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ciencias

S e c u n d a r i a

FUNDAMENTAL1111

Saúl LimónJesús Mejía

José E. Aguilera

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E PROMOCIÓ

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ciencias

S e c u n d a r i a

FUNDAMENTAL

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La biodiversidad: resultado de la evolución

1 2

Competencias que se favorecen• Comprensión de fenómenos y procesos naturales desde la perspectiva científi ca.• Toma de decisiones informadas para el cuidado del ambiente y la promoción de la salud orientadas a la cultura

de la prevención.• Comprensión de los alcances de la ciencia y del desarrollo tecnológico en diversos contextos.

Tema 1. El valor de la biodiversidad

Aprendizajes esperados• Se reconoce como parte de la biodiversidad al comparar

sus características con las de otros seres vivos, e identifi car la unidad y diversidad en cuanto a las funcio-nes vitales.

• Representa la dinámica general de los ecosistemas con-siderando su participación en el intercambio de materia y energía en las redes alimentarias y en los ciclos del agua y del carbono.

• Argumenta la importancia de participar en el cuidado de la biodiversidad, con base en el reconocimiento de las principales causas que contribuyen a su pérdida y sus consecuencias.

Contenidos• Comparación de las características comunes de los

seres vivos.• Representación de la participación humana en la diná-

mica de los ecosistemas.• Valoración de la biodiversidad: causas y consecuencias

de su pérdida.

Tema 2. Importancia de las aportaciones de Darwin

Aprendizajes esperados• Identifi ca el registro fósil y la observación de la diversi-

dad de características morfológicas de las poblaciones de los seres vivos como evidencias de la evolución dela vida.

• Identifi ca la relación de las adaptaciones con la diversi-dad de características que favorecen la sobrevivencia de los seres vivos en un ambiente determinado.

Contenidos• Evidencias a partir de las cuales Darwin explicó la evolu-

ción de la vida.• Relación entre la adaptación y la sobrevivencia diferen-

cial de los seres vivos.

22

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3 PTema 3. Interacciones entre la ciencia y la tecnología en la satisfacción de necesidades e intereses

Aprendizajes esperados• Identifi ca la importancia de la herbolaria como aporta-

ción del conocimiento de los pueblos indígenas a la ciencia.

• Explica la importancia del desarrollo tecnológico del mi-croscopio en el conocimiento de los microorganismos y de la célula como unidad de la vida.

• Identifi ca, a partir de argumentos fundamentados cien-tífi camente, creencias e ideas falsas acerca de algunas enfermedades causadas por microorganismos.

Contenidos• Reconocimiento de las aportaciones de la herbolaria de

México a la ciencia y a la medicina del mundo.• Implicaciones del descubrimiento del mundo microscó-

pico en la salud y en el conocimiento de la célula.• Análisis crítico de argumentos poco fundamentados en

torno a las causas de enfermedades microbianas.

Proyecto. Hacia la construcción de una ciudadanía responsable y participativa

Aprendizajes esperados• Expresa curiosidad e interés al plantear situaciones pro-

blemáticas que favorecen la integración de los conteni-dos estudiados en el bloque.

• Analiza información obtenida de diversos medios y selecciona aquella relevante para dar respuesta a sus inquietudes.

• Organiza en tablas los datos derivados de los hallazgos en sus investigaciones.

• Describe los resultados de su proyecto utilizando diver-sos medios (textos, gráfi cos, modelos) para sustentar sus ideas y compartir sus conclusiones.

Contenidos• ¿Cuáles son las aportaciones al conocimiento y cuidado

de la biodiversidad de las culturas indígenas con las que convivimos o de las que somos parte?

• ¿Qué cambios ha sufrido la biodiversidad del país en los últimos 50 años y a qué lo podemos atribuir?

Bloque 1

23

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• ¿Qué elementos identificas en la imagen? • ¿Cómo reconoces si alguno de esos elementos es un ser vivo? • ¿Cuáles son las diferencias que notas entre los seres vivos que se aprecian

en la imagen? • ¿Es posible que haya algún ser vivo que no puedas ver a simple vista? ¿Cómo

lo comprobarías? • ¿Qué relación hay entre los seres vivos y la biodiversidad?

Secuencia 1

24

El valor de la biodiversidadComparación de las características comunesde los seres vivos

Observa la imagen y reflexiona sobre las preguntas.

Situación inicial

Figura 1.1 Arrecife de coral.

Aprendizaje esperado: Se reconoce como parte de la biodiversidad al comparar sus características con las de otros seres vivos e identifi car la unidad y diversidad en cuanto a las funciones vitales.

Biodiversidad. Conjunto de todos los seres vivos que hay en nuestro planeta.

Glosario

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Refl exiona y responde

1. Con base en la información del texto contesta:• ¿Reconoces en ti mismo las características descritas?¿Cuáles?• ¿Y cuáles características reconoces en otros seres vivos?

En acción

Características comunes de los seres vivosEn ocasiones es fácil reconocer que algo está vivo porque se mueve, emite sonidos, se alimenta o se reproduce. Pero en otros casos no es tan fácil reconocerlo, pues no todo lo que se mueve o emite sonidos, por ejemplo, tiene vida.

Los seres vivos se estudian comparando tanto las características que compartimos como las que nos hacen diferentes. Así, se ha llegado a la conclusión de que, a pe-sar de las diferencias, todos los seres vivos respiramos, nos nutrimos y la mayoría tenemos la capacidad de reproducción. Estas funciones se conocen como vitales y los distintos seres vivos las realizan de diversas maneras.

También son características comunes a todos los seres vivos el estar constituidos por células y tener capacidad de respuesta al ambiente, como al sonido o a la luz; otra característica común es la adaptación y, por tanto, la evolución.

Organización celularSeres vivos tan distintos como un pino, un elefante, una tortuga, un coral y tú tienen en común estar formados por células. Al verlos con el microscopio se ha comproba-do que todos tienen la misma estructura básica: la célula (figura 1.2 a y b). La célula se define como la unidad de vida más pequeña que cumple diversas funciones y, en general, tiene la capacidad de dividirse y formar nuevas células. Las células presentan una membrana que las rodea y limita; la mayoría tiene núcleoy citoplasma, el cual da so-porte al núcleo y a otras es-tructuras. Una célula pue-de constituir por sí misma un organismo completo, esdecir, hay seres vivos for-mados por una sola célula(unicelulares), como la Euglena (figura 1.2 c) y las amebas, que son protozoarios, y las bacterias. Los seres vivos plu-ricelulares están formados por muchas células, porejemplo, los seres humanos y otros animales, las plantas y la mayoría de los hongos.

a)b)

c)

25

Situación inicial

Desarrollo

Figura 1.2 La célula es la unidad elemental de todo ser vivo. Imágenes vistas al microscopio de a) células de cebolla, b) células humanas de la mucosa bucal, c) Euglena. Observa la gran diversidad de formas celulares.

Euglena. Organismo unicelular que produce su propio alimento.

Protozoarios. Microorganismos unicelulares; la mayoría no puedeproducir su alimento.

Glosario

una membrana que las rodea y limita; la mayoría tiene núcleo

Euglena(figura 1.2 c) y las amebas, que son

a)

c)

b)

citoplasma

núcleo

membrana

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Refl exiona e investiga

1. Responde.• ¿Qué ocurre cuando observas o hueles un ali-

mento que te gusta mucho?• ¿Qué órganos del cuerpo captan información del

exterior?• ¿De qué otras maneras reaccionamos ante los es-

tímulos del ambiente?2. Consigan una lámpara de mano (de baja intensidad)

y diríjanla unos instantes hacia la retina de algunos de sus compañeros. Luego contesten:• ¿Qué sucede cuando las células de la retina del ojo

humano son estimuladas con la luz?

Comenten sus respuestas con los compañeros del gru-po y con su maestro.

Todos los seres vivos responden a diferentes estímulos del am-biente, por ejemplo, la Euglena reacciona a la luz acercándose a ella.

Los animales complejos, como el ser humano, tienen cé-lulas especializadas que reaccionan ante otros estímulos; por ejemplo, el ser humano reacciona ante el calor y el frío. Sólo piensa qué pasa con tu piel cuando tienes mucho frío o mu-cho calor, o tu reacción ante una luz muy intensa o un ruido inesperado. A esta característica se le llama respuesta a los estímulos o capacidad de respuesta al ambiente (figura 1.3).

Adaptación

Los seres vivos están adaptados a las condiciones del ambien-te debido a cambios evolutivos. Esto ha permitido su supervi-vencia y reproducción; pero cuando las condiciones cambian y no son favorables, algunas especies se pueden extinguir.

Una adaptación hace que un ser vivo esté más capacitado para sobrevivir en cier-

to ambiente, como el color blanco de algunos animales (figura 1.4). La adaptación está relacionada con la diversidad de seres vivos, pues las distintas formas de vida pre-sentan diferentes adaptaciones; además, las adaptaciones reflejan

la variedad de ambientes en los que se desarrollan.

Capacidad de respuesta al ambiente

Secuencia

1

26

En acción

Figura 1.3 Como forma de defensa,el pez globo reacciona aumentando su tamaño ante el ataque dealgún depredador.

El valor de la biodiversidad

Figura 1.4 Los osos polares y los zorros del ártico están adaptados para soportar temperaturas bajas.

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Como todos los seres vivos, los animales también presentan adaptaciones (figura 1.5); por ejemplo, además de plumas y alas, las aves tienen huesos ligeros que facilitan el vuelo, sus patas les permiten nadar, caminar o atrapar presas. También tienen una gran diversidad de picos relacionados con su forma de alimentación; así, las águilas y los halcones usan sus picos para desgarrar, los pericos rompen frutos y semillas, y los pája-ros carpinteros, con sus picos finos y alargados pueden buscar insectos y larvas en las cortezas de los árboles.

Los pingüinos son aves incapaces de volar pero sus alas y patas modificadas les permiten nadar y su cuerpo, además, está rodeado por una capa de grasa que les permite soportar el frío.

Entre las plantas, las cactáceas son características de México y están adaptadas a la vida en el desierto (figura 1.6); sus gruesos tallos almacenan agua y tienen espinas en lugar de hojas para evitar la pérdida de agua por transpiración. Otras plantas sólo sobreviven donde hay abundante agua; por ejemplo, las que habitan las selvas, como el palo blanco y el musgo.

Nutrición

La nutrición es el proceso mediante el cual los seres vivos se alimentan y asimilan los nutrimentos y obtienen así la energía necesaria para llevar a cabo sus funciones vitales y las sustan-cias necesarias para su crecimiento y desarrollo.

Algunos seres vivos producen sus propias sustancias nutritivas (autó-trofos), como las plantas, las algas y las cianobacterias o bacterias azules; los demás se alimentan de otros seres vivos (heterótrofos), por ejemplo, loshongos y los animales, incluyendolos seres humanos. Los heterótrofos no podemos producir nuestros ali-mentos y por eso nos alimentamos de plantas y de otros animales.

Los distintos seres vivos se valen de diferentes estrategias para nutrir-se: algunos toman el néctar de las flores, como los colibríes; otros tienen estrategias de cacería muy elaboradas, como los lobos; algunas aves pes-can y ciertas especies de murciélagos se ali-mentan de néctar (figura 1.7); los hongos se nutren de plantas y animales muertos y los descomponen en sustancias más simples.

Los animales, incluyendo al ser humano, ob-tienen del alimento las sustancias nutritivas y la energía necesarias para mantenerse vivos; estos procesos de nutrición se estudiarán con mayor de-talle en el bloque 2 de este libro.

Figura 1.5 Todos los seres vivos están adaptados a su ambiente; la forma hidrodinámica de los tiburones les permite desplazarse con rapidez en el agua, y el color y la forma de la Mantis religiosa ayuda a que pase inadvertida para sus depredadores y sus presas.

Figura 1.6 Los cactus han desarrollado adaptaciones que les permiten vivir en zonas desérticas.

Figura 1.7 Los murciélagos nectívoros se alimentan delnéctar de las fl oresque abren de noche, en especial en los desiertos.

27

Secuencia

1El valor de la biodiversidad

se: algunos toman el néctar de las flores, como los colibríes; otros tienen estrategias de cacería muy

procesos de nutrición se estudiarán con mayor de-

Energía. Capacidad para realizar una función.Tiene múltiples formas y se puede transformar de una a otra, por ejemplo energía, luminosa en energía eléctrica o calorífi ca.

Glosario

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Explica

Elabora un texto en el que expliques por qué la nutrición, la respiración y la reproducción son funciones vitales. Al fi nal coméntalo con tus compañeros, lleguen a un acuerdo y valídenlo con su maestro.

En acción

RespiraciónExisten dos procesos relacionados con la respiración: el primero con-

siste en un intercambio de gases en el cual los organismos aerobios (que necesitan oxígeno y que son la mayoría) introducen oxígeno al cuerpo y expulsan dióxido de carbono, como tú lo haces (figura 1.8).

En cambio, en la respiración celular, que ocurre en el interior de las células, el oxígeno es utilizado en un proceso para obtener la energía que contienen los nutrimentos. Los seres unicelulares, como la Euglena y algunas bacterias, captan el oxígeno del medio por difusión: el oxígeno atraviesa su membrana celular; mientras

que ciertos gusanos y anfibios lo hacen a través de su piel. Los seres vivos más complejos tienen estructuras respiratorias que realizan el

intercambio gaseoso (como veremos en el bloque 3); es el caso de muchos animales terrestres, entre ellos los seres humanos.

Por otra parte, los seres vivos anaerobios no necesitan del oxígeno para llevar a cabo su respiración. Algunos de estos organismos respiran en presencia de azufre o CO

2 como es el caso de muchas bacterias.

En el bloque 3 se verán otros aspectos de la respiración.

ReproducciónComo parte de su ciclo de vida, los seres vivos nacen, se desarrollan, se pueden reproducir y mueren. La reproduc-ción es la capacidad de dar origen a otros seres semejan-tes, lo que permite mantener la especie (figura 1.9).

La manera en que se reproducen los seres vivos puede ser sexual o asexual; en la primera es necesario que haya dos seres vivos para llevar a cabo la fecundación, mien-tras que en la segunda sólo es necesario uno.

El tiempo que tarda en desarrollarse un ser vivo es dife-rente para cada especie; por ejemplo, antes de nacer, un ser humano tarda aproximadamente 9 meses en desarrollarsedentro de la madre, un elefante 18 meses, una bacteriase divide en algunos minutos y un ave se desarrolla en el interior del huevo en 30 días en promedio.

Durante la reproducción las características se trans-miten de padres a hijos en todos los organismos, aun los que están constituidos por una sola célula.

La información hereditaria es muy importante en la evolución de las especies y en los procesos de adap-tación de los seres vivos. En el bloque 4 estudiarás con detalle la diversidad que también hay en la reproducción de los seres vivos.

Secuencia

1

28

Difusión. Es el paso de una sustanciade donde se encuentra más concentradaa donde está menos concentrada.

Especie. Grupo de individuos semejantes que pueden reproducirse entre sí, y cuya descendencia también se puede reproducir.

Glosario

Figura 1.8 Los animales acuáticos respiran el oxígeno disuelto en el agua; en cambio, los animales terrestres respiramos oxígeno del aire. Esto explica el equipo que necesita el buzo de la fi gura 1.1.

Figura 1.9 Las tortugas depositan aproximadamente 100 huevos. De las pequeñas tortugas que se desarrollan, menos de 10 llegan a la etapa adulta.

El valor de la biodiversidad

RespiraciónExisten dos procesos relacionados con la respiración: el primero con-

siste en un (que necesitan oxígeno y que son la mayoría) introducen oxígeno al cuerpo y expulsan dióxido de carbono, como tú lo haces (figura 1.8).

que ciertos gusanos y anfibios lo hacen a través de su piel. Los seres vivos más complejos tienen estructuras respiratorias que realizan el

intercambio gaseoso (como veremos en el bloque 3); es el caso de muchos animales terrestres, entre ellos los seres humanos.

Por otra parte, los seres vivos

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Investiga

1. Investiga la manera en la que obtienen su alimento, su forma de reproduc-ción, cómo respiran y el medio en el que habitan los seres vivos siguien-tes: una bacteria, un insecto, un hongo, un árbol y un ser humano.• Elabora un cuadro comparativo en el que escribas las diferencias y se-

mejanzas entre ellos.

2. Obtengan conclusiones. Después respondan:• ¿Cuáles características comparten los animales y qué los diferencia de

plantas y hongos?• ¿En qué son semejantes las bacterias del resto de los organismos que

compararon?• ¿Cuáles características diferencian al ser humano de otras especies?

3. Todos esos organismos forman parte de la biodiversidad, ¿por qué los seres humanos somos parte de ella? Responde en tu cuaderno y justifi ca tu respuesta.• Comparte tu refl exión con el grupo y con tu maestro. Guarda tu trabajo

en tu portafoliosde evidencias.

En acción

¿Qué es la biodiversidad?Tanto las funciones vitales como el resto de las características que revisaste, identifican a los seres vivos. En nuestro planeta conviven millones de especies de animales, plan-tas, bacterias, hongos y protozoarios que interactúan entre ellos y con el ambiente.

El conjunto de todos estos seres vivos se llama biodiversidad o diversidad biológica (figura 1.10). Se sabe que la existencia de la vida en la Tierra depende de la biodiversidad, porque la mayoría de los seres vivos dependemos de otros seres vivos. Por ejemplo, muchas especies necesitamos el oxígeno que producen las plantas y las algas.

Todas las características que has estudiado ayudan a científicos de diversas áreas a clasificar la biodiversidad con la finalidad de conocer cuántas especies existen, cuál es la función de cada una en el ambiente donde viven, cuáles usa el ser humano como recursos y cuáles necesitan atención especial para evitar su extinción.

29

Secuencia

1

http://www.edutics.mx/Z4p Información sobre biodiversidad.Consultada el día 3 de octubre de 2011.

Busca en...

Figura 1.10 El concepto de biodiversidad hace referencia al total de especies que habitan la Tierra tanto en los ecosistemas terrestres como en los acuáticos.

El valor de la biodiversidad

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Elabora una bitácora, un diccionario científi co y tu portafolios de evidencias

Durante el curso es importante que lleves un registro de lo que tra-bajes en las actividades. En la bitácora registrarás los datos de los ex-perimentos y las actividades que realices durante el curso, así como las respuestas que encuentres en el desarrollo de los proyectos.

Para elaborarla, consigue un cuaderno o una carpeta.• Divídelo en dos partes: una corresponderá a la bitácora y la otra al

diccionario científi co.• Es importante que registres en la bitácora lo siguiente:

− Nombre de la actividad y fecha en que se realizó− Descripción del proceso− Esquemas correspondientes (en caso necesario)− Resultados obtenidos

• Revisa periódicamente tu bitácora para darte cuenta de lo que debes mejorar conforme avanzas. Recuerda que uno de lospropósitos de este curso es que con el tiempo mejores tu de-sem-peño en relación con el logro de objetivos, el trabajo en equipo y la comprensión de los temas.

Para elaborar tu diccionario científi co:• Escribe las letras del alfabeto, una o dos por página, para que

ahí anotes la defi nición de las palabras técnicas que conside-res importantes. Esto te permitirá familiarizarte con los tér-

minos propios de la asignatura y, sobre todo, consultarlo las veces que sea necesario para comprender el lenguaje

de la Ciencia.

En el portafolios de evidencias guardarás los trabajos que te solicite tu maestro. También te servirán para confi rmar tus

avances a lo largo del curso.

En acciónCierre

Elabora una bitácora, un diccionario científi co y tu portafolios de evidencias

En acciónEn acción

Secuencia

1

30

Para elaborar tu diccionario científi co:Escribe las letras del alfabeto, una o dos por página, para que ahí anotes la defi nición de las palabras técnicas que con

res importantes. Esto te permitirá familiarizarte con los minos propios de la asignatura y, sobre todo, consultarlo

las veces que sea necesario para comprender el lenguaje

En el portafolios de evidencias guardarás los trabajos que te solicite tu maestro. Tam

avances a lo largo del curso.

Para elaborar tu diccionario científi co:• Escribe las letras del alfabeto, una o dos por página, para que

ahí anotes la defi nición de las palabras técnicas que conres importantes. Esto te permitirá familiarizarte con los

minos propios de la asignatura y, sobre todo, consultarlolas veces que sea necesario para comprender el lenguaje

En el portafolios de evidencias guardarás los trabajos que te solicite tu maestro. Tam

avances a lo largo del curso.

El valor de la biodiversidad

Ajolote mexicano.

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En peligro de extinción...

La mayoria de los animales se reproduce cuando llega a la etapa adulta. El ajolote mexicano, cuyo nombre cientifi co es Ambystoma mexicanum, es una excepción. Este animal alcanza su madu-rez sexual y se reproduce sin llegar a su forma adulta, es decir, sin transformarse en salaman-dra. Este fenómeno es conocido como neotenia.Estos organismos viven en el lago de Xochimil-co, y actualmente son criados en cautiverio para favorecer su conservación, ya que la especie está en peligro de extinción.

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Autoevaluación

Marca con una la opción que consideres que representa tu avance y responde lo quese pide.

¿Qué evalúo? Sí No¿Por qué?

¿Qué me falta?

1. Me reconozco como partede la biodiversidad.

2. Comparo mis características con las de otros seres vivos.

3. Identifico algunas características que comparto con todos los seres vivos.

4. Identifico que tengo diferencias con otras especies.

Formación Cívica

Ahora sabes que eres parte de labiodiversidad y que lo que la afec-te también te afectará. ¿Cuál es tucompromiso con ella?

Conéctate con...

Formación Cívica

Conéctate con...

Piensa y sé críticoEl ser humano utiliza muchos de los recursos naturales del planeta para subsistir, entre ellos diversas plantas y animales. ¿Cómo piensas que debe ser el uso que hacemos de ellos? ¿Por qué?

De regreso al inicioEs momento de que reflexiones sobre las preguntas del inicio de esta secuencia. Responde en tu bitácora lo siguiente.• ¿Qué tienes en común con el resto de los seres vivos? • Menciona algunas de las diferencias entre tú y otras especies.• ¿Por qué es importante conocer la biodiversidad? • Analiza y reflexiona por qué eres parte de la biodiversidad.

Generaliza y concluye

1. Con lo que ahora sabes te proponemos elaborar un esque-ma que inicie con el texto: “Todos los seres vivos…”, donde menciones las funciones vitales y las otras características comunes a los seres vivos que estudiaste en esta secuencia; incluye todos los ejemplos que conozcas o hayas estudiado. Conserva tu trabajo en el portafolios de evidencias.

2. Refl exiona sobre la importancia del trabajo científi co y es-cribe un texto breve sobre el impacto que tiene su labor en tu vida.

En acción

Cierre

31

Secuencia

1El valor de la biodiversidad

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Lee el siguiente texto y reflexiona acerca de las preguntas.

El lobo gris mexicano es una especie que se distribuía desde Arizona y Nuevo Méxi-co, en Estados Unidos de América, hasta Sonora y Durango en México.

El lobo es un animal carnívoro que se alimenta principalmente de pequeños roedores, conejos, ciervos y hasta de carroña (restos de animales muertos); sin em-bargo, los ganaderos del norte de México empezaron a cazarlos, porque afirmaban que mataban al ganado ocasionándoles pérdidas económicas, lo que provocó que desapareciera de tierras mexicanas durante la década de 1970. En la actualidad existen aproximadamente 260 ejemplares silvestres que habitan en Estados Unidos, donde se implementó un programa de reproducción para recuperar sus poblaciones y reintroducirlo al ambiente. Lo mismo se hace en México en diversos zoológicos. ¿Cuáles piensas que puedan ser las consecuencias de la desaparición del lobo gris de los ecosistemas mexicanos?

Dinámica de los ecosistemasEn la naturaleza todos los seres vivos conviven entre sí, unos dependen de otros para subsistir y se relacionan de alguna manera con el ambiente. Al conjunto de estas re-laciones que ocurren en un espacio geográfico determinado se le llama ecosistema.

Representación de la participación humanaen la dinámica de los ecosistemas

Figura 1.11 Lobo gris mexicano.

Situación inicial

Desarrollo

• ¿Qué importancia tiene este tipo de programas para la conservación de la biodi-versidad?

• ¿Qué crees que ocurrió con los animales de los cuales se alimentaba el lobo gris mexicano?

• ¿Por qué son importantes el agua y el carbono para los seres vivos?

32

Aprendizaje esperado: Representa la dinámica general de los ecosistemas considerando su participación en el intercambio de materia y energía en las redes alimentarias y en los ciclos del agua y del carbono.

Secuencia 2

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Investiga la definición de composta y escríbela en tu diccionario científico.

Toma nota

Situación inicial

Desarrollo

En un ecosistema hay tanto seres vivos (llamados factores bióticos) como todos aquellos componentes físicos propios del espacio que ocupa el ecosistema, por ejemplo, agua, temperatura y cantidad de radiación solar, rocas y suelo entre otros; (llamados en conjunto factores abióticos).

Como viste en la secuencia anterior, la energía le permite a los seres vivos llevar a cabo todas sus funciones, como respirar, nutrirse, repro-ducirse o moverse, y los seres vivos la obtienen de otros seres vivos o de algún factor abiótico, como la radiación solar.

En los ecosistemas ocurren flujos de energía y de materia entre los componentes bióticos y abióticos. La energía fluye cuando los organis-mos fotosintéticos, como las plantas verdes, “capturan” la energía solar para producir los nutrimentos que ellas mismas y otros organismos uti-lizarán. La materia (los nutrimentos) también fluye entre los organismos. Los organismos utilizan los nutrimentos para regenerar sus células, o bien, para generar nuevas.

En cualquier ecosistema hay transferencia de materia y de energía: en un bosque, una laguna, un desierto o una selva; también hay transferencia de materia y energía en un acuario, un terrario y una pila de composta, que constituyen modelos de ecosistemas. Un modelo es una represen-tación física o conceptual de objetos o fenómenos reales. En la siguiente actividad harás un modelo.

Cadenas y redes alimentarias

Los alimentos proporcionan la materia y la energía que los seres vivos nece-sitan para realizar sus funciones vitales. En los ecosistemas algunos organis-mos se alimentan de otros, y forman así las cadenas alimentarias o tróficas.

Una cadena alimentaria es un modelo que los científicos usan para mostrar cómo fluyen la materia y la energía a través de un ecosistema. En los ecosistemas las cadenas alimentarias se interconectan y forman lo que se conoce como red alimentaria.

Una red o trama alimentaria es un modelo más aproximado a la rea-lidad, pues muchos animales se alimentan de más de una especie. Por ejemplo, algunos animales como osos, ratas, mapaches y los seres hu-manos son omnívoros y actúan en distintos momentos como consumi-dores primarios, secundarios y a veces terciarios, de manera que ocupan distintos niveles tróficos dependiendo de qué se alimenten.

De acuerdo con el modo de obtener su alimento, los seres vivos de un ecosistema se clasifican en tres niveles tróficos:• Productores: son organismos autótrofos, por ejemplo, las plantas y el

fitoplancton, que producen alimentos a partir de dióxido de carbono (CO2), agua y sales minerales utilizando energía solar.

• Consumidores: son animales herbívoros (llamados consumidores primarios), que se alimentan de plantas; carnívoros (llamados consu-midores secundarios), que se alimentan de consumidores primarios. También están los carroñeros (consumidores terciarios), que se ali-mentan de animales muertos o restos de ellos.

• Descomponedores: son microorganismos que transforman la materia de los animales muertos y los restos de plantas en sustancias simples que se reincorporan al suelo y que las plantas utilizan para elaborar sus alimentos.

Niveles tróficos. Posiciones que ocupan los organismos en una red alimentaria.

Fitoplancton. Algas y bacterias fotosintéticas que viven en el agua, producen su propio alimento y son la base de las redes alimentarias acuáticas.

Glosario

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Figura 1.12 De un nivel trófi co inferior a uno superior se pierde energía; es por eso que un ecosistema puede mantener menos carnívoros que herbívoros.

Observa y deduce

1. Observa el esquema de la red alimentaria, analízala y haz lo que se pide.a) Describe por escrito lo que ocurriría

en la red trófi ca si desapareciera el lobo.

b) Haz lo mismo para el conejo y los descomponedores.

2. Intercambia tus respuestas con tus compañeros de grupo.

3. Refl exiona con tus compañeros sobre la importancia de conservar todos los factores bióticos y abióticos de los eco-sistemas.

En acción

Elemento químico. Sustancia que no puede separarse en otras más simples. Por ejemplo: hierro, oro, plata y oxígeno. La combinación entre los elementos químicos forma todas las sustancias que existen.

Glosario

Observa el esquema de la red alimentaria,

Describe por escrito lo que ocurriría

Los ecosistemas y los ciclos del agua y del carbonoComo pudiste observar al estudiar las redes alimentarias, en la naturaleza hay un movimiento continuo de materia y de energía. El carbono, el ni-trógeno, el fósforo y otros elementos químicos se reciclan entre el medio y los seres vivos. La reserva más importante de carbono y nitrógeno es laatmósfera; estos elementos circulan entre los seres vivos y vuelvena las fuentes originales a través de ciclos.

Consumidoresterciarios

Consumidoressecundarios

Consumidoresprimarios

Productores(autótrofos)

Carnívoros

Herbívoros

D E

S C

O M

P O

N E

D O

R E

S

34

El valor de la biodiversidadSecuencia

2En las redes alimentarias la energía entra en el eco-

sistema como energía luminosa (radiación solar) a través de las plantas. Al ser consumidas por otros

organismos, esta energía se transforma y una par-te se pierde en forma de calor, de manera que la

cantidad de energía que pasa al siguiente nivel es menor (figura 1.12).

Aunque en un ecosistema las diferentes especies obtienen sus nutrimentos de

otras, tiende a mantenerse un equilibrio de manera natural, es decir, el núme-

ro de individuos de cada especie permanece constante.

Sin embargo, un cambio en la cantidad de individuos de una es-pecie puede afectar la dinámica de todo el ecosistema. Por ejem-

plo, si disminuyera el número de carnívoros, la cantidad de herbívoros de los que se alimentan se incrementaría significativamente y las plantas no serían suficientes para alimentarlos a todos.

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El valor de la biodiversidad Secuencia

2Ciclo del aguaEl agua no es un nutrimento, pero es uno de los componentes abióticos de mayor importancia en los ecosistemas, porque sin ella es imposible la vida. Además, tiene una importante función en la regulación de la temperatura de nuestro planeta.

En la naturaleza el agua está en constante movimiento: pasa de unos lugares a otros del planeta en un interminable ciclo (figura 1.13).• El paso del agua de mares, lagos y ríos a la atmósfera se debe al fe-

nómeno de evaporación por efecto del aumento de temperatura debido a la radiación solar. También se evapora el agua que liberan las plantas y los animales al transpirar, como hacemos los seres humanos, así que también for-mamos parte del ciclo del agua.

• En la atmósfera, el vapor del agua se en-fría y se condensa formando gotas de agua; cuando éstas aumentan de tamaño se precipitan en forma de lluvia, nieve o granizo sobre la superficie terrestre.

• El agua se mueve por la pendiente de los terrenos y forma ríos, arroyos, lagos y la-gunas; otra parte se filtra en el suelo y forma depósitos, que son una fuente adi-cional de agua potable. El agua que per-manece en la superficie (en las plantas, animales y los cuerpos de agua) reinicia el ciclo, el cual no se ha detenido en nin-gún momento de la historia del planeta.

El ser humano toma el agua de ríos y la-gos o perfora pozos para extraerla del sub-suelo. Esta agua se usa para muchas activi-dades cotidianas, industriales y muchas más; sin embargo, el agua que regresamos al am-biente puede estar contaminada con otras sustancias, por ejemplo, jabón, lo cual no permite que sea nuevamente utilizada sin un tratamiento para eliminar los contaminantes.

Ciclo del carbonoEl carbono es un elemento que forma parte de todas las células, los órganos y sistemas de los seres vivos, de los combustibles fó-siles y de la atmósfera. Al igual que el agua, el carbono forma parte de un ciclo (figura 1.14). El dióxido de carbono (formado por carbono y oxígeno) es muy importante para la regulación del clima del planeta y para la subsistencia de los seres vivos. Gran parte del CO2 se encuentra en la atmósfera.

Figura 1.13 Mediante la evaporación, condensación y precipitación, el agua se recicla constantemente en el planeta.

Figura 1.14 Representación del ciclo del carbono.

CO2 disueltoen el océano

CO2 en la atmósfera

Quema de combustibles fósiles

IncendiosRespiración

Descomponedores

Consumidores

Desechos(cadáveres) Productores

http://www.edutics.mx/Z4o información general acerca del ciclo del agua, también denominado ciclo hidrológico.

Busca en...

Nivel de agua

Evaporación

Escurrimientos

Condensación

Lluvia(precipitación)

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• En los ecosistemas terrestres, el dióxido de carbono de la atmósfera entra en tallos y hojas de las plantas, las cuales lo usan como fuente de carbono para elaborar su alimento, mediante el proceso de la fo-tosíntesis. Las plantas respiran oxígeno y desprenden a la atmósfera dióxido de carbono, como lo hacemos los otros seres vivos aerobios.

Al consumir plantas, los herbívoros incorporan sustancias con carbono a su cuerpo; cuando los carnívoros se alimentan de los herbívoros también incorporan carbono a su organismo. Los descomponedores se encargan de reintegrar el carbono de todos estos organismos al medio.• Parte del CO2 de la atmósfera se disuelve en los mares. De allí lo to-

man los animales marinos para formar, por ejemplo, sus caparazones y los corales su exoesqueleto. El CO2 también se produce durante los incendios, las erupciones volcánicas y debido a la quema de combus-tibles fósiles como carbón, gas y petróleo.

Cierre

Modela y analiza

1. Cultivo de un terrario

PropósitoObservar la forma en que se relacionan los factores bióticos y los abióticos en el cultivo de un terrario.Material Una botella de plástico grande, una navaja tipo cúter, tezontle, tierra de jar-dín, 2 o 3 plantas pequeñas (crotón, hiedra rastrera, madreperla), rocas pe-queñas, cochinillas y agua.Procedimiento• Con mucho cuidado haz con el cúter un orifi cio en la parte lateral de la

botella; cuida que sea lo sufi cientemente grande para introducir las plantas que vas a sembrar. Coloca la botella en posi-ción horizontal y cubre el fondo con 2 cm de tezontle y des-pués hasta una tercera parte con tierra.

• Siembra con cuidado las plan-tas y luego introduce las cochi-nillas. Riega tu terrario una vez cada tercer día.

• Coloca tu terrario en un lugar donde reciba luz solar y déjalo ahí durante varias horas. Observa lo que ocurre en tu terrario durante cinco días y escribe tus observaciones en la bitácora.

Analiza y responde en tu bitácora• Clasifi ca los elementos de tu terrario como bióticos o abióticos.• Investiga de qué se alimentan las cochinillas. • ¿En tu terrario se puede establecer una cadena alimentaria? Descríbela.• ¿Qué ocurriría en este modelo de ecosistema si alguno de los factores bió-

ticos o abióticos desapareciera?

En acción

http://www.edutics.mx/Z3Z información adicional acerca del ciclo del carbono.

Busca en...

la página de internet http://www.edutics.mx/Z4e otras especies de plantas aptas para tu terrario.

Busca en...

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Secuencia

2El valor de la biodiversidad

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Piensa y sé críticoEl agua que existe en el planeta es la misma que cayó en la cabeza de los dinosaurios hace más de 65 millones de años; su cantidad no ha variado a lo largo de la historia de la Tierra. Entonces, ¿por qué se dice en los medios masivos de información que el agua se acaba? Escribe tu reflexión y compártela con tu grupo.

Para terminarDespués de analizar los textos de esta secuencia, en equipo elaboren un escrito en el que muestren cómo prevenir la contaminación del agua.

De regreso al inicioCon lo que ahora sabes, responde en tu bitácora:• ¿Cuál es la importancia del flujo de materia y energía en los ecosistemas?• ¿Cuál es la importancia de los ciclos del agua y del carbono?• ¿Cuál es tu participación en las redes tróficas?• ¿Qué piensas que ocurrió con las redes tróficas de los bosques de

donde desaparecieron los lobos grises? Explica en tu bitácora.

Autoevaluación

Marca con una la opción que consideres que representa tu avance y responde lo quese pide.

¿Qué evalúo? Sí No¿Por qué?

¿Qué me falta?

1. Identifico los elementos que forman un ecosistema y el flujo de materia y energíaque se da en ellos.

2. Represento cadenas alimentarias o tróficasen las que participo.

3. Identifico de qué manera formo parte del ciclo del agua y del ciclo del carbono.

Cierre

• Observa si hay gotas de agua en las paredes de la botella. ¿Crees que este hecho pueda equipararse con la condensación que ocurre en el ciclo del agua? Explica tu respuesta.

• ¿Consideras que tu terrario es un buen modelo de ecosistema?• ¿Cómo podrías mejorarlo?• Con base en lo que sabes sobre los ciclos del agua y del car-

bono, elabora un escrito en el que expliques en cuál parte de ambos ciclos participas y de qué manera. Valida tu trabajo con tu maestro y consérvalo en tu portafolios de evidencias.

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Secuencia

2El valor de la biodiversidad

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Deslaves en el Santuario de la mariposa monarcaEl director de la Comisión Forestal de Michoacán, Alejandro Méndez, señaló que la deforestación por tala ilegal y le-gal en Angangueo contribuyó al desla-ve causado por las lluvias de la semana pasada.

“En Angangueo la causa es el cambio de uso de suelo con fines habitaciona-les; en varias de las laderas casi no había árboles, porque se construyeron casas.”

Méndez admitió que “en la zona exis-te el problema de tala ilegal aun cuando esta zona es reserva de la biosfera de la mariposa monarca, donde no se permite esta actividad”.

El director de la Comisión mencionó que en el santuario de la mari-posa monarca ocurrió el deslave provocado por las lluvias que cayeron en una zona deforestada.

Texto adaptado de www.eluniversal.com.mx/notas/658062.html, recuperado el 1 de julio de 2011.

• ¿Qué ocasionó el deslave en el Santuario de la mariposa monarca?• ¿Cuáles pueden ser las consecuencias de un deslave? • ¿Qué podría pasar con este santuario si se continúa con la tala ilegal? • ¿De qué manera podrías apoyar con el cuidado de la mariposa monarca? • ¿Qué información necesitas para contribuir con el cuidado de la bio-

diversidad?

Valoración de la biodiversidad: causas y consecuenciasde su pérdida

Situación inicial

Santuario. En Biología, sitio que se caracteriza por su riqueza en fl ora y fauna, por la presencia de especies protegidas o por ser considerado un hábitat protegido.

Glosario

Paisaje. Extensión de terreno que asocia componentes naturales, sociales y económicos; puede ser natural o cultural.

Glosario

Figura 1.15 En los bosques de oyamel de Michoacán, las mariposas monarca encuentran un sitio ideal para reproducirse.

Lee la siguiente noticia y reflexiona.

Desarrollo

Biodiversidad en MéxicoComo viste en la secuencia 1, la biodiversidad es el conjunto de los seres vivos de todas las especies; todos los ecosistemas y los paisajes que hay en ellos también se consideran parte de la biodiversidad.

En nuestro país habitan entre 10 y 12% de las especies animales y vegetales co-nocidas en el mundo; por esta razón México es considerado megadiverso. La ubica-ción de nuestro país en el planeta, así como su complejo sistema de montañas y su gran variedad de climas, son algunas de las razones de su gran diversidad biológica. En las imágenes se muestran algunas especies mexicanas que son representativas de nuestra biodiversidad (figuras 1.16 a 1.18).

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Secuencia 3

Aprendizaje esperado: Argumenta la importancia de participar en el cuidado de la biodiversidad, con base en el reconocimiento de las principales causas que contribuyen a su pérdida y sus consecuencias.

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Situación inicial

Figura 1.17 México cuenta con gran diversidad de plantas; algunas son propias de nuestro país. Éste es un ejemplo de la fl ora del desierto de Sonora.

Figura 1.18 Oaxaca, Chiapas, Quintana Roo, Puebla y Veracruz tienen gran riqueza de aves. En la imagen, pelícanos.

Figura 1.16 Gran diversidad de peces, reptiles y mamíferos habitan en nuestro territorio. a) Ajolote. b) Saraguato. c) Jaguar.

Figura 1.19 a) Región selvática de Oaxaca. b) Pastizales de la región central de nuestro país. c) El manglar de La Manzanilla, en Jalisco, alberga cientos de especies de aves, entre ellas algunas migratorias.

En las siguientes imágenes puedes observar algunos de los diversos ecosistemas que existen en México (figura 1.19).

Desarrollo

Investiga y comunica

1. En equipo investiguen cuáles son algunas de las especies en peligro de extinción de nuestro país y elijan una.

2. Investiguen cuáles son la causas por las que está en peligro de extinción.3. Compartan sus resultados con el grupo, y entre todos propongan medidas

que ustedes puedan aplicar para protegerlas.

En acción

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a) c)b)

b) c)a)

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Investiga y generaliza

Con la información que hasta ahora revisaron, en equipo hagan una lista de las posibles conse-cuencias que puede tener la pérdida de alguna de las especies que investigaron en la actividad anterior; consideren la red trófi ca a la que pertenece.

En acción

Causas de la pérdida de biodiversidadDe acuerdo con estudios de la Organización de las Naciones Unidas (ONU), la bio-diversidad en el mundo, incluido México, está amenazada por diversas actividades humanas; algunas –de hecho– han puesto a varias especies, tanto animales como vegetales, en amenaza y en peligro de extinción.

El aumento de la población en el mundo ha generado la necesidad de crear cada vez más construcciones y desarrollar procesos industriales para la producción ma-siva de bienes de consumo.

La densidad y distribución poblacional, además de nuestro estilo de vida, ame-nazan la biodiversidad, en particular por:• la pérdida de hábitats. Una de las principales causas es la tala de selvas y bos-

ques para crear zonas para la ganadería y la agricultura, así como para obtener madera. La tala puede ser legal o ilegal, como en el caso del Santuario de la ma-riposa monarca .También se talan muchas selvas y bosques para construir vivien-das, carreteras y plantas generadoras de energía eléctrica como las hidroeléctri-cas (figura 1.20).

• Sobreexplotación de especies. La explotación de especies es legal, pero la so-breexplotación siempre es ilegal; ésta ocurre cuando se usan o consumen más individuos de una especie de los que se pueden reproducir; por ejemplo, la pesca de camarón y el tráfico de animales para su venta como mascotas o consumo.

• Introducción de especies no nativas o propias de un ecosistema. Muchas de es-tas especies no tienen un depredador natural y su población puede crecer mucho y, por tanto, ocupar el hábitat de las especies nativas y provocar que disminuyan los recursos alimentarios. Por ejemplo, la tilapia es un pez africano que se intro-dujo en algunos lagos de nuestro país; esta especie se alimenta de los huevecillos de algunas especies de peces nativas de esos lagos, lo cual provocó su extinción.

Hábitat. En los ecosistemas, lugar que brinda las condiciones propicias para que habite una especie.

Glosario

la página electrónica de Semarnat, donde puedes encontrar noticias ambientales de México:http://www.edutics.mx/Z4n

Busca en...

Figura 1.20 En la imagen se aprecian grandes extensiones de bosques que han sido talados.

• Contaminación del agua, del suelo y del aire. La industria, el transporte, así como la basura generada por los seres humanos son las principales causas de la contaminación y de la consecuen-te pérdida de biodiversidad en estos lugares.

• Cambio climático. El aumento de la temperatura del planeta, generado por algunas actividades humanas, amena-za la biodiversidad y su distribución; si se alejan de su hábitat natural, en oca-siones los seres vivos no encuentran alimento ni las mejores condiciones para vivir y reproducirse.

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Secuencia

3El valor de la biodiversidad

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Observa y refl exiona

1. Observa de nuevo las imágenes de la página 39 y comenta con tus compañeros.• ¿Qué benefi cios te proporciona la belleza de los paisajes?

2. Nuestra identidad cultural y social, así como nuestra historia, están relacionadas con nuestro entorno biológico. Responde.• ¿Qué plantas y animales están representados en nuestra bandera, en esculturas y otras imá-

genes que nos defi nen como cultura?

En acción

Consecuencias de la pérdida de biodiversidadAlgunos de los ecosistemas más importantes para la biodiversidad son los grandes bosques, las selvas, los arrecifes de coral y los manglares. Los bosques y las selvas cumplen funciones muy importantes, por lo que su pérdida tiene graves consecuen-cias para las poblaciones humanas y para las demás especies:• Son hogar de una gran variedad de especies animales, vegetales, de hongos y de

bacterias. La pérdida de una especie altera las redes tróficas; por ejemplo, si un herbívoro desaparece, las poblaciones de la planta de la cual se alimenta crecen y pueden convertirse en una plaga.

• Las plantas absorben y aprovechan el CO2 y la luz solar para producir su alimento por medio de la fotosíntesis; en este proceso producen una gran cantidad de oxígeno. Su pérdida, entre otras consecuencias, propicia el aumento de CO2 en la atmósfera y un aumento en la temperatura del planeta.

• Los suelos de los bosques permiten que el agua se filtre hacia los mantos acuí-feros y las plantas liberan agua al ambiente en forma de vapor. Si los mantos acuíferos no se recargan, el agua disponible para consumo humano disminuye.

• Al filtrar y retener el agua, los bosques evitan que el suelo pierda humedad y se erosione. Si los suelos se erosionan, pierden su fertilidad, y los agricultores tien-den a abandonarlos; de este modo se generan amplias zonas áridas, y aunque los suelos dañados pueden recuperarse, es un proceso largo y complejo que muchas veces necesita la participación humana.

• Cuando el suelo de una ladera talada se erosiona por la ausencia de vegetación, el arrastre de agua que provocan las lluvias muy intensas puede causar deslaves, como el que se describe al inicio de esta secuencia.

Los arrecifes de coral son uno de los ecosistemas marinos más biodiversos y sitios de reproduc-ción de distintas especies; y los manglares (figura 1.21) son hábi-tat de reproducción de especies terrestres y acuáticas; además, protegen las costas de fenóme-nos naturales como los hura-canes. El deterioro y la pérdida de estos y otros ecosistemas, y de las especies que los habi-tan, ponen en riesgo la subsis-tencia de todos los seres vivos.

Plaga. Llegada masiva y repentina de una especie, que causa graves daños a poblaciones animales o vegetales.

Mantos acuíferos. Lugares en el subsuelo dondese almacena agua.

Erosión. Desgaste del suelo debido al arrastre de sus componentes hacia otro lugar.

Glosario

la siguiente página un video sobre un grupo de mujeres que se organizó para recuperar un suelo erosionadohttp://www.edutics.mx/Z4h

Busca en...

Figura 1.21 Los manglares son el refugio de una gran variedad de especies acuáticas, muchas de ellas pasan su etapa juvenil en estos lugares, cuyas aguas son ricas en nutrimentos.

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Secuencia

3El valor de la biodiversidad

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Aunque la pérdida de especies ocurre como un fenómeno natural, en las últimas décadas se ha acelerado el ritmo de su extinción, debido a que los ecosistemas se están fragmentando o desapareciendo, y numerosas especies están en disminución. Es vital tener conciencia de las causas y las consecuencias de la pérdida de la biodiversidad y considerar la nece-sidad de participar en su protección.

La educación ambiental para la sustentabilidad se define como el proceso de reconocer valores y crear las competencias y las actitudes necesarias para enfrentar los retos ambientales y encontrar soluciones. La educa-ción para la sustentabilidad está dirigida a todas las personas que vivimos en este país y que tenemos la responsabilidad y el compromiso de legarun México sano, habitable y sustentable para las siguientes generaciones.

Todos los aspectos relacionados con la biodiversidad y las maneras de protegerla son parte de la educación ambiental para la sustentabilidad. Acciones que están a tu alcance y que seguramente conoces pero que debes tomar en cuenta y, sobre todo, aplicar, son las siguientes:

• Usar responsablemente el agua.• No comprar especies silvestres.• No consumir papel en exceso.• No arrojar basura al mar, ríos, lagos, lagunas o depósitos de

agua potable.• Consumir de manera responsable, es decir, sólo lo necesario.• Participar en campañas de reforestación y preservación de los ecosis-

temas (figura 1.22).

En México se han implementado diversos programas para la conserva-ción de algunas especies de animales y plantas (figura 1.23). Así se ha logrado la protección, recuperación y reintroducción del águila real en las zonas donde habitó originalmente. También existen programas de protección para el jaguar y el oso negro mexicano, las tortugas ma-rinas, los lobos marinos, los cocodrilos y los caimanes. Las cícadas ylas orquídeas son plantas que se utilizan con fines ornamentales y algu-nas especies están protegidas por su rareza; para otras se han propuesto estrategias de conservación y aprovechamiento racional.

No obstante, ninguno de estos programas puede tener éxito si las personas no evitan destruir los ecosistemas, compran animales y plan-tas silvestres, cazan indiscriminadamente o contaminan el entorno.

Refl exiona y haz propuestas

1. Organízate en un equipo y comenten qué pueden hacer para participar en el cuidado de la biodiversidad.• Para cada acción que propongan, argumenten la razón de llevarla a cabo con base en lo que

saben ahora de las causas y las consecuencias de la pérdida de biodiversidad.2. Comuniquen sus ideas al grupo y, entre todos, escriban una lista en el pizarrón.

En acción

Ecosistema fragmentado. Ecosistema alterado debido a construcciones y actividades humanas que interrumpenlas interrelaciones propiasde ese ecosistema.

Glosario

Figura 1.22 Aunque parezca algo muy simple, reforestar contribuye a solucionar algunos problemas ambientales, como la erosión de suelos.

Figura 1.23 Los loros y pericos conforman uno de los grupos de aves más amenazados, por lo que se ha combatido su comercio ilegal, promovido la crianza en cautiverio y la reintroducción de distintas especies a su hábitat.

¿Cómo participar en la conservación de los ecosistemas?

Cierre

42

Secuencia

3

Figura 1.22 Aunque parezca algo

El valor de la biodiversidad

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Piensa y sé críticoLa naturaleza es la fuente de sobrevivencia para todos los seres vivos. ¿Qué pasará con todos los seres vivos si los ecosistemas siguen alte-rándose?, ¿cómo podemos proteger a los ecosistemas y a las especies?

De regreso al inicioEs momento de que reflexiones sobre las preguntas del inicio de esta secuencia. Responde en tu bitácora:• ¿Cuáles son algunas causas de la alteración de los ecosistemas?• ¿Cómo puede afectar a los seres humanos la alteración de cualquier

ecosistema?, ¿cómo puede afectar a las especies que viven en él?• ¿Por qué es importante conservar la biodiversidad?, ¿cómo puedes

participar en su cuidado?

Identifi ca y comunica

1. Con lo que saben ahora, propongan medidas que:• Compensen los daños al ambiente causados por actividades

humanas. • Favorezcan el cuidado de la biodiversidad del lugar.

2. Elaboren un folleto que puedan fotocopiar y distribuir en su escuela. Incluyan la importancia de la belleza de los paisajes y sus refl exiones acerca de nuestra responsabilidad con el am-biente por el hecho de vivir en un país megadiverso.

En esta sección, que aparece al fi nal de algunas secuencias del libro, encontrarás preguntas que te orientarán para llevar a cabo tus proyectos. Respóndelas con tu equipo.• Como el resto de las especies, los seres humanos dependemos de la biodiversidad; ¿cómo

podemos aprovecharla y a la vez protegerla? • Ahora que conoces medidas de protección de la biodiversidad, ¿cómo puedes participar en

su cuidado?

En acción

Autoevaluación

Marca con una la opción que consideres que representa tu avance y responde lo que se pide.

¿Qué evalúo? Sí No¿Por qué

¿Qué me falta?

1. Doy razones sobre la importancia de protegerla biodiversidad.

2. Reconozco algunas causas y consecuencias del deteriorode los ecosistemas y la pérdida de la biodiversidad.

3. Propongo y aplico medidas para conservar la biodiversidad.

Pistas para mi proyecto

En esta sección, que aparece al fi nal de algunas secuencias del libro, encontrarás preguntas que

Pistas para mi proyecto

la página:http://www.edutics.mx/Z47información acerca del medioambiente y la educación ambiental para la sustentabilidad, ademásde muchos otros recursos.

Busca en...

Cierre

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Secuencia

3El valor de la biodiversidad

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En abril de 2006, la revista Nature publicó el descubrimiento de un fósil: el Tiktaalik; propiamente es un pez con escamas y branquias, pero tiene la cabeza aplanada y unas aletas poco comunes. Estas aletas tienen huesos delgados que le permitían nadar, pero también huesos interiores robustos que lo ayuda-ron a sostenerse, como lo hacen los animales de cuatro patas sobre las rocas o el lodo. ¿Qué ventaja le dio esta característica para su sobrevivencia?

Esta combinación de características sugiere que es una es-pecie de transición entre los peces y sus descendientes vertebrados de cuatro patas, que incluye anfibios, reptiles, aves y mamíferos, entre ellos el ser humano.

El Tiktaalik vivió en ríos poco profundos en la antigua región de masas de tierra emergidas conocidas como Euroamérica, en la región ártica de Canadá. Los fósiles hallados tienen 375 millones de años de antigüedad y dimensiones de entre 75 y 150 centímetros.

La disminución de los niveles de agua puso en peligro de extinción a esta especie y sólo sobrevivieron los individuos que tenían modificaciones en sus aletas, lo cual les permitió apoyarse en el fango y, finalmente, “caminar” entre las rocas.

El descubrimiento de este fósil es una evidencia más que apoya la teoría de la selección natural propuesta por Charles Darwin hace más de 150 años para explicar la evolución de las especies. ¿Cuál es la importancia de los trabajos de Darwin en la actualidad?

Texto adaptado de Nature 400, 764-771 (6 abril, 2006)

• ¿Cómo cambian los seres vivos a lo largo del tiempo? • ¿Qué evidencias hay de que han ocurrido cambios en los seres vivos? • ¿Qué son los fósiles? • ¿Sabes por qué estás emparentado con todos los seres vivos actuales y con los

que han existido?, ¿con cuáles estás más emparentado?, ¿a cuáles te pareces más?

Importancia de las aportacionesde DarwinEvidencias a partir de las cuales Darwin explicóla evolución de la vida

Situación inicial

Desarrollo

Importancia de los fósilesPara nosotros es natural ver un zorro, un tiburón o un rosal; pero estas especies no siempre han existido; son el resultado de la evolución.

La idea básica de la teoría de la evolución es que los seres vivos han existido durante miles de millones de años en nuestro planeta, algunas especies se han ex-tinguido y otras han cambiado a lo largo del tiempo dando origen a nuevas especies.

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Secuencia 4

Aprendizaje esperado: Identifi ca el registro fósil y la observación de la diversidad de características morfológicas de las poblaciones de los seres vivos como evidencias de la evolución de la vida.

Figura 1.24 Representacióndel Tiktaalik.

Lee el siguiente texto y reflexiona en torno a las preguntas.

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Situación inicialObserva y analiza

1. Organícense en equipos. Observen las siguientes fotografías de fósiles y analicen la infor-mación de cada uno. Después contesten las preguntas.

2. Contesten:• ¿Qué información ofrece cada uno de estos fósiles?• ¿Qué semejanzas encuentran con seres vivos que conocen?• Escriban un breve texto en el que expliquen por qué los fósiles son evidencias de la evolución.

En la localidad de San Juan Raya, en Puebla,

pueden observarse los fósiles de unos organismos

conocidos como turritelas. Gracias al proceso

llamado petrifi cación, hoy podemos ver rocas

que al formarse tomaron la forma del animal.

En Alaska y Siberia se han descubierto mamuts

congelados. En 1806 se descubrió el primer

mamut que fue documentado por las

comunidades científi cas.

En acción

En la localidad de San Juan Raya, en Puebla,

pueden observarse los fósiles de unos organismos

En Alaska y Siberia se han descubierto mamuts

congelados

Desarrollo

Muchos de estos cambios han sido registrados al estudiar los fósiles, los cuales son restos o rastros de organismos que existieron hace miles o millones de años. Los fósiles son evidencia de las formas de vida del pasado y una valiosa fuente de información acerca de ellas y de los ambientes en los que vivieron.

Algunos seres vivos, como insectos o arañas, quedaron atrapados en las resinasde los árboles. A esta resina fosilizada se le conocecomo ámbar.

Estas huellas en la localidad Pie de Vaca, en Tehuacán, Puebla, son evidencia del paso de diferentes organismos que se acercaron ala orilla de un gran lago en buscade agua.

Fósil de un pez encontrado en la cantera de Tlayúa, en Tehuacán, Puebla, en una zona rica en minerales.

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Secuencia

4Importancia de las aportaciones de Darwin

¿Qué información nos dan los fósiles?Los científicos que se dedican al estudio de los fósiles son los paleontó-logos, pero también intervienen biólogos, químicos, físicos y geólogos; entre sus actividades están determinar la antigüedad de un organismo fosilizado y reconstruirlo, es decir, identificar de cuál organismo se trata al intentar definir cómo era su aspecto exterior, su comportamiento, cuál era su papel en el ecosistema y cómo eran los ecosistemas en los que vivía. Cuando se realizan excavaciones, la profundidad donde se localizan los fósiles da indicios de la era geológica en la que vivieron; en general, mientras más profundo se encuentra el fósil, más antiguo es.

El estudio de los fósiles y su comparación con otros organismos an-tiguos y con los actuales, indica que todas las especies han surgido a partir de otras; esto permite relacionarlas (establecer lazos de parentes-co) y determinar cuáles son algunos de los ancestros (antepasados) que pudieron dar origen a los seres vivos actuales. Por ejemplo, existe una relación entre las aves y sus antepasados más cercanos, los dinosaurios, como el Mycroraptor (figura 1.25).

Importancia de la observación y la comparación de fósiles

El estudio de los fósiles apenas empieza cuando se descubren. Éste es un proceso complejo, entre otras razones, porque en la mayoría de los casos no se cuenta con el organismo completo. Los científicos observan los nuevos hallazgos y los comparan con los fósiles que se tienen registra-

dos y, sobre todo, con los seres vivos actuales. Cuando tienen esta información, hacen una representación del organismo y establecen lazos de parentesco con otros grupos (figuras 1.26 y 1.27).

Al comparar las diferencias y las semejanzas de la morfo-logía de los seres vivos, los científicos buscan evidencias de la evolución de la vida.

Figura 1.26 Evidencias de la evolución de peces a anfi bios. A partir de un ancestro se originaron diversas especies; una de ellas dio origen a los primeros anfi bios.

Figura 1.27 La modifi cación de las aletas de peces observada en distintos fósiles evidencia el origen de las extremidades de los anfi bios.

http://www.edutics.mx/Z48 un video sobre el origen de los primero vertebrados terrestres que explica el origen y la evolución de las patas de los primeros animales.

Busca en...

Morfología. Características relacionadas con la forma de los seres vivos.

Glosario

Figura 1.25 Reconstrucción de Mycroraptor, considerado el ancestro más cercano a las aves actuales.

AcanthostegaTiktaalikTiktaalik

PanderichthysEustenopteron

Eustenopteron

Acantosthega

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Observar y comparar las características morfológicas de los organis-mos ayuda a reconocer el origen de la gran biodiversidad que existió, y la que existe en el planeta, pues las similitudes en la forma reflejan un posible ancestro común. De hecho, los científicos consideran que todos los seres vivos que han existido y que existen actualmente derivan de un solo ancestro, que a través del proceso de evolución dio lugar a la enor-me biodiversidad que ha existido y que existe.

El fósil del Tiktaalik es una pieza fundamental para reconstruir la histo-ria de la evolución de peces a anfibios. Si como resultado de un proceso evolutivo las aletas de un grupo de peces no se hubieran modificado y permitido apoyarse en el fondo de los ríos, el cambio de un ambiente acuático a uno terrestre quizá no habría sido posible.

Investiga y compara

1. En equipo investiguen dos ejemplos de especies extintas muy parecidas a especies actuales; por ejemplo, el Megalodon con los tiburones; o el Glyptodon con el armadillo gigante. Con la información elaboren en su bitácora un cuadro comparativo como el siguiente.

En acción

2. Anoten los principales cambios que observaron.3. Comenten sus resultados con el grupo y con su profesor.

Organismo extinto Organismo actual

DiferenciasDeinosuchus riograndensis. Medía más de 12 metros.

Cocodrilo actual.Mide hasta 6 metros.

Semejanzas Escamas en todo el cuerpo, cabeza triangular con dientes largos, delgados y afilados.

Escamas en todo el cuerpo, cabeza triangular con dientes largos, delgados y afilados.

Posible alimentación Otros dinosaurios. Mamíferos, aves, reptiles y peces.

Ancestro común. Primeros seres vivos que dieron origen a todas las especies actuales y extintas.

Glosario

Darwin y la evolución El naturalista inglés Charles Darwin (1809-1882) revolucionó el pen-samiento científico de su época cuando propuso una teoría sobre el origen de las especies por medio de la selección natural. Uno de los hechos que detonaron el surgimiento de esta teoría fue el viaje que rea-lizó alrededor del mundo, en 1835, a bordo de un barco llamado Beagle, durante el cual observó y recolectó miles de fósiles y de seres vivos.

Durante su viaje, en especial llamó su atención la flora y la fauna de las islas Galápagos, archipiélago ubicado frente a las costas de Ecuador. Y cuando recorrió Sudamérica colectó fósiles de animales, entre ellos al-gunos dientes de tiburón y esqueletos de enormes perezosos y roedores.

Para elaborar su teoría, que explica cómo han cambiado los seres vivos, Darwin, además de sus propios estudios y registros, recurrió a los antecedentes sobre evolución planteados por naturalistas destacados endiferentes ramas científicas, entre ellos geólogos, paleontólogos, botánicos yzoólogos, e incluso economistas, quienes, con sus ideas, publicacionesy estudios, contribuyeron para fundamentar su teoría de la evolución.

Naturalistas. Durante la Antigüedad y hasta los siglos XVIII y XIX, se conoció así a quienes realizaban investigaciones y elaboraban hipótesis para explicar los fenómenos naturales.

Glosario

47

Secuencia

4Importancia de las aportaciones de Darwin

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MATERIAL D

E PROMOCIÓ

N

Para explicar la teoría de la evolución por medio de la selección natural, Darwin se centró en los siguientes puntos:1. El registro fósil. Darwin colectó huesos fósiles de varios animales y se los envió al

paleontólogo inglés Richard Owen (1804-1892), quien le ayudó a identificarlos. Al realizar comparaciones entre los fósiles y los organismos que se conocían en su época, Darwin supuso que las especies que eran muy parecidas entre sí estaban más cercanamente emparentadas y que era posible que tuvieran un ancestro común, como el caso de los peces y los anfibios.

2. la observación de las características morfológicas de algunos seres vivos y ex-tintos. Darwin analizó los fósiles que había colectado durante su viaje y muchos otros que estaban en museos. Por ejemplo, Richard Owen identificó un ejemplar como Megatherium, un perezoso gigante, y ambos coincidieron en que esta es-pecie era muy similar al perezoso que habita hoy día en las selvas americanas (figura 1.28).

Darwin también estudió muchos organismos vi-vos. Por ejemplo, al realizar diversas comparacio-nes entre los animales de las islas Galápagos, en especial tortugas, aves e iguanas marinas, Darwin observó en un grupo de 14 especies de aves, lla-madas pinzones (figura 1.29 y 1.30), algunas muy parecidas entre sí.

48

1

3

2

4

Secuencia

4

Figura 1.28 Comparación de las características morfológicas entre el Megatherium y el perezoso actual.a) Esqueleto del Megatherium. b) Reconstrucción de Megatherium.c) Perezoso actual.

b)

c)

a)

Importancia de las aportaciones de Darwin

Figura 1.29 Dibujos de cuatro de las especies de pinzones que Darwin observó en las islas Galápagos.

1. Geospiza magnirostris.3. Geospiza parvula.

2. Geospiza fortis.4. Certhidea olivasea.

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MATERIAL D

E PROMOCIÓ

N

Observa y explica

El estudio y la comparación de los fósiles de homí-nidos (grupo de primates que incluye al ser huma-no y sus parientes cercanos), ayudó a reconstruir sus características y el ambiente en el que vivieron. Esto permitió a los científi cos establecer la existencia de varias especies de homínidos; el ser humano se ori-ginó de alguna de ellas y es la única que aún existe.

1. Observa en la imagen la forma del cráneo y de la mandíbula de los homínidos y explica en tu bitá-cora la importancia de los fósiles en esta recons-trucción.

2. Valida tu trabajo con el maestro y consérvalo en el portafolios de evidencias.

En acción

A Darwin le asombró que cada especie tenía un pico diferente que le permitía comer un alimento específico: las especies con pico pequeño se alimentaban de semillas pequeñas; las especies de pico más grande y grueso se alimentaban de se-millas de mayor tamaño y dureza; por el contrario, las especies con picos pequeños y delgados se alimentaban de insectos. Darwin observó que cada isla presentaba diferentes tipos de semillas e insectos y que había una relación entre éstos y la forma del pico de los pinzones que las habitaban.

Con estas y otras evidencias, Darwin ya tenía una idea de que los organismos cambian a lo largo del tiempo, que estos cambios son muy lentos, que algunas de las especies que él conocía no eran las mismas que existieron en el pasado y que todos los organismos podrían tener un solo ancestro común. Pero le faltaba saber por qué los organismos cambian y cómo lo hacían.

49

Secuencia

4Importancia de las aportaciones de Darwin

Figura 1.30 Darwin descubrió que las tortugas de las diferentes islas se distinguían por la forma y la ornamentación de sus caparazones.

Pinta

Genovesa

Manchena

Santiago

Rábida

Pinzón

Tortuga

Floreana Española

San CristóbalSanta Fe

Santa Cruz

Isabela

Fernandina

Se muestran diferentes formas de los cráneos de los homínidos y cómo han cambiado a través del tiempo.

0

1

2

3

4

5

Millonesde años

Homosapiens Homo

neanderthalensis

Homoheidelbergensis

Homoantecessor

Homoerectus

Homoergaster

Homohabilis

Homorudolfensis

Australopithecusafarensis

Paranthropusboisei

AustralopithecusanamensisArdipithecus

ramidus

Ancestro común

Homosapiens

heidelbergensis

Homoerectus

Homohabilis

heidelbergensis

Australopithecus

habilis

Homorudolfensis

habilis

Homoergaster

HomoHomo

neanderthalensis

Australopithecus

Homo

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MATERIAL D

E PROMOCIÓ

N

El árbol de la vidaA partir de los trabajos de Darwin y de la comparación de las características morfo-lógicas, así como del registro fósil, entre otras evidencias, los científicos han tratado de organizar todas las especies conocidas en un “árbol de la vida”, es decir, una re-presentación gráfica que muestra la historia evolutiva y las relaciones de parentesco de todos los grupos de organismos que se han identificado.

Este árbol representa la gran biodiversidad de seres vivos que han habitado y habitan nuestro planeta y sus relaciones de parentesco. Esta representación pue-de cambiar, porque debido a los avances tecnológicos los científicos disponen de nuevas herramientas que les permiten conocer con mayor profundidad a los organismos.

Cierre

Observa, compara y analiza

El proceso de evolución de una especie puede ser muy drástico, y sólo al llevar a cabo muchos estudios e investigaciones es posible descifrar cómo ocurrió. 1. De acuerdo con el aspecto físico y las extremidades y las aletas, ordena de 1 a 7 las imágenes

que sugieren la evolución de las especies que dieron origen a las ballenas actuales.2. Compara la evolución de las patas de los animales terrestres con la de las aletas como en el

ejemplo del Tiktaalik.

En acción

3. Compara tus resultados con un compañero y valida tu respuesta con el maestro.

50

Secuencia

4Importancia de las aportaciones de Darwin

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MATERIAL D

E PROMOCIÓ

N

Pensamiento críticoA pesar de las evidencias que apoyan la idea de la evolución de las especies, algunas personas la niegan. ¿Qué piensas al respecto?

De regreso al inicioEs momento de reflexionar sobre las preguntas del inicio de este tema. Responde en tu bitácora lo que se pide.• ¿Cómo sabemos que las especies evolucionan?• Explica por qué nos parecemos más a unas especies que a otras. • ¿Cómo influyen los cambios evolutivos en la diversidad biológica del planeta?

Investiga

Elige una especie de las que investigaste en la página 47 e intenta ubicarla en el ár-bol de la fi gura 1.31. Com-para tus resultados con los integrantes de tu equipo y valídalo con tu maestro.

En acción

Investiga

En acción

Cierre

Autoevaluación

Marca con una la opción que representa tu avance y responde.

¿Qué evalúo? Sí No¿Por qué?

¿Qué me falta?

1. Reconozco que los seres vivos cambian (evolucionan) con el tiempo.

2. Identifico que los fósiles son evidencias dela evolución de la vida.

3. Identifico que la diversidad morfológica de los seres vivos es una evidencia de la evolución.

4. Reconozco las aportaciones de Darwin y otros científicos al estudio de la evolución delos seres vivos.

51

Secuencia

4

Figura 1.31 Árbol que representa cómo se organizan los seres vivos en grandes grupos e indica que todos tenemos un ancestro común. Darwin afi rmaba que los seres vivos representan un árbol, ramifi cado y de forma irregular, pues algunas ramas se han extinguido y otras siguen ramifi cándose.

Importancia de las aportaciones de Darwin

HongosAnimales (incluido el ser humano)

Hongosmucilaginosos

Bacterias verdes no del azufre

Tricomonados

Plantas

E. coli

Bacterias degradadoras de la celulosa

Espiroquetas

Arqueobacterias

BacteriasEucariotas

Arqueobacteriasno cultivadas defuentes termalesy muestras marinas

Organismo máscercano a unantepasado común

Entamebas

Termófilos(Orgnismos que viven en ambientes con altas temperaturas)

antepasado común

TermófilosTermófilos(Orgnismos que viven en ambientes (Orgnismos que viven en ambientes con altas temperaturas)

HongosHongosHongosAnimales (incluido

Plantas

antepasado comúnantepasado común

Ancestro común

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MATERIAL D

E PROMOCIÓ

N

Bautizado por su robusta apariencia (mide 3.5 m y pesa hasta 230 kg) y su reputación de agresivo, el tiburón toro es uno de los más grandes y comunes en el mundo. A pesar de ser principalmente una especie marina, la es-pecie actual, a diferencia de su ancestro, tiene una característica extraordinaria: sobrevivir en aguas dulces donde otras especies de tiburo-nes morirían. Gracias a una modificación en su riñón, este tiburón puede nadar en aguas con bajo contenido de sal.

El tiburón toro a menudo se encuentra en ríos, estuarios y hasta en algunos lagos de América Central. También se ha visto a unos 3 000 kilómetros río arriba en ríos como el Amazonas, en Brasil, y el Mississippi, en Es-

tados Unidos de América, donde se han encontrado crías de esta especie, lo cual indica que se reproduce en aguas dulces.

Estos tiburones se alimentan principalmente de peces, incluidos otros tiburones, pero son conocidos por sus ataques en contra de humanos, y se sospecha su parti-cipación en varios encuentros fatales.

Adaptado el 15 de julio de 2011 dewww.tudiscovery.com/tiburones/detalle/toro/index.shtml

• ¿Cuál piensas que es la ventaja para el tiburón toro de poder vivir tanto en agua dulce como en agua marina?

• ¿Cómo piensas que adquirió esta capacidad el tiburón toro? • ¿Qué significa que un organismo está adaptado a su ambiente?

Relación entre la adaptación y la sobrevivencia diferencial de los seres vivos

Situación inicial

Desarrollo

la idea de la selección naturalDespués de su viaje en el Beagle, durante más de 20 años Darwin se dedicó a revisar sus notas, investigar y estudiar las evidencias que tenía. Estaba convencido de que los seres vivos cambian con el tiempo, pero no lograba entender cuál era el mecanismo que lo hacía posible. En esa época leyó un libro publicado por el eco-nomista inglés Thomas Malthus (1766-1834), quien afirmaba que en la medida en que la población humana aumentara, los recursos escasearían y la lucha por la vida se intensificaría.

Basado en esos comentarios y en sus reflexiones personales, Darwin supuso que toda población de seres vivos tiene la capacidad de producir más individuos de los que el entorno es capaz de mantener. Sin embargo, casi siempre el número de individuos de una población se mantiene constante; ¿por qué?

52

Aprendizaje esperado: Identifi ca la relación de las adaptaciones con la diversidad de características que favorecen la sobrevivencia de los seres vivos en un ambiente determinado.

Secuencia 5

Figura 1.32 Tiburón toro.

Lee el texto y reflexiona sobre las preguntas.

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MATERIAL D

E PROMOCIÓ

N

Situación inicial

Desarrollo

Después de años de observaciones, Darwin llegó a la conclusión de que son los factores ambientales, como la falta de alimento y de espacio, o los depredadores, los que impiden que las poblaciones crezcan sin control. En otras palabras, concluyó que las presiones que el ambiente ejerce sobre las poblaciones “seleccionan” de manera natural a los in-dividuos más aptos para sobrevivir en las condiciones de su entorno, y que ellos son los que pueden reproducirse y heredar sus características a sus descendientes; en otras palabras, hay una reproducción diferen-cial. ¡Darwin había encontrado una explicación de cómo evolucionan las especies!

Al mecanismo por el cual las especies de seres vivos han evolucionado a partir de un ancestro común le llamó selección natural.

Después Darwin se cuestionó qué hacía que algunos organismos de una población sobrevivieran y otros no. Encontró una respuesta al obser-var las variaciones que presentan los individuos de una población: la for-ma del cuerpo, el color, su fisiología y su comportamiento, entre otras.

Analiza y concluye

1. A continuación presentamos un caso hipotético para que lo analices. Observa las imágenes y lee los textos que las acompañan. Al fi nal contesta lo que se pide.

En acción

Después de un tiempo, observa qué color de chapulines predomina. Entonces, ¿cuáles chapulines sonlos preferidos por estas aves?

Reproducción diferencial. En todas las poblaciones, algunos organismos logran reproducirse y otros no. Los organismos que dejan descendencia, heredan sus características.

Variaciones. Características que diferencian a los organismos de una misma población.

Fisiología. Funcionamiento de los seres vivos y de cada una de sus estructuras.

Glosario

53

En un ambiente dado existe una especie de chapulines: unos son cafés y los otros son verdes.

Uno de sus depredadores es cierta ave que prefi ere alimentarsede los chapulines de un color.

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MATERIAL D

E PROMOCIÓ

N

Siempre hay diversidad en las características de una población y algunas favorecen a los individuos para sobrevivir; por ejemplo, ciertos linces son más veloces; algunos osos polares tienen un pelaje más grueso, que es uno de los factores que les per-miten resistir el frío; algunos peces nadan más rápido que otros. Algunos animales se esconden mejor que otros de sus depredadores, por ejemplo, el conejo blanco del Ártico; de hecho, muchos de los organismos que habitan las zonas polares son blancos, característica que les ayuda a pasar inadvertidos para sus depredadores y para sus presas si se encuentran en la nieve. (figura 1.33).

Así –explicó Darwin– algunos individuos de las poblaciones poseen características (variaciones) que les permiten sobrevivir en su ambiente, llegar a adultos y repro-ducirse. Los individuos que no tienen estas características mueren jóvenes sin dejar descendencia. Los individuos que logran reproducirse, transmiten a sus descendientes las características que les dan ventajas sobre los otros. Pero ¿cómo cambia la pobla-ción de una especie con el paso del tiempo? Darwin explicó que las características se van acumulando, porque se heredan de generación en generación.

Variación + reproducción diferencial + herencia =evolución por selección natural

2. Responde:• ¿Cuáles chapulines tienen más posibilidades de sobrevivir en ese

ambiente y en esas condiciones? Explica tu respuesta.• Si la situación siguiera igual durante un tiempo, ¿qué pasaría con los

chapulines cafés y qué pasaría con los verdes?3. Comenta con tu equipo tus respuestas y valídalas con tu maestro.4. Contesta lo que se pide.

• ¿Este ejemplo es un caso de selección natural? Justifi ca tu respuesta.• Identifi ca también en este caso el factor de presión ambiental y la va-

riación en la población de chapulines.

54

Secuencia

5

Figura 1.33 En la región del Ártico, conformada por varios países, la fauna está constituida por conejos, osos polares, caribúes y diversas aves, entre otros.

Importancia de las aportaciones de Darwin

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MATERIAL D

E PROMOCIÓ

N

AdaptaciónLas adaptaciones son cambios o modificaciones en una especie que favorecen su sobrevivencia, y son resultado de la selección natural. Un ejemplo de adaptación es el del conejo blanco comentado en la página 54, en el que se hace evidente que las adaptaciones están relacionadas con el ambiente donde viven los organismos.

Analiza y concluye

En el siglo XVIII, la polilla Biston betularia blanca era más abundante en los jardines de Inglaterra que la Biston betularia negra; de día ambas se posaban en la corteza clara de los troncos de los abedules, y la betularia negra era presa fácil de los depredadores.

A fi nes del siglo XVIII, cuando estaba en su apogeo la Revolución industrial, el hollín procedente de las fábricas empezó a depositarse y acumularse en los troncos de los árboles hasta oscurecer-los por completo; después de un tiempo, ¡las polillas negras eran más abundantes que las blancas!

1. Responde:• ¿Éste es un ejemplo de selección natural?

Explica por qué.• ¿En qué se parece este caso al de los cha-

pulines que analizaste en la página 53?• ¿En qué son diferentes?

2. Valida tus respuestas con tu maestro.

En acción

Lamarck y la evolución de las especies

El primer naturalista en proponer que los seres vivos evolucionan fue el francés Jean Bap-tiste Lamarck (1744-1829).

Lamarck argumentaba que, en respuesta a cambios en el ambiente, los seres vivos usan más o dejan de usar alguna de sus extremidades u órganos y, en consecuencia, los desarro-llan más (aumentan de tamaño) o dejan de desarrollarlos, disminuyen de tamaño o incluso desaparecen. Él pensaba que estas características que adquirían por el uso y desuso, nece-sidad o “deseo interno”, se heredaban a los descendientes y así lo propuso en su teoría de la herencia de los caracteres adquiridos.

Lamarck intentó explicar el mecanismo de evolución con el ejemplo de la jirafa, al suge-rir que este animal había desarrollado el cuello largo porque su antepasado, parecido a un antílope primitivo, al no encontrar más alimento en el suelo, tuvo la necesidad de estirar cada vez más el cuello para alcanzar las hojas de los árboles y alimentarse; con eso se alargó su cuello y heredó esta característica a sus descendientes.

En la actualidad esta teoría no es aceptada por los científi cos; sin embargo, el trabajo de Lamarck fue muy importante en su tiempo y hoy se le reconoce el mérito de haber sido el primero en proponer la idea de la evolución de los seres vivos y un mecanismo para explicar-la. Esta aportación fue muy importante para el desarrollo de la teoría planteada por Darwin.

His

tori

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55

Secuencia

5

Polillas Biston betularia sobre un tronco de abedul.

Importancia de las aportaciones de Darwin

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MATERIAL D

E PROMOCIÓ

N

Las adaptaciones se manifiestan de diferentes maneras: además del color como en el caso los conejos, pueden ser morfológicas, es decir, modificación en la forma de partes del cuerpo, como en el caso del Tiktaalik; fisiológicas, como el caso del tiburón toro y el de las plantas carnívoras que tienen adaptaciones morfológicas y fisiológicas para alimentarse de insectos; o de comportamiento, como las estrate-gias para huir, cazar o aparearse (figura 1.34).

El camuflaje es un ejemplo de adaptación que mues-tran algunos animales que se confunden con el me-dio que habitan como los conejos de la página 54 y el camaleón (figura 1.35); también es el caso de algu-nas mariposas y otros insectos que pasan inadverti-dos en los pétalos de las flores o en los troncos de los árboles. Otros ejemplos de adaptación se pre-sentan en la forma en que los murciélagos atrapan a los insectos (figura 1.36), y en la competencia por los nutrimentos de algunas plantas (figura 1.37).

Cierre

56

Secuencia

5

Figura 1.34 Tres ejemplos de adaptaciones: a) La forma de los dientes del tiburón le permite atrapar a su presa de manera que no pueda liberarse. b) Las plantas carnívoras tienen adaptaciones para nutrirse. c) El salmón nada a contracorriente para depositar sus huevecillos en un sitio seguro; esa adaptación es de comportamiento.

Figura 1.36 ¿Cómo pueden los murciélagos atrapar a los pequeños insectos de los que se alimentan? Durante el vuelo, estos animales emiten sonidos que se propagan hasta chocar con los insectos (o un objeto sólido); las ondas de sonido rebotan de regreso hacia el murciélago, indicándole dónde está su presa. A este fenómeno se le llama ecolocalización.

Figura 1.37 La creosota, también conocida como chaparral, es un arbusto del desierto que produce una toxina para evitar que otras plantas crezcancerca de ella; de esta manera reduce la competencia por el agua y porlos nutrimentos.

a) b) c)

Importancia de las aportaciones de Darwin

Figura 1.35 El cambio de color en los camaleones les permite confundirsecon el entorno, y asíles es más fácil tanto atrapar a sus presascomo escapar desus depredadores.

El camuflaje es un ejemplo de adaptación que mues-tran algunos animales que se confunden con el me-dio que habitan como los conejos de la página 54 y el camaleón (figura 1.35); también es el caso de algu-nas mariposas y otros insectos que pasan inadverti-dos en los pétalos de las flores o en los troncos de

color en los camaleones les permite confundirse

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MATERIAL D

E PROMOCIÓ

N

Piensa y sé críticoAnaliza la imagen de la derecha que muestra un ejemplo de “selección artificial”, es decir, la selección que hace el ser humano de organismos de una espe-cie. A medida que han nacido generaciones resistentes a los insecticidas, ha sido necesario producir otros.

Responde: ¿Cómo puede afectar a las poblaciones humanas la presencia de algunos insectos resistentes a los insecticidas?

De regreso al inicioEs momento de que reflexiones sobre las preguntas del inicio de esta secuencia. Realiza en tu bitácora lo si-guiente:• Escribe un breve texto en el que expliques cuál es la

relación entre la selección natural y la adaptación.• Menciona las ventajas para el tiburón toro de estar

adaptado a dos ambientes distintos.

Investiga

1. Lee las siguientes ideas y explica en tu bitácora por qué no son correctas. • Los organismos mejor adaptados de una especie son los más fuertes y

grandes.• Los seres vivos tratan de adaptarse a su ambiente mediante la selec-

ción natural.• Los conejos blancos están mejor adaptados que los pardos.• La evolución siempre da lugar a mejores seres vivos.• La selección natural es un mecanismo que les da a los seres vivos lo

que necesitan.• Comenta con el maestro tus respuestas y conserva tu trabajo en el por-

tafolios de evidencias.

En acción

Cierre

Autoevaluación

Marca con una la opción que consideres que representa tu avance y responde lo que se pide.

¿Qué evalúo? Sí No¿Por qué?

¿Qué me falta?

1. Identifico que las características de los seres vivos les permiten vivir en determinados ambientes.

2. Entiendo que los organismos mejor adaptados aun ambiente tienen más probabilidad de sobreviviry reproducirse.

3. Identifico la relación entre las adaptaciones y la supervivencia de los seres vivos.

57

Secuencia

5Importancia de las aportaciones de Darwin

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E PROMOCIÓ

N

Interacciones entre la ciencia y la tecnología en la satisfacción de necesidades e interesesReconocimiento de las aportaciones de la herbolaria de México a la ciencia y a la medicina del mundo

• ¿Alguna vez en tu casa te han aliviado síntomas o curado una enfermedad con una planta medicinal? ¿Cuál?

• ¿Qué contienen tanto las plantas medicinales como los medicamentos que alivian síntomas y curan enfermedades?

• ¿Qué diferencias y qué similitudes reconoces entre las plantas medicinales y los medicamentos elaborados por la industria farmacéutica?

• Diversas enfermedades se han tratado durante miles de años con plantas medi-cinales. ¿Por qué crees que es así?

• ¿Cómo se generó el conocimiento de la herbolaria? • ¿Qué sabes de la aportación del conocimiento de las plantas medicinales utiliza-

das por las culturas indígenas para la medicina mundial?

Situación inicial

Aprendizaje esperado: Identifi ca la importancia de la herbolaria como aportación del conocimiento de los pueblos indígenas a la ciencia.

Figura 1.38 Imagen de un códice mexica que muestra algunas de las actividades curativas que practicaba esa cultura.

Desarrollo

¿Qué es la herbolaria?Desde la antigüedad, las culturas inca, maya, mexica, griega, egipcia, india y china, entre muchas otras, han utilizado plantas medicinales para atender problemas de salud (figura 1.38). Así impulsaron el conocimiento em-pírico cotidiano (es decir, el que se basa únicamente en la experiencia) de las propiedades curativas de las plantas, que dio lugar a la herbolaria.

58

Secuencia 6

Observa la imagen y reflexiona sobre las preguntas.

DesarrolloDesarrollo

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MATERIAL D

E PROMOCIÓ

N

Situación inicial

Desarrollo

Para saber si una planta servía para curar seguramente hicieron mu-chas observaciones y ensayos de prueba y error. Las antiguas culturas mexicanas lograron así un amplio conocimiento sobre la flora de nuestro territorio e incluso hicieron una clasificación utilitaria de muchas plantas, entre las que destacan las alimenticias (maíz, frijol, chile, nopal, maguey) y las medicinales.

Entre las hierbas medicinales usaban el epazote para calmar los dolo-res abdominales y estomacales; la planta yoloxóchitl o magnolia mexi-cana, “flor del corazón”, para aliviar malestares cardiacos; la semilla del zapote blanco para calmar el dolor por sus efectos somníferos; y el aco-coxíhuitl o “hierba de oso” para tratar la epilepsia, aunque ahora su fruto se usa para estimular la digestión y la liberación de gases intestinales.

Los pueblos maya, mexica y tolteca crearon también una nomenclatura para identificar a las plantas y a los animales que conocían hasta el mo-mento, y agruparon a los seres vivos en categorías o niveles básicos; esto no sólo facilitó su estudio, sino que les permitió conocer la distribución de las plantas y animales en su entorno.

Como puedes apreciar, los métodos que utilizaron en mu-chos casos no difieren de los que se usan actualmente para generar conocimientos.

Todos estos conocimientos fueron muy importantes para su supervivencia, y aún lo son para muchas comunidades indíge-nas, a quienes han llegado por tradición oral.

Hacia 1550 el médico indígena Martín de la Cruz, “experto por puros procedimientos de experiencia”, dictó en su lengua nativa las propiedades y usos de los elementos de la naturaleza utilizados en la medicina mexicana. Después, Juan Badiano los tradujo al latín y probablemente un tercer colaborador dibujó—conservando glifos y procedimientos prehispánicos— los textos citados. El resultado fue un herbario similar a los euro-peos de esa época, pero con estilo pictórico y palabras que, por proceder de la cultura náhuatl, lo hacen único.

El manuscrito contiene 115 láminas y 185 ilustraciones de plantas. Este herbario es conocido como Códice de la Cruz-Badiano (figura 1.39) y es, quizá, el texto más antiguo de me-dicina tradicional escrito en América. El texto que acompaña esta página dice:

“El atormentado por la tos absorba inmediatamente un cocimiento de raíz descortezada de tlacoxiloxochitl, triturada en agua, y una parte de ese mismo líquido mezclada con miel. Se mezcla con miel para untarse en la garganta. Si llega a escupir sangre, tome ese mismo cocimiento antes de comer. Y le será provecho si mordisquea esa misma raíz con miel.”

Se reconoce que este Códice se centra en la enumeración de remedios, su composición y el orden en el que debían administrarse. Sin embargo, los encabezados de las secciones en que está dividido se refieren a en-fermedades, de modo que es posible relacionarlas con los tratamientos.

Hoy se sabe que algunas plantas, las medicinales, contienen ciertas sustancias, llamadas principios activos, cuyos efectos son aliviar los sín-tomas y curar enfermedades.

Figura 1.39 Página del Códice de laCruz-Badiano que muestra la representación de la hierba tlacoxiloxochitl (cabello de ángel o tepachera); se usa para aliviar problemas digestivos.

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MATERIAL D

E PROMOCIÓ

N

Algunas aportaciones de la herbolaria mexicanaa la ciencia y a la medicina del mundoDe la gran diversidad de plantas medicinales que se han usado y se utilizan en la actualidad, sólo una pequeña cantidad se ha investiga-do para desarrollar medicamentos (figura 1.40). Para el desarrollo de

nuevos fármacos en México, como en otros países, los científicos responsables del estudio de la herbo-laria utilizan un método denominado bioprospec-ción etnodirigida para obtener información de las comunidades que utilizan las plantas medicinales y comprobar su efecto. Con este método se han obtenido los principios activos de muchos medi-camentos alópatas, aunque después algunos son sintetizados en el laboratorio.

Este método también se ha utilizado para ob-tener extractos estandarizados para el desarrollo de fitofármacos (medicamentos herbolarios), los cuales pueden ser producidos industrialmente después de realizar las pruebas de toxicidad, sin necesidad de aislar sustancias puras. En el méto-do de bioprospección sólo se colectan las plantas reconocidas por sus propiedades farmacológicas, de manera que contribuye a la conservación de la biodiversidad.

Figura 1.40 En México se comercializan 3       500 toneladas de plantas medicinales al mes, entre ellas la fl or de mazanilla. La herbolaria le da empleo a miles de familias campesinas, rurales y urbanas.

Investiga, analiza y concluye

¿Qué tanto la gente de tu comunidad utiliza, hoy día, plantas medicinales para tratar síntomas y enfermedades?

Para responder esta pregunta, en equipos realicen una encuesta entre fa-miliares y amigos. Si pueden, visiten algún mercado donde haya un puesto de plantas medicinales o hagan las preguntas a gente en la calle.

1. Pregunten a los entrevistados si utilizan plantas medicinales para aliviar algunos malestares o enfermedades. Si la respuesta es afi rmativa, es im-portante preguntar cuáles y cómo las usan.

2. Elaboren una lista con los resultados obtenidos.3. En el salón de clases compartan la información con los demás equipos. 4. Refl exionen juntos: ¿Por qué la población sigue utilizando plantas medi-

cinales? Consideren aspectos relacionados con la efi cacia, la cultura y la economía de las familias.

5. Discutan sus resultados en el salón con ayuda de su maestro y escríban-los en su bitácora.

En acción

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Secuencia

6Interacciones entre la ciencia y la tecnología en la satisfacciónde necesidades e intereses

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la herbolaria mexicana hoyNuestro país ocupa el segundo lugar a nivel mundial en el número de plantas medicinales reconocidas. En la Universidad de Chapingo, en el Estado de México, se estudian cientos deplantas medicinales y se tiene un registrode 4     500 plantas medicinales, de las cuales se extrae una gran cantidad de sustancias para elaborar medicamentos (figura 1.41).

Investiga y analiza

1. Lean el siguiente enunciado, luego hagan lo que se indica.

En el siglo XVI el alquimista Paracelso declaró el que hasta ahora es un principio válido en el estudio de la toxicidad de las sus-tancias: “La dosis hace al veneno”.

• Refl exionen qué quiso decir con estas palabras y por qué está vigente su principio.

• ¿Se pueden consumir los productos herbolarios en cual-quier cantidad? Expliquen su respuesta.

Analiza

2. Con base en la información dada, indica en el siguiente es-quema cuáles medicamento sí están dosifi cados y cuáles no.

En acción

Investiga y analiza

En acción

Para consumir plantas medicinales es necesario recurrir a personas con amplia experiencia en su manejo y prepararlas exactamente comolo indiquen.

También es necesario tener cuidado con el tipo de planta que se administra a personas de cierta edad, a las mujeres embarazadas y a los niños.

Toma nota

la siguiente dirección, donde encontrarás más información acerca de la historia de la herbolaria en México.http://www.edutics.mx/Z4X

Busca en...

3. Haz lo que se indica:• Ubica en el esquema dónde intervienen las aportaciones de

la herbolaria.• ¿Qué desventaja tienen los remedios herbolarios?

Principios activossintetizados en los

laboratorios químicos.

medicamentos herbolarios

medicamentos alópatas

Remedios herbolarios (infusiones, pomadas, ungüentos, etc., sin una

dosifi cación específi ca.

Plantas medicinalesSí No

Sí No

Sí No

Figura 1.41 A pesar de ser muy tóxico, con el toloache se elabora un medicamento que calma el dolor (analgésico) y disminuye la infl amación (antiinfl amatorio).

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Secuencia

6Interacciones entre la ciencia y la tecnología en la satisfacción

de necesidades e intereses

Figura 1.41Figura 1.41ser muy tóxicel toloache se elabora un medicamento que calma el dolor (analgésico) y disminuye la infl amación (antiinfl amatorio).

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Una de las aportaciones más valiosas de la herbolaria mexicana al mundo es el tubérculo de la raíz de una planta silvestre, el barbasco (figura 1.42). Esta planta produce una sustancia muy parecida a las hormonas sexuales humanas, tanto femeninas como masculinas, y con ella se fabricaron las primeras píldoras anticonceptivas para las mujeres; además, a partir del bar-basco se elaboraron medicamentos para disminuir la inflamación muscular.

En la Universidad de Chapingo se estudian cientos de plantas medici-nales; una de ellas es la hierba del sapo, que disuelve el colesterol que se acumula en las paredes de las arterias y disminuye el paso normal del flujo de sangre. Otra planta, conocida como ojo de gallina, es un calmante nervioso que no produce sueño y mejora entre 30 y 90% los síntomas de la enfermedad conocida como mal de Parkinson.

Investiga y comunica

1. Con la fi nalidad de que conozcan más acerca de las plantas medicinales de su región y puedan dar a conocer algunas plantas medicinales, elaboren un herbario con las hojas, fl ores, tallos, raíces, etc., de las 10 plantas que se mencionaron más en la encuesta que realizaron. Organí-cense en equipos para conseguirlas.Material para la prensa (uno para todo el grupo)– Hojas dobles de periódico– Cartones cortados del mismo tamaño que las hojas de periódicoMaterial por equipo– Pegamento o silicón frío– Listón de cualquier color– Cartulinas cortadas del mismo tamaño que el periódico– Cordón o mecate delgado– Plantas con fl ores completas (las pueden colectar o

comprar)2. Asignen a cada planta un número de identifi cación. In-

vestiguen lo necesario para elaborar una tarjeta de datos, como la que se muestra a continuación, para cada una; in-cluyan precauciones de su uso si las hay.

En acción

3. Coloquen cada planta en una hoja de periódico y ciérrenla. Después coloquen un cartón encima, enseguida otro ejemplar en periódico y otro cartón, y así sucesivamente. Amarren su prensa con el mecate: procuren apretarlo muy fuerte y déjenlo secar al sol durante 5 días. Cambien cada día el periódico para evitar el crecimiento de moho.

4. Al cabo de los 5 días, copien su tarjeta de datos en una fi cha bibliográfi ca para cada planta.

Nombre común:

Uso que se da a la planta:

Número:

Nombre étnico (si lo conoceel vendedor):

Es temporal o está disponible todo el año:

Fecha en que la obtuvieron:

Procedencia geográfi ca:

Propiedades curativas:

Lugar donde la obtuvieron:

Cierre

Figura 1.42 El barbasco es una planta que fl orece durante casi todo el año y crece principalmente en las selvas del sureste mexicano.

– Cartones cortados del mismo tamaño que las hojas de periódico

Asignen a cada planta un número de identifi cación. In-vestiguen lo necesario para elaborar una tarjeta de datos, como la que se muestra a continuación, para cada una; in-

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Secuencia

6Interacciones entre la ciencia y la tecnología en la satisfacciónde necesidades e intereses

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5. Para cada ejemplar hagan lo siguiente:a) Perforen cada cartulina para amarrarle el listón.b) Peguen la planta en la cartulina y en la parte inferior derecha, la tarjeta con sus datos.c) En un cartón rígido peguen la carátula con los datos del equipo.d) Perforen los dos cartones gruesos. Junten el cartón que hicieron como carátula, y des-

pués coloquen las cartulinas. Por último, amarren con el listón todos los cartones. 6. Pueden exponer su herbario a la comunidad escolar y compartir con ellos su información,

o darla a conocer a más personas en su comunidad.

Piensa y sé crítico¿Por qué es importante valorar el conocimiento que se genera por di-ferentes métodos? ¿Por qué la herbolaria se ha practicado por miles de años? ¿Consideras que el conocimiento empírico sobre la herbolaria in-dígena ha sido validado?

De regreso al inicioEs momento de que reflexiones sobre las preguntas del inicio de este tema. Responde en tu bitácora lo siguiente.• ¿Qué importancia tiene el conocimiento generado por las culturas

indígenas de nuestro país sobre las plantas medicinales?

Cierre

Autoevaluación

Marca con una la opción que consideres que representa tu avance y responde.

¿Qué evalúo? Sí No¿Por qué?

¿Qué me falta?

1. Comprendo qué es la herbolaria y su importancia para el cuidado de la salud.

2. Valoro la aportación de los conocimientos indígenasa la medicina actual.

3. Identifico la herbolaria como fuente de conocimiento científico.

Comenta las siguientes preguntas en el salón de clases y escribe las respuestas en tu bitácora. Después discútelas con tu maestro y con tus compañeros.• ¿Cuáles plantas y animales usan las comunidades indígenas de México? ¿Para qué se usan?

¿Cómo las usan?

Pistas para mi proyecto

Comenta las siguientes preguntas en el salón de clases y escribe las respuestas en tu bitácora.

Pistas para mi proyecto

Los biólogos elaboran herbarios como una manera de registrar las plantas de un lugar, o lasque tienen cierta utilidad,por ejemplo.

Toma nota

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Secuencia

6Interacciones entre la ciencia y la tecnología en la satisfacción

de necesidades e intereses

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Hace más de 300 años, Anton van Leeuwenhoek (1632-1723) , utilizó las lentes para ver la fibra de las telas y sin saberlo, realizó una enorme aportación a la

ciencia; su aguda curiosidad por la naturaleza lo llevó a iniciar una investigación acerca del mundo micros-

cópico, hasta entonces desconocido.El caso de Leeuwenhoek es sorprendente, porque él era

un comerciante de telas que dedicaba mucho tiempo a fabri-car y tallar lentes, pues sabía que con ellos podía observar obje-

tos muy pequeños. Leeuwenhoek tenía características que un científi-co necesita: era muy curioso y tenaz, y el mundo de la naturaleza le asombraba y fascinaba. Asimismo, era escéptico y no se conformaba con las explicaciones de su época a algunos fenómenos naturales. Su inagotable curiosidad lo llevó a observar con sus lentes todo lo que llamaba su atención: sus telas, la lana de las ovejas y detalles sorprendentes de animales como las moscas. De ese modose adentró en el mundo microscópico.

Leeuwenhoek perfeccionó cada vez más sus lentes, y llegó a ver en el agua de lluvia extraños “animáculos”, como los llamaba. Sorprendido, se dio cuenta de que se movían y tenían vida. ¡Había descubierto los microorganismos!

Leeuwenhoek también observó con su microscopio células de la piel, glóbulos rojos y espermatozoides humanos.

• ¿Qué significado ha tenido el descubrimiento de los microorganismos para la sociedad y para la ciencia?

• ¿Qué otros descubrimientos se hicieron gracias a la invención del microscopio? • ¿Cuál es la importancia del conocimiento de los microorganismos para la me-

dicina actual? • ¿Qué relación ha habido entre el perfeccionamiento de los microscopios y el

avance de la ciencia, en especial de la Medicina? • ¿Puedes explicar por qué el descubrimiento del mundo microscópico marcó un

hito en la ciencia?

Implicaciones del descubrimiento del mundo microscópicoen la salud y en el conocimiento de la célula

Situación inicial

http://www.edutics.mx/Z4B un documental acerca de las aportaciones de Anton van Leewenhoek.

Busca en...

cópico, hasta entonces desconocido.El caso de Leeuwenhoek es sorprendente, porque él era

un comerciante de telas que dedicaba mucho tiempo a fabri-car y tallar lentes, pues sabía que con ellos podía observar obje-

tos muy pequeños. Leeuwenhoek tenía características que un científi-

cópico, hasta entonces desconocido.El caso de Leeuwenhoek es sorprendente, porque él era

un comerciante de telas que dedicaba mucho tiempo a fabri-car y tallar lentes, pues sabía que con ellos podía observar obje-

Figura 1.43 Réplica del microscopio simple que Leeuwenhoek inventó.

Lee el texto y reflexiona acerca de las preguntas.

Desarrollo

Primeros microscopiosLos microorganismos han estado presentes en nuestro planeta desde el origen de la vida; sin embargo, su presencia no fue advertida sino hasta la invención del primer microscopio.

Entre 1590 y 1600, los hermanos holandeses Hans y Zacharias Janssen, fabricantes de lentes, construyeron los primeros microscopios compuestos, formados por dos lentes unidas mediante un tubo, las cuales permitían ver los objetos varias veces más grandes que su tamaño original. Estos natura-listas usaron sus respectivos microscopios para observar insectos y plantas.

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Aprendizaje esperado: Explica la importancia del desarrollo tecnológico del microscopio en el conoci-miento de los microorganismos y de la célula como unidad de la vida.

Secuencia 7

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El holandés Anton van Leeuwenhoek aprendió a montar las lentes en marcos metálicos y por esta razón se considera el inventor del microscopio simple (figura 1.44).

La ventaja del microscopio de Leeuwenhoek es que era pequeño y tenía sólo una lente, y aunque esto no le permitía aumentar tanto la imagen como el microscopio compuesto, podía llevarlo a todos lados y observar todo lo que quería en cada lugar que visitaba.

En 1665 el científico inglés Robert Hooke (1635-1703) había publicado su obra Micrographia, en la que describió sus obser-vaciones con el microscopio compuesto. Se cree que esta obra influ-yó para que Leeuwenhoek decidiera comunicar sus resultados. De esta manera inició una revolución en el conocimiento de los seres vivos: la descripción del mundo microscópico.

A Hooke y a Leeuwenhoek se les considera fundadores de la micro-biología y la microscopia.

Situación inicial

Observa y describe

1. En equipo consigan una canica transparente y dos lupas de diferente aumento.• Coloquen la canica sobre el libro y lean un párrafo.• Lean el mismo párrafo usando las lupas; observen con las lupas objetos diferentes de su al-

rededor (su piel, hojas de algún árbol, tierra de una maceta y lo que quieran).• Describan en su bitácora la experiencia.

2. Como conclusión de la actividad realicen lo siguiente.• Comenten con sus compañeros qué diferencias hay entre observar a simple vista y hacerlo

con lentes como la canica o las lupas.• Propongan los usos que pueden tener las lentes en el conocimiento.

En acción

Figura 1.44 Los “animáculos” de Leeuwenhoek son bacterias que se encuentran en el sarro de los dientes. Esta imagen acompañaba a la carta que escribió el 17 de septiembre de 1683 a The Royal Society de Inglaterra, la principal academia científi ca del siglo XVII.

Desarrollo

Microscopio y conocimiento de las célulasEl estudio de las células se remonta a inicios del siglo XVII, antes de que Leeuwenhoek hiciera sus obser-vaciones con el microscopio simple. Robert Hooke mejoró el sistema mecánico del mi-croscopio compuesto (figura 1.45). Durante sus investiga-ciones hizo cortes muy del-gados de corcho (la corteza de un árbol llamado alcornoque) y al verlos con el microscopio des-cubrió pequeñas cavidades, pare-cidas a un panal de abejas, a las que llamó células (figura 1.46).

Microscopio y conocimiento de las célulasEl estudio de las células se remonta a inicios del siglo Leeuwenhoek hiciera sus obser-vaciones con el microscopio simple. Robertel sistema mecánico del mi-croscopio compuesto (figura 1.45). Durante sus investiga-ciones hizo cortes muy del-gados de corcho (la corteza de un árbol llamado alcornoque) y al verlos con el microscopio des-cubrió pequeñas cavidades, pare-cidas a un panal de abejas, a las que

Figura 1.45 Microscopio compuesto del siglo XVII publicado en el libro Micrographia de Hooke.

Figura 1.46 Las “celdillas” que forman la estructura del corcho, a las que Hooke llamó células.

Microscopio y conocimiento

El estudio de las células se remonta

un árbol llamado alcornoque) y al verlos con el microscopio des-cubrió pequeñas cavidades, pare-cidas a un panal de abejas, a las que

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El holandés Anton van Leeuwenhoek aprendió a montar las lentes en marcos metálicos y por esta razón se considera el inventor del

vaciones con el microscopio compuesto. Se cree que esta obra influ-yó para que Leeuwenhoek decidiera comunicar sus resultados. De esta Figura 1.44 Los “animáculos” de

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Muchos otros investigadores aportaron nuevos conocimientos acerca de las células; entre ellos destaca el médico, anatomista y biólogo italiano Marcello Malpighi (1628-1694), quien observó por primera vez células vivas y en 1675 confirmó la existencia de las células en tejidos vegetales.

Al mejorar la tecnología para construir microscopios cada vez más potentes, los científicos lograron diferenciar la estructura interna de la célula. En 1831 el botánico escocés Robert Brown (1773-1858) descu-brió el núcleo celular, aunque ahora se sabe que no todas las células lo presentan.Entre 1838 y 1855 el botánico alemán Matthias Schleiden (1804-1881), el zoólogo Theodor Schwann (1810-1882) y el médico Rudolf Virchow (1821-1902) propusieron la teoría celular, cuyos postulados son los si-guientes:• Todos los organismos están constituidos por células. Este postulado

afirma que la célula es la unidad anatómica de la vida; recuerda que una célula puede constituir un organismo completo.

• Todas las células provienen de células preexistentes; en otras palabras, las células al reproducirse dan origen a otras células.

• Las células son capaces de realizar todas las funciones vitales (nutri-ción, respiración, reproducción), por lo cual quedó establecido que la célula también es la unidad fisiológica.

Si quieres saber más de la célula y resolver acertijos, consulta la página: http://www.edutics.mx/Z42

Hojea el libro Micrographia escrita por Robert Hooke en 1665.http://www.edutics.mx/Z46

Busca en...

Tejidos. Agregados de células similares, por lo general ordenadas de forma regular, que desempeñan en conjunto una función.

Glosario

Observa y comunica

Células animales y células vegetales

IntroducciónExisten muchos tipos de células; el ser humano, por ejemplo, está formado por aproximadamente 200 tipos diferentes, y las plantas tienen células es-pecializadas que les permiten elaborar su propio alimento.

PropósitoIdentifi car las diferencias y semejanzas entre las células humanas y las de una cebolla.

MaterialUn microscopio, dos portaobjetos, dos cubreobjetos, una navaja, una cebo-lla, un hisopo (cotonete) o un palillo de dientes, un frasco con gotero que contenga solución de azul de metileno y pinzas de disección. Si no tienen un microscopio, usen las dos lupas para observar las células de cebolla.

ProcedimientoPara observar las células del interior de la mejilla sigue estos pasos:1. Raspa con cuidado la parte interior de tu mejilla con un hisopo (cotonete)

o un palillo de dientes.2. Coloca la muestra en el portaobjetos, déjala secar y agrega una gota de

azul de metileno; déjala reposar durante tres minutos.3. Vierte unas gotas de agua sobre la preparación, escurre el exceso de agua

y coloca el cubreobjetos. Obsérvala con el microscopio.

En acción

Observa y comunica

En acción

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Secuencia

7Interacciones entre la ciencia y la tecnología en la satisfacciónde necesidades e intereses

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4. Trabaja con cuidado las preparaciones que realices y, sobre todo, maneja con mucha precaución el microscopio.

Para observar las células del tejido de una cebo-lla, sigue estos pasos:1. Corta la cebolla.2. Separa una de las capas interiores y retira

con las pinzas de disección una capa muy delgada, casi transparente. Repite los pa-sos 2 y 3 del procedimiento anterior.

Observaciones y resultadosDibuja las células del interior de tu mejilla y las de cebolla, con distintos aumentos. Es-cribe tus observaciones en la bitácora.

10x 40x

Células del interior de la mejilla

10x 40x

Células de cebolla

Conclusión• ¿Qué diferencias y semejanzas encontraste entre las células de tu me-

jilla y las de la cebolla?• ¿Cómo crees que son las células de los insectos: más parecidas a las

tuyas o a las de la cebolla?• ¿Por qué? Justifi ca tu respuesta.• Comparte tus conclusiones con el grupo.

con cuidado las preparaciones que realices y, sobre todo, maneja con mucha

Para observar las células del tejido de una cebo-

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Secuencia

7Interacciones entre la ciencia y la tecnología en la satisfacción

de necesidades e intereses

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MATERIAL D

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Microscopio y avances en el cuidado de la saludLa invención y el mejoramiento del microscopio, así como el descubrimiento de los microorganismos y de la célula, representan un excelente ejemplo de cómo se rela-cionan la ciencia y la tecnología (figura 1.47).

Cierre

Epidemia. Infección que se propaga durante algún tiempo en una zona geográfi ca y afecta a un gran número de personas.

Cáncer. Enfermedad que implica la transformación de algunas células que se reproducen de manera anormal e incontrolada; en muchas ocasiones forman tumores. Es la principal causa de muertes en el mundo.

Glosario

Figura 1.47 a) Bacterias de Escherichia coli vistas con un microscopio. b) E. coli vista con microscopio electrónico. c) Ácaro visto con microscopio óptico. d) Ácaro visto con un microscopio electrónico. Observa la cantidad de detalles que se aprecian.

Figura 1.48 Células normales y células cancerosas (las grandes) vistas al microscopio.

louis Pasteur (1822-1895), químico y biólogo francés, demostró a través de sus experimentos para descubrir las causas de enfermedades como el cólera, la difteria, la tuberculosis y la viruela, la teoría microbiana de la en-fermedad, es decir, que los microorganismos (patógenos) son los causantes de las enfermedades infecciosas.

A partir del descubrimiento de Pasteur, el médico escocés Joseph lister (1827-1912), preocupado porque morían casi la mitad de los pa-cientes después de una cirugía, empezó a utilizar desinfectantes durante las operaciones para matar a los microorganismos y estrictas medidas de higiene en las heridas durante y después de las cirugías. Este método redujo considerablemente la cantidad de muertes en los hospitales.En tiempos de Pasteur hubo una epidemia de ántrax entre el ganado. Después de muchos experimentos, pudo obtener bacterias “debilitadas” de ántrax y se las inyectó al ganado, que enfermaba pero no moría; los había inmunizado. Así desarrolló la primera vacuna. Éstos son sólo algu-nos de los descubrimientos de Louis Pasteur; por ello es considerado uno

de los grandes benefactores de la humanidad.En la actualidad, en las áreas de la Biología y la Medicina el microscopio permite conocer la diversidad de micro-

organismos, tanto los benéficos como los patógenos, y cómo están constituidos los seres vivos, así como las diferentes células del cuerpo humano, entre muchas otras cosas.

Por otra parte, el conocimiento de la célula per-mitió estudiar a profundidad su forma, estructura y función. Todo ello ha permitido la identificación de

numerosas enfermedades que hoy día es posible tra-tar, entre ellas el cáncer, y muchas otras que hace tiem-

po cobraban la vida de millones de personas (figura 1.48).

68

Secuencia

7

b)

a)

d)b)

a)

d)

c)

Interacciones entre la ciencia y la tecnología en la satisfacciónde necesidades e intereses

Células normales

Células cancerosas

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MATERIAL D

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Piensa y sé críticoEn tu opinión, ¿qué cualidades y necesidades del ser humano propiciaron el desarrollo tecno-lógico del microscopio?

De regreso al inicioEs momento de que reflexiones sobre las preguntas del inicio de este tema. Responde en tu bitácora lo siguiente.• ¿Por qué fue tan importante el descubrimiento de los microorganismos y el de la célula?• ¿Cómo se usa el microscopio en el diagnóstico de enfermedades?

Cierre

Autoevaluación

Marca con una la opción que consideres que representa tu avance y responde lo que se pide.

Sí No¿Por qué?

¿Qué me falta?

1. Explico la importancia del desarrollo y del uso del microscopio en el conocimiento de los microorganismos.

2. Explico la importancia del microscopio en el conocimientode la célula y la identifico como la unidad de la vida.

Bio

log

ía a

som

bro

saA diferencia del resto de las células de todos los ma-míferos, los eritrocitos humanos y las plaquetas no tienen núcleo. ¿Qué ventaja tiene esta caracterís-tica en los eritrocitos? Harvey Lodish, un científi co estadounidense, explica que al no tener núcleo, los eritrocitos tienen más capacidad para transportar oxígeno a todas las células. Estas células pierden su núcleo durante su proceso de maduración; es cuan-do adquieren su forma oval y aplanada.

Observa, describe y argumenta

1. En equipo consigan un frasco con gotero, un portaobjetos, un cubreobjetos y colecten un poco de agua de un charco, una maceta, un fl orero o una fuente; es mejor si tiene mal olor.

2. Coloquen una gota del agua en un portaobjetos y pongan encima el cubreobjetos. Observen su muestra con el microscopio o con un par de lupas, como en la actividad anterior.• Describan y dibujen en su bitácora lo que observan.• ¿Al ver a simple vista el charco de agua podrían saber si hay microorganismos en ella?

3. Como conclusión realicen lo siguiente.• Con ayuda de su profesor traten de identifi car lo que vieron en la muestra de agua y refl exio-

nen acerca del papel del microscopio para lograr estas observaciones.4. Compartan su conclusión con todo el grupo y elaboren una sola.5. Argumenten cómo se ha benefi ciado la humanidad con el invento del microscopio, en espe-

cial en el área de la salud.

En acción

69

Secuencia

7Interacciones entre la ciencia y la tecnología en la satisfacción

de necesidades e intereses

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Análisis crítico de argumentos poco fundamentadosen torno a las causas de enfermedades microbianas

Situación inicial

Enfermedad diarreica aguda Las enfermedades diarreicas agudas en México son un problema de salud pública que afecta a toda la población y en especial a niños menores de 5 años. En el mundo, en la década anterior, murieron cada año casi 3 millones de niños por diarrea aguda.

En más de la mitad de los casos, los niños con enfermedad diarreica, murieron en su casa sin que sus padres reconocieran la gravedad de los síntomas. En algunos casos, ante la fiebre y el vómito de sus hijos, el llanto sin lágrimas y la debilidad, los padres les dieron antibióticos sin orientación médica, o los dejaron sin comer por un día para que eliminan “lo que les había hecho mal”. La deshidratación de los ni-ños por diarrea es tratada en casa en muchos casos con tés y refrescos de manzana, lo cual enmascara los síntomas e impide la atención médica oportuna.

Observa los datos de la gráfica y responde en tu bitácora:

Fuente: Secretaría de Salud (SS). Base de datos de defunciones 1979-2008, Preliminar 2009. Sistema Nacional de Información de Salud (SINAIS).

Figura 1.49 Gráfi ca que muestra la tasa de mortalidad observada en menores de cincoaños por enfermedades diarreicas agudas (EDA).

Tamaulipas

Coahuila

Durango

Nuevo León

Aguascalientes

Michoacán

Hidalgo

Campeche

Sinaloa

San Luis Potosí

Zacatecas

Nayarit

Morelos

Jalisco

Baja California

Querétaro

Guanajuato

Baja California Sur

Chihuahua

Tlaxcala

Guerrero

Sonora

Colima

Chiapas

Quintana Roo

Veracruz

Distrito Federal

Yucatán

Tabasco

Puebla

Estado de México

Guanajuato

0 10 20 30 40 50 60

2000

2009

En

tid

ades

fed

erat

ivas

Lee el texto y reflexiona qué contestarías a las preguntas.

70

Secuencia 8

Aprendizaje esperado: Identifi ca, a partir de argumentos fundamentados científi camente, creen-cias e ideas falsas acerca de algunas enfermedades causadas por microorganismos.

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MATERIAL D

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Situación inicial

• ¿Qué causa la diarrea?• ¿Por qué pueden morir los niños con diarrea? • ¿Qué diferencia hay entre una infección y una enfermedad no infecciosa?, ¿qué

causa las infecciones?• ¿Cuál es la importancia de conocer las causas, las formas de contagio, las con-

secuencias y el tratamiento adecuado de las infecciones microbianas?• ¿Cuál es la situación en tu entidad?

Figura 1.50 Las infecciones respiratorias y diarreicas (microbianas o virales) pueden ser prevenidas; sin embargo, millones de niños en el mundo mueren cada año debido a ellas.

Investiga y refl exiona

1. En equipos investiguen los datos publicados por la Organización Mun-dial de la Salud (OMS), y respondan:• ¿Cuáles son las enfermedades diarreicas más frecuentes en México? • ¿Qué microorganismos causan estas infecciones?• Investiguen cómo pueden prevenirse estas infecciones.

2. Entre todo el grupo hagan un concurso:• Escriban una lista en el pizarrón con las enfermedades que investiga-

ron.• Cada equipo, por turnos, deberá decir cuál es el agente infeccioso de

cada una y la manera de prevenirla.

En acciónEn acción

la realidad de las enfermedades infecciosas En la Antigüedad muchas personas pensaban que las enfermedades eran causadas por la presencia de una “fuerza vital” que se encontraba en el aire; también había quienes pensaban que lo dioses, molestos por alguna acción humana, castigaban a los seres humanos enviándoles enfermedades.

Ahora se sabe que cada enfermedad tiene un origen: una enfermedad se consi-dera infecciosa cuando es provocada por un microorganismo ya sea hongo, pro-tozoario o bacteria, o por una partícula infecciosa, como los virus (figura 1.50).

Cuando se habla de infecciones microbianas en ocasiones —de manera inco-rrecta— se incluye las causadas por virus, debido a que en muchos casos comparten síntomas y formas de contagio y de prevención.

Una creencia generalizada es que tomar altas dosis de vitamina C evita el resfriado, lo cual es falso, pues for-talece el organismo y previene, pero no impide la infección. Así mismo, algunas personas creen que usar ta-pabocas impide que se enfermen y lo cierto es que usarlo evita que conta-giemos a otros.

71

Desarrollo

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Me “enfermé” del estómago, ¿por qué?Fiebre, dolor estomacal, vómito y diarrea son síntomas o manifestaciones de algunas infecciones gastrointestinales ocasionadas por microorganismos y virus como las ame-bas, y las bacterias como la Salmonella y Vibrio Cholerae, que son agentes infecciosos causantes de la amibiasis, la salmonelosis y otras enfermedades diarreicas. Estas enfer-medades no deben ser menospreciadas en su diagnóstico ni en su tratamiento médico. Los remedios caseros no curan la enfermedad, sólo alivian los síntomas.

Uno de los efectos y complicaciones más graves de la diarrea y el vómito es la deshidratación, con la consecuente pérdida de agua y sales necesarias para el cuerpo, y desnutrición. Tomar mucho líquido es recomendable en este caso, pero las limonadas y refrescos de sabores no reponen las sales perdidas.

La diarrea es un problema gastrointestinal agudo y representan un problema de salud pública en México y en el mundo conocido como enfermedad diarreica aguda (EDA). De acuerdo con el Instituto Nacional de Estadística y Geografía, INEGI, en 2006 se registraron 82 112 casos de infecciones intestinales que resultaron en hospitalización.

La mayoría de los casos de EDA en nuestro país se deben al Rotavirus (figura 1.51 a), y a la bacteria Escherichia coli (figura 1.51 b). Para identificar al agente causal es ne-cesario acudir al médico para una exploración física e incluso, en muchas ocasiones, realizar estudios de laboratorio (sangre, orina y materia fecal, entre otros) para aislar al agente causal (figura 1.51 c).

El contagio de enfermedades infecciosasLas infecciones microbianas se adquieren y se conta-gian a través de vectores, es decir, cuando los agen-tes infecciosos llegan al cuerpo por contacto directo con personas infectadas o a través del aire, el agua y alimentos contaminados, las manos de una persona infectada o sus secreciones (moco, saliva, flujo vagi-nal, vómito, etc.); incluso a través de utensilios como cepillos de dientes y cubiertos que pueden tener saliva de una persona infectada (figura 1.52). Por ello la impor-tancia de prevenir, mediante la higiene personal.

La atención médica oportuna, administrar soluciones rehidratantes por vía oral en grandes cantidades y el uso de antibióticos constituye el tratamiento eficaz para la enfermedad diarreica. De llevarse a cabo a tiempo, reduce considerablemente la mortalidad.

Figura 1.51 a) Rotavirus causante de EDA. b) Algunos tipos de la bacteria E. coli provocan EDA. c) Los cultivos son herramientas para el diagnóstico; en la imagen se muestran colonias, cada una formada por miles de bacterias de E. coli, obtenidas de la materia fecal de un enfermo.

Agente infeccioso. Microorganismo o virus capaz de producir una infección o enfermedad infecciosa.

Enfermedad diarreica aguda. Diarrea que se presenta súbitamente y su duración es de unos días a tres semanas aproximadamente.

Glosario

Cierre

Figura 1.52 Otro ejemplo es el del cólera, causado por la bacteria Vibrio cholerae, que vive en las aguas negras contaminadas con materia fecal de los organismos infectados. Esta bacteria causa una infección que se manifi esta con fuertes diarreas y vómitos.

con personas infectadas o a través del aire, el agua y alimentos contaminados, las manos de una persona infectada o sus secreciones (moco, saliva, flujo vagi-nal, vómito, etc.); incluso a través de utensilios como cepillos de dientes y cubiertos que pueden tener saliva de una persona infectada (figura 1.52). Por ello la impor-tancia de prevenir, mediante la higiene personal.

rehidratantes por vía oral en grandes cantidades y el uso de antibióticos constituye el tratamiento eficaz para la enfermedad diarreica. De llevarse a cabo a tiempo, reduce considerablemente la mortalidad.

CONSUME PESCADOS Y MARISCOS

Come sanamenteHaz ejercicio

CONSUME PESCADOS Y MARISCOS

Aguascólera

conel

¡!

¡bien cocidos!

AguasAguasAguasAguasAguasAguasAguasAguasAguasAguasAguasAguasAguas¡

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b)

Secuencia

8Interacciones entre la ciencia y la tecnología en la satisfacciónde necesidades e intereses

c)a)

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MATERIAL D

E PROMOCIÓ

N

Piensa y sé crítico“Las enfermedades infecciosas son contagiadas cuando entramos en contacto con las personas enfermas. Aislándolas se resuelve el problema de contagio.” ¿Estás de acuerdo con esta idea? ¿Por qué?

De regreso al inicioReflexiona y responde en tu bitácora lo que se pide.• Explica cómo se puede prevenir la enfermedad diarreica aguda.• ¿Qué causa las enfermedades infecciosas?• ¿Cuál es la importancia de conocer las causas de estas enfermedades y cómo

prevenirlas?

Cierre

AutoevaluaciónMarca con una la opción que consideres que representa tu avance y responde lo que se pide.

¿Qué evalúo? Sí No¿Por qué?

¿Qué me falta?1. Identifico ideas falsas alrededor de infecciones microbianas.2. Reconozco que algunas infecciones gastrointestinales son

causadas por microorganismos.3. Utilizo argumentos fundamentados científicamente para identificar

ideas falsas en torno a las infecciones microbianas y virales.

la página del Instituto Nacional de Salud Pública http://www.edutics.mx/Z4ula Biblioteca virtual en Salud y Nutrición, donde encontrarás información relacionada con la seguridad alimentaria.

Busca en...

Encuesta, analiza y comunica

Como estudiaste en la secuencia, existen muchas ideas y creencias en torno a las causas y cu-ras de las enfermedades; algunas son ciertas y otras, falsas.1. Realiza una encuesta como la que te presentamos y pide a tus compañeros de escuela o

familiares que la contesten de acuerdo con lo que piensen. Compara sus respuestas con la respuesta modelo y analiza cuántos de los encuestados tienen ideas falsas.

En acciónEn acción

Afi rmaciónCierto (C)o Falso (F)

RM

1. Quienes toman mucha vitamina C no se enferman de gripe. F2. Usar tapabocas evita que nos enfermemos. F

3. Actualmente, nadie muere por infecciones respiratorias. F

4. Las amebas causan infecciones gastrointestinales. C5. La diarrea se cura con limonada o refresco de manzana. F6. El té de jengibre cura las enfermedades del estómago. F7. El cólera es causado por comer en la calle. F8. La higiene es un factor decisivo en la prevención de infecciones gastrointestinales. C

9. El calor es causa de diarrea. F

2. Revisen en equipo las afi rmaciones de la actividad y argumenten por qué son ciertas o falsas.• Validen sus respuestas con su maestro.

3. Compartan sus conclusiones con el grupo.

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Secuencia

8Interacciones entre la ciencia y la tecnología en la satisfacción

de necesidades e intereses

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MATERIAL D

E PROMOCIÓ

N

Hacia la construcción de una ciudadanía responsable y participativa Los proyectos son una forma de aprendizaje en la que se planea, realiza y evalúa un trabajo acerca de un problema que te interesa resolver, un tema que te gustaría investigar o el diseño de algún artefacto u objeto de utilidad relacionado con lo que has estudiado. Realizar un pro-yecto te permite integrar y aplicar lo que aprendiste durante el bloque.

Para el estudio de esta asignatura los proyectos son de tipo experimental o documental, y corresponden a tres ámbitos: ciudadano, científico y tecnológico. Los proyectos ciudadanos te dan la oportunidad de proponer y llevar a la práctica soluciones a problemas que afectan tu entorno social; puede ser a través de una campaña, un video o una exposición de carteles, por ejemplo. Mediante los proyectos científicos podrás hacer investigaciones para encontrar respuesta a alguna inquietud o analizar un fenómeno natural; aquí podrías realizar un periódico mural para exponer tus resultados u organizar una exposición de tu experimento. Un proyecto tecnológico te permitirá desarrollar o evaluar un objeto o artefacto; por ejemplo, los proce-sos relacionados con la conservación de alimentos o la elaboración de recetas con alto valor nutrimental o incluso la creación de un huerto en tu casa o en la escuela.

Como puedes ver, tienes varias posibilidades para poner en práctica los conocimientos y las habilidades que adquiriste durante el estudio del bloque, así como para fomentar el trabajo en equipo, que es esencial en este tipo de técnica.

Los proyectos que se encuentran al finalizar cada bloque tienen asignado un tiempo de rea-lización de cuatro semanas; es importante que consideres este tiempo para prever el desarrollo de las actividades. En cada uno elaborarás un producto, como los antes mencionados, y al ter-minarlo, tú y tu equipo lo presentarán junto con sus conclusiones ante su grupo o comunidad.

Proyecto

Como viste en este bloque, la riqueza de un ecosistema se expresa en términos de la diversidad de especies presentes en él. Se calcula queen la Tierra habitan actualmente entre 5 y 10 millones de especies, de las cuales sólo se han identificado aproximadamente 1.5 millones. México es considerado un país megadiverso, porque 12 de cada 100 especies conocidas en el mundo se encuentran en nuestro territorio.

Sin embargo, algunas especies han desaparecido. Aunque en algunos casos las actividades humanas han provocado la pérdida de biodiversi-dad, también podemos tomar medidas para conservarla; por ejemplo, al aprovechar el conocimiento y las estrategias de subsistencia basadas en el consumo y la producción sustentable de alimentos y la diversificación de cultivos, propias de los pueblos indígenas y otras comunidades rurales.

Lo que has estudiado en este bloque te servirá para hacerte preguntas que guiarán tu proyecto. Primero te plantearemos un tema relacionado con los contenidos y después elegirás con tu equipo algún aspecto específico de su interés. Éstas son propuestas para el planteamiento de las preguntas:

• ¿Qué cambios ha sufrido la biodiversidad del país en los últimos 50 años, y a qué lo podemos atribuir?

• ¿Cuáles son las aportaciones al conocimiento y cuidado de la biodiversidad de las culturas indígenas con las que convivimos o de las que somos parte?

Figura 1.53 Los tarahumaras o rarámuris conocen la fragilidad del suelo de la región donde habitan; por eso sólo emplean herramientas manuales para cultivar maíz.Ésta es una manera de conservar la biodiversidad del lugardonde viven.

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Proyecto

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MATERIAL D

E PROMOCIÓ

N

Planeación

Elección del tema del proyectoEs momento de trabajar en equipo y elegir el tema y el tipo de proyecto que les interese desarrollar. Reúnanse e intercambien ideas y experiencias relacionadas con la biodiversidad; puede ser lo que observaron durante una excursión a un bosque o la visita a un zoológico o a un acuario; la información de algún documental o lo estudiado en alguno de los temas. No olviden que lo importante es dar respuesta a sus inquietudes.

Entre todos los integrantes realicen lo siguiente:• De los temas de interés que planteen, formulen varias pre-

guntas orientados a conocer cuál es el estado actual de la biodiversidad, qué se hace para preservarla, quiénes parti-cipan en su conservación y de qué manera lo hacen.

También pueden guiarse con la sección Pistas para mi proyecto.Verifiquen que las preguntas no se respondan con un sí o no, porque no los llevarán a

desarrollar un proyecto. Discutan todas sus propuestas, y después elijan las que responderán durante el desarrollo de la investigación. Escriban la pregunta a continuación.

Evalúen las preguntas que plantearon y decidan en equipo de qué manera se relacionan con suvida cotidiana; cuestiónense por qué consideran importante responderlas. De acuer-do con las preguntas que hayan decidido trabajar, respondan: ¿qué tipo de proyecto van a realizar?, ¿consideran que tendrá algún impacto en su escuela, en su familia o en su localidad?, ¿es posible ponerlo en práctica? Las respuestas a estas preguntas los ayudarán a tener muy claros los propósitos de su proyecto.

A partir de lo que han definido hasta ahora, escriban en su bitácora posibles respuestas o hipótesis a las preguntas que se plantearon, es decir, los probables resultados que piensan que van a encontrar.

Organización de las actividadesEscriban en su bitácora una síntesis de su plan de proyecto; esto los ayudará a decidir las actividades que deben llevar a cabo para su desarrollo: ¿cuál es su proyecto?, ¿qué objetivos tiene?, ¿qué preguntas quieren responder?, ¿qué actividades específicas realizará cada uno deustedes?, ¿en cuánto tiempo las acabarán?, ¿qué recursos y materiales necesitan?, ¿cómo piensan comunicar sus resultados y conclusiones?

Sin importar cuál sea su proyecto, una de las primeras actividades es buscar y analizar in-formación; esto, y la retroalimentación de su maestro, los ayudará a redefinir su proyecto si fuera necesario.

En este encuentro de ideas y conocimientos, consulten en cualquier momento a su maestro; él podrá aclarar sus dudas.

Toma nota

Figura 1.54 Una visita al bosque y lo que observas en él puede generarte un interés particular.

A partir de estas preguntas puedes proponer otras relacionadas con tu entorno: ¿cuál es la biodiversidad de insectos de mi entidad?, ¿qué se puede hacer para conservar la biodiversidadde mi localidad?, ¿quiénes llevan a cabo prácticas productivas o encaminadas a la conservación dela biodiversidad?, ¿cómo lo hacen? Recuerda que las preguntas surgen de tu interés por algún tema en particular y debes procurar que sean lo más específicas posible.

Hipótesis. Posible respuesta o solución a una pregunta o problema. A partir de ella se genera una investigación para aceptar su validez.

Glosario

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Proyecto

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E PROMOCIÓ

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Desarrollo

Búsqueda y organización de la informaciónEs momento de buscar información; investiguen en revistas, libros, enciclopedias o en internet. Consideren que al consultar fuen-tes electrónicas deben verificar que el sitio al que accedan sea de una institución reconocida; de esta manera se garantiza que lainformación sea confiable.

Algunos sitios con información actualizada y veraz son, por ejem-plo, el de SEMARNAT (Secretaría de Medio Ambiente y Recursos Natu-rales), el de la UNAM (Universidad Nacional Autónoma de México), el de la Conanp (Comisión Nacional de Áreas Naturales Protegidas) y

el de la CDI (Comisión Nacional para el desarrollo de los Pueblos Indígenas), además de las páginas de universidades nacionales e internacionales. En la bibliografía recomendada al final del libro también se indican páginas electrónicas que pueden consultar.

Busquen también otros medios para obtener información; puede ser una actividad de campo para reconocer la biodiversidad del lugar donde viven, tomar fotos o grabar un video, realizar encuestas y entrevistar a especialistas.

Para aplicar una entrevista deben establecer previamente las preguntas en un formato que incluya espacio para las respuestas y definir a quiénes entrevistarán. Nunca improvisen; vayan siempre bien preparados. Éstos son ejemplos de preguntas que pueden plantear:• ¿Cuáles plantas veía hace 10 años que ya no hay en la comunidad?• ¿Cuáles animales eran más abundantes que ahora?• ¿Cuáles consideras que son las causas de la disminución o extinción de especies?• ¿Las comunidades realizan estrategias de conservación?, ¿cuáles?, ¿cómo las aplican?

¿Qué otras preguntas harían? Discútanlo en equipo y respeten las opiniones de todos los in-tegrantes.

Análisis de la informaciónCuando hayan recabado la información, revísenla y, de acuerdo con el objetivo planteado, seleccionen la que les será útil.

Organicen la información que encontraron en cuadros, gráficas u organizadores gráficos como los mapas mentales; de esta manera será más fácil su análisis. Al final, elaboren un do-cumento con lo más importante de su información.• ¿Cuáles fueron las respuestas satisfactorias a las preguntas que plantearon al inicio.• ¿Las respuestas obtenidas coinciden con las que propusieron de manera tentativa? Expliquen

su respuesta.• ¿El propósito de su proyecto se cumplió? ¿Por qué? • ¿Qué impacto creen que tendrá en su vida cotidiana, en su escuela o en su comunidad la

realización de este proyecto? ¿Pueden saberlo en este momento?

Actividad Responsable Duración Fecha de entrega

Elaboren en su bitácora un cronograma en el que indiquen claramente quién será el res-ponsable de cada actividad y la fecha en que debe terminarla. Pueden usar un cuadro comoel siguiente:

Figura 1.55 No menosprecien ninguna fuente de información confi able.

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Proyecto

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E PROMOCIÓ

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Elaboración del productoPreparen una exposición ante el grupo que incluya la presentación de su producto. Les re-comendamos preparar la exposición con material visual y, en caso de que su proyecto sea experimental, que planeen y preparen todo lo necesario para su presentación.

Comunicación

Con apoyo de su maestro presenten su proyecto ante el grupo. Al final, organicen una sesión de preguntas y respuestas para aclarar las dudas de sus compañeros, y escuchar comentarios que ayuden a mejorar sus trabajos posteriores.

Conclusiones

Analicen las respuestas a las preguntas anteriores y escriban en la bitácora lo que concluyeron. Comenten en el equipo y con su maestro la información más relevante, así como las conclu-siones a las que llegaron.

Reflexionen acerca de lo que aprendieron hasta este momento y con ello diseñen y elabo-ren un producto; puede ser una exposición de carteles, un tríptico, un programa de radio, una exposición de degustaciones, un video, un blog, una maqueta, una representación teatral, una campaña o lo que ustedes elijan. Aprovechen los recursos disponibles en su escuela o en su casa y recurran a su creatividad.

Para concluir, respondan en su bitácora las siguientes preguntas: ¿qué fue lo más impor-tante de este proyecto?, ¿de qué les sirve haberlo realizado?, ¿de qué manera consideran más conveniente dar a conocer sus resultados?, ¿por qué?

Evaluación

La evaluación es parte fundamental de un proyecto. El maestro podrá evaluar el desempeño de cada uno de los integrantes de los equipos y, posteriormente, el funcionamiento del equipo. Al evaluar tu aprendizaje obtienes mayor conciencia de lo que aprendes. La autoevaluación es tu oportunidad de adquirir mayor responsabilidad, de ser autocrítico y seguir aprendiendo de los aciertos y los errores. Para ello, te proponemos que individualmente respondas:• ¿Consideras que el proyecto te ayudó a profundizar lo que aprendiste en el bloque?, ¿cómo?• ¿Cómo obtuviste la información necesaria?• ¿Los resultados del proyecto te parecieron satisfactorios? Si no es así, ¿qué propondrías

para mejorarlos?• ¿Cuál es la opinión de tus compañeros acerca de tu colaboración en el proyecto?• ¿Qué aprendiste? ¿Cómo lo aprendiste?

En la siguiente tabla evalúa tu participación en equipo durante el desarrollo del proyecto.

Proyecto Tipo

Aspecto Cómo lo hice Cómo puedo mejorarElección del tema

Planteamiento del propósito del proyecto

Búsqueda de información

Análisis de información

Comunicación

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Proyecto

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MATERIAL D

E PROMOCIÓ

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microscopio

se reproducen

evolución

cambios ambientales

nutren

Incluyees resultado de la

mediante

que resulta dedonde ocurren

que se observan al se

están formados por

resu

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en

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y se relacionan mediante las

todos los seres vivos

par

tic

ipan

en

vivenen los

redes alimentarias

ecosistemas

1. Completa el mapa con las siguientes palabras:• respiran• sobrevivencia diferencial• células• biodiversidad• ciencia y tecnología

2. ¿Dónde y cómo incluirías en este mapa los siguientes conceptos?• microorganismos• factores abióticos

3. Relaciona los términos “se reproducen” y “sobrevivencia diferencial” mediante un conector apropiado.

Mapa conceptual

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Biodiversidad

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MATERIAL D

E PROMOCIÓ

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Construcción de un microscopio caserolo que necesitas

Un cúter, dos lupas de 4 cm de diámetro y de diferente aumento, pegamento blanco, 12 cm de tubo de PVC de 1.5 pulgadas de diámetro, dos coples (uniones) de PVC para el tubo, papel para forrar el tubo, una caja de zapatos, un espejo sin filo de 5 × 7 cm aprox., un cartón de7 × 17 cm aprox., un cono de cartón resistente, cinta adhesiva, una linterna con buena luz, y un portaobjetos o una tapa de plástico transparente.

lo que hay que hacerApóyate en la imagen para elaborar tu microscopio.• Con el cúter, quita el aro de plástico que rodea las lupas, aplica pegamento en

los bordes de las mismas y coloca una en el interior de cada cople.• Cubre el tubo de PVC con el papel para forrar, dejando los extremos libres.• En un extremo del tubo de PVC, coloca uno de los coples con lupa.• Con la caja de zapatos, elabora la platina; para ello, con el cúter haz un orificio

rectangular en la cara de la caja que quedará en la parte superior. Observa las figuras.

• Prepara el soporte del espejo con el cartón y pega el espejo (figura 4).• Coloca el espejo inclinado en el interior de la caja de zapatos. El espejo debe

coincidir con la perforación que hiciste (figura 3).• Elabora la base del microscopio con el cono de cartón.

Para hacer las observaciones

• Coloca la tapa de plástico transparente o el portaobjetos sobre la perforación de la platina.

• Para observar mejor, ilumina con tu linterna el espejo de manera que la luz se refleje y atraviese la muestra.

• Ahora coloca un cople en cada extremo del tubo y observa. Si no se ve claro, aleja y acerca las lupas hasta que logres observar con claridad. Al alejar y acercar las dos lupas entre sí, puedes lograr un buen enfoque y ver las muestras a mayor aumento.

• Prueba tu microscopio para observar un insecto, caracoles de jardín, lombrices de tierra, una semilla abierta de frijol u hojas y flores de diversas plantas.

Cople

Tubo de PVC

Linterna

Base del microscopio Platina Espejo

Muestra

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Herramientas

1 2 3

7 cm

5 cm

4

3 cm

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Respuestas

A B C D

A B C D

A B C D

A B C D

A B C D

A B C D

A B C D

A B C D

Secuencia

1

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Respuestas

Secuencia

1Evaluación tipo ENLACE

Elige la opción correcta.

1. Con todos los seres vivos compartes estas características, excepto:        A) nutrición         B   ) evoluciónC) razonamiento D) reproducción

2. Ordena los siguientes organismos de descomponedores a consumidores secun-darios en la siguiente red alimentaria.   a  ) hongos       A  ) a, d, b, cb) venados     B   ) b, a, c, d  c ) jaguares C) c, b, d, ad) plantas D) d, a, c, b

3. La importancia de prohibir y sancionar la tala inmoderada es que se evita el si-guiente daño ambiental:  A   ) la erosión del suelo.   B  ) la pérdida de ganado.C) la contaminación del suelo.D) el adelgazamiento de la capa de ozono.

4. Los fósiles son evidencia de los procesos de de las especies y fuente de información de que vivieron.   A  ) desarrollo/las variaciones.      B   ) extinción/las adaptaciones.C) evolución/los ambientes en.D) mineralización/los procesos de fosilización.

5. Las adaptaciones estructurales, fisiológicas y de comportamiento de las especies favorecen su:      A   ) evolución     B  ) reproducciónC) regeneración D) sobrepoblación

6. De las siguientes opciones, ¿cuál es una aportación de la herbolaria antigua de nuestro país a la ciencia médica del mundo?   A  ) Tecnología de vanguardia.B) Descubrimiento de enfermedades.C   ) Remedios caseros para aliviar enfermedades.D) Métodos de clasificación de especies medicinales mexicanas.

7. El descubrimiento de Leewenhoek fue un hecho importante en la historia de la ciencia porque:A   ) se descubrió la célula. B  ) se inventó el microscopio.C) originó nuevas formas de vida.D) se descubrieron los microorganismos.

8. ¿Cuál de las siguientes es una causa de contagio de resfriado? A  ) Los cambios bruscos de temperatura.B   ) La baja en las defensas del sistema inmunológico.C) El contacto de secreciones con agentes infecciosos.D) La reproducción de los microorganismos en ambientes fríos.

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E PROMOCIÓ

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Evaluación tipo

Lee y elige la opción correcta.

Aportaciones de Darwin

En 1858 Darwin presentó un informe ante la Sociedad Linneo de Londres. Para ex-plicar cómo ocurre la evolución expresaba, entre otros puntos, el siguiente:

“De cualquier especie nacen más individuos de los que pueden obtener su ali-mento y sobrevivir. Sin embargo, como el número de individuos de cada especiese mantiene más o menos constante bajo condiciones naturales, debe deducirseque muere un porcentaje de la descendencia en cada generación. Si toda la des-cendencia de una especie prosperara, y sucesivamente se reprodujera, prontoavasallaría a cualquier otra especie sobre la Tierra”.

1. El párrafo anterior podría resumirse como:¯¯¯¯A¯¯¯¯) La sobrevivencia de los individuos más aptos.¯¯¯¯¯B¯¯) La extinción de algunas especies sobre el planeta.C) El porcentaje de descendencia que pueden tener las especies.D) Las condiciones naturales en las que se desarrollan los seres vivos.

2. ¿Cómo se explica entonces, que la población humana sea cada vez mayor?¯¯¯A¯¯¯¯) Los seres humanos no somos una especie.¯¯¯¯¯¯¯B¯¯) El ser humano ha encontrado maneras de alargar la vida.C) Los seres humanos viven más tiempo que cualquier otra especie.D) Los seres humanos nos nutrimos de los alimentos de todas las demás especies.

Aportaciones de la herbolaria

El Dr. Erick Estrada Lugo, Profesor-Investigador en Fitotecnia de la Universidad Au-tónoma Chapingo, afirma que en México los conocimientos sobre herbolaria se han transmitido de generación en generación. El Dr. Estrada menciona que el to-loache es una planta tóxica si se preparan sus hojas en té; pero una de las sustanciasque contiene es un principio activo analgésico y antiinflamatorio que se usa para aliviar cólicos menstruales y otros malestares.

1. Del párrafo anterior podemos afirmar que una de las aportaciones de la herbolaria es que:¯¯¯¯A¯¯¯¯) Cualquier persona puede recetar plantas medicinales.¯¯¯¯¯B¯¯) La herbolaria debe combinarse con medicamentos alopáticos.C) Es recomendable usar plantas medicinales para eliminar el dolor menstrual. D) Es una forma del conocimiento de las plantas medicinales que beneficia

a la población.

2. Con base en el texto se puede decir que:¯¯¯A¯¯¯¯) El toloache no debe tomarse directamente.¯¯¯¯¯¯B¯¯) La manzanilla tiene sustancias tóxicas porque alivian el dolor.C) Por ser un medicamento herbolario, el toloache lo puede recetar un familiar.D) Todos los antiinflamatorios alópatas tienen entre sus componentes alguna

o varias sustancias tóxicas.

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E PROMOCIÓ

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PISA