación .................................................... 37

Figura 3.2 Representación del proceso de precipitación. ................................................. 37



PRELIMINARES

Indice de Tablas

Tabla 6.1 Valores que describen la curva de respuesta a la temperatura. ........................ 75

Tabla 6.2 Adaptaciones de los vegetales de acuerdo a la disponibilidad de temperatura y agua. .......................................................................................................................... 76

Tabla 6.3 Ejemplos de plantas con sistema fotosintético C3, C

4 y CAM. ............................ 77

Figura 3.3 Longitudes de luz en el agua. ............................................................................. 39

Figura 3.4 Movimiento del mar por la fuerza gravitatoria de la Luna y Sol. ................. 41

Figura 4.1 Horizonte del suelo. ............................................................................................. 50

Figura 5.1 Representación de los tipos de selección natural. ......................................... 61

Figura 5.2 Representación de alelos homocigotos y heterocigotos. .............................. 62

Figura 5.3 Representación de la tolerancia de las especies vegetales. ......................... 67

Figura 6.1 Proceso de fotosíntesis. ...................................................................................... 72

Figura 6.2 Macro y micronutrientes disponibles para los vegetales............................... 79

Figura 7.1 Ejemplos de animales herbívoros ..................................................................... 82

Figura 7.2 Ejemplos de animales carnívoros. .................................................................... 83

Figura 7.3 Ejemplos de animales omnívoros. .................................................................... 83

Figura 7.4 Ejemplos de animales detritívoros. .................................................................. 83

Figura 7.5 Guacamayos y loros comiendo arcilla rica en sales y minerales. Puerto

Maldonado – Perú. ................................................................................................................ 84

Figura 7.6 Diversidad esquemática de sistemas respiratorios de animales. ................ 85

7



PRELIMINARES

3. Introducción

Estimado profesional en formación, la materia de Ecología es uno de los componentes básicos en la titulación de Gestión Ambiental, se encuentra en el segundo ciclo dentro de la malla curricular, con cuatro créditos académicos troncales. Es preciso tener claro, que la Ecología es la ciencia que estudia las interacciones entre los organismos y su ambiente, es importante que usted comprenda los diferentes procesos ecológicos que ocurren dentro de los ecosistemas, lo que permitirá un conocimiento claro de los mismos para su posterior manejo y conservación.

Este componente académico se alimenta de modo colateral de los avances del conocimiento sobre la bioquímica, la climatología, entre otros. Las competencias adquiridas por tanto, constituirán una línea base para el entendimiento de componentes como: Ecosistemas del Ecuador, Ecología Humana, Técnicas de biología de campo, Biología de conservación, entre otras, que serán estudiados en ciclos posteriores.

El estudio del componente iniciará con conceptos básicos, la historia de la ecología, métodos de experimentación rigurosa de campo y de laboratorio, así como descripciones del clima, medio terrestre y acuático y las restricciones que estos medios imponen a los organismos vivos. En el segundo bimestre se hará una revisión de los procesos de unificación de la selección natural y evolución, así como las adaptaciones de los organismos al ambiente físico, teniendo en cuenta tanto los organismos que obtienen su energía del sol como aquellos que la obtienen del consumo del tejido de las plantas y animales.

En base a esto, el propósito del componente se fundamenta en aportar los conocimientos necesarios que le permitan al profesional en formación, comprender la relación que guardan los seres vivos con su entorno, de manera que se genere un completo entendimiento y una participación propositiva, orientada hacia un manejo sustentable de los recursos.

Finalmente, creemos que los contenidos que abordaremos permitirán generar competencias claves como: a) reconocer los componentes bióticos y abióticos del ecosistema y sus interacciones, b) integrar las evidencias experimentales encontradas en los estudios de campo y/o laboratorio con los conocimientos teóricos y c) entender y explicar la influencia del proceso de la evolución en la adaptación de los organismos; mismas que serán útiles para su desarrollo durante la formación profesional. Es preciso mencionar que en el transcurso del presente ciclo, es importante que compartamos comentarios, sugerencias e inquietudes, mismas que fomentarán una mejor interacción y desenvolvimiento de este competente.

¡ÉXITOS, ADELANTE!



PRELIMINARES

4. Bibliografía

4.1. Básica

• Smith, T.; y Smith, R. (2007). Ecología. Madrid: Editorial Pearson Education S.A. Sexta edición.

Este libro ha sido seleccionado como texto básico, debido a que contiene toda la temática que se pretende impartir en la materia. Es bastante didáctico e ilustrativo que permite alcanzar un mayor entendimiento acerca de los diferentes tópicos. Esta obra incluye dentro de cada unidad casos de estudios, lo cual permite al lector palpar aplicaciones reales de los diferentes temas.

• González, Y.; y Gusmán, E. (2014). Guía didáctica de Ecología. Loja, Ecuador: Ediloja.

La guía didáctica constituye una herramienta básica de estudio del profesional en formación en donde se permite establecer contacto con el profesor. En esta se proporcionan las pautas metodológicas que deberá seguir el profesional en formación para alcanzar el éxito en sus estudios y con esto dar cumplimiento a los indicadores de aprendizaje y al desarrollo de las competencias propuestas. En esta guía se encuentra una explicación breve de los temas a considerarse en cada uno de los bimestres, información que deberá ser ampliada en el Texto base y bibliografía complementaria.

4.2. Complementaria

• Aguayo, P.; González-Fierro, F. (1990). Atlas de Ecología. Madrid: Alianza Editorial.

Esta obra puede servirle de apoyo para la comprensión de algunos fundamentos de ecología.

• Méndez, J. (1998). Ecología. Santafé de Bogotá: Universidad Santo Tomás – USTA.

En este libro, puede complementar la información que se presenta en el Capítulo 4, particularmente acerca del tema de suelo en el trópico.

• Odum, E. (1997). Ecología: El vínculo entre las ciencias naturales y las sociales. México: Compañía Editorial continental, S. A.

En esta obra podrá ampliar sus conocimientos acerca del flujo de la energía en el ecosistema.

• Begón, M.; Harper, J.; y Townsend, C. (1999). Ecología. Individuos, poblaciones y comunidades. Barcelona: Ediciones OMEGA, S. A.

En este texto puede reforzar la información del Capítulo 6, particularmente del tema de las adaptaciones de los vegetales y sus sistemas fotosintéticos.

9



PRELIMINARES

5. Orientaciones generales para el estudio

Estimado profesional en formación, es importante que dentro del componente de Ecología usted considere un promedio mínimo de 6 horas de dedicación semanal en trabajo autónomo y 4 horas semanales de interacción en el Entorno Virtual de Aprendizaje (EVA).

Es necesario que sea riguroso en la organización de su tiempo de estudio, pues si usted no dedica el tiempo requerido para este componente, difícilmente podrá adquirir las competencias necesarias para aprobarlo.

Dentro de los materiales básicos para el desarrollo de este componente educativo están la presente guía didáctica, las evaluaciones a distancia y la herramienta de Internet, al cual podrá acceder si usted desea profundizar más en los temas a tratar o para realizar consultas que le permitan mejorar su aprendizaje.

Como sugerencia para su metodología de estudio, le proponemos siempre realizar lecturas comprensivas de los temas planteados, cuando sea necesario, no dude en repetir las lecturas una y otra vez hasta comprender el contenido. Es importante así mismo, llevar un cuaderno para realizar apuntes. Esta metodología es muy importante, pues le servirá para anotar las ideas principales, conceptos y algunos ejemplos que le ayudarán posteriormente a una mejor recapitulación de los conocimientos adquiridos, así como para el procesamiento de la información, que son algunos de los momentos esenciales durante el proceso de aprender. Para realizar esta actividad, es esencial extraer lo fundamental de cada tema, lo cual puede apoyarse en la elaboración de resúmenes y cuadros sinópticos.

Adicionalmente hay algunas consideraciones generales, que se le sugiere tener en cuenta:

- Al iniciar el ciclo revise el calendario académico. Tenga presente las fechas principales: tutorías virtuales, entrega de trabajos a distancia, fecha y hora de las evaluaciones presenciales.

- Es importante que desde la primera semana y siempre que le sea posible, revisar el EVA (www.utpl.edu.ec/eva); este es un medio por el cual podrá estar en permanente contacto con su tutor, le permitirá estar al tanto de la información que se proporciona y de las actividades que se propone.

- Es necesario revisar continuamente la planificación general, que dentro de la guía se ha planteado para el trabajo del profesional en formación. Esto le ayudará a organizar mejor su tiempo de estudio durante cada uno de los bimestres.

- No olvide que puede contactar a su tutor vía telefónica, en los horarios de tutorías publicados en el EVA al iniciar cada ciclo académico o a través de la mensajería interna del EVA.

- Utilice los recursos didácticos que la universidad le ofrece, los cuales están disponibles en la biblioteca virtual, el repositorio de videoconferencias y en los Recursos Educativos Abiertos (REA) publicados en el EVA.

- Luego del estudio de cada unidad, es importante estimado profesional en formación que realice las autoevaluaciones propuestas, de manera que estas actúen como un primer indicador de los conocimientos adquiridos.



PRELIMINARES

- Finalmente en cada bimestre, usted deberá entregar las evaluaciones a distancia (que representan el 30% de la calificación final) y luego deberá rendir sus evaluaciones presenciales (70% de la calificación final). En el caso de Ecología General, las evaluaciones presenciales son de calificación automática, por ello le recomendamos que conteste con plena seguridad, pues en esta modalidad se califican aciertos menos errores.

Recursos didácticos: Los principales recursos para el estudio de este componente son los siguientes.

Recurso Detalle Uso

Texto Básico Prioritario e indispensable

Guía DidácticaGonzález y Gusmán.

Guía didáctica de EcologíaPrioritaria e indispensable

Sitio web complementario del texto básico

Solicitar clave de acceso en la contraportada del texto

Recomendado

Acceso a la web Enlaces detallados en la guía Recomendado

Recuerde que en ningún momento la guía es el reemplazo del texto básico, sino su complemento.

11



PRIMER BIMESTRE

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13



PRIMER BIMESTRE

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PRIMER BIMESTRE

6.3. Sistema de la evaluación del componente educativo (primero y segundo bimestres)

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Para aprobar el componente se requiere obtener un puntaje mínimo de 28/40 puntos, que equivale al 70%.

* Son estrategias de aprendizaje, no tienen calificación; pero debe responderlas con el fin de autocomprobar su proceso de aprendizaje.

** Recuerde: que la evaluación a distancia del primero y segundo bimestre consta de dos partes: una objetiva y otra de ensayo, debe desarrollarla y enviarla a través del EVA según las fechas establecidas.

*** Estrategias de aprendizaje opcionales y de tipo colaborativa: foro, chat y video colaboración con una valoración de un punto cada una.

Señor estudiante:

Tenga presente que la finalidad de la valoración cualitativa es principalmente formativa.

15



PRIMER BIMESTRE

6.4. Orientaciones específicas para el aprendizaje por competencias

¡Antes de iniciar el estudio de esta unidad no olvides tu cuaderno de

apuntes!

UNIDAD 1: NATURALEZA DE LA ECOLOGÍA

Antes de iniciar nuestro estudio del Capítulo 1 del texto base, es necesario que revisemos previamente cómo se inició el estudio de la Ecología, los conceptos básicos o introductorios y su establecimiento como una verdadera ciencia. Cuáles son las relaciones que tiene con otros ámbitos científicos, y finalmente una revisión breve sobre los modelos y visualización de datos en ecología.

Es hora de empezar, como primer punto tenemos:

1.1. La historia de la ecología

Como recordarán los Naturalistas de los últimos quinientos o seiscientos años hicieron grandes contribuciones a la ciencia de la ecología, hombres como Carolus Linnaeus, Charles Darwin y Alfred Wallace, recogieron ejemplares y tomaron nota de cuanto veían en sus viajes por el mundo. Lentamente se acumuló el conocimiento, y los científicos comenzaron a comprender las relaciones entre los organismos y sus ambientes (Méndez, 1998).

El término Ökologie fue introducido en 1869 por Ernst Haeckel en su trabajo Morfología General del Organismo; definiendo a la ecología como la ciencia que estudia las relaciones de los seres vivos con su ambiente, pero más tarde amplió esta definición al estudio de las características del medio, que también incluye el transporte de materia y energía y su transformación por las comunidades biológicas.

Es muy importante NO OLVIDAR que la palabra Ecología proviene de dos palabras griegas oikos que significa “hogar” y logos “tratado”, entendiéndose como el estudio de la “vida doméstica” de los organismos vivos.

La palabra ecología entró en su uso general solo a finales del siglo XIX, cuando científicos europeos y americanos empezaron a autodenominarse “ecólogos”. Las primeras revistas dedicadas a ecología aparecieron a inicios del siglo XX, experimentando desde entonces un inmenso crecimiento y diversificación.

Hemos conocido un poco de la historia de la ecología, les invitamos a revisar el siguiente enlace bibliográfico que les ayudará a reforzar sobre la historia de la Ecología



PRIMER BIMESTRE

http://biblioteca.usac.edu.gt/tesis/07/07_1934.pdf

Una vez que han revisado el documento es conveniente que resolvamos las siguientes preguntas, son sencillas pero muy importantes para sus conocimientos.

1. Cuando nos referimos a la Ecología, hablamos del cuerpo de conocimiento relacionado con……………………………….……..

2. Autor de la primera teoría de la evolución que tuvo el rigor necesario para trascender fue ............................................................

3. La Ecología moderna, realmente tuvo sus principios con el desarrollo de la teoría de la evolución propuesta por .................................................................................

Muy bien, es hora de continuar con el estudio de este interesante Capitulo 1. Recordemos conceptos importantes, que nos ayudarán en el aprendizaje de la ECOLOGÍA, empezamos con:

1.2. Conceptos introductorios

Una vez revisada parte de la historia, es momento de conocer uno de los conceptos básicos de ECOLOGÍA. Recordemos que:

Otros conceptos similares podemos revisarlos en el Capítulo 1 del texto base, donde también encontraremos que parte del estudio de la ecología es entender cuáles son los Niveles de organización en ecología:

El primer nivel que estudiaremos es:

La especie o individuo.- recuerden que es la unidad fundamental de la ecología, es un conjunto de individuos semejantes que transmiten su parecido de generación en generación y dejan descendencia fértil.

Además algunos organismos pueden ser:

1.3. Organismos unitarios y modulares

La mayoría de animales son organismos unitarios, ya que pueden ser fácilmente identificados individualmente. Por el contrario, la mayoría de las plantas son organismos modulares, compuestos por diferentes módulos [= rametes] desarrollados a partir de un único zigoto. Al organismo modular (el conjunto de módulos producto de un zigoto) se le denomina genete.

La definición propuesta por Haeckel (1866) Ecología es el cuerpo de conocimiento relativo a la economía de la naturaleza. Más brevemente ecología es el estudio de las

interrelaciones complejas, a las que se refería Darwin, así como las condiciones de lucha por la existencia.

Organismo

17



PRIMER BIMESTRE

Figura 1.1 Tipo de organismos a) Modulares b) Unitarios

Recuerden que en las páginas 196 a la 198 del Texto Base, podrán encontrar claros ejemplos de organismos modulares y unitarios.

Muy Bien, pondremos en práctica lo revisado: Coloque dos ejemplos de organismos modulares y unitarios, esto permitirá tener claros los conceptos.

Organismos Modulares

1.

2.

Organismos Unitarios

1.

2.

Continuando con el estudio de los niveles de organización de la ecología tenemos:

1.4. Las Poblaciones: abundancia y distribución

Población.- es el conjunto de organismo de la misma especie, que viven en una misma zona en un momento determinado. Esta definición tiene dos rasgos muy importantes:

Una de las principales preguntas en ecología es:

¿Qué determina la distribución y abundancia de los organismos?

Exacto, la abundancia de individuos de una población es producto de factores físicos del ambiente, históricos, y de la relación entre sus individuos y otras especies.

1. Requieren que los individuos sean de la misma especie.

2. La población requiere un límite espacial.

Población



PRIMER BIMESTRE

Este tema es muy importante, recuerde revisar las páginas 196 a la 201 del Texto base del Capítulo 9.

Continuando con nuestro estudio, NO OLVIDEN que las poblaciones de plantas y animales del ecosistema no funcionan de forma independiente unas de otras. Algunas poblaciones compiten con otras poblaciones por recursos limitados, como comida, agua o espacio. En otros casos, una población es el recurso alimenticio de otra.

Nuestro siguiente nivele de organización es:

1.5. Comunidad: diversidad de comunidades

Comunidad.- es el grupo de poblaciones que habitan un área común e interactúan entre sí de forma directa o indirecta.

Recapitulemos que los miembros de las comunidades están especializados en tareas particulares como: productores, consumidores y descomponedores, organizados en una compleja red. En ciertas comunidades los miembros pueden tener forma y tamaños característicos: los que se hallan en un tronco caído son pequeños y algunas veces aplanados, los del agua corriente tienen forma navicular, este tipo de comunidad pequeña es dependiente de otras mayores o similares. Las mayores comunidades terrestres y acuáticas presentan estratificación, es decir diferentes niveles de acuerdo al lugar del biotopo en el que viven o su posición en la cadena alimenticia o nivel trófico, por lo general este tipo de comunidades es relativamente independiente de otras, necesitando sólo de la energía solar para mantenerse.

Es hora de revisar el texto base Capítulo 1 y 12 en las páginas 5 y 350 a la 353, y ver todos los ejemplos y casos de estudio de este importante tema.

Finalmente nuestro último nivel a estudiar en ésta primera parte es:

1.6. Ecosistema

En términos generales está formado por dos componentes básicos que interactúan: el componente vivo, o biótico y el físico, o abiótico.

Muy bien, hemos terminado con los conceptos básicos que nos ayudarán a entender las siguientes unidades. Recuerden anotar todas sus inquietudes y trasmitirlas a su tutor por medio del Entorno Virtual o llamando en los horarios de tutoría.

Avanzando con nuestro estudio es importante que revisemos los procesos que conlleva el Método científico, este tema es fundamental, nos permitirá formular de mejor manera nuestros estudios en ecología, este apartado está en el Capítulo 1 del texto base.

19



PRIMER BIMESTRE

Es hora empezar:

1.7. El Método científico y los modelos en ecología

Recordemos que el método científico arranca de un hecho de observación, es decir un fenómeno de la naturaleza, un comportamiento, que nos llama la atención. Nuestra inquietud naturalista nos induce a ofrecer una explicación, y a querer saber si realmente estamos en lo cierto o no. De esa manera nuestras interpretaciones serán comparables entre sí, y las distintas interpretaciones podrán ser comprobadas en cualquier momento.

Esto se denomina Método Científico, y lo emplea un gran número de disciplinas, tanto experimentales como no experimentales, en cada una de ellas adquiere particularidades propias dependiendo del objeto de estudio. En nuestro caso veremos cómo el método científico se aplica en Ecología. Las fases, en general, son:

Figura 1.2 Las fases del método científico en Ecología.

Recuperado de:

http://fq3esopfr.wikispaces.com/1%C2%AA+UNIDAD.+La+ciencia+y+su+m%C3%A9todo.+Medida+de+magnitudes.

En Ecología la obtención de datos empíricos implica el realizar muestreos de campo o experimentos. La aceptación final de nuestra hipótesis implicará que nuestros resultados formen parte de los antecedentes que otras personas habrán de consultar.

El rechazo de la hipótesis, siempre que el diseño experimental, toma y análisis de datos sean correctos, implica que hay que buscar una nueva hipótesis y valorarla con un nuevo experimento o muestreo. Recuerden que esto puede dar lugar al planteamiento de nuevas y más interesantes hipótesis.



PRIMER BIMESTRE

Una parte fundamental dentro del método científico es la formulación de la pregunta de investigación, la cual debe de ser:

- Factible de contestarse en un lapso apropiado de tiempo.

- Debe ser comparativa.

- Debe ser seductora, atractiva.

- Sencillas y directas.

Es importante recordar que para construir un cuerpo de conocimiento cada investigador debe dar a conocer sus resultados, mediante el informe científico, el cual tiene una estructura particular.

Muy bien, una vez que conocemos las partes y lo importante del Método científico es momento de revisar la importancia de la visualización de los datos, esto nos ayudará a revisar que tipos de datos se puede obtener en los estudios de ecología.

1.8. Visualización de datos ecológicos

Como ustedes saben todos los estudios ecológicos implican recopilar datos (observaciones y medidas en función de las cuales se pueden proponer hipótesis y extraerse conclusiones acerca de una población). El uso del término población en este contexto se refiere a una población estadística. Es muy improbable que un investigador pueda reunir observaciones sobre todos los miembros de una población total, así que la parte de la población que realmente es observada se denomina MUESTRA.

En función de los datos de esta muestra el investigador extraerá sus conclusiones acerca de la población en general. Sin embargo, no todos los datos son los mismos, por lo que se han clasificado en:

Figura 1.3 Representación de los datos

Los datos CATEGÓRICOS son observaciones cualitativas que se dividen en categorías separadas y fácilmente distinguibles. Los datos resultantes son etiquetas o categorías, como el color del pelo o las plumas, el sexo o el estado reproductor (pre-reproductor, reproductor, post-reproductor). Los datos categóricos pueden subdividirse a su vez en dos tipos: nominales y ordinales. Los datos nominales son datos categóricos en los cuales los objetos se dividen en categorías no ordenadas, como los ejemplos previos del color del pelo o el sexo. Por el contrario, los datos ordinales son datos categóricos en los cuales el orden es importante, como el ejemplo la edad.

21



PRIMER BIMESTRE

Es importante recordar que existen casos especiales en el cual sólo existen dos categorías, como en el caso de la presencia o ausencia de un rasgo, los datos categóricos se llaman Binarios. Tanto los datos nominales como los ordinales pueden ser binarios.

Finalmente los datos NUMÉRICOS, aquí los objetos pueden medirse en función de ciertos rasgos cuantitativos. Los datos resultantes son un conjunto de números, como altura, longitud o peso. Los datos numéricos pueden subdividirse en dos tipos:

- Discretos: son posibles solamente ciertos valores, como números enteros o recuentos. Algunos ejemplos son el número de descendientes, la cantidad de semillas producidas por una planta o el número de visitas a una flor por parte de un colibrí durante el transcurso de un día.

¿Qué otros ejemplos podrían ser?....

- Continuos: el valor está dentro de un intervalo, solamente limitado por la capacidad del dispositivo de medida. Ejemplos de este tipo de datos incluyen la altura, el peso o la concentración.

¿Aquí también que ejemplos podrían ser?....

Felicitaciones, ha finalizado este Capítulo y por lo tanto está en condiciones de realizar la siguiente autoevaluación, recuerde es muy importante que usted compruebe sus conocimientos, y cuando haya terminado la autoevaluación, compare sus respuestas.

¡Éxitos!



PRIMER BIMESTRE

Autoevaluación 1

Estimado profesional en formación, es momento que mida los conocimientos adquiridos. Para ello, le sugerimos que conteste las siguientes preguntas, mismas que le servirán de repaso para la evaluación presencial. Es recomendable que trabaje solo, sin ayuda de sus anotaciones y posteriormente compruebe sus respuestas con el solucionario. Le recordamos que cualquier duda que surja, la consulte con su tutor.

1. El estudio científico de las relaciones entre los organismos y su medio ambiente se denomina:

a. Ecología

b. Ecologismo

c. Ecosistema

2. La interacción de una comunidad biótica y su entorno abiótico es referido como:

a. Población

b. Especie

c. Ecosistema

3. Los conceptos de los diferentes niveles de la Ecología son bastante sencillos sin embargo uno de los principales inconvenientes que estos tienen es su aplicación en la naturaleza. Por tanto, ¿Cuál sería uno de los criterios para definir que dos individuos son o no de la misma especie?

a. Organismos capaces de entrecruzarse y de producir descendencia fértil.

b. Organismos que no dejan descendencia fértil.

c. Organismos que no puede entrecruzarse.

4. La ecología que se ocupa de las respuesta de cada organismo a la temperatura, humedad, luz y otras condiciones ambientales es:

a. Ecología fisiológica

b. Ecología de comunidades

c. Ecología de paisaje

5. Todas las poblaciones de especies diferentes que viven e interactúan en un ecosistema se denominan colectivamente como:

a. Comunidad

b. Población

c. Individuo

6. El método científico se basa en la capacidad de:

a. Repetir un determinado experimento

b. La definición de propiedad privada

c. Teorías científicas

23



PRIMER BIMESTRE

7. El verdadero objetivo de la prueba de hipótesis es:

a. Eliminar las ideas incorrectas

b. Formar una teoría.

c. Explicar plenamente las observaciones

8. Un ecólogo midió la longitud y el peso de los diferentes individuos de una especie de ave. El método más común de mostrar gráficamente los datos es una:

a. La distribución de frecuencias

b. Histograma

c. Gráfico de dispersión

9. La secuencia correcta del método científico es:

a. Hacer una pregunta, observación, formular una hipótesis, probar una hipótesis, formar una teoría.

b. Formular una hipótesis, una pregunta, observación, probar una hipótesis, formar una teoría.

c. La observación, una pregunta, una hipótesis, probar una hipótesis, formar una teoría.

10. Un ecólogo lleva a cabo un experimento de invernadero para estudiar el efecto de la concentración de nitrógeno en la productividad de plántulas de Cinchona officinalis. ¿Cuál es la variable independiente en este experimento?

a. La productividad de Cinchona officinalis.

b. La concentración de nitrógeno.

c. El número de semillas de Cinchona officinalis plantadas.



PRIMER BIMESTRE


apuntes!

UNIDAD 2: CLIMA

Una vez que se ha conocido terminología así como ciertas bases generales de la ecología, es momento de profundizar conceptos y conocer el aspecto del medio físico que más influye en un ecosistema, el clima.

El objetivo de esta unidad es conocer de qué modo los climas determinan la disponibilidad de calor y agua en la superficie terrestre y como este influye en la cantidad de energía solar que las plantas pueden utilizar.

Es importante reconocer que en muchas ocasiones el término clima suele ser confundido con tiempo atmosférico. La diferencia entre estos dos radica en que el tiempo atmosférico es la combinación de temperatura, humedad, precipitaciones, viento, nubosidad y otras condiciones atmosféricas que suceden en un momento y lugar determinados, mientras que el clima es el patrón promedio del tiempo atmosférico a largo plazo y puede ser local, regional o global.

La presente unidad corresponde a la Unidad 3 del Texto base. Recuerde que la información que a continuación se proporciona, debe ser complementada con los aspectos mencionados en esta unidad.

2.1. La tierra intercepta la radiación solar

Es importante recordar que la atmósfera terrestre intercepta la radiación solar en la parte exterior. Esta interacción molecular resultante crea calor y genera patrones térmicos, que junto con la rotación y el movimiento de la Tierra, producen los vientos dominantes y las corrientes oceánicas. Estos últimos a su vez, influyen en los patrones de tiempo atmosférico de la Tierra.

Recuperado de:

http://www.ambientum.com/enciclopedia_medioambiental/energia/img/sol-fuente-basica2.gif

25



PRIMER BIMESTRE

La radiación solar, por tanto, está definida como la fuente de energía de todos los procesos vitales que suscitan sobre la Tierra (Aguayo y González-Fierro, 1990). Se ha descrito a esta energía en términos de su longitud de onda (λ) o la distancia física entre las sucesivas crestas, y la frecuencia (ν) o el número de crestas que pasan por segundo por un punto determinado.

Es pertinente tener claro que todos los objetos emiten energía radiante. La naturaleza exacta de la energía emitida, depende de la temperatura del objeto, por tanto, cuanto más caliente esté el objeto, más energía poseen lo fotones que emite y más corta es la longitud de onda (la superficie del sol emite principalmente radiación de onda corta), por el contrario los objetos más fríos (como la superficie de la tierra) emiten una radiación de longitud de onda más larga (radiación de onda larga) (Ver Figura 3.2 del Texto base, pág. 48).

¿Ha visto la figura 3.2 del Texto base? ¿Comprendió su contenido? Continuemos entonces con este interesante tema.

De esta manera, al igual que la cantidad de energía, la composición de la radiación es de importancia decisiva para la vida sobre la Tierra. El 10% de la radiación es radiación ultravioleta (UV) de onda corta; esta penetra en las plantas y es reflejada en sólo un 3% como promedio. El 45% de la energía de radiación alcanza la Tierra en forma de luz visible con longitudes de onda entre 400-700 nm (Aguayo y González-Fierro, 1990). Estas longitudes de onda se conocen como radiación fotosintéticamente activa (PAR) que va desde los 380 a los 740 nm. Ésta incluye las longitudes de onda que utilizan las plantas como fuente de energía en el proceso de la fotosíntesis.

Por consiguiente, las luces azul y roja son absorbidas intensamente por la vegetación, lo mismo que la radiación térmica de onda larga en el espectro del infrarrojo. Por otra parte, de menor intensidad es la observación en el espectro del verde de la luz visible (plantas verdes) y del infrarrojo de menor longitud de onda. En estos casos la energía no absorbida es reflejada o transmitida (Figura 2.1).

Finalmente para concluir con esta temática, es importante mencionar que las plantas terrestres absorben aproximadamente el 50% de la radiación fotosintéticamente activa, mientras que el fitoplancton sólo del 0,01 al 3%.

Figura 2.1 Espectro de la radiación visible y longitudes de onda asociadas al mismo.

Recuperado de: http://www.etsmre.upv.es/varios/biologia/Temas/tema_11.htm)



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¿Comprendió este tema? Si es necesario vuelva a leer la información para un mejor aprendizaje. No olvide revisar este tema en el Texto base, esta actividad asegurará sus conocimientos.

Hemos concluido el primer epígrafe de esta Unidad. Sigamos con ánimo el estudio de los temas que vienen a continuación.

2.2. La radiación solar interceptada, varía según las estaciones

Para continuar con el estudio de esta gran temática de El Clima, es preciso mencionar que la cantidad de energía solar interceptada en cualquier punto de la superficie terrestre varía según la latitud. A continuación se mencionan los dos factores que influyen en esta variación:

1. A mayor latitud la radiación impacta contra la superficie en un ángulo más pronunciado, y se dispersa la luz del sol en un área más amplia.

2. La radiación que penetra en la atmósfera con un ángulo más inclinado debe viajar a través de una capa de aire de mayor espesor.

Esta variación en la radiación solar que llega a la superficie de la Tierra en las diferentes latitudes, puede de cierta manera explicar el gradiente de temperatura decreciente desde el Ecuador hacia los polos, pero no explica la variación sistemática que sucede en el transcurso de un año, es decir, el cambio de las diferentes estaciones en la Tierra y las transiciones entre cada una de estas. Para esto, se ha establecido una explicación bastante sencilla, ya que todo esto ocurre porque la Tierra no está derecha sino más bien inclinada hacia un lado (Ver Figura 3.5 del Texto base, pág. 49).

¿Ha visto la figura del Texto base? Seguro le ha parecido interesante esta inclinación que mantiene la tierra. Como ya se mencionó, esta es la razón para la variación sistémica en cuanto a la temperatura en el planeta.

En la Figura 2.2 se representa este fenómeno de variación de la temperatura y de la duración de los días. En base a esto se menciona lo siguiente:

- Solo en la zona ecuatorial hay exactamente 12 horas de luz diurna y 12 de oscuridad todos los días del año. En el equinoccio de primavera y en el de otoño los rayos solares caen directamente sobre el ecuador, y todos los lugares de la tierra tienen las mismas horas de luz diurna.

- En el hemisferio norte durante el solsticio de verano, los rayos caen directamente sobre el trópico de cáncer.

- Durante el solsticio de invierno en el hemisferio Norte los rayos del sol inciden directamente sobre el trópico de capricornio.

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Figura 2.2 Movimientos de la tierra alrededor del sol.

Recuperado de: http://estudioholistico.blogspot.com/2013/12/la-transformacion-del-sol.html

¡Excelente! Hemos concluido con el estudio de este apartado, les invitamos a complementar esta temática revisando las páginas 49 a la 52 de su Texto base.

Observemos a continuación un video corto, en este se explica de manera muy didáctica cómo la posición y movimientos de la tierra, respecto del sol inciden en el clima del planeta.

https://www.youtube.com/watch?v=uc0jSM3yJ-U

¿Logró ver el video? Como se pudo dar cuenta, en este se brinda una explicación bastante clara de cómo inciden los rayos solares en la Tierra y de los fenómenos que ocurren debido al grado de inclinación que tiene nuestro planeta.

2.3. La temperatura del aire disminuye con la altitud

Es momento de analizar cómo la temperatura del aire disminuye con la altitud.

Seguramente al subir una montaña se ha preguntado ¿Por qué el aire se hace más frío a medida que se asciende? La explicación de esto radica en las propiedades físicas del aire.

En efecto, el peso del aire actúa como una fuerza sobre la superficie de la tierra y la cantidad de fuerza ejercida sobre un área determinada de la superficie se denomina presión atmosférica.

Si imaginamos una columna vertical de aire, la presión en cualquier punto de la columna puede medirse en términos de la masa total de aire por encima de ese punto. A medida que nos elevamos, la masa de aire disminuye y por tanto la presión desciende. Debido a que la presión del aire es mayor sobre la superficie de la Tierra, la densidad del aire es elevada y disminuye de manera análoga a la presión del



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aire, a medida que subimos de altitud. Es decir, la presión del aire y la densidad disminuyen a medida que la altitud sobre el nivel del mar aumenta (Figura 2.3).

Figura 2.3 Presión atmosférica y densidad varían con la altitud.

Recuperado de: http://act-iesisaacalbeniz.blogspot.com/2012_11_01_archive.html

Siguiendo con la explicación, es preciso mencionar que aunque la presión del aire y la densidad disminuyen sistemáticamente con la altura sobre el nivel del mar, la temperatura del aire tiene un perfil un poco más complicado. Esto se debe a que la temperatura del aire normalmente disminuye desde la superficie de la tierra hasta una altitud aproximadamente de 11km. Este ritmo al que disminuye la temperatura con la altitud se denomina gradiente adiabático.

Sabemos que el cambio en la temperatura del aire en función del aumento de altitud no implica un movimiento vertical de aire desde la superficie hasta el límite superior de la atmósfera. Sin embargo, cuando un volumen del aire en la superficie se calienta, comienza a flotar y a elevarse. Es por esto que, mientras el volumen de aire se eleva, la disminución de la presión hace que se expanda y se enfríe. Esta disminución en la temperatura del aire por expansión, en oposición a la que se produce por pérdida de calor hacia la atmósfera circundante se denomina enfriamiento adiabático.

¡Muy bien! Hemos terminado este apartado. Les invitamos a revisar las páginas 51 a la 54 del Texto base, para una ampliación del tema. Es importante además que analice a detalle las figuras que aquí se presentan, esto le permitirá entender mejor esta temática.

2.4. Las masas de aire circulan de forma global

Vamos a continuar con el siguiente tema de estudio, para ello es preciso tener en cuenta que el manto de aire que rodea al planeta no es estático. Este se encuentra en un estado de constante movimiento, que se origina en las masas de aire que se elevan y descienden y en el movimiento de rotación de la Tierra sobre su eje.

A pesar que cada punto de la Tierra realiza un giro completo cada 24 horas, la velocidad de rotación varía con la latitud (y con la circunferencia). Ante esto, la ley de movimiento angular menciona que el impulso de un objeto que se mueve de una circunferencia mayor hacia una circunferencia menor, se desviará en la dirección del giro, y un objeto que se mueve desde una circunferencia menor a una mayor, se desviará en la dirección opuesta a la del giro. Como resultado de esto, las masas de aire y todos los objetos en movimiento en el Hemisferio Norte se desvían hacia la derecha y en el Hemisferio Sur se desviarán hacia la izquierda. A esta desviación en el patrón del flujo del aire se la denomina efecto de Coriolis.

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Como resultado de la desviación de las masas de aire, el efecto de Coriolis impide el flujo directo y simple desde el Ecuador hacia los polos y en su lugar crea una serie de frentes de vientos dominantes, que reciben su nombre según la dirección desde el cual provengan.

¿Ha comprendido a que se refiere el efecto de Coriolis? ¿Puede a través de un ejemplo explicar este efecto?

Para comprender mejor este tema, es indispensable que se dirija al Texto base y revise las páginas 54 a la 56. En este apartado se explica con mayor detenimiento que vientos se forman con los diferentes movimientos de las masas de aire. En la figura que se muestra a continuación (Figura 2.4), brevemente y de manera gráfica se puede observar como ocurre la circulación de frentes de aire en la Tierra en rotación.

Figura 2.4 Circulación de frentes de aire en la Tierra en rotación. Formación de vientos: alisios, del Oeste y del Este.

Recuperado de: http://cambioclimaticoenergia.blogspot.com/2010_12_01_archive.html)

2.5. La energía solar, el viento y la rotación de la tierra crean corrientes oceánicas

Para una mejor comprensión, es importante definir lo que es una corriente.

Es necesario mencionar que el patrón global de los vientos dominantes, juega un papel fundamental en la determinación de los patrones más importantes del flujo de agua en la superficie en los océanos de la Tierra. Las corrientes más importantes de los océanos generalmente imitan el movimiento de las corrientes de viento que se encuentran sobre ellas, hasta que se cruzan con algún océano.

2.6. La temperatura influye en el contenido de humedad del aire

Para iniciar el estudio de este tema, vamos a recordar el rol importante de la temperatura del aire para que ocurra el intercambio de agua entre la atmósfera y la superficie terrestre.

Se denomina corrientes a los patrones sistemáticos de movimientos de agua.



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Como es de su conocimiento, siempre que la materia (incluida el agua) cambia de un estado a otro, absorbe o libera energía. Bajo este marco, a continuación se presentan algunos conceptos necesarios para comprender el tema:

Calor latente Cantidad de energía liberada o absorbida (por gramo) durante un cambio de estado.

Evaporación La transformación de agua desde un estado líquido a un estado gaseoso.

Condensación La transformación de vapor de agua a un estado líquido.

Aire saturado Cuando la tasa de evaporación es igual a la tasa de condensación.

Presión de vaporCantidad de presión que ejerce el vapor de agua independiente de la presión de aire seco.

Presión de vapor a saturación

Contenido de vapor de agua en el aire en el punto de saturación.

Humedad absoluta Cantidad de agua en un volumen de aire determinado.

Humedad relativaCantidad de vapor de agua en el aire expresada como un porcentaje de la presión de vapor a saturación.

Temperatura de punto de rocío

La temperatura en la que se obtiene la presión de vapor a saturación.

¿Han quedado claros estos conceptos? Si es necesario vuelva a revisarlos. Es muy importante que usted comprenda esta información.

Una vez entendidos estos conceptos, vamos a resumir algunos procesos:

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Para ahondar en el tema, vamos a dirigirnos a las páginas 56 a la 58 del Texto base.

2.7. Las precipitaciones tienen un patrón global característico

Hasta el momento hemos revisado varios conceptos, algunos de los cuales están relacionados a los patrones de temperatura, vientos y corrientes oceánicas. Estos conceptos precisamente nos ayudarán a entender este apartado relacionado al patrón global de las precipitaciones.

Por favor, diríjase a su Texto base y observe las figuras 3.16 y 3.17 (pág. 58 y 59) en estás vamos a darnos cuenta que las precipitaciones son más abundantes en la región del Ecuador y que estas disminuyen a medida que nos movemos hacia el Norte o hacia el Sur.

Esta disminución, sin embargo, no es continua, ya que existen dos puntos máximos en las latitudes medias seguidas de una continuación del descenso hacia los polos.

¿Pero a qué se deben las altas precipitaciones en esta zona? La explicación es esta: a medida que los vientos alisios calientes se mueven sobre los océanos tropicales, ganan humedad y cerca del Ecuador, los vientos alisios del Noreste y Sudeste se encuentran. La zona en donde se encuentran estos vientos se denomina zona de convergencia intertropical (ZCIT), que se caracteriza por altos niveles de precipitaciones, ya que en el punto en el que se encuentran estas dos masas de aire, el aire se acumula y el aire caliente húmedo se eleva y se enfría. De esta manera, cuando se llega a la temperatura de punto de rocío, se forman nubes y caen precipitaciones en forma de lluvia.

Este patrón explica el alto nivel de precipitaciones en las regiones tropicales de Asia Oriental, Sudamérica y África, así como el nivel relativamente alto de precipitaciones en el Sudeste de Norteamérica.

Para complementar la información acerca de este tema, lo invitamos a revisar las páginas 58 a la 60 de su Texto base. Es necesario que analice cada una de las imágenes que aquí se exponen, ya que estas le ayudarán a fortalecer sus conocimientos.

2.8. La topografía influye en los patrones locales y las regionales de las precipitaciones

Estimado profesional en formación, es importante que reconozcamos el papel de la topografía en los patrones de precipitaciones regionales y locales, ya que las montañas interceptan el flujo de aire. Cuando una masa de aire alcanza una montaña, asciende, se enfría y se satura con vapor de agua, liberando gran parte de su humedad en altitudes mayores del lado de barlovento. Este fenómeno se denomina sombra de lluvia. Es entonces que a medida que el aire ahora frío y seco desciende por el lado de sotavento vuelve a calentarse y a humedecerse.

El resultado de este fenómeno es que del lado de barlovento de una montaña puede observarse el desarrollo de una vegetación más densa, más fuerte y también diferentes especies de plantas y animales, que la que se encuentra en el lado de sotavento, en las que se observa algunas áreas secas, de condiciones similares a las desérticas (Figura 2.5)



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Figura 2.5 Fenómeno observado en el lado de barlovento y sotavento de una montaña.

Recuperado de:

http://agrega.juntadeandalucia.es/repositorio/28072010/ea/es-an_2010072811_9130111/ODE-a3165554-259e-3c06-b5c2-e07699c4b688/15_fenmenos_meteorolgicos.html)

¿Conoce algún ejemplo real en donde se presente este fenómeno del barlovento y sotavento? Coméntelo a continuación:

………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………

Antes de continuar con el estudio del siguiente epígrafe, es importante que la información que hemos revisado en cada uno de los apartados hasta el momento, esté siendo internalizada en su totalidad, de manera que conforme vayamos avanzando en el estudio los temas sean entendidos. Si hasta el momento algún tema no ha quedado claro, ¡es momento de volver a revisar ese contenido!

2.9. Suceden variaciones irregulares en el clima a escala regional

Hemos analizado que los patrones de variación temporal en el clima, se producen a intervalos regulares y predecibles, sin embargo, no todas las características del sistema climático se producen con tal regularidad. El sistema climático de la Tierra se caracteriza por la variabilidad tanto de las escalas regionales como globales.

Hay que recalcar, que la variabilidad de los sistemas climáticos de la Tierra, funcionan en escalas de tiempo que varían desde algunas décadas hasta decenas de miles de años, originados en diferentes cambios en las entradas de energía en la superficie terrestre.

Una interacción importante, que se enmarca dentro de nuestra realidad y que da paso, a uno de los principales fenómenos climáticos que vive el Ecuador, es la que suscita entre dos componentes del sistema climático: los océanos y la atmósfera. El Niño es el fenómeno que se produce en las aguas de las islas Galápagos (aguas cálidas), actualmente denominado como El Niño-Oscilación Sur (ENOS).

¿Pero qué es lo que ocurre durante el fenómeno de El Niño?

Pues en este fenómeno los vientos alisios se debilitan, reduciendo el flujo de las corrientes de superficie que se dirigen hacia el Este.

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El resultado de esto, es la reducción del afloramiento y el calentamiento de las aguas superficiales del Pacífico Oriental. Las lluvias siguen a las aguas cálidas hacia el Este y dan como resultado inundaciones en algunos países (Perú y Ecuador) y sequías en algunos otros (Indonesia y Australia).

Para complementar la información aquí descrita, es necesario que revise el apartado 3.9 del Texto base (pág. 60 - 62).

2.10. La mayoría de los organismos habita en microclimas

Antes de iniciar el estudio de este tema, es importante definir lo que es un microclima.

En base a este concepto, podemos decir que la luz, el calor, la humedad y el movimiento del aire varían en gran medida desde un lugar del paisaje al otro, lo cual influye en la transferencia de energía térmica, creando una amplia variedad de climas localizados. Estos microclimas definen las condiciones en las que viven los organismos.

Otro factor importante que influye en las condiciones climáticas locales es la topografía, particularmente la orientación (dirección de una ladera). Como por ejemplo, en el hemisferio Norte, las laderas orientadas hacia el Sur reciben más energía solar, mientras que las orientaciones hacia el Norte reciben menos. Estas diferencias de exposición a la radiación solar, tiene un efecto sobre la cantidad de humedad y calor presente.

¿Y en Ecuador ocurre esta recepción diferenciada de radiación solar?

No, porque el ángulo de incidencia de la luz solar, es perpendicular a nuestra superficie durante todo el año, lo cual se traduce en la recepción de una mayor y constante cantidad de radiación solar.

Por ejemplo, en las depresiones del suelo y superficies cóncavas de los valles donde el aire está protegido del viento, también se producen extremos microclimáticos. Esto sucede ya que al calentarse con la luz del sol durante el día y enfriarse durante la noche por la vegetación terrestre, el aire generalmente se estanca. Como resultado, en estos sitios protegidos se registran temperaturas más bajas durante la noche, temperaturas más altas durante el día y humedad relativa más elevada. Si la temperatura disminuye lo suficiente, se forman bolsas de escarcha en estas depresiones.

¡Felicitaciones! ha finalizado el estudio de esta unidad, por lo tanto está en condiciones de contestar la siguiente autoevaluación.

Microclima: Clima local de características distintas a las de la zona en que se encuentra.



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Autoevaluación 2

Estimado profesional en formación, es momento que mida los conocimientos que han adquirido. Para ello, le sugerimos que conteste las siguientes preguntas, mismas que le servirán de repaso para la evaluación presencial. Es recomendable que trabaje solo, sin ayuda de sus anotaciones y posteriormente compruebe sus respuestas con el solucionario. Le recordamos que cualquier duda que surja, la consulte con su tutor.

1. Sin el efecto invernadero, la Tierra sería:

a. mucho más cálido de lo que actualmente es.

b. mucho más fría de lo que actualmente es.

c. de temperaturas uniformes y carecería de temporadas.

2. La radiación fotosintéticamente activa (PAR) incluye longitudes de onda:

a. más corta que la luz visible (luz ultravioleta).

b. dentro del rango de la luz visible.

c. sólo dentro del espectro de luz verde visible.

3. La variación estacional de la radiación solar, la temperatura y la duración del día se debe a:

a. la inclinación del eje de la Tierra.

b. el efecto invernadero.

c. el Efecto Coriolis causado por la rotación de la Tierra sobre su eje.

4. A medida que aumenta la altitud:

a. la presión atmosférica y la temperatura disminuyen.

b. disminuye la presión atmosférica y la temperatura aumenta.

c. aumenta la presión atmosférica y la temperatura.

5. La tasa de enfriamiento adiabático depende de:

a. la cantidad de humedad en el aire.

b. la temperatura del aire.

c. la latitud.

6. Los patrones sistemáticos de movimiento de agua se conocen como:

a. circulaciones.

b. corrientes.

c. los vientos alisios.

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7. La humedad relativa es la:

a. cantidad de presión que ejerce el vapor de agua independiente de la presión de aire seco.

b. temperatura a la que se alcanza la presión de vapor de saturación.

c. cantidad de vapor de agua en el aire respecto a la presión de vapor de saturación.

8. Cuando el aire se eleva sobre una montaña, ¿qué proceso ocurre?:

a. El aire se enfría y tiende a perder humedad en forma de precipitación.

b. El aire se enfría y tiende a ganar la humedad sin precipitar.

c. El aire se calienta y tiende a perder humedad en forma de precipitación.

9. ________ se considera una influencia primaria sobre el microclima.

a. La orientación.

b. La temperatura del suelo.

c. La precipitación.

10. En contraste con pendientes orientadas al norte, las laderas orientadas al sur en el hemisferio norte se caracterizan por:

a. una menor tasa de evaporación.

b. una mayor humedad del suelo.

c. temperaturas de aire inferiores.



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apuntes!

UNIDAD 3: AMBIENTE ACUÁTICO

En la unidad anterior se discutieron ciertos principios importante de cómo el clima está afectado a nuestros ecosistemas y especialmente a las especies.

Es momento de empezar con un ambiente importante dentro de nuestro estudio que es el AMBIENTE ACUATICO. Recuerde que esta Unidad corresponde al capítulo 4 del texto base.

Dentro del capítulo 3 haremos una revisión del agua entre la tierra y la atmósfera, y sobre todo como el agua es un condicionante de desarrollo de los organismos.

Evidentemente el Agua es abundante sobre la mayor parte de la superficie terrestre y dentro del rango de temperaturas habitualmente la encontramos en forma líquida. La temperatura de los organismos en ambientes acuáticos tiende a mantenerse relativamente constante y homogénea (Ricklefs, 1998).

Es importante recordar que el agua tiene una capacidad inmensa para disolver sustancias lo que las hace accesible a los sistemas vivientes.

Generalmente los ecosistemas acuáticos se dividen en dos grandes categorías: aguas saladas o marinas y aguas dulces, estas a su vez se subdividen en varias categorías, de acuerdo a: profundidad/corriente del agua, el sustrato, y el tipo de organismos dominantes (plantas).

Es necesario tomar en cuenta, que todos los ambientes acuáticos de aguas marinas y de aguas dulces están relacionados directa o indirectamente como componentes del ciclo del agua, que es el proceso a través del cual, el agua viaja en una secuencia desde el aire a la tierra y regresa a la atmosfera.

¿Recuerda el ciclo del Agua?, este tema lo analizó en biología. Es momento de recordarlo, revise sus anotaciones. Caso contrario diríjase al Texto base, Capítulo 4.

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Figura 3.1 Representación de proceso de evaporación

Recuperado de: http://water.usgs.gov/edu/watecyclespanish.html.

Una vez que hemos revisado, es momento que observemos en la imagen dentro del ciclo del agua (figura 3.2), existen varios procesos, es importante no olvidar cada uno de ellos, estos consiste en:

- La precipitación: es cualquier producto de la condensación del vapor de agua atmosférico que se deposita en la superficie de la Tierra. Ocurre cuando la atmósfera (que es una gran solución gaseosa) se satura con el vapor de agua, y el agua se condensa y cae de la solución (es decir, precipita). El aire se satura a través de dos procesos: por enfriamiento y añadiendo humedad.

Figura 3.2 Representación del proceso de precipitación.

Recuperado de: http://water.usgs.gov/edu/watecyclespanish.html

Es momento de responder las siguientes preguntas en base a lo revisado y a la Figura 3.2

1. La precipitación que alcanza la superficie de la tierra puede producirse en muchas formas diferentes, como:

¡Muy bien, los identificaste! Estos son: lluvia, lluvia congelada, llovizna, nieve, aguanieve y granizo.



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Recuerda que la precipitación es un componente principal del ciclo hidrológico, y es responsable de depositar la mayor parte del agua dulce en el planeta. Aproximadamente 505000 km³ de agua caen como precipitación cada año, y de ellos 398000 km³ caen sobre los océanos.

Dada el área superficial de la Tierra, eso significa que la precipitación anual promediada globalmente es más o menos de 1 m, y la precipitación anual media sobre los océanos de 1.1 m

- Infiltración: sucede cuando el agua penetra en el suelo, a través de la superficie de la tierra, y queda retenida por ella o alcanza un nivel acuífero incrementando el volumen acumulado anteriormente.

Recordemos que la tasa de infiltración depende del tipo de suelo, la inclinación, la vegetación y la intensidad de la precipitación, reforzaremos estos conceptos revisando el capítulo 4 en las páginas del texto base de la 68 y 69.

Para continuar con nuestra unidad, recordemos que la:

- Evapotranspiración: es el proceso por el cual el agua es transferida desde la superficie terrestre hacia la atmósfera. Incluye tanto la evaporación de agua en forma sólida como líquida directamente del suelo o desde las superficies vegetales vivas

o muertas (rocío, escarcha, lluvia interceptada por la vegetación), como las pérdidas de agua a través de las superficies vegetales, particularmente por las hojas.

Como hemos revisado en el libro base La luz del sol solo puede penetrar en el agua hasta una profundidad de alrededor de 30 metros por debajo de la superficie. La radiación solar penetra en las aguas, hasta determinadas profundidades, dependiendo de los materiales que se encuentran en suspensión y del ángulo de incidencia del rayo luminoso.

Antes de empezar con el tema de la Luz, revisemos un documento muy importante, en el siguiente enlace:

http://www.globimed.net/ficheros/libros/Ecologia/Cap12

Una vez que han revisado el documento es conveniente que resolvamos la siguiente pregunta, es sencilla pero muy importante para sus conocimientos.

1. Hay cuatro rasgos principales de la radiación que tienen relevancia ecológica y evolutiva y que merecen su descripción y estudio:

1. .................................................................................................

2. .................................................................................................

3. ................................................................................................

4. ..................................................................................................

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3.1. La luz

Que es indispensable para la fotosíntesis que realizan las plantas acuáticas, especialmente el fitoplancton. Parte de la luz que penetra en el agua es absorbida selectivamente, es decir, determinadas longitudes de onda penetran más profundamente que otras Figura 3.3. Una parte es desviada o sufre fenómenos de reflexión.

Figura 3.3 Longitudes de luz en el agua.

Recuperado de: http://www.blogodisea.com/las-mareas.html

Por tanto, las condiciones ópticas de las aguas son de importancia primordial para la productividad biológica y el mantenimiento de la vida.

No olvidemos que los factores que determinan la penetración de la luz además de la transparencia de las aguas, son:

- Intensidad luminosa,

- Porcentaje de nubosidad,

- Angulo de incidencia de la luz en la superficie del agua y

- Grado de agitación del agua.

Antes de continuar con este tema, los invitamos a revisar el siguiente enlace, es un documento muy importante

http://www2.uah.es/pedrovillar/Docencia/Ecologia%20Grado%20Biologia/Archivos/Temas/Tema%204%20%20luzALUMNOS.pdf

Este tema es muy importante, les recomendamos hacer un breve resumen de este apartado, es importante para ustedes tener claros estos conceptos.



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3.2. Temperatura del agua, varía según la profundidad

Otro factor clave dentro del ambiente acuático es la Temperatura del agua, como revisamos en el texto base, la energía solar que llega a la superficie de los lagos origina el calentamiento de las masas de agua, de tal manera que a mayor o menor radiación solar, la temperatura de las aguas sube o baja.

Recordemos que si el agua está quieta, las capas superiores se calientan más que las capas de agua profunda. Ello causa una diferencia de temperatura a medida que aumenta la profundidad de la columna de agua y eventualmente se produce una estratificación vertical de las diferentes masas de agua. Es tal vez el factor que más influencia tiene en los lagos, pues determina la densidad, viscosidad y movimiento del agua.

Una parte importante dentro de esta unidad es que:

3.3. El oxígeno se difunde desde la atmósfera a las aguas superficiales

Recordemos que el oxígeno disuelto en el agua proviene de la fotosíntesis que realizan los vegetales con clorofila. Como esta actividad fotosintética es mayor en las capas superiores bien iluminadas, su concentración será mayor a este nivel. En los niveles próximos al fondo, su concentración es mínima debido a los procesos de oxidación de la materia orgánica.

El oxígeno disuelto proviene de la mezcla del agua con el aire ocasionada por el viento, en la mayoría de los casos, principalmente es porque las plantas acuáticas lo liberan en sus procesos de fotosíntesis.

No olviden que el oxígeno no se distribuye uniformemente en las profundidades de los océanos. Un perfil oceánico de oxígeno típico muestra una cantidad máxima en los 10 y 20 m superiores.

Otro factor importante en esta unidad es la acidez y estudiar como:

3.4. Influye sobre los ambientes acuáticos

Como ustedes conocen, el agua está disociada en iones H+ y OH-. Las sales minerales disueltas en el agua se disocian en iones positivos y esta ionización varía de unos compuestos a otros. La medición de acidez y alcalinidad es el pH.

Recuerden que el pH de una solución o del suelo es 7, significa que existe un equilibrio entre los iones; por tanto este valor constituye el punto neutro, el cual corresponde al agua pura (agua destilada). Por debajo de este valor, el pH es ácido y lo será tanto más, se aproxime a 0. Por encima del punto neutro (7), los valores expresan alcalinidad y ésta será más alta cuanto más se aproxime a 14. El pH de los ambientes acuáticos es un elemento que puede ejercer una poderosa influencia en la distribución y en la abundancia de los organismos. Es importante tener en cuenta que el aumento de la acidez puede afectar a los organismos en los procesos fisiológicos.

La temperatura juega un papel importante en la distribución, periodicidad y reproducción de los organismos.

El pH se expresa en la práctica como una escala que va de 1 a 14.

El pH caracteriza si el agua es ácida, básica o neutra.

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Los límites de tolerancia del pH varían según la especie vegetal o animal, pero la mayoría de los organismos no son capaces de sobrevivir y reproducirse en un pH menor a 4.5. Uno de los factores que contribuyen altamente a la incapacidad de los organismos acuáticos para tolerar condiciones de pH bajo, son las altas concentraciones de aluminio de las aguas acidas.

Antes de continuar con este tema, les invitamos a revisar el siguiente enlace, es un documento muy importante

http://www.alicorp.com.pe/ohs_images/nicovita/boletines/1998/bole_9807_02.pdf

Este tema es muy importante, les recomendamos hacer un breve resumen de este apartado, es importante para ustedes tener claros estos conceptos.

Muy bien, recuerden anotar todas sus inquietudes y trasmitirlas a su tutor por medio del Entorno Virtual o llamando en los horarios de tutoría.

Avanzando con el estudio de esta unidad tenemos una parte importante que corresponde al:

3.5. Movimientos de agua

Donde las mareas son los ascensos y descensos periódicos de todas las aguas oceánicas que resultan de la atracción gravitatoria de la Luna y del Sol.

Las mareas alta y baja se alternan en un ciclo continuo. En la mayoría de las costas del mundo se producen dos mareas altas y dos bajas cada día lunar, siendo la duración media de un día lunar 24 horas. Como se muestra en la Figura 3.4. Además existe en el texto base otras figuras que nos permiten observar el movimiento del agua, revisen el texto base capítulo 4 en las páginas 81.

Figura 3.4 Movimiento del mar por la fuerza gravitatoria de la Luna y Sol.

Recuperado de: http://www.blogodisea.com/las-mareas.html



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El área situada entre las líneas de la marea alta y la baja es conocida como Zona Intermareal, a medida que la marea retrocede, las capas más altas donde hay vida quedan expuestas al aire, a grandes oscilaciones de temperatura a radicación solar intensa y a la desecación, perjudicando a los organismos que habitan allí.

Para finalizar esta unidad del capítulo 4 del texto base el ESTUARIO, es un área a lo largo de la costa donde un río se junta al mar. Los estuarios están siempre rodeados de tierras húmedas: ciénagas con pastos halo-tolerantes o pantanos con árboles de raíces aéreas que permanecen dentro del agua la mayor parte del tiempo.

Los estuarios son ricos en energía y nutrientes, posee un gran número de plantas y animales. Esta riqueza se debe en parte a las corrientes de agua dulce y agua salada. Recordemos que los estuarios son críticos para la supervivencia de muchas especies. Miles de pájaros, mamíferos, peces y otros tipos de vida silvestre dependen de los hábitats estuarinos para vivir, alimentarse y reproducirse. Los estuarios proveen puntos ideales para que los pájaros migratorios descansen y se reabastezcan durante sus jornadas.

Muchas especies de peces y crustáceos dependen de las aguas estuarinas como lugares seguros para reproducirse, de aquí el sobrenombre dado a los estuarios de “cunas marinas”. Cientos de organismos marinos, incluyendo peces de alto valor comercial, dependen de los estuarios para algún punto de su desarrollo.

Hemos terminado esta unidad, les felicitamos, sabemos que ha sido larga, pero muy interesante, ha permitido entender un poco más de nuestro ambiente acuático, les invitamos a revisar el texto Base en capítulo 4 y ver los ejemplos en las páginas (68 a la 84).

Muy bien estamos en condiciones de realizar la siguiente autoevaluación.

¡Éxitos!

Las temperaturas de la zona intermareal pueden ascender a 38 ºC cuando se exponen directamente a la luz solar y pueden bajar a 10 ºC en unas pocas horas cuando el

terreno está cubierto por agua.

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PRIMER BIMESTRE

Autoevaluación 3


1. En el ciclo del agua a escala local, los trayectos más importantes son:

a. Evaporación, precipitación, interceptación, infiltración, transpiración y evapotranspiración.

b. Evaporación, precipitación, osmosis y transpiración.

c. Evaporación, precipitación, flotabilidad, cohesión y transpiración.

2. Los átomos individuales de una molécula de agua se mantienen unidos por:

a. Enlaces iónicos.

b. Enlaces de hidrógeno.

c. Enlaces covalentes

3. ¿Cómo afectan las actividades antrópicas al ciclo del agua? Señale una de las principales acciones.

a. La ocupación desmedida de poblaciones humanas de los márgenes de los esteros, han generado contaminación a este medio y la consecuente afección a los procesos que permiten el ciclo del agua.

b. Al remover la cubierta vegetal, el agua fluye sobre el suelo más rápidamente de modo que tiene menos tiempo para absorberse en la superficie. Esto aunado a que las acciones humanas pueden agotar el suministro del agua subterránea, provocan un agotamiento de este recurso, además de la erosión acelerada del suelo.

c. La generación excesiva de desechos y su incorrecto manejo y disposición, provoca la contaminación del recurso suelo y por ende la consecuente afección al ciclo del agua.

4. Imaginemos dos tipos de cultivo: uno levantado sobre alta montaña y otro sobre una superficie plana. En estos suelos, varios factores inciden en su capacidad de infiltración. En base a esto, ¿Cuáles factores cree usted que juegan un papel importante en la tasa de infiltración?

a. Tipo de suelo y vegetación.

b. Tipo de suelo, la inclinación, la vegetación y la intensidad de la precipitación.

c. La cantidad total del agua evaporada de las superficies del suelo y la vegetación.



PRIMER BIMESTRE

5. ¿Cuál es la diferencia principal entre transpiración y evapotranspiración?

a. Que la transpiración es el proceso mediante el cual el agua cambia de estado líquido al gaseoso, desde las superficies internas de la planta hacia la atmósfera y la evapotranspiración por su parte se refiere a la cantidad total de agua evaporada de la superficie del suelo y la transpiración de la vegetación.

b. La transpiración se refiere a la evaporación de agua de la superficie del suelo y la evapotranspiración incluye además a la evaporación de la superficie de la vegetación.

c. Que la transpiración está referida a la cantidad total de agua evaporada de las superficies del suelo y de la vegetación y por el contrario la evapotranspiración hace referencia únicamente a la evaporación de agua desde las superficies internas de la planta hacia la atmósfera.

6. El agua en la atmósfera tiene un papel muy activo climáticamente. A su criterio y en base a lo aprendido ¿Cuáles serían las principales funciones que cumple?

a. Participa entre otros aspectos en la entrada y salida de energía, la redistribución del calor en la atmósfera y el movimiento del agua entre regiones distantes.

b. Participa en la distribución de la humedad en la atmósfera.

c. Participa en la redistribución del calor, así como la humedad en la superficie terrestre.

7. La humedad es la cantidad de agua en estado gaseoso presente en el aire. Para cada temperatura hay una cantidad máxima de agua que puede estar en forma de vapor y esta cantidad aumenta con la temperatura. Por tanto, si intentáramos agregar más vapor de agua al aire, el vapor se condensaría formando agua en estado:

a. Sólido.

b. Líquido

c. Gaseoso

8. El proceso mediante el cual las aguas naturales (lagunas, lagos o mares) aumentan en 1ºC su temperatura se denomina:

a. Calor específico.

b. Energía calórica.

c. Variaciones estacionales.

9. Los animales pequeños, como los zapateros y las arañas de agua, se pueden movilizar a través de la superficie de un estanque, debido a:

a. Viscosidad.

b. Tensión superficial.

c. Cohesión

10. Los organismos acuáticos generalmente requieren menos soporte estructural (por ejemplo: esqueleto), debido a que el agua tiene condiciones altas de:

a. Calor específico.

b. Flotabilidad.

c. Tensión superficial.

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PRIMER BIMESTRE


apuntes!

UNIDAD 4: AMBIENTE TERRESTRE

Antes de iniciar el estudio de esta unidad, recordemos que en la unidad anterior hemos revisado temas referentes a los ambientes acuáticos, mismos que estuvieron principalmente enfocados a las propiedades físicas y químicas del agua. En la presente unidad nos enmarcaremos en las características principales del ambiente terrestre, que influyen directamente en la vida sobre la tierra.

Los temas que revisaremos a continuación, corresponde a la Unidad 5 del Texto base. Tenga presente que la información que a continuación se proporciona, debe ser complementada con los aspectos mencionados en el Texto base.

4.1. La vida terrestre impone constricciones únicas

Para adentrarnos en el estudio de este apartado, es importante reconocer que la transición de la vida acuática a la terrestre trajo consigo una serie de constricciones, una de las más importantes es la desecación.

Una explicación bastante clara, es el hecho que las células vivas, tanto animales como vegetales, contienen un 75 y un 95 por ciento de agua. Salvo el caso que el aire esté saturado de humedad, el agua se evapora de la superficie de las células como resultado del proceso de difusión. Esta agua que se pierde en el aire, es agua que debe reponerse si la célula desea mantenerse hidratada y continuar funcionando. El mantenimiento de este equilibrio hídrico entre los organismos y el ambiente que los rodea ha sido una influencia importante en la evolución de la vida de la tierra.

Este proceso de adaptación de las plantas, puede resumir de la siguiente manera:

Pero la desecación no es la única constricción impuesta por la transición del agua a la tierra. Un ejemplo de esto, es que debido a que el aire es menos denso que el agua, resulta una carga mucho menor para el movimiento de los órganos, aunque aumenta enormemente la limitación impuesta por la fuerza de



PRIMER BIMESTRE

gravedad. En los organismos terrestres, la necesidad de permanecer erguido en contra de la fuerza de gravedad, conduce a una importante dedicación de recursos para materiales estructurales, tales como el esqueleto (en el caso de los animales) y celulosa (en el caso de las plantas).

Siguiendo con el tema, otra característica del ambiente terrestre, es el alto grado de variabilidad, tanto en tiempo como en espacio, ya que las variaciones térmicas en la tierra (aire) son mucho mayores que las del agua. Por lo tanto, las fluctuaciones en la temperatura y humedad ejercen un efecto de corto plazo en los procesos metabólicos y una influencia de largo plazo en la evolución y distribución de las plantas y animales terrestres.

¿Ha entendido este tema? Vuelva a revisar la información en caso no haya quedado claro este proceso de transición de la vida del agua a la tierra.

¡Recuerde que en el texto base se encuentra una descripción más amplia del tema!

4.2. La cubierta vegetal afecta a la distribución vertical de la luz

Para iniciar el estudio de este tema, es importante señalar que la cantidad de luz que logra penetrar la bóveda vegetal y alcanzar el suelo, varía según la cantidad y orientación de las hojas.

La cantidad de luz a determinada profundidad de la bóveda se regula en función del número de hojas que se encuentra en la parte superior. Sin embargo, debido a que las hojas varían de tamaño y forma, el número de hojas no resulta la medida más adecuada para indicar la cantidad.

Tenemos que considerar que debido a que la mayor parte de las hojas son planas, la superficie foliar es la superficie de uno o ambos lados de la hoja. En el caso que las hojas no sean planas, se suele medir la superficie total. Con el fin de cuantificar los cambios en la luz que se producen ante el aumento en la superficie foliar, es necesario definir la superficie foliar por unidad de superficie de suelo (m2 de superficie foliar/m2 de superficie de suelo), lo cual se denomina como el índice de superficie foliar (ISF).

Este índice de superficie foliar se calcula a través de la siguiente fórmula:

De donde,

Superficie de suelo = πr2

De esta manera, por ejemplo:

Es decir, mientras más elevado sea el índice de superficie foliar en un área, menor será la cantidad de luz que alcance dicha superficie.

La cantidad de hojas (densidad del forraje) se expresa en términos de superficie foliar.

Índicedesuperficie foliar=Superficie foliar

superficie desuelo proyectada

Un índice de superficie foliar de 5 (ISF = 5) indica que hay 5 m2 de superficie foliar por cada m2 de suelo.

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PRIMER BIMESTRE

Con base a esta explicación, responda lo siguiente:

Si un árbol de 30 m de altura tiene 20.000 hojas, el área de superficie de las hojas es de 200 m2 y la cantidad de suelo cubierto por el dosel del árbol es 50 m2. ¿Cuál es el valor del índice de área foliar (IAF)?

Continuando con la explicación, otro factor que influye en la atenuación de luz en la bóveda es la orientación de las hojas, ya que el ángulo al que se orienta una hoja en relación con el sol, afecta la cantidad de luz que absorbe. Este ángulo foliar por tanto, influye en la distribución vertical de la luz en la bóveda, así como en la cantidad total de luz que se absorbe y se refleja. Pero este ángulo frente al sol, varía geográficamente y temporalmente en cada lugar (en el transcurso del día y de forma estacional), dando como resultado que los diferentes ángulos foliares presenten mayor eficiencia en la intercepción de la luz en distintos lugares y épocas.

Recuerde que para complementar este tema, debe dirigirse a su Texto base y revisar las páginas 89 a la 91. Las figuras que en este apartado se presentan son de mucha utilidad para comprender mejor lo anteriormente descrito.

4.3. El suelo es el cimiento del que depende la vida terrestre

Para iniciar el estudio de este tema, es importante tener claro un concepto básico, que es: El suelo.

Es así, que el suelo está definido como el medio para el crecimiento de las plantas, el factor principal que controla el destino del agua en los ambientes terrestres, el sistema de reciclaje de la naturaleza, en el que los residuos vegetales y animales se descomponen y se transforma en sus elementos básicos y es el hábitat de una diversa vida animal.

Como se dará cuenta, el suelo es la base de la vida, ¿Se había percatado que el suelo cumple con todas estas funciones?

Igualmente, los edafólogos reconocen al suelo como una unidad o cuerpo tridimensional que posee la longitud, ancho y profundidad. En varios lugares las rocas expuestas se han derrumbado y desmenuzado para producir una capa de detritos no consolidados que cubren las rocas duras y aún sin erosionar. Esta capa no consolidada se denomina regolito y varía en profundidad.

Hemos terminado de revisar algunos aspectos básicos del suelo, en los temas que vienen a continuación ahondaremos en otros aspectos importantes. Recuerde que si durante el estudio tiene alguna duda, puede revisar el contenido de la unidad en el Texto básico y además consultar sus dudas e inquietudes a su tutor.

El suelo es un producto natural formado y sintetizado por la meteorización de rocas y la acción de los organismos vivientes.



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4.4. La formación de suelos comienza con la meteorización

Avanzando con el estudio de este tema, es importante aclarar que la formación de los suelos comienza con la meteorización de las rocas y los minerales. En donde, la meteorización incluye tanto la destrucción mecánica de los materiales rocosos a partículas más pequeñas como su modificación química.

Para una mejor comprensión de lo mencionado, a continuación se define la meteorización mecánica y química:

¿Quedaron claros estos conceptos? Si no han sido comprendidos en su totalidad, le recomendamos que vuelva a leerlos. Puede apoyarse así mismo en la herramienta de Internet e investigar más en cuanto al tema.

4.5. En la formación de suelos participan cinco factores interrelacionados

Es preciso entender que el suelo no es un medio simple y estático, por el contrario, es complejo y dinámico y sus propiedades distintivas se alcanzan de manera lenta a través del tiempo, bajo la acción combinada de los factores y procesos del medio donde se localiza.

De esta manera, para la formación de los suelos, cinco factores independientes resultan importantes:

A continuación describiremos brevemente cada uno de estos, de manera que queden claros:

- La roca madre: Constituye el material del cual se desarrolla el suelo. El carácter físico y la composición química de la roca madre, juegan un importante en la determinación de las propiedades del suelo, principalmente durante las primeras etapas de desarrollo.

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- Los factores bióticos: Las plantas, animales, bacterias y hongos, contribuyen a la formación de los suelos. Las raíces de las plantas sirven no solo para deshacer la roca madre (fomentando el proceso de meteorización) sino también para estabilizar la superficie del suelo, reduciendo de esta manera la erosión. Las raíces bombean los nutrientes desde las profundidades del suelo y los añaden a la superficie. En la superficie del suelo hay microorganismos que descomponen los restos de plantas y animales muertos, convirtiéndolos finalmente en materia orgánica que se incorpora al suelo.

- El clima: Influye en el desarrollo de suelos directa e indirectamente. La temperatura, las precipitaciones y los vientos influyen de forma directa en las reacciones físicas y químicas que se encargan de la descomposición de la roca madre y la posterior lixiviación y movimiento de los materiales meteorizados. El agua es fundamental para el proceso de meteorización química y la temperatura controla la velocidad de las reacciones bioquímicas.

- La topografía: El contorno del terreno, puede afectar la manera en que el clima influye en el proceso de meteorización.

- El tiempo: Es un elemento crucial en la formación de los suelos, ya que todos los factores mencionados se afirman con el tiempo. La formación de los suelos plenamente desarrollados puede requerir entre 2.000 y 20.000 años.

¿Comprendió cómo estos factores intervienen en la formación del suelo? ¿Cuál cree usted que es el factor más relevante?

¡Estupendo! Hemos terminado este apartado. Esperamos que todo haya quedado claro, si no es así, les invitamos a dirigirse a las páginas 94 y 95 de su Texto base. Aquí podrá encontrar una explicación más detallada de los factores anteriormente mencionados.

4.6. El suelo presenta determinadas características físicas únicas

Para continuar con el estudio de esta unidad, es importante conocer que el suelo presenta diferentes propiedades físicas y químicas. Dentro de las propiedades físicas están: el color, la textura, la estructura, la humedad y profundidad, las mismas son variables de un suelo a otro.

A continuación, vamos a definir brevemente cada una de estas:

- El color: es una de las características más fáciles de definir y de las más útiles. Aunque tiene poca influencia en la función del suelo, puede utilizarse para relacionar propiedades físicas y químicas.

- La textura del suelo: es la proporción de partículas de suelo de diferentes tamaños. De acuerdo con el tamaño, las partículas se clasifican en: gravilla, arena, limo y arcilla. Pero al tener la gravilla partículas mayores a 2,0 mm, mismas que no forman parte de la fracción fina del suelo, los suelos se clasifican según la textura cuando se define la proporción de arena, limo y arcilla.

La textura del suelo afecta al espacio poroso del suelo, que juega un papel importante en el movimiento del aire y agua en el mismo y en la penetración de las raíces. En un suelo ideal las partículas forman el 50% del volumen total del suelo, mientras que el otro 50% está formado por espacio poroso (incluye los espacios dentro y entre las partículas de suelo).



PRIMER BIMESTRE

Es importante mencionar que las partículas de arena hacen a los terrenos porosos, lo cual permite el paso de agua, pero si se encuentran en exceso los vuelven secos y no aptos para la agricultura (Méndez, 1998). Por su parte, los suelos que presentan demasiada cantidad de limo suelen ser muy erosionables, al contrario de los suelos con arcillas, cuya unión con materia orgánica, sostiene la fertilidad del suelo, determina la acidez, da al suelo su cohesión y proporciona la capacidad de retención del agua (Méndez, 1998).

- La estructura del suelo: Se refiere a la distribución de los macroagregados de la fase sólida o de las partículas elementales minerales o de los coloides orgánicos y los cationes de hierro y calcio (Méndez, 1998).

- La profundidad del suelo: varía en los diferentes paisajes, de acuerdo con la pendiente, la meteorización, la roca madre y la vegetación.

¿Ha quedado claro a que se refiere cada una de estas propiedades? Es preciso, que para ello se dirija a su Texto base y revise el apartado 5.6 (pág. 95 y 96). Aquí se complementa la información anteriormente descrita y además se presenta una figura muy interesante en donde se representa las texturas del suelo, en el cual se indican los porcentajes de arcilla, limo y arena en las clases de textura del suelo básicas.

4.7. El suelo presenta capas horizontales u horizontes

Continuando con la gran temática de El suelo, como ya es de su conocimiento este se desarrolla a partir de la roca madre. Debido a los diferentes procesos que aquí se suscitan, hay modificaciones en el mismo, que van desde la superficie hacia abajo, lo cual da lugar a la formación de capaz horizontales que presentan diferentes características físicas, químicas y biológicas.

¿Ha escuchado hablar sobre los horizontes del suelo?, pues bien si hacemos un corte perpendicular en el suelo, se puede observar cuatro horizontes: O, A, B y C (Figura 4.1).

Figura 4.1 Horizonte del suelo.

Recuperado de: http://wegc203116.uni-graz.at/meted/hydro/basic/Runoff_es/print_version/04-soilproperties.htm

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PRIMER BIMESTRE

Para clarificar a que se refiere cada uno de estos, a continuación se presenta una breve explicación:

- Horizonte O: Se compone de las plantas y animales que están siendo reducidos a materia orgánica, finalmente por el proceso de humificación. Este horizonte continuamente se erosiona y al filtrarse el agua, disuelve las diversas sustancias presentes en el mantillo o humus, llevándolas a las capas más profundas (Méndez, 1998).

- Horizonte A: Se denomina con frecuencia la capa superior del suelo. Se trata de la primera de las capas que se componen en gran parte de suelo mineral que provienen de la roca madre. En este horizonte, la materia orgánica lixiviada desde arriba se acumula en el suelo mineral. La acumulación de materia orgánica habitualmente hace que este horizonte sea más oscuro, lo que lo diferencia de las capas de suelo inferiores.

- Horizonte B: Se denomina subsuelo. Presenta acumulaciones de partículas minerales como arcilla y sales, debido a la lixiviación de la capa superior del suelo (iluviación). Este horizonte cuenta con una estructura más densa que el horizonte A, lo que hace difícil que las plantas extiendan sus raíces.

- Horizonte C: Es el material no consolidado que yace debajo del subsuelo y por lo general está compuesto del material original a partir del que se desarrolla del suelo.

A partir de esta información, ¿Podría usted diferenciar en el campo, en donde se presente un corte transversal en el suelo, los horizontes del mismo?

4.8. La capacidad de retención de humedad es una característica esencial del suelo

Para este tema es necesario recordar que el agua se transporta por efectos de la gravedad a los espacios abiertos en el suelo y que el tamaño de las partículas de suelo y la correspondiente distribución determina la cantidad de agua que puede entrar.

En cuanto a esta temática vamos a revisar algunos conceptos importantes, que serán de mucha utilidad:

- Suelos saturados: Cuando la cantidad de agua excede la capacidad de retención del espacio poroso.

- Capacidad de campo: Cuando en un suelo el agua llena todos los espacios porosos y se retiene allí mediante fuerzas capilares internas.

- Agua capilar: Es el agua retenida en las partículas de suelo mediante fuerzas capilares.

- Punto de marchitamiento: Ocurre cuando en un suelo, el nivel de humedad se reduce a un punto en el que las plantas ya no pueden extraer agua.

- Capacidad de agua disponible (CAD): Se denomina a la cantidad de agua que retiene el suelo entre la capacidad de campo y el punto de marchitamiento. La CAD proporciona una estimación del agua disponible para que absorban las plantas.

¿Ha comprendido estos conceptos? Si es necesario vuelva a revisarlos. Esto le será muy útil para su formación.



PRIMER BIMESTRE

Es importante denotar que tanto la capacidad de campo como el punto de marchitamiento de un suelo se ven afectados por la textura del suelo.

Para fortalecer estos conocimientos, lo invitamos a revisar el Texto base (pág. 97 y 98). Es necesario que analice las figuras aquí dispuestas, ya que estas le ayudarán a despejar sus dudas.

4.9. La capacidad de intercambio iónico es importante para la fertilidad del suelo

Para adentrarnos en el estudio de este tema, es importante señalar que los elementos químicos presentes en el suelo, se disuelven en el agua aquí presente para formar una solución. Estos nutrientes intercambiables se retienen en el suelo mediante la simple atracción de partículas con cargas opuestas y se encuentran en un permanente intercambio con la disolución del suelo.

En el suelo, se dispone de elementos y compuestos químicos, tanto cationes (calcio, magnesio y el amonio) como aniones (el nitrato y el sulfato). La capacidad de estos iones de enlazarse con la superficie de las partículas de suelo depende del número de sitios con carga positiva o negativa que haya en el suelo.

De esta manera, la cantidad total de sitios con carga en las partículas de suelo, en determinado volumen de suelo se denomina capacidad de intercambio iónico. Se denomina coloides, a la presencia de partículas con carga negativa en el suelo. El número total de sitios con carga negativa, ubicados en el borde delantero de las partículas de arcilla y materia orgánica del suelo se denomina capacidad de intercambio catiónico (CIC).

Estimado profesional en formación ¿Sabía que las cargas negativas permiten que el suelo evite la lixiviación de los cationes de nutrientes de carga positiva?

De esta manera como hay una cantidad significativamente menor de sitios con carga positiva en el suelo, los aniones tales como el nitrato y fosfato, no se retienen en los sitios de intercambio de los suelos, sino que tienden a lixiviarse con rapidez si las plantas no los absorben.

Para clarificar este apartado, los invitamos a revisar su Texto base, el apartado 5.9 (págs. 98 y 99). Aquí podrá reforzar sus conocimientos.

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PRIMER BIMESTRE

4.10. Los procesos básicos de formación de suelo producen diferentes suelos

Para finalizar el estudio de esta unidad, vamos a analizar como por las diferencias regionales (geología, clima y vegetación), se da lugar a la formación de suelos con diferentes características.

La clasificación más general de los suelos es el orden. Los doce órdenes principales son:

Entisoles Alfisoles Mollisoles Andisoles

Vertisoles Ultisoles Espodosoles Oxisoles

Inceptisoles Aridisoles Histosoles Gelisoles

Para entender a qué se refiere cada uno de estos órdenes, puede revisar en su Texto base, la Figura 5.11 (pág. 100 y 101).

A continuación se presentan los procesos que participan en la formación de suelos:

- La laterización: es un proceso que ocurre con frecuencia en los suelos que se desarrollan en los ambientes húmedos de regiones tropicales y subtropicales. Los movimientos de grandes cantidades de agua por el suelo ocasionan una importante lixiviación y la mayor parte de los compuestos y nutrientes que se producen mediante el proceso de meteorización se transportan fuera del perfil del suelo si las plantas no lo absorben.

- La calcificación: se produce cuando la evaporación y absorción de agua por plantas, exceden el nivel de precipitaciones. Debido a esto se observa un movimiento ascendente de las sales alcalinas disueltas, típicamente del carbonato de calcio, de las aguas subterráneas. A mismo tiempo, la infiltración de agua de la superficie produce un movimiento descendiente de las sales, dando como resultado la deposición y formación de estos depósitos en el horizonte B.

- La salinización: constituye un proceso que funciona de manera similar a la calcificación, aunque se produce en climas mucho más secos. Difiere de la calcificación en el sentido que los depósitos de sal se desarrollan en la superficie o cerca de ella.

- La podsolización: surge en los climas frescos y húmedos de las regiones de mediana latitud en donde predomina la vegetación de coníferas. La materia orgánica de las coníferas crea condiciones fuertemente ácidas. La disolución ácida del suelo fomenta el proceso de lixiviación, lo que conduce a la eliminación de cationes y compuesto de hierro y aluminio del horizonte A.

- La gleyzación: se produce en regiones con altos niveles de precipitaciones o tierras bajas que carecen de un drenaje adecuado. Las condiciones húmedas permanentes ralentizan la descomposición de la materia orgánica, por parte de los descomponedores (bacterias y hongos), lo que permite que la materia se acumule en las capas superiores del suelo.



PRIMER BIMESTRE

¿Quedó clara esta explicación sobre los procesos que participan en la formación de los suelos? Si es necesario, vuelva a revisar esta información, de manera que sea totalmente entendida.

¡Excelente! Ha concluido el estudio de esta unidad y el último tema de este primer bimestre. Realice la Autoevaluación para comprobar sus conocimientos.

Si algún tema ha quedado poco claro, es momento de volver a revisarlo. Apóyese en el Texto base así como en su cuaderno de apuntes. Esto asegurará un mejor apoderamiento del conocimiento.

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PRIMER BIMESTRE

Autoevaluación 4

Estimado profesional en formación, es momento que mida los conocimientos han adquirido. Para ello, le sugerimos que conteste las siguientes preguntas, mismas que le servirán de repaso para la evaluación presencial. Es recomendable que trabaje solo, sin ayuda de sus anotaciones y posteriormente compruebe sus respuestas con el solucionario. Le recordamos que cualquier duda que surja, la consulte con su tutor.

1. Los organismos que viven en los sistemas acuáticos experimentan limitadas fluctuaciones de temperatura, debido a que el agua tiene:

a. alto calor específico.

b. alta viscosidad.

c. alta tensión superficial.

2. La disponibilidad de luz dentro de un bosque es más bajo en:

a. la capa de dosel.

b. La capa del estrato medio.

c. la capa de tierra.

3. El suelo se forma a partir de la capa de escombros no consolidado que cubre a las rocas duras y aún sin erosionar. Esto se denomina como:

a. regolito.

b. tierra vegetal.

c. marga.

4. La destrucción mecánica y/o modificación química de la roca, en partículas más pequeñas se denomina:

a. lixiviación.

b. mineralización.

c. meteorización.

5. ¿Cuál de las siguientes afirmaciones es incorrecta?

a. La topografía afecta a la erosión de la roca madre.

b. El suelo se desarrolla muy rápidamente, dentro de varios años.

c. Las plantas se mueven los nutrientes de las profundidades de la tierra a la superficie.

6. Las partículas más pequeñas presentes en el suelo se conocen como:

a. arcilla.

b. grava.

c. arena.



PRIMER BIMESTRE

7. El horizonte del suelo en el cual se lixivian partículas minerales, tales como arcilla y las sales tienden a acumularse, se denomina:

a. horizonte A.

b. horizonte B.

c. horizonte C.

8. Cuando la cantidad de agua en el suelo es superior a la que el espacio poroso puede contener, se hace referencia a un suelo:

a. que ha alcanzado la capacidad de campo.

b. en el punto de marchitamiento.

c. saturado.

9. La capacidad de agua disponible, es mayor para los suelos:

a. arcillosos.

b. limosos.

c. franco arcillosos intermedios.

10. El aluminio es tóxico para las plantas debido a que:

a. se destruye la clorofila en las hojas, por lo que se reduce la tasa de fotosíntesis.

b. se hace daños a las raíces, lo que reduce la absorción de nutrientes.

c. Se inhibe la mitosis en los tejidos meristemáticos, lo que genera la reducción del crecimiento de los tallos.

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SEGUNDO BIMESTRE

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SEGUNDO BIMESTRE

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SEGUNDO BIMESTRE

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SEGUNDO BIMESTRE


apuntes!

UNIDAD 5: ADAPTACIÓN Y EVOLUCIÓN

Es hora de empezar con el estudio del Segundo Bimestre que corresponde al Capítulo 2 del texto base, antes de iniciar nuestro tema central recordemos que era SELECCIÓN NATURAL, siendo esta la base de todo el cambio evolutivo. No olvidemos que es el proceso a través del cual, los organismos mejor adaptados desplazan a los menos adaptados mediante la acumulación lenta de cambios genéticos favorables en la población a lo largo de las generaciones.

Como describió Charles Darwin la selección natural es producto de dos condiciones:

1. La variación entre los individuos de una población de alguna característica o rasgo es heredable.

2. Que la variación de la característica conduzca a diferencias entre los individuos en cuanto a la supervivencia y la reproducción.

Otra parte importante dentro de este capítulo es la eficacia biológica, la cual se mide como la contribución de un individuo a la siguiente generación de la población. La eficacia biológica es un carácter cuantitativo que engloba a muchos otros relacionados con: la supervivencia del más apto y la reproducción diferencial de los distintos genotipos o alelos. Los individuos más aptos tienen mayor probabilidad de sobrevivir hasta la edad reproductora y, por tanto, de dejar descendientes a las siguientes generaciones.

Una vez revisado los conceptos básicos de la selección natural, les invitamos a leer el ejemplo propuesto por Peter y Rosemary en el capítulo 2 en las páginas 18 y 19 del texto base, el cual es muy interesante.

Este tema es muy importante, les recomendamos hacer un breve resumen de los ejemplos, les ayudarán a reforzar los conocimientos

Una vez que se ha conocido la terminología y hemos revisados algunos ejemplos de selección natural, es momento de repasar los tipos de selección. Estos son:

- Selección direccional:

La selección direccional es aquella que tiende a modificar la media de la población favoreciendo a los individuos con fenotipos más extremos en algún sentido, como se observa en la gráfica.

- Selección estabilizadora

61



SEGUNDO BIMESTRE

La selección estabilizadora tiende a reducir la variación y favorece a los individuos de fenotipo intermedio, como se observa en la gráfica.

- Selección disruptiva o selección balanceada

La selección disruptiva tiende a aumentar la variabilidad intra-poblacional y, para ello, favorece a los individuos en ambos extremos de la distribución fenotípica, como se observa en la gráfica. Este proceso puede causar una discontinuidad en la distribución y una distribución bimodal.

Figura 5.1 Representación de los tipos de selección natural.

Recuperado de: https://sites.google.com/site/preupsubiologia/tiposdeseleccion011.jpg

Una vez que tenemos claros los conceptos, es hora de revisar los ejemplos del texto base del capítulo 2 en las páginas 20, 21 y 22. Recuerden que si tienen dudas deben consultar con su tutor, a través del EVA o demás herramientas.

Muy bien, para continuar con nuestro repaso, les invitamos a ver el siguiente video muy interesante sobre el tema de evolución y adaptación.

http://vimeo.com/28810841

En esta animación se muestran los 3 tipos considerados habitualmente de Selección Natural de fenotipos florales mediada por polinizadores: Selección direccional, Selección estabilizadora y Selección disruptiva.

Cada uno de los tipos de selección depende del fenotipo de flor seleccionado por los polinizadores. Hay flores con espolones, en los que se encuentra el néctar, más o menos largos. Además, hay polinizadores con probóscides más o menos largas. El fenotipo floral seleccionado sobrevive en detrimento del resto de fenotipos no seleccionados.

5.1. La heredabilidad, es una característica esencial de la selección natural

Recordemos que la selección natural exige que la característica sea heredable o que pueda transmitirse del progenitor a la descendencia. Un claro ejemplo de la transmisión de características de una generación



SEGUNDO BIMESTRE

de plantas de guisantes es la propuesta por Mendel (1822-1884). Este ejemplo lo podemos revisar en el texto en las páginas 25 y 26 de la Unidad 2.

En este capítulo también estudiaremos los genes los cuales son muy importante en los proceso de evolución, este tema se centrará en:

5.2. Los genes son las unidades de la herencia

Es hora de recordar que las unidades de herencia son los genes contenidos en los cromosomas. Las formas alternativas de un gen se denominan alelos. Los individuos que poseen pares iguales de alelos son homocigotos, mientras que los que presentan alelos diferentes se llaman heterocigotos.

Figura 5.2 Representación de alelos homocigotos y heterocigotos.

Recuperado de: http://uaem-g0712.blogspot.com/2009/12/homocigoto-heterocigoto-y.html

En el caso de los heterocigotos, el alelo que se expresa es el dominante, mientras que el que no se expresa se denomina el recesivo. La suma de la información heredable que porta cada individuo es el genotipo. Su expresión física, sobre la cual actúa la selección natural, es el fenotipo. El rango de expresiones fenotípicas en diferentes condiciones ambientales se denomina plasticidad fenotípica.

Muy bien, para continuar con nuestro repaso, les invitamos a ver este interesante video sobre el tema de evolución y adaptación.

http://www.youtube.com/watch?v=delPtH6UobY

Una vez visto este interesante video es conveniente que resolvamos la siguiente pregunta. Es sencilla pero muy importante para sus conocimientos.

¿Cuáles son los resultados de los cruzamientos de las moscas con respecto a las alas?

...............................................................................................

...............................................................................................

63



SEGUNDO BIMESTRE

Recuerden que los resultados dependerán de la información genética que sea trasmitida a la nueva generación.

El Genotipo de un organismo corresponde a su constitución genética es decir al conjunto de los genes que ha heredado incluye todas las características que influyen en la estructura y el funcionamiento de un organismo (Ricklefs, 1998).

Recuperado de:

https://www.pressenza.com/2013/06/us-supreme-court-

genes-cannot-be-patented/

Un fenotipo es cualquier expresión externa en las características o rasgo observable. Los fenotipos resultan de la expresión de los genes de un organismo, así como de la influencia de los factores ambientales, y de las posibles interacciones entre ambos (Ricklefs, 1998).

Recuperado de:

http://www.investigacionyciencia.es/files/8543.jpg

Finalmente un tema importante que no debemos dejar de revisar es la Plasticidad fenotípica, que es la capacidad de un organismo para cambiar su fenotipo en respuesta a los cambios en el medio ambiente.

Este término fue utilizado originalmente para describir los efectos de desarrollo de los caracteres morfológicos, pero ahora se utiliza más ampliamente para describir todas las respuestas fenotípicas a los cambios ambientales, como por ejemplo:

Recuperado de:

http://www.fenotipo.com/interaccin_entre_genotipo_y_ambiente

Plasticidad fenotípica en plantas incluye la asignación de más recursos a las raíces en suelos que contienen bajas concentraciones de nutrientes y la alteración del tamaño de la hoja y el grosor.

Antes de continuar con este tema, les invitamos a revisar el siguiente enlace, es un documento muy interesante.

http://www.euv.cl/archivos_pdf/libros_nuevos/fisiologia_ecologica_cap1.pdf



SEGUNDO BIMESTRE

Les recomendamos hacer un breve resumen de este apartado, es importante para ustedes tener claros estos conceptos.

5.3. La variación genética es el ingrediente esencial para la selección natural

Es momento de analizar la variación genética que es una condición previa a la selección: sin variación no puede haber ni selección ni evolución. En las poblaciones biológicas la variación se genera continuamente, de modo que la selección suele disponer de materia prima sobre la que poder actuar. Hoy sabemos que la fuente última de variación genética en las poblaciones es la mutación, siendo una mutación cualquier cambio estable en la información genética de un organismo.

Recuperado de:

http://cienciasalcantara.blogia.com/upload/20081128180943-uccellidarw.jpg

La mutación no puede generar nuevas adaptaciones porque no tiene dirección, es decir, los cambios que produce una mutación en el organismo no tienen ninguna relación directa con el éxito o la eficacia de los organismos que la sufren. La variación por mutación es azarosa. La selección es el proceso ordenador mediante el que se escogerán, de entre todas las variantes existentes en un momento dado, aquellas que sean útiles en términos de reproducción y supervivencia para el organismo (Barbadilla, 2000).

Los links que se presentan a continuación son algunos videos, en donde se muestran procesos de selección natural. Es importante que los revisen.

https://www.youtube.com/watch?v=L3i9l4XDIE4; https://www.youtube.com/watch?v=gvziqdfFOqk

Una vez visto estos interesantes videos es conveniente que resolvamos la siguiente pregunta, es sencilla pero muy importante para sus conocimientos.

¿Qué rasgo evolucionó de los pinzones?

..........................................................................................................

Recuerden, que como se observa en el video, los recursos disponibles en las islas fue el factor más importante de evolución para los pinzones.

Avancemos con el estudio del contenido de este capítulo, donde la temática se centra en:

65



SEGUNDO BIMESTRE

5.4. La evolución es una modificación en la frecuencia genética

Recordando que la evolución biológica se refiere al proceso continuo de transformación de las especies a través de cambios producidos en sucesivas generaciones, y que se ve reflejado en el cambio de las frecuencias alélicas de una población.

Recuperado de:

http://hominizate.wordpress.com/

Generalmente se denomina evolución a cualquier proceso de cambio en el tiempo. En el contexto de las Ciencias de la vida, la evolución es un cambio en el perfil genético de una población de individuos, que puede llevar a la aparición de nuevas especies, a la adaptación a distintos ambientes o a la aparición de novedades evolutivas.

A menudo existe cierta confusión entre hecho evolutivo y teoría de la evolución. Se denomina hecho evolutivo al hecho científico de que los seres vivos están emparentados entre sí y han ido transformándose a lo largo del tiempo. La teoría de la evolución es el modelo científico que describe la transformación y diversificación evolutivas y explica sus causas.

Charles Darwin y Alfred Russel Wallace propusieron la selección natural como principal mecanismo de la evolución. Actualmente, la teoría de la evolución combina las propuestas de Darwin y Wallace con las leyes de Mendel y otros avances genéticos posteriores; por eso es llamada Síntesis Moderna o Teoría Sintética.

En el seno de esta teoría, la evolución se define como un cambio en la frecuencia de los alelos en una población a lo largo de las generaciones. Este cambio puede ser causado por una cantidad de mecanismos diferentes: selección natural, deriva genética, mutación, migración (flujo genético), etc.

5.5. El proceso de especiación incluye el desarrollo del aislamiento reproductivo

Recuperado de:

http://cienciasalcantara.blogia.com/upload/20081128180943-uccellidarw.jpg

Aunque las especies son identificadas en la vida cotidiana por su apariencia pero no con individuos de otras especies diferentes. Las propiedades biológicas que impiden el apareamiento se llaman mecanismos de aislamiento reproductivo aquellos que impiden la fecundación del óvulo estacionales mecánicos y gaméticos; postcigóticos de manera que no pueda dejar descendencia y algo fundamental a tener en cuenta para su distinción: los individuos de una misma especie son capaces de cruzarse entre sí y se pueden clasificar en dos grupos:

Precigóticos, aquellos que impiden la fecundación del óvulo, y que pueden ser ecológicos, estacionales, conductuales, mecánicos y gaméticos; y Postcigóticos, los que interfieren en el desarrollo del individuo o lo hacen estéril, de manera que no pueda dejar descendencia, pudiendo ser la inviabilidad y la esterilidad de los híbridos.



SEGUNDO BIMESTRE

Otro tipo de Aislamiento es el Ecológico. A veces individuos que ocupan el mismo territorio viven en diferentes hábitats y por tanto no tienen oportunidad de cruzarse.

Recuperado de: http://evolutionibus.eresmas.net/aislamiento.html

Para concluir este capítulo es importante revisar los conceptos de rangos de tolerancia, este apartado no se encuentra en el texto base, pero ustedes pueden revisar materiales de apoyo subidos por su tutor en el entorno virtual, o revisar la Ecología de Krebs

5.6. Rangos de Tolerancia

Dentro de los rangos de tolerancia existe la manera en que diferentes especies se “ajustan” a condiciones ambientales diferentes. Muchos de estos casos se ven a través de observaciones de campo (observaciones de cosas como existen en la naturaleza en contraposición a experimentos de laboratorio), donde podemos llegar a la conclusión que especies diferentes de plantas varían grandemente en cuanto a su tolerancia (capacidad para soportar) a diferentes factores abióticos. Esta hipótesis ha sido examinada y verificada a través de experimentos llamados “pruebas de estrés”.

Por ejemplo se cultivan plantas en una serie de cámaras en la que pueden controlarse todos los factores abióticos; de esta manera, el factor simple que estudiamos puede variarse de manera sistemática mientras que todos los demás factores se mantienen constante.

En este ejemplo, mantenemos la luz, el suelo, el agua y otros con iguales valores en todas las cámaras pero variamos la temperatura de una cámara a otra (para así distinguir el efecto de la temperatura de los demás factores).

Los resultados muestran que, partiendo desde un valor bajo, a medida que se eleva la temperatura las plantas crecen mejor hasta alcanzar una tasa máxima de crecimiento. Sin embargo, si se sigue elevando la temperatura las plantas empiezan a mostrar estrés: no crecen bien, sufren daños, y finalmente mueren.

La temperatura a la cual se presenta la máxima tasa de crecimiento se llama la temperatura óptima. La gama o rango de temperatura dentro del cual hay crecimiento se llama el rango o gama de tolerancia (para la temperatura). Las temperaturas por debajo o por encima de las cuales las plantas no crecen se llaman los límites de tolerancia.

67



SEGUNDO BIMESTRE

Figura 5.3 Representación de la tolerancia de las especies vegetales.

Recuperado de:

http://aperradosupv2012.blogspot.com/2012/09/ley-de-la-tolerancia-1913.html

Experimentos similares han sido realizados con la mayoría de los demás factores abióticos. Para cada factor estudiado, los resultados siguen el mismo patrón general: Hay un óptimo, que permite el máximo crecimiento, un rango de tolerancia fuera del cual hay un crecimiento menos vigoroso, y límites por debajo o por encima de los cuales la planta no puede sobrevivir.

Muy bien, hemos terminado este capítulo es hora de anotar todas sus inquietudes y trasmitirlas a su tutor por medio del Entorno Virtual o llamando en los horarios de tutoría.

Una vez concluido estos temas, es necesario llevarlos a la práctica a través de la autoevaluación.



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Autoevaluación 5

Estimado profesional en formación, es momento que mida los conocimientos han adquirido. Para ello, le sugerimos que conteste las siguientes preguntas, mismas que le servirán de repaso para la evaluación presencial. Es recomendable que trabaje solo, sin ayuda de sus anotaciones y posteriormente compruebe sus respuestas con el solucionario. Le recordamos que cualquier duda que surja, la consulte con su tutor.

1. El mecanismo de la evolución propuesta por Charles Darwin en El origen de las especies es:

a. aclimatación.

b. la selección natural.

c. la herencia adquirida

2. La aptitud de un individuo se mide por

a. la proporción de alelos heterocigotos dentro de su genoma.

b. su tamaño corporal.

c. la contribución proporcional que supone para las generaciones futuras.

3. Los rasgos específicos de un organismo en particular que le permite sobrevivir, crecer y reproducirse en un entorno determinado se llaman:

a. mutaciones.

b. los genes.

c. adaptaciones.

4. Un gen es:

a. un tramo de ADN que codifica una cadena polipeptídica (secuencia de aminoácidos).

b. un organismo microscópico, filiforme dentro de una célula.

c. cualquier rasgo de comportamiento, morfológicos o fisiológicos hereditario de un organismo.

d.

5. Las formas alternativas de un gen se llama:

a. cromosomas.

b. loci.

c. alelos.

6. ¿Cuál de las siguientes características es un ejemplo de un rasgo cualitativo?

a. color de la flor

b. la longitud del brazo

c. el peso corporal

69



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7. El pool genético se refiere a toda la información genética dentro de una:

a. célula.

b. individuo.

c. de la población.

8. Los investigadores Romero y Peter Grant han descubierto que el tamaño frecuente del pico de las poblaciones de pinzón mediano terrestre, de las Islas Galápagos varía con todo lo siguiente, excepto:

a. las precipitaciones.

b. la dureza de la semilla.

c. color de la semilla.

9. El tipo de selección natural en el que el valor promedio del rasgo se altera a favor de un extremo y en contra del otro se denomina:

a. Selección estabilizadora.

b. Selección direccional.

c. Selección disruptiva

10. Los métodos por los cuales las distintas especies se diferencian unas de otras se denominan:

a. Mecanismos de aislamiento

b. Mecanismos morfológicos

c. Mecanismos fisiológicos



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apuntes!

UNIDAD 6: ADAPTACIONES VEGETALES AL MEDIO AMBIENTE

Para continuar con el estudio de las adaptaciones, en la presente unidad vamos a estudiar las adaptaciones vegetales. Bajo esta temática, es importante reconocer que la vida en el planeta se basa en el carbono, lo que significa que todos los seres vivos estamos compuestos por moléculas complejas construidas sobre una estructura de átomos de carbono. De esta manera, la principal fuente de carbono a partir de la que se construye la vida es el dióxido de carbono (CO

2) de la atmósfera.

Es importante recordarle, que los temas que revisaremos a continuación, corresponden a la Unidad 6 del Texto base. Por tanto, es indispensable que usted complemente su estudio con la información del texto, de esta manera aseguraremos el aprendizaje.

6.1. La fotosíntesis es la conversión de dióxido de carbono en monosacáridos

Vamos a iniciar el estudio de esta unidad, para esto es necesario recordar que los árboles utilizan la radiación solar incidente para sintetizar compuestos orgánicos a partir del CO2 atmosférico, agua y nutrientes del suelo o retranslocados desde otros órganos de la planta, mediante el proceso de la fotosíntesis. Y ¿En qué son utilizados estos compuestos sintetizados?, pues estos son utilizados para mantener los propios tejidos de la planta, para mantener las reservas de carbohidratos o para formar nuevos tejidos y crecer.

A continuación se presenta un concepto bastante claro, de lo que es la fotosíntesis. Este les ayudará a entender mejor este proceso.

De esta manera, la cantidad de carbono fijado en la fotosíntesis es controlada principalmente por la radiación incidente y la temperatura, y es limitada por la disponibilidad de agua y de nutrientes. La temperatura controla directamente las tasas de producción bruta y respiración ya que la actividad de las enzimas implicadas en estos procesos depende de la temperatura. De toda la radiación incidente sobre una hoja, sólo los fotones cuya longitud de onda está comprendida entre los 400 y los 700 nm resultan útiles para la fotosíntesis. El flujo de fotones fotosintéticos (PPF) es absorbido por las hojas, constituye la fuente de energía utilizada en la fotosíntesis y determina la tasa de asimilación del CO2.

¿Está claro a que se refiere el proceso de la fotosíntesis? Le proponemos como ejercicio práctico resumir a que se refiere este importante proceso.

Fotosíntesis: proceso mediante el cual la energía procedente del sol, en forma de radiación de onda corta (radiación fotosintéticamente activa - PAR) es aprovechada para producir una serie de reacciones químicas que resultan en la fijación de CO

2 en

los carbohidratos (monosacáridos) y en la libertad de oxígeno (O2) como

subproducto.

71



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Continuando con la explicación, es importante señalar que la fotosíntesis se puede separar en dos procesos, frecuentemente mencionados como reacciones en presencia de luz y en la oscuridad. Por una parte, las reacciones lumínicas comienzan con la reacción fotoquímica inicial, en la que la clorofila atrapa la energía de la luz en las células del cloroplasto. La absorción de un fotón de luz eleva el nivel de la energía de la molécula de clorofila, la cual no es estable y los electrones regresan rápidamente a su estado fundamental, liberando así la energía del fotón absorbido. Esta energía se transfiere a otra molécula receptora para dar como resultado un proceso denominado transporte fotosintético de electrones. Este proceso produce la síntesis de trifosfato de adenosina (ATP) que junto con el NADPH (reductor fuerte producido en las reaccione en presencia de luz), son esenciales para el segundo paso de la fotosíntesis: las reacciones en la oscuridad. En estas reacciones, el CO

2 se incorpora bioquímicamente

en los monosacáridos, no requieren directamente la presencia de la luz solar, pero dependen de los productos de las reacciones lumínicas.

Antes de continuar, le proponemos resumir a través de un cuadro sinóptico los dos procesos de la fotosíntesis.

Ahora bien, el proceso mediante el cual se incorpora el CO2 en los monosacáridos comienza en la mayoría

de los vegetales cuando una molécula de ribulosa bisfosfato (RuBP) de cinco carbonos se combina con CO

2 para formar dos moléculas de un compuesto de tres carbonos llamado fosfoglicolato (3-PGA). Esta

reacción se denomina carboxilación y es catalizada por la enzima rubisco.

La ruta fotosintética que comprende la fijación inicial de CO2 en los PGA de tres carbonos se denomina

Ciclo de Calvin-Benson o ciclo C3. Los vegetales que lo emplean se conocen como vegetales C

3.



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Hemos concluido la revisión de este tema. Para reforzar los conocimientos adquiridos, es necesario que se dirija a su Texto base (páginas 109 – 110) de manera que despeje cualquier duda. Tenga presente que el análisis de las figuras es de suma importancia para que comprenda la información.

6.2. La luz que recibe un vegetal influye en su actividad fotosintética

Tenemos que recalcar que la radiación solar proporciona la energía necesaria para la conversión del CO

2 en monosacárido. Es así, que la disponibilidad de luz de la hoja (PAR) influirá directamente en la

velocidad en la que se produce la fotosíntesis

Para comprender mejor esta temática, es preciso que comprendamos los siguientes conceptos:

- Punto de compensación de luz: se refiere a la cantidad de luz en el que ocurre el este proceso: a medida que se disminuye la cantidad de luz, la tasa de captación de carbono en la fotosíntesis disminuirá hasta un nivel en el que iguale la tasa de pérdida de carbono en la respiración.

- Punto de saturación de luz: se refiere al valor de PAR, sobre el cual no se dan más aumentos en la fotosíntesis. Ya que a medida que las intensidades de luz son mayores que el punto de compensación de la luz, la tasa de fotosíntesis aumenta con el PAR y las reacciones lumínicas limitan la tasa de la fotosíntesis.

6.3. La fotosíntesis implica intercambios entre el vegetal y la atmósfera

Para continuar con el estudio de la fotosíntesis, es necesario que recordemos que este proceso se da lugar en células especializadas en el interior de la hoja que se denominan células del mesófilo. Para que este proceso se produzca en estas células, el CO

2 debe ser transportado desde la atmósfera exterior hacia

el interior de la hoja. El CO2 en los vegetales terrestres ingresa a través de las aberturas de la superficie de

la hoja denominadas estomas, mediante el proceso de difusión (Figura 6.1).

Figura 6.1 Proceso de fotosíntesis.

Recuperado de:

http://www.dicyt.com/viewItem.php?itemId=2855

73



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Es necesario que conozcamos a que se refiere el término difusión y transpiración.

Para complementar los conocimientos en cuanto a este tema, es necesario que revise las páginas 110 y 111 de su Texto base. Recuerde que es muy importante que revise a detalle las imágenes que aquí se presentan, ya que estas son fundamentales para comprender a totalidad el tema.

6.4. El agua se desplaza desde el suelo, a través del vegetal, hacia la atmósfera

Es importante denotar que la tasa de crecimiento de las células vegetales y la eficacia de sus procesos fisiológicos, son mayores cuando las células están en su máxima turgencia (completamente hidratadas).

Cuando disminuye el contenido de agua de la célula, se reduce la presión de la turgencia y se produce el estrés hídrico, que oscila entre el marchitamiento y la deshidratación. Para que las hojas mantengan una turgencia máxima, la pérdida de agua hacia la atmósfera durante la transpiración se debe reemplazar con agua tomada del suelo por medio del sistema radicular del vegetal y transportada hacia las hojas.

Mientras la hoja pierde agua por medio de la transpiración, la turgencia de las células de la hoja se reduce, con lo cual se establece un gradiente de presión de la hoja hacia la superficie de la raíz-suelo. Esto produce un traslado de agua desde el suelo hacia la raíz y desde la raíz a través del tejido conductor hacia la hoja. Este traslado de agua es pasivo y responde al gradiente de presión.

Lo invitamos en este momento a revisar la Figura 6.4 (pág. 112) del Texto base. En esta figura se ilustra este proceso que acabamos de mencionar.

Otro tema interesante dentro de esta gran temática, es el potencial hídrico. El concepto de potencial hídrico se utiliza para describir el gradiente de presión. Este se simboliza con ψ y se define en unidades de presión, generalmente megapascales (MPa). Es importante señalar que para que el agua fluya desde el suelo hacia las raíces, por medio de los tejidos conductores, hacia la hoja, y desde la hoja hacia la atmósfera se debe cumplir la siguiente condición:

Ψ atmósfera

< Ψ hoja

< Ψ raíz

< Ψ suelo

El potencial hídrico total (Ψw

) de cualquier compartimento del continuo suelo-vegetal-atmósfera, se puede dividir en una serie de componentes, uno de los cuales es la presión hidrostática (ψ

p) o potencial

físico. Los otros componentes son el potencial osmótico y el potencial mátrico.



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Para mejor comprensión del tema, a continuación se conceptualizan algunos procesos:

- Presión osmótica: es la cantidad de presión necesaria para detener su traslado a través de na membrana.

- Potencial osmótico: se denomina a la tendencia de una solución a atraer moléculas de agua de las zonas de elevada a baja concentración.

- Potencial mátrico: se denomina a la tendencia del agua de adherirse a las superficies.

- Eficacia en el uso del agua: Se denomina a la proporción de carbono fijado (fotosíntesis) por unidad de pérdida de agua (transpiración).

¿Ha entendido a que se refieren estos procesos? Si es necesario, vuelva a revisarlos, de manera que queden totalmente claros.

¡Excelente! hemos concluido la revisión de este tema.

Para reforzar y complementar esta información diríjase a su Texto base (pág. 111- 114). Aquí podrá encontrar una explicación más detallada de lo expuesto anteriormente. Recuerde revisar así mismo las figuras que aquí se presentan.

6.5. El proceso de la captación de carbono difiere entre los vegetales acuáticos y terrestres

Para continuar con el estudio de las adaptaciones vegetales al ambiente, es importante mencionar que la diferencia principal en la captación de CO

2 y la asimilación entre los vegetales acuáticos y terrestres

es la falta de estomas en los vegetales acuáticos sumergidos. El CO2 se difunde desde la atmósfera hacia

las aguas superficiales y se mezcla en la columna de agua. Una vez disuelto, el CO2 reacciona con el agua

para formar bicarbonato (HCO3−). Esta reacción es reversible y las concentraciones de CO

2 y bicarbonato

tienden hacia un equilibrio dinámico.

6.6. La temperatura de los vegetales refleja su balance energético con el ambiente circundante.

Otro punto relevante a considerar dentro de esta gran temática, es que la fotosíntesis así como la respiración, responde directamente a la variación en la temperatura. Conforme las temperaturas se elevan por encima del punto de congelación, las tasas de fotosíntesis y respiración aumentan (la fotosíntesis aumenta más rápidamente que la respiración).

Es así que, la respuesta a la temperatura de la fotosíntesis neta es la diferencia entre la tasa de captación de carbono en la fotosíntesis y la tasa de pérdida de carbono en la respiración. Tres valores describen la curva de respuesta a la temperatura, estos se presentan en la tabla a continuación:

75



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Tabla 6.1 Valores que describen la curva de respuesta a la temperatura.

Valores Descripción

Tmín

Son las temperaturas mínima y máxima a las que la fotosíntesis neta aproxima a cero – no se produce ninguna absorción neta de carbono.T

máx

Topt

Es la temperatura o rango de temperaturas, sobre la cual la absorción neta de carbono está en su punto máximo.

Es importante precisar que es la temperatura de la hoja, no la del aire, la que controla la tasa de la fotosíntesis y respiración. La temperatura de la hoja es una función del intercambio de energía (radiación) entre la hoja y su entorno ambiental.

Los vegetales terrestres pierden calor por convección y evaporación y los vegetales acuáticos, principalmente por convección. El tamaño y forma de las hojas influye en la capacidad de los vegetales para intercambiar calor mediante la convección. Por ejemplo, las hojas profundamente lobuladas y las hojas compuestas pequeñas pierden el calor de forma más efectiva que las hojas más amplias no lobuladas (Ver Figura 6.7 del Texto base, pág. 115).

¡Excelente! Hemos concluido con el análisis de este apartado, es necesario que para fortalecer su formación y enriquecer sus conocimientos lea y analice los apartados 6.7 y 6.8 (pág. 116 - 118) de su Texto base.

6.7. Las especies vegetales se adaptan tanto a la elevada luminosidad como a la baja

luminosidad

Para iniciar el estudio de este tema, es necesario indicar que uno de los principales factores que influye en la cantidad de luz (PAR) que recibe un vegetal, es la presencia de otros vegetales por medio de la sombra. Aunque la cantidad de luz que alcanza un vegetal individual varía continuamente en función del área de las hojas que están sobre él, los vegetales viven en uno de los dos ambientes de luz cuantitativamente diferentes, sol o sombra, según si se encuentran tapadas por otras plantas.

De esta manera, los vegetales que crecen en ambientes sombríos suelen tener un punto de compensación de la luz inferior, un punto de saturación de luz inferior y una tasa máxima de fotosíntesis inferior a aquellos de los vegetales que crecen en ambientes de elevada luminosidad. Estas diferencias en parte se relacionan por la menor concentración de la enzima fotosintética rubisco, hallados en estos vegetales.

Dentro de esta temática, es importante reconocer que se denomina especies intolerantes y especies tolerantes a la sombra. La diferencia entre estas dos radica en que las especies intolerantes a la sombra son aquellas especies vegetales adaptadas a los ambientes de elevada luminosidad y las especies tolerantes a la sombra son aquellas adaptadas a los ambientes de baja luz.

En base a esta información, Puede mencionar ¿En qué ecosistema (s) se encuentran especies adaptadas a elevada luminosidad? y ¿En qué ecosistema (s) se encuentran especies adaptadas a baja luz?



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Este tema es bastante sencillo, pero es necesario que reforcemos los conocimientos que hemos adquirido, para ello lo invitamos a revisar el apartado 6.9 de su Texto base (pág. 118 - 126). En este se da una explicación amplia a cerca de los vegetales que se desarrollan bajo una elevada o baja luminosidad. Así mismo, es importante que analice el caso de Tasa de crecimiento relativo propuesto en el Texto base (pág. 124 - 125).

6.8. La relación entre la temperatura y la demanda de agua influye en las adaptaciones

vegetales

Para abordar este tema, vamos a reconocer diferentes tipos de vegetales de acuerdo a las adaptaciones que han alcanzado en el medio. En la tabla que se presenta a continuación se muestran algunas adaptaciones:

Tabla 6.2 Adaptaciones de los vegetales de acuerdo a la disponibilidad de temperatura y agua.

Adaptaciones vegetales Descripción

Vegetales caducifolios a la sequía - Se ha definido a los árboles y arbustos de la región tropical que han

desarrollado la característica de dejar caer sus hojas al inicio de la estación seca.

Vegetales C4

- Las vías metabólicas C4 no se encuentra en briófitos, helechos,

gimnospermas. Son en su mayoría hierbas originarias de regiones tropicales y subtropicales y arbustos característicos de ambientes áridos y salinos.

- Tienen dos tipos distintos de células fotosintéticas: las células del mesófilo y las células de empalizada (que son quienes rodean las venas o conductos vasculares).

- Pueden absorber CO2 de forma mucho más eficiente que las C

3 de

manera que el gradiente de CO2 hacia el interior de la hoja es más

pronunciado en las plantas C4 que en las C

3, mientras que el gradiente

de agua hacia el exterior es el mismo (Begón et al. 1999).

- Estos vegetales pueden perder mucha menos agua por unidad de carbono fijado (Begón et al. 1999).

- Estas plantas son dietéticamente menos atractivas para algunos herbívoros (pero no para todos) y también alcanzan una mayor fotosíntesis por unidad de nitrógeno absorbida (Begón et al. 1999).

Vegetales CAM

- Esta ruta es similar a la C4, dado que el CO

2 primero se transforma en los

compuestos de cuatro carbonos usando la enzima PEP carboxilasa.

- A diferencia de los C4 estos procesos se llevan a cabo en las células del

mesófilo, pero a distinto tiempo.

- Estos vegetales abren los estomas y fijan el CO2

por la noche,

convirtiéndolo en ácido málico con el uso del PEP (se acumula en las células del mesófilo).

- Durante el día los estomas se encuentran cerrados y el CO2

es en ese momento liberado en el interior de la hoja para ser fijado por la Rubisco (Begón et al. 1999).

- En comparación con los vegetales C3 y C

4, esta ruta es ineficiente en la

fijación de CO2. Pero en la noche al cerrar sus estomas reducen

abruptamente la pérdida de agua a través de la transpiración.

77



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Adaptaciones vegetales Descripción

Vegetales C3

- En estos vegetales la energía lumínica y transformación de CO2 en

azúcares se produce en las células del mesófilo.

- Este tipo de planta fijan el CO2 realizando el ciclo de Calvin, catalizado

por la enzima Rubisco.

- Se encuentra en los organismos fotosintéticos como las cianobacterias, algas verdes y en la mayoría de las plantas vasculares.

- Las plantas C3 son muy competitivas en climas templados y húmedos.

En la tabla que se presenta a continuación se exponen algunos ejemplos de plantas con sistemas C3, C

4

y CAM.

Tabla 6.3 Ejemplos de plantas con sistema fotosintético C3, C

4 y CAM.

Sistema fotosintético Ejemplos de plantas

C3 típicas

Triticum vulgare (trigo), Secale cereale (centeno), Vicia faba (Haba común), Trifolium repens (trébol blanco), Medicago sativa (alfalfa). Además todas las especies de Quercus (robles), Fagus (hayas), Betula (abedules), Pinus (pinos).

C4 típicas

Zea mays (maíz), Saccharum officinale (caña de azúcar), entre las más comunes. En este grupo se incluye además varios miles de especies de por lo menos 17 familias, en particular Amaranthaceae, Portulacaceae y Chenopodiaceae.

CAM típicasEquinocactus fendleri, Ferocactus acanthoides, Opuntia polyacantha (todas ellas suculentas de los desiertos), Tillandsia recurvata (un epífito).

FUENTE: Begón et al. 1999

¿Ha entendido a que se refiere cada una de estas adaptaciones (C3, C

4 y CAM)? Le

proponemos hacer un esquema en donde resuma cada una de estas adaptaciones. Esta actividad le ayudará a internalizar mejor esta información.



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Es momento de complementar la información aquí proporcionada. Por favor diríjase a su Texto base (pág. 126 - 130).

6.9. Los vegetales varían en su respuesta a las temperaturas ambientales

Para continuar con el estudio de las adaptaciones vegetales, vamos a analizar como los vegetales responden de manera distinta a las temperaturas ambientales.

Pues bien, las especies varían en el rango de temperaturas por encima de las cuales la fotosíntesis neta se encuentra en su máxima T

opt. Las especies que se encuentran en ambientes más frescos por lo común

tienen un Tmin

, Topt

y Tmax

inferior al de las especies que habitan climas más cálidos. Estas diferencias se relacionan directamente con una diversidad de adaptaciones bioquímicas y fisiológicas que actúan para cambiar las respuestas a las temperaturas de la fotosíntesis y la respiración hacia las temperaturas predominantes en el ambiente.

Estas diferencias son notorias en los vegetales que utilizan las rutas fotosintéticas C3 y C

4.

Es importante denotar que además de la temperatura en el balance de carbono del vegetal, otros factores tales como los períodos de extremo calor o frío, pueden dañar de modo directo a las células y los tejidos del vegetal.

Lo invitamos a continuación, a revisar el apartado 6.11 (pág. 130 - 133) del Texto base. En este se brinda una explicación más amplia de como los períodos de extremo calor o frío, dañan a las células y los tejidos del vegetal, de acuerdo al ambiente en donde se distribuyen.

6.10. Los vegetales presentan adaptaciones a las variaciones en la disponibilidad de nutrientes

Para concluir el estudio de esta unidad vamos a analizar como los vegetales presentan adaptaciones a la diferente disponibilidad de nutrientes.

Como es de su conocimiento, los vegetales requieren de elementos químicos para llevar a cabo sus procesos metabólicos y sintetizar los tejidos nuevos. Es así que aparecen los macro y los micronutrientes. Para comprender a que se refiere cada uno de estos, a continuación se brinda una definición:

- Macronutrientes: Incluye los elementos y sus compuestos que tienen un desempeño clave en el protoplasma y que se necesitan en relativamente grandes cantidades, como por ejemplo: carbono, hidrógeno, oxígeno, nitrógeno, potasio, calcio, magnesio, azufre y fósforo (Odum, 1997).

- Micronutrientes: se incluyen aquellos elementos y sus compuestos también necesarios para el funcionamiento de los sistemas vivientes, pero que se requieren solamente en pequeñas cantidades, como por ejemplo: hierro, manganeso, cobre, zinc, boro, sodio, molibdeno, cloro, vanadio y cobalto (Odum, 1997).

79



SEGUNDO BIMESTRE

Figura 6.2 Macro y micronutrientes disponibles para los vegetales.

Recuperado de:

http://www.cebas.csic.es/dep_spain/nutricion/nutri_lineas.html

Es necesario mencionar, que la absorción de un nutriente, depende tanto del abastecimiento como de la demanda. Es decir, la tasa de absorción de un nutriente se incrementa con la concentración hasta una tasa máxima y no se produce un mayor aumento por encima de esta concentración ya que el vegetal satisface sus demandas.

¿Ha comprendido lo que es un macro y micro nutriente? ¿Se da cuenta, cómo ocurre el proceso de absorción de nutrientes que realizan los vegetales?

¡Estupendo! Hemos concluido el estudio de esta unidad. Le sugerimos que para afianzar los conocimientos adquiridos, revise nuevamente sus apuntes con el objetivo de recapitular y que posteriormente esta información sea procesada e internalizada.

Luego de esta recapitulación, proceda a realizar la autoevaluación.



SEGUNDO BIMESTRE

Autoevaluación 6


1. Los organismos que derivan su energía de la luz solar se conocen como:

a. heterótrofos.

b. quimioautótrofos.

c. fotoautótrofos.

2. El proceso a través del cual se utiliza la energía del sol para convertir el CO2 en moléculas orgánicas,

se denomina:

a. respiración.

b. asimilación.

c. fotosíntesis.

3. En la vía fotosintética Calvin-Benson o C3, la enzima rubisco cataliza la reacción llamada:

a. quimiosíntesis.

b. carboxilación.

c. fotorreducción.

4. El valor de la radiación fotosintéticamente activa, por encima del cual no se produce ningún aumento adicional en la fotosíntesis se denomina:

a. foto-inhibición.

b. compensación de la clorofila.

c. punto de saturación de luz.

5. Un gradiente de CO2 entre el interior y el exterior de una hoja se mantiene durante la fotosíntesis,

debido a que:

a. la energía es gastada por la planta para mantener el gradiente de CO2.

b. la concentración de CO2 fuera de la hoja siempre está en aumento.

c. la concentración de CO2 en el mesófilo disminuye constantemente.

6. El balance de carbono se centra en el equilibrio entre:

a. la captación de CO2 en la fotosíntesis y la pérdida de calor a través de la evapotranspiración.

b. la pérdida de CO2 a través de la respiración y la ganancia de nutrientes.

c. la captación de CO2 en la fotosíntesis en equilibrio con la pérdida de CO

2 durante la

respiración.

81



SEGUNDO BIMESTRE

7. Las plantas que utilizan la vía fotosintética C4:

a. usan Rubisco para catalizar la reacción entre O2 y la RuBP.

b. tienen una menor tasa de fotosíntesis de las plantas que utilizan la vía fotosintética C3.

c. dividen la fotosíntesis entre el mesófilo y células de empalizada.

8. Una de las características de las plantas CAM es que:

a. se producen principalmente en las selvas tropicales.

b. fijan el dióxido de carbono durante la noche.

c. fijan el dióxido de carbono en las células de la vaina del haz.

9. Las plantas adaptadas a ambientes bajos en nutrientes se caracterizan por:

a. una tasa de crecimiento alta.

b. una disminución en la producción de raíces.

c. una mayor longevidad foliar.

10. Algunas especies de plantas acuáticas aumentan la aireación de tejidos de la planta mediante la acumulación de:

a. metano en el vástago.

b. etileno en las raíces.

c. nitrógeno en las raíces.



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apuntes!

UNIDAD 7: ADAPTACIONES ANIMALES AL MEDIO AMBIENTE

Para finalizar este segundo bimestre, vamos a estudiar en la presente unidad las adaptaciones animales al medio. Contrario a lo que ocurre en los vegetales, los cuales obtienen su energía a través de la fotosíntesis, los animales obtienen la energía y la mayoría de los nutrientes necesarios, de compuestos orgánicos contenidos en las plantas y animales. Debido a esto, la adaptación de los animales al ambiente es bastante compleja.

Antes de adentrarnos en la temática, es preciso comentarle que los temas que revisaremos a continuación, corresponden a la Unidad 7 del Texto base. Es necesario que usted complemente su estudio con la información del texto, de esta manera aseguraremos el aprendizaje.

A continuación vamos a revisar varios procesos importantes que permiten a los animales desenvolverse con éxito en los diferentes ambientes.

7.1. Los animales poseen diferentes formas de obtener energía y nutrientes

Existen muchas formas de clasificar a los animales, pero la más general es aquella que se realiza en base a la forma en que los animales hacen uso de los tejidos vegetales y animales como fuente de alimentación. De esta manera tenemos:

- Herbívoros: Aquellos que se alimentan exclusivamente de tejidos vegetales (Figura 7.1).

Figura 7.1 Ejemplos de animales herbívoros

Recuperado de: a) http://www.disfrutalaciencia.es/index.php?seccion=colaboraciones&categoria=8&_pagi_pg=4 y b) http://ambientemasverde.blogspot.com/2010/10/1.html.

a)

b)

b)

83



SEGUNDO BIMESTRE

- Carnívoros: Animales que se alimentan exclusivamente de otros animales (Figura 7.2).

Figura 7.2 Ejemplos de animales carnívoros.

Recuperado de: a) http://www.znanje.org/i/i27/07iv02/07iv0218/Lav%20(44).jpg y b) http://www.avesdechile.cl/094.htm

- Omnívoros: Aquellos que se alimentan tanto de materia vegetal como animal (Figura 7.3).

Figura 7.3 Ejemplos de animales omnívoros.

Recuperado de: a) http://www.znanje.org/i/i27/07iv02/07iv0218/Lav%20(44).jpg y b) http://forestanimalsguide.blogspot.com/2012/02/red-fox-vulpes-vulpes.html

- Detritívoros: Aquellos animales que se ingieren materia vegetal y animal muerta (detritos) (Figura 7.4).

Figura 7.4 Ejemplos de animales detritívoros.

Recuperado de: a) http://climaticocambio.com/las-lombrices-emiten-gases-de-efecto-invernadero/ y b) http://www.biodiversidad.gob.mx/especies/gran_familia/animales/ciempies/ciempies.html

a) b)

a) b)

a) b)



SEGUNDO BIMESTRE

Para reforzar la información acerca de la clasificación de los animales, en base a la forma en que estos hacen uso de los tejidos vegetales y animales como fuente de alimentación, es importante que se dirija a su Texto base y revise las páginas 140 a la 143. Aquí se da una explicación amplia de cada uno de estos tipos.

7.2. Los animales tienen diferentes necesidades nutricionales

Es importante reconocer que los animales tienen necesidades nutricionales diferentes. Estos, necesitan elementos minerales y 20 aminoácidos, 14 de los cuales son esenciales que el cuerpo no puede sintetizar, por lo que la dieta debe suministrarlos.

Para los consumidores herbívoros la fuente principal de la mayoría de estos nutrientes son los vegetales, debido a esto es fundamental la cantidad y calidad de los alimentos que ingieran. La escases en el consumo de los mismos, puede ocasionar una desnutrición aguda y un abandono de la zona en la que habitan. Así mismo, una baja calidad de la misma, podría afectar la reproducción, la salud y la longevidad. Aunque la necesidad de alimentos de calidad difiere entre los herbívoros.

Para los herbívoros, vertebrados e invertebrados, el vegetal de mayor calidad como alimento tiene un alto contenido de nitrógeno en forma de proteínas.

7.3. La disponibilidad de minerales afecta al crecimiento y reproducción de los animales

Para continuar con el estudio de las adaptaciones animales al medio, es importante conocer que la disponibilidad de minerales también puede influir en la abundancia y estado físico de algunos animales.

Un nutriente esencial es el sodio. Lamentablemente su disponibilidad es menos frecuente en los ecosistemas terrestres, por lo que los herbívoros pueden enfrentarse a un suministro escaso de sodio en sus dietas. Esta deficiencia de sodio puede influir en la distribución, conducta y fisiología de los mamíferos, especialmente los herbívoros. Generalmente esta fuente de sodio está utilizable para los animales, en el agua disponible para beber.

¿Pero cómo los animales pueden suplir este requerimiento de minerales?

Pues una de las estrategias utilizadas por los herbívoros grandes (principalmente durante la primavera) es la busca de lamederos minerales, en donde satisfacen estas necesidades ingiriendo suelos ricos en minerales (Figura 7.5).

En estos lamederos además los animales pueden encontrar una fuente rica en magnesio y calcio.

Figura 7.5 Guacamayos y loros comiendo arcilla rica en sales y minerales. Puerto Maldonado – Perú.

Recuperado de:

http://elcomercio.pe/blog/puraaventura/2012/05/expedicion-en-balsa-y-kayak-po

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SEGUNDO BIMESTRE

7.4. Los animales necesitan oxígeno para liberar la energía contenida en los alimentos

Para iniciar esta temática, es importante recordar que los animales obtienen su energía de los compuestos orgánicos del alimento que ingieren, la misma que es liberada a través de la respiración aeróbica (que requiere oxígeno de la atmósfera). Contrario a lo que ocurre en los animales terrestres, en los acuáticos este proceso es bastante complejo.

Por ejemplo, los organismos terrestres minúsculos toman el oxígeno por difusión a través de la superficie del cuerpo o algunos otros insectos lo hacen a través de conductos traqueales que se abren hacia afuera por medio de aberturas en la pared del cuerpo. Los animales terrestres grandes por su parte, lo hacen a través de pulmones, los anfibios por medio de una combinación de los pulmones y de la piel vascularizada y las salamandras a través de una adaptación bastante particular lo hacen a través de la piel. Además de los pulmones, las aves poseen sacos aéreos accesorios que actúan como fuelles que mantienen el aire fluyendo por los pulmones al inhalar y exhalar (Figura 7.6).

Figura 7.6 Diversidad esquemática de sistemas respiratorios de animales.

Recuperado de: http://www.pearltrees.com/#/N-f=1_6430232&N-fa=6430232&N-p=62370926&N-play=2&N-s=1_6430232&N-u=1_861372

Por su parte, los animales acuáticos tienen que tomar el oxígeno del agua u obtener oxígeno del aire a través de distintos medios. Tal es el caso de las ballenas y delfines que van a la superficie para expeler el dióxido de carbono y tomar aire con oxígeno para los pulmones. Los peces contrariamente, bombean agua a través de la boca, pasa por las branquias, fluyendo en sentido contrario a la sangre.

¿Comprendió cómo se realiza la liberación de energía en los animales? Es interesante conocer las diferentes adaptaciones de los organismos para tomar el oxígeno de la atmósfera.



SEGUNDO BIMESTRE

7.5. La regulación de las condiciones internas implica la homeostasis y la retroalimentación

Para comprender este tema es necesario conocer a que se refiere el término homeostasis.

Dentro de los diferentes procesos que están involucrados en la regulación del ambiente interno de un organismo, la homeostasis depende de la retroalimentación negativa, es decir, cuando el sistema se desvía del estado normal o deseado, los ecosistemas funcionan para restituir el sistema a ese estado.

Es importante mencionar que los organismos tienen rangos limitados de tolerancia, llamados mesetas homeostáticas. Los sistemas homeostáticos funcionan entre unos valores mínimos y máximos usando retroalimentación negativa para regular la actividad por encima o por debajo del punto establecido. Es decir, si el sistema se desvía de este punto, actúa una respuesta de retroalimentación negativa, que impide que cualquier movimiento fuerte lo aleje del punto fijado.

Hemos concluido este apartado. Para una explicación más amplia a cerca de este tema, los invitamos a revisar las páginas 147 y 148 del Texto base.

7.6. Los animales intercambian energía con el ambiente que los rodea

Vamos a clarificar ahora el punto que los animales se diferencian de los vegetales por sus relaciones térmicas con el entorno, pues pueden producir calor mediante el metabolismo y su movilidad les permite buscar o liberar el calor y el frío.

Para esto, es importante mencionar que los animales para mantener la temperatura interior del cuerpo, tienen que equilibrar las ganancias y las pérdidas de calor al ambiente. Esto lo hacen a través de cambios en la tasa metabólica y el intercambio de calor. Es decir, la zona interior intercambia calor con el área de la superficie mediante conducción, la transferencia de calor a través de un sólido.

Como un dato adicional, es necesario reconocer que las condiciones ambientales externas son decisivas en la forma en que los animales afrontan el estrés térmico.

¿Ha comprendido este tema? Si es necesario vuelva a revisar la información. En todo caso, cualquier duda que aún no haya sido despejada, se aclarará durante la revisión de la información que viene a continuación.

7.7. Los animales se clasifican en tres grupos según la regulación de la temperatura

Para continuar con el estudio de las adaptaciones de los animales, vamos a considerar que para regular la temperatura algunos grupos de animales generan calor en forma metabólica. De esta manera tenemos:

- Endotermia: Que es la producción interna de calor.

- Homeotermia: Que se refiere al mantenimiento de una temperatura constante, independiente de las temperaturas externas.

Homeostasis: Se refiere al mantenimiento de un ambiente interno constante en un ambiente externo variable.

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SEGUNDO BIMESTRE

- Ectotermia: Ocurre cuando se adquiere calor desde el ambiente externo. Contrariamente a la endotermia, la ectotermia produce una temperatura corporal variable.

Bajo este marco, se llama poiquilotermia al mantenimiento de la temperatura del cuerpo, homeotermia a la capacidad de regular la temperatura del cuerpo para mantenerla constante (aves y mamíferos son homeotermos) y se denomina heterotermos a aquellos animales que regulan la temperatura del cuerpo mediante endotermia y en algunos momentos ectotermia.

¿Estos términos han quedado claros? Le proponemos buscar un ejemplo de animales que funcionan con estos mecanismos, de manera que compruebe que ha comprendido la información.

7.8. Los poiquilotermos dependen de las temperaturas del entorno

En el caso particular de los poiquilotermos (anfibios, reptiles e insectos), estos adquieren calor fácilmente, pero lo pierden con la misma rapidez.

Es necesario conocer que por cada 10 ºC de aumento de temperatura, la velocidad del metabolismo en los poiquilotermos aumenta aproximadamente el doble. Por esta razón se puede mencionar que se vuelven activos solamente cuando la temperatura es lo suficiente cálida. El rango de las temperaturas corporales en las que los poiquilotermos llevan a cabo sus actividades diarias es el rango operativo de temperaturas.

Estimado estudiante, es importante tener en cuenta que estos organismos tienen una tasa metabólica baja y una alta capacidad para intercambiar calor entre el cuerpo y el ambiente. Los poiquilotermos acuáticos (sumergidos por completo) contrariamente, no mantienen ninguna diferencia marcada entre su temperatura corporal y el agua que lo rodea. Una de las excepciones para este particular, está representada por los tiburones y los atunes, que poseen un sistema de circulación de la sangre, que les permite mantener temperaturas internas más altas que las externas. Este sistema se denomina rete.

Para reforzar sus conocimientos acerca de este tema, es necesario que revise su Texto base (pág. 149 - 155). Aquí se presenta varios casos particulares de poiquilotermos, que le permitirá comprender varias de estas adaptaciones.

7.9. Los homeotermos escapan de las restricciones térmicas del entorno

Siguiendo con el estudio de las adaptaciones, nos enfrentamos al tema de los homeotermos. Estos animales (aves y mamíferos) afrontan las restricciones térmicas del ambiente debido a que son endotermos. Este proceso lo realizan debido a que mantienen la temperatura del cuerpo mediante la oxidación de la glucosa y otras moléculas ricas en energía en el proceso de respiración.

Es importante denotar que para los organismos homeotermos, la zona termoneutral es un rango de temperaturas ambientales dentro del cual las tasas metabólicas son mínimas. Fuera de esta zona, en donde predominan las temperaturas críticas superior e inferior, aumenta la tasa metabólica. Estos animales, regulan el intercambio de calor entre el cuerpo y el ambiente, los homeotermos usan distintos aislantes: una capa de pelo, plumas o grasa.



SEGUNDO BIMESTRE

Es necesario para reforzar la información proporcionada, revise las páginas 155 – 157 del Texto base en el Capítulo 7.

Para concluir esta capítulo 7 recordaremos las ventajas y desventajas de la regulación térmica es importante que ustedes mantengan claro este apartado

7.10. Ventajas y desventajas de la regulación térmica

Las dos formas de mantener la temperatura corporal, ectotermia y endotermia, comprenden ventajas y desventajas. A diferencia de los poiquilotermos, los homeotermos pueden permanecer activos sin importar la temperatura ambiente. Para los homeotermos, una alta tasa de metabolismo aeróbico implica un mayor gasto energético. Este gasto implica un menor límite al tamaño corporal. Debido al bajo gasto metabólico de la ectotermia, los poiquilotermos pueden reducir la actividad metabólica en periodos de escasez de alimentos energéticos permiten a los poiquilotermos terrestres colonizar áreas con limitados alimentos y agua.

Una vez concluido estos temas, es necesario revisen el siguiente documento:

http://www.bioscripts.net/zoowiki/temas/43A.html#x3. EL EXTRAORDINARIO CASO DEL CAMELLO

Exacto es muy interesante el caso del Camelus dromedarius poseía un sistema de almacenaje en la joroba o en el estómago que le permitía almacenar agua para resistir durante largos periodos, esto es debido a que tiene una gran capacidad para beber agua cuando está deshidratado (más de un tercio de su masa corporal) y a que durante el invierno al obtener agua de las plantas de las que se alimenta apenas necesita beber. Pero como ya hemos introducido antes existen otras razones que son las centrales para que se de este fenómeno:

- La primera razón fundamental es que la temperatura corporal del dromedario puede variar mucho desde el amanecer hasta el anochecer lo que le permite reducir la ganancia de calor con respecto al ambiente y por tanto una menor utilización del agua para refrigerarse. Este fenómeno podemos observarlo en la siguiente tabla (imágenes tomadas del “vertebrate life”, Pough) que muestra la variación de temperatura del camello desde por la mañana hasta pasado el anochecer, siendo los picos los momentos más calurosos del día. Estas variaciones van desde los 35º por la noche, hasta los 41 grados a lo largo del día. Una vez anochece la temperatura se va reduciendo.

Ahora te toca a ti comentar, ¿Cuál es la segunda razón?

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Felicitaciones, hemos finalizado de estudiar este importante componente dentro de su formación y por lo tanto está en condiciones de realizar y revisar todas las autoevoluciones correspondientes al Segundo Bimestre, esto le permitirá estar preparado para la evaluación presencial

¡Éxitos en su formación!

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SEGUNDO BIMESTRE

Autoevaluación 7


1. En comparación con una ballena azul, una musaraña tiene:

a. un área de superficie más grande en relación al volumen.

b. la misma área de superficie con respecto al volumen.

c. un área de superficie un poco más pequeña con respecto al volumen.

2. Los animales que se alimentan de los tejidos vegetales y animales se denominan:

a. herbívoros.

b. carnívoros.

c. Omnívoros.

3. El agua fluye a través de las branquias en dirección opuesta del flujo de la sangre. Este proceso es conocido como:

a. inhalación.

b. difusión.

c. intercambio de contracorriente.

4. La regulación de la temperatura corporal exclusivamente desde el ambiente externo se denomina:

a. endotermia.

b. ectotermia.

c. heterotermia.

5. Por cada 10 °C de aumento en la temperatura, la tasa metabólica de los poiquilotermos:

a. se mantiene constante.

b. Se duplica aproximadamente.

c. Se triplica aproximadamente.

6. Muchas especies de mamíferos pequeños, especialmente aquellos que hibernan, aumentan la producción de calor debido a:

a. el jadeo.

b. que cada vez es más densa la piel durante el invierno.

c. la quema de grasa marrón altamente vascular.



SEGUNDO BIMESTRE

7. Una ventaja de la homeotermia es:

a. que requiere una baja ingesta calórica.

b. la maximización de la asignación de energía para el crecimiento.

c. que permanece activo en un rango amplio de temperaturas externas.

8. El cese temporal de las actividades, acompañados por una reducción en el metabolismo, en respuesta a las temperaturas frías durante el invierno se llama:

a. hibernación.

b. sopor.

c. diapausa.

9. ¿Cuál de los siguientes no es un conocido mecanismo de intercambio de calor a contracorriente?

a. la cola del castor.

b. los senos del antílope del desierto africano.

c. las manos del primate.

10. ¿Cuál de los siguientes es un problema importante para los animales que viven en ambientes hiperosmóticos?

a. la prevención de la pérdida de calor.

b. la prevención de la pérdida de agua.

c. la obtención de suficiente oxígeno.

91



SOLUCIONARIO

7. Solucionario

PRIMER BIMESTRE

Autoevaluación 1

Pregunta Respuesta

1. a

2. c

3. a

4. a

5. a

6. a

7. a

8. c

9. c

10. b



SOLUCIONARIO

Autoevaluación 2

Pregunta Respuesta

1. b

2. b

3. a

4. a

5. a

6. b

7. c

8. c

9. a

10. b

93



SOLUCIONARIO

Autoevaluación 3

Pregunta Respuesta

1. a

2. c

3. b

4. b

5. a

6. a

7. b

8. a

9. b

10. b



SOLUCIONARIO

Autoevaluación 4

Pregunta Respuesta

1. a

2. c

3. a

4. c

5. b

6. a

7. b

8. c

9. c

10. b

95



SOLUCIONARIO

SEGUNDO BIMESTRE

Autoevaluación 5

Pregunta Respuesta

1. b

2. c

3. c

4. a

5. c

6. a

7. c

8. c

9. c

10. b



SOLUCIONARIO

Autoevaluación 6

Pregunta Respuesta

1. c

2. c

3. b

4. c

5. c

6. c

7. c

8. b

9. c

10. b

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SOLUCIONARIO

Autoevaluación 7

Pregunta Respuesta

1. a

2. c

3. c

4. b

5. b

6. c

7. c

8. a

9. c

10. b

JYG-EGM/yca/18-09-2014 mvlp/19-09-2014mvlp/09-03-2015

Documents

Guia de Estudio Ecologia