bachillerato

Transcripción

bachillerato

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BACHILLERATO COMPETENCIAS
Iván Camacho Anguiano
ra
Camacho Anguiano, Iván.
Ecología y medio ambiente: bachillerato / Iván Camacho
Anguiano; il. Miguel Cabrera, Andrés Ramírez. -- 3a ed. -México: ST Editorial, 2009.
176 p.: il. ; 26 cm.
Bibliografía: pp. 146-147
Incluye anexo: Las 5R
ISBN 978 607 7529 09 5
1. Ecología – Estudio y enseñanza (Superior) – I. Cabrera,
Miguel, il. II. Ramírez, Andrés, il. III. t.
574.5–scdd20
Biblioteca Nacional de México
ST Distribución, S.A. de C.V.
Gustavo Baz 47-A, Parque Industrial Naucalpan, Naucalpan, Estado de México.
Teléfono: (01 55) 53 01 35 81
Miembro de la Cámara Nacional de la Industria Editorial Mexicana, registro número 3342.
© Derechos reservados 2009
Primera edición: México d. f., noviembre de 2006
Segunda edición: México d. f., noviembre de 2007
Cuarta edición: Estado de México, enero de 2009
Primera reimpresión de la cuarta edición: Estado de México, enero de 2010
© 2009, Iván Camacho Anguiano
ISBN: 978 607 7529 09 5
Director general: Joaquín Trejos
Director editorial: Alonso Trejos
Editor en jefe: Giorgos Katsavavakis
Coordinación editorial: María Laura Sessa
Edición: Áurea Camacho
Asistente editorial: Laura López
Director de arte: Ernesto Bolaños
Diagramación: Daniela Hernández, Jeffrey Torres
Ilustraciones: Miguel Cabrera, Andrés Ramírez
Diseño de portada: Milagro Trejos
Asistentes de producción: Laura López, Raquel Fernández
Fotografías: Stockxchange, archivo ST Editorial
Prohibida la reproducción total o parcial de este libro
en cualquier medio sin permiso escrito de la editorial.
Impreso en México. Printed in Mexico.
Esta reimpresión de Ecología y medio ambiente, de Iván Camacho Anguiano,
se terminó de imprimir en enero de 2010 en los talleres
de Reproducciones Fotomecánicas S. A. de C. V.,
con domicilio en Democracias #116, col. San Miguel Amantla,
Delegación Azcapotzalco, C.P. 02700 México, D. F.
contenido
Presentación
Organización del libro
Competencias
6
7
8
UNIDAD 1
BASES DE LA ECOLOGÍA
Evaluación diagnóstica
12
TEMA 1: definición de ecología
15
La ecología como ciencia integradora e interdisciplinaria ¿Qué estudia la ecología?
¿Cómo y cuándo surgió la ecología?
¿Cómo es la ecología en la actualidad?
¿Por qué se le llama ciencia integradora?
Ecología y ecologismo
TEMA 2: FACTORES AMBIENTALES
Factores abióticos
Factores físicos
Factores químicos
Factores bióticos
Factores intraespecíficos
Factores interespecíficos
TEMA 3: población
Concepto de población
Propiedades de una población
Tamaño
Densidad
Distribución
Tasa de natalidad
Tasa de mortalidad
Migración
Crecimiento poblacional
Crecimiento lineal o aritmético Crecimiento exponencial o logarítmico
Crecimiento logístico o sigmoidal
Factores limitantes: competencia y depredación
Mutualismo
TEMA 4: Comunidad
Definición de comunidad
Estructura de la comunidad
Estructura trófica
Niveles de organización
15
16
16
18
21
21
23
23
23
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32
32
33
37
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40
40
40
42
3
Flujo de energía (cadenas tróficas)
Productores Consumidores y otros heterótrofos Saprofitos y desintegradores
Flujo de energía (infográfico)
Transformación y conservación de la energía
Fuentes de energía TEMA 5: ecosistema
Definición
Flujo de materia y energía (ciclos biogeoquímicos)
Ciclo del nitrógeno
Ciclo del fósforo
Ciclo del carbono
Ciclo del agua
Ciclo del oxígeno
Ciclo del azufre
TEMA 6: BIoSFERA
Definición
Reserva de la biosfera
La Tierra como un todo
Autoevaluación
46
46
46
47
48
50
51
53
53
54
54
55
56
57
58
58
63
63
64
65
66
UNIDAD 2
4
Impacto ambiental
72
TEMA 7: IMPACTO AMBIENTAL
75
Definición
Causas del deterioro ambiental
Crecimiento poblacional
Consumismo
75
77
78
78
TEMA 8: consecuencias del impacto ambiental
81
Problemas globales Cambio climático
Agotamiento de la capa de ozono
Deforestación
Pérdida de biodiversidad (extinción de especies)
Problemas locales Contaminación atmosférica
Contaminación de las aguas (marinas y continentales)
Pérdida de suelos y desertificación
Generación de residuos
81
82
86
86
86
87
87
89
91
91
Contaminación por ruido y visual Sobrepoblación e impacto ambiental (infográfico)
Autoevaluación
93
94
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UNIDAD 3
ECOLOGÍA Y SOCIEDAD
102
TEMA 9: Recursos naturales
105
Renovables y no renovables
Minerales (suelo)
Energía
Agua
Alimentos TEMA 10: Manejo de recursos
Fuentes alternativas de energía
Ecotecnología
Áreas protegidas
Otras fuentes alternativas de energía (infográfico)
Manejo de residuos
Residuos orgánicos
Envases vacíos de plaguicidas
Aceites usados
Pilas, baterías y acumuladores
Residuos biológico-infecciosos
TEMA 11: Desarrollo sostenible
Historia del desarrollo sostenible Principios, objetivos y modelos
TEMA 12: legislación Ambiental
Autoevaluación
SECCIÓN FINAL
Autoevaluación final
Respuestas
Fuentes consultadas
Estudio eficaz
anexo
Las 5R, bitácora de una vida
105
106
108
108
109
112
112
113
113
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144
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148
152
5
presentación
Este libro fue editado con la finalidad de servir como apoyo tanto al alumno que cursa
como al maestro que imparte la asignatura de Ecología y medio ambiente, que corresponde al sexto semestre del plan de estudios de la Dirección General de Bachillerato
(dgb). El texto está dividido en tres unidades: la primera denominada “Bases de la ecología”; la segunda, “Impacto ambiental” y la tercera, “Ecología y sociedad”.
Los contenidos de este libro se apegan totalmente al programa de Ecología y
medio ambiente propuesto por la dgb. Aquí se tratan temas como la historia de la
ecología, sus orígenes y su establecimiento como ciencia; se hace notar su carácter de
ciencia integradora al establecer su campo y método de estudio. Se estudia el funcionamiento de una comunidad: sus intercambios de energía, la forma en que la materia es
transformada por los seres vivos (ciclos biogeoquímicos) y las relaciones entre los seres
vivos que la integran. También se revisa el concepto de impacto ambiental, se identifican
sus causas y se caracterizan sus consecuencias. Se analiza la relación entre la demanda
de recursos naturales, provocada por las necesidades humanas, y su disponibilidad; se
hace una descripción de las diferentes fuentes alternas de energía, de las áreas protegidas y el manejo de residuos. Finalmente se menciona el concepto y la historia del
desarrollo sostenible y se da una breve explicación sobre legislación ambiental.
Cada una de las unidades inicia con una evaluación diagnóstica, donde los estudiantes
pueden cerciorarse de contar con los conocimientos previos, necesarios para la adecuada adquisición de los nuevos contenidos. Asimismo, al final de cada unidad y del libro, se
incluye una autoevaluación, que está pensada para que el alumno, por sí mismo, revise
qué tanto aprendió y tenga la oportunidad de identificar y aclarar sus dudas.
A lo largo de las tres unidades se han intercalado diversas actividades, tanto individuales
como grupales. Todas están diseñadas para favorecer el desarrollo de habilidades cognoscitivas, colaborativas y comunicativas; así como fortalecer el aprendizaje de los contenidos.
En la parte final se encuentra el anexo Las 5R, bitácora de una vida, que se basa en
el principio de las cinco “R”: respetar el medio ambiente, rechazar lo que es dañino,
reducir el consumo de lo innecesario, reutilizar la mayor cantidad de veces lo que se
tiene y reciclar todo.
En su conjunto, el libro está dirigido a alumnos y alumnas, pero está pensado para ser
una herramienta de trabajo para el profesor o la profesora, aunque esto no significa
que sustituya la presencia o la labor del docente, quien debe aportar su experiencia,
conocimiento y entusiasmo. Cada línea está impregnada de las mejores intenciones y
esperamos sea de utilidad para el trabajo cotidiano en el salón de clases.
De antemano, se agradece cualquier comentario o sugerencia por parte de los lectores que sirvan para mejorar esta obra. Se pueden enviar a la autora a la siguiente
dirección electrónica: [email protected]
Como un apoyo adicional al libro, el docente podrá encontrar material
didáctico que complementará su labor en el aula, en nuestra página web:
bachillerato.st-editorial.com
organización
del libro
Nombre del tema tema1
2
UNidad 1
bases de la ecología
toma nota
Introducción
La selección natural ha demostrado que los
tener mejores defensas contra el predador;
predadores y las presas generan adaptaciones la adaptación de uno corresponde a una
a lo largo de los años, ya sea para ser más
adaptación del otro, y así sucesivamente.
eficientes al atrapar a su presa o para
A esto se le conoce como coevolución.
En esta primera unidad nos
ubicaremos en el campo de
estudio de la ecología, empezando
por una breve reseña histórica.
Posteriormente, haremos hincapié en
el carácter integrador de esta ciencia,
pues requiere del estudio de plantas,
animales, suelos, etc. Analizaremos
cómo la materia y la energía se
transforman a través de ciclos que
se repiten todo el tiempo. Nos
adentraremos también al concepto
de población y sus propiedades.
Desarrollaremos lo que es
comunidad y ecosistema. Por último,
hablaremos del concepto de biosfera
como el lugar donde conviven todos
los ecosistemas del planeta.
Distinguir estos diferentes niveles permite realizar estudios más precisos,
ya que cada estrato ofrece información distinta, según lo que se esté analizando. No hay que perder de vista que estas divisiones son artificiales y que
cada organismo influye en el resto, aunque sea de manera imperceptible;
así, los factores bióticos y abióticos del planeta entero están interactuando
todo el tiempo.
Objetivo
Argumentar la importancia
del campo de estudio de la
ecología a partir del análisis de
la estructura del ambiente, las
propiedades de las poblaciones
y las comunidades, la dinámica
1
de los ecosistemas y la biosfera.
Inferir el impacto de las
repercusiones en el equilibrio
ecológico, con una actitud
de respeto y compromiso
hacia su entorno.
Preámbulo
Estamos en un momento crítico de la historia de la Tierra,
en el cual la humanidad debe elegir su futuro. A medida
que el mundo se vuelve cada vez más interdependiente y
frágil, el futuro depara, a la vez, grandes riesgos y grandes promesas. Para seguir adelante, debemos reconocer
que en medio de la magnífica diversidad de culturas y
formas de vida, somos una sola familia humana y una
sola comunidad terrestre con un destino común. Debemos
unirnos para crear una sociedad global sostenible fundada
en el respeto hacia la naturaleza, los derechos humanos
universales, la justicia económica y una cultura de paz. En
torno a este fin, es imperativo que nosotros, los pueblos
de la Tierra, declaremos nuestra responsabilidad unos
hacia otros, hacia la gran comunidad de la vida y hacia las
generaciones futuras.
factores
ambientales
población
comunidad
se clasifican en
donde se
estudian
determinada por
factores
abióticos
factores
bióticos
físicos
químicos
concepto
propiedades
crecimiento
poblacional
donde se
observan
definición
estructura
flujo
de energía
biosfera
donde se
estudian
definición
flujo de
materia
y energía
definición
la Tierra
como un todo
La Tierra, nuestro hogar
La humanidad es parte de un vasto universo evolutivo. La
Tierra, nuestro hogar, está viva con una comunidad singular
de vida. Las fuerzas de la naturaleza promueven a que la
existencia sea una aventura exigente e incierta, pero la Tierra ha brindado las condiciones esenciales para la evolución
de la vida. La capacidad de recuperación de la comunidad
de vida y el bienestar de la humanidad dependen de la preservación de una biosfera saludable, con todos sus sistemas
ecológicos, una rica variedad de plantas y animales, tierras
fértiles, aguas puras y aire limpio. El medio ambiente global,
con sus recursos finitos, es una preocupación común para
todos los pueblos. La protección de la vitalidad, la diversidad
y la belleza de la Tierra es un deber sagrado.
interespecíficos
intraespecíficos
La situación global
Los patrones dominantes de producción y consumo están
causando devastación ambiental, agotamiento de recursos
y una extinción masiva de especies. Las comunidades están
Los retos venideros
La elección es nuestra: formar una sociedad global para
cuidar la Tierra y cuidarnos unos a otros o arriesgarnos a
la destrucción de nosotros mismos y de la diversidad de
la vida. Se necesitan cambios fundamentales en nuestros
valores, instituciones y formas de vida. Debemos darnos
cuenta de que, una vez satisfechas las necesidades básicas,
el desarrollo humano se refiere primordialmente a ser más,
no a tener más. Poseemos el conocimiento y la tecnología
necesarios para proveer a todos y para reducir nuestros
impactos sobre el medio ambiente. El surgimiento de una
sociedad civil global está creando nuevas oportunidades
para construir un mundo democrático y humanitario.
Nuestros retos ambientales, económicos, políticos, sociales
y espirituales están interrelacionados y juntos podemos
proponer y concretar soluciones comprensivas.
Responsabilidad universal
Para llevar a cabo estas aspiraciones, debemos tomar la
decisión de vivir de acuerdo con un sentido de responsabilidad universal, identificándonos con toda la comunidad
terrestre, al igual que con nuestras comunidades locales.
Somos ciudadanos de diferentes naciones y de un solo
mundo al mismo tiempo, donde los ámbitos local y global
se encuentran estrechamente vinculados. Todos compartimos una responsabilidad hacia el bienestar presente y
9
5
Biosfera.
Masa de vida
del planeta.
Constituye una
extensa capa
de unos 18 km
donde se realiza
el fenómeno de
la vida. Tiene tres
características
esenciales: posee
agua líquida en
cantidades sustanciales; recibe una
gran cantidad de
energía del Sol,
que es una fuente
externa; y presenta interfases entre
los estados sólido,
líquido y gaseoso.
6
Niveles de organización
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B
G
X
II. Elabora en tu cuaderno un mapa conceptual donde se exponga el carácter integrador de la ecología.
Para facilitar el estudio de la naturaleza, se identifican diversos niveles en ella,
pero hay que tener presente que sólo existen para poder analizar por separado
elementos que se encuentran interactuando.
Al hablar de ecosistema o sistema ecológico nos referimos a un conjunto
de organismos que generan una dinámica entre sí y con las condiciones que
los rodean, generando un sistema donde la energía y la materia fluyen en un
ciclo continuo.
Dicho sistema puede observarse en el grupo total de organismos que habitan la Tierra (biosfera), dentro de una región específica (bioma) o en áreas más
pequeñas. En cada ecosistema es posible encontrar los siguientes niveles de
organización (figura 20):
8
III. Escribe en el círculo la respuesta correcta.
1.
Los puntos principales del ciclo del carbono son:
a. fotosíntesis y absorción.
b. escurrimiento y evaporación.
c. evaporación y precipitación.
d. fotosíntesis y respiración.
2.
La respiración procesa los carbohidratos y el oxígeno para producir:
a. fosfatos.
b. agua y carbonato de calcio.
c. CO2, agua y energía.
d. agua que se evapora.
3.
Se denomina desnitrificación al proceso de conversión de:
a. NO2 a N2.
b. NO2 a NO3.
c. NO3 a N2.
d. NH4 a NO2.
la madre tierra
Algunos pueblos indígenas de América Latina suelen usar una técnica agrícola
en la cual queman la zona de cultivo cuando el suelo ha perdido sus nutrientes y
la dejan descansar por varios años hasta que el suelo recupere la fertilidad y se
regenere el bosque. Esto se conoce como barbecho. Mientras tanto, los cultivos
se trasladan a otra zona, en la cual se hace lo mismo.
Estimado/a docente,
para ampliar esta autoevaluación visite:
bachillerato.st-editorial.com
ciencia
interdisciplinaria
¿qué estudia?
¿cómo y cuándo
surgió?
ecología en la
actualidad
ecología
ecologismo
ecosistema
N
3
siendo destruidas. Los beneficios del desarrollo no se comparten equitativamente y la brecha entre ricos y pobres se
está ensanchando. La injusticia, la pobreza, la ignorancia y
los conflictos violentos se manifiestan por doquier y son la
causa de grandes sufrimientos. Un aumento sin precedentes
de la población humana ha sobrecargado los sistemas ecológicos y sociales. Los fundamentos de la seguridad global
están siendo amenazados. Estas tendencias son peligrosas,
pero no inevitables.
7
I. Encuentra al menos diez conceptos importantes de esta unidad. Las palabras
pueden estar en cualquier dirección.
Carta de la Tierra
donde se analizan
definición
de ecología
autoevaluación
Figura 19.
En este esquema se puede ver
la interacción
de los diferentes
niveles tróficos.
Las flechas permiten identificar
la relación entre
los organismos
y la forma en
que uno sirve de
alimento a otro.
Lee
Bases de la ecología
en la que
se reflexiona sobre
Unidad1 bases de la ecología
4
10
11
Como apoyo al texto principal, el libro contiene una serie de
secciones complementarias que le dan un valor agregado.
Glosario: en los márgenes de algunas páginas se incluye la
definición de términos importantes. [5]
Evaluación diagnóstica: evalúa los conocimientos previos
que tienen los estudiantes para enfrentar los temas.
La Madre Tierra: notas que muestran las prácticas de
los pueblos nativos del mundo para aprovechar los recursos naturales sin provocar un impacto grave en el medio
ambiente. [6]
Mapa conceptual: permite visualizar en forma sintética los
principales conceptos de la unidad. [1]
Toma notas y retratos: información complementaria y
aportes que han dejado hechos o personajes relevantes de la
ciencia. [2]
Lecturas: proporcionan información adicional sobre algún
tema de interés para ser comentado en clase, de acuerdo con
los lineamientos que plantee el profesor o la profesora. [3]
Ilustraciones y esquemas: refuerzan la información y
muestran los procesos más relevantes de manera creativa
y explicativa. [4]
Infográficos especiales: ofrecen en
dos páginas información trascendente
de cada unidad, con mapas, imágenes
y elementos adicionales que fortalecen el aprendizaje.
Flujo de
energía
Autoevaluación y respuestas: serie de ejercicios que tiene
la finalidad de evaluar el conocimiento adquirido en cada
unidad. Al final del libro se incluyen las respuestas de todas
las autoevaluaciones, con el fin de que los estudiantes completen su proceso de aprendizaje. [7]
Prácticas adicionales: en cada autoevaluación se incluye el sitio web de ST Editorial, donde el docente podrá
acceder, mediante una clave personal, a ejercicios adicionales para sus alumnos. [8]
Las 5R, bitácora de una vida: anexo
que ofrece recomendaciones para cuidar el medio ambiente, basadas en el
principio de las cinco “R”: respetar,
rechazar, reducir, reutilizar y reciclar.
ESTUDIO
E
Las flechas azules indican la pérdida de energía
a causa de la respiración, la materia orgánica
muerta que se deposita en el fondo o por el consumo de energía que tienen los organismos para
realizar sus funciones vitales.
Como en todo sistema, la luz solar es la principal
fuente de energía, aunque aquí vemos que el
manantial recibe energía también de las hojas y
ramas secas de los árboles cercanos.
Algas y detritos muertos
Ramas y
hojas secas
Respiración
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
8.
9.
10.
11.
Algas y detritos
para estudiar y aprender con mayor eficacia
Las técnicas y estrategias de estudio son un conjunto de
herramientas que debes automatizar luego de practicarlas.
Pero antes de aplicarlas es necesario que identifiques qué habilidad
cognitiva está en juego.
Una habilidad cognitiva es un proceso mental a través del cual
maduras la información para darle un significado.
Entre ellas están:
las5r
Observar:
buscar-encontrar, concentrarse,
identificar.
Analizar:
comparar, subrayar, distinguir, resaltar.
Ordenar:
reunir, agrupar, seriar, calendarizar.
Clasificar:
jerarquizar, sintetizar, esquematizar,
categorizar.
Respiración
Herbívoros
3
Estado de
2
ánimo
4
1. Tu estado de ánimo afecta tu aprendizaje.
2. Busca alguna motivación para leer el libro: para
tener más conocimientos, para demostrarte que
puedes hacerlo, para mejorar tus notas.
5
Carnívoros muertos
Respiración
3. Generalmente los temas nuevos generan ansiedad
al principio; no te preocupes, conforme te vas
familiarizando con el tema te vas a sentir mejor.
7
Carnívoros
4. Fíjate si te estás diciendo frases negativas como
“No puedo”, “Es muy difícil”,“Qué flojera”;
estas no te ayudan a estudiar, te desconcentran;
cámbialas por: “Puedo hacer el esfuerzo”, “Puedo
sacarle algo interesante a este material” o alguna
frase que te ayude a mejorar tu estado de ánimo.
10
6
8
Barro
9
• Hojéalo para que te familiarices con él.
• Siempre lee antes los títulos y los subtítulos; te pueden
dar una buena idea de qué se trata lo que vas a leer.
• Fíjate en las ilustraciones y hazte una hipótesis de lo que
trata el capítulo.
• Hazte preguntas acerca del tema a partir de los títulos
y subtítulos.
Técnicas y estrategias
bitácora de una vida
1
Herbívoros muertos
Algas
Detritos
Camarón de agua dulce
Cochinilla
Concha de guisante
Caracol de vejiga
Larva de cínife
Larvas de frígano
Lombriz
Platelminto
Larva de cínife (depredadora)
Antes de leer un libro
EFICAZ
Luz solar
ste esquema representa el flujo de la energía
en un manantial de bosque. Las flechas anaranjadas muestran el flujo de la energía a través
del sistema y su tamaño representa la cantidad de
energía que pasa de un nivel trófico a otro.
Estudio eficaz: recomendaciones
útiles acerca de cómo estudiar y prepararse para los exámenes, con una
descripción de mapa mental y conceptual para que los estudiantes puedan
elaborar los suyos.
5. Recuerda: tu estado de ánimo es un factor muy
importante para el aprendizaje.
Representar:
dibujar, simular, reproducir.
Memorizar:
conservar, archivar, evocar, recordar.
Interpretar:
razonar, argumentar, deducir, explicar,
anticipar.
Antes de hacer el resumen
• Haz dibujos de lo que hayas leído; las imágenes son
muy potentes para el aprendizaje.
• Explica en voz alta lo que leíste; es importante
que te escuches. También te puedes grabar y luego
escucharte.
• Reconstruye el texto con las frases que subrayaste
respetando el orden que tenían.
• Checa que se hayan respondido las preguntas que te
hiciste en un principio.
Evaluar:
examinar, criticar, estimar, juzgar.
Para estudiar
Sistemas de representación
Existen diferentes canales para obtener y procesar
la información: visual, auditivo y kinestésico. Cada
quien tiene uno preferente, pero es importante
desarrollar los tres porque cada canal tiene sus
propios beneficios.
Visual: lo que llega a través de la vista y las imágenes que
creas en tu cerebro. Las personas visuales aprenden mejor
cuando leen o ven la información. Cuando piensan en
imágenes pueden traer a la mente mucha información a la vez.
Auditivo: lo que llega a través de los oídos. Las personas
auditivas aprenden mejor cuando reciben las explicaciones
oralmente y cuando pueden hablar y explicar esa información a
otra persona. El proceso es más lento que el visual.
Kinestésico: lo que llega a través de los movimientos
del cuerpo (memoria muscular). Las personas kinestésicas
aprenden cuando hacen cosas como experimentos de
laboratorio o proyectos. Aprender utilizando el sistema
kinestésico es mucho más lento que los otros dos sistemas,
pero es muy difícil olvidarlo.
El camino del
aprendizaje
Mientras estés leyendo
• Si el vocabulario o el tema no te es familiar, no te
desesperes, sigue leyendo; poco a poco te vas a ir
familiarizando con el tema y el vocabulario.
• Subraya las ideas que respondan a las preguntas que
te hiciste al principio.
• Subraya las ideas que te parezcan importantes.
• Si el texto es muy largo, divídelo en partes y
reconstruye en tu mente lo que leíste; esto es para que
se te haga menos pesada la tarea.
• Asocia lo que estás leyendo con algún conocimiento
que ya tengas.
• Si tu mente se va a otro lado mientras estás leyendo,
regrésala, tú tienes el control sobre tus pensamientos.
Resumen
• Revisa lo subrayado.
• Une con tus propias palabras las ideas que consideres
más importantes.
• Haz mapas mentales o conceptuales según te acomode;
son muy útiles para estudiar. En las próximas dos
páginas te mostramos ejemplos de ambos mapas.
• Repasa los esquemas o dibujos que hayas hecho.
• Escribe los conceptos que más trabajo te cuesten; lo
que se escribe se recuerda con más facilidad.
• El tiempo ideal para concentrarte son 20 minutos;
luego descansa 5, durante este lapso puedes
pensar acerca de lo que estudiaste y luego vuelve
a empezar.
• Repasa los esquemas o dibujos que hayas hecho.
• Graba tu voz y escúchate.
Para el examen
• Lo más importante es que estés relajado y confiado de
lo que sabes.
• Si estás nervioso respira lenta y profundamente para
que te relajes.
• Checa tus pensamientos; si te estás diciendo cosas
negativas, eso te altera más.
• Contesta primero las preguntas más fáciles y deja para
el final las más difíciles.
• Al final revisa con calma tus respuestas.
11
7
competencias
construir un nuevo ser humano
El enfoque de competencias, como complemento del paradigma constructivista de la educación, es una herramienta que nos permite comprender que
el ser humano tiene un potencial ilimitado de capacidades que puede descubrir y
desarrollar con ayuda de su familia y de
las instituciones educativas.
Las competencias son capacidades
que la persona desarrolla en forma
gradual durante el proceso educativo,
que incluyen conocimientos, habilidades, destrezas y actitudes, en forma
integrada, para dar satisfacción a las
necesidades individuales, académicas,
laborales y profesionales.
El aprendizaje significativo por parte de
los estudiantes requiere saber conocer, saber hacer, saber convivir y saber ser, para
atender la solución de situaciones problemáticas, en un contexto determinado de la
vida real y con criterios previamente establecidos.
Educar con el enfoque en
competencias representa
crear experiencias de aprendizaje –suficientes para
que los estudiantes
“movilicen” sus capacidades de forma integral–, e indispensables
para realizar satisfactoriamente sus
actividades.
La conciencia y el desarrollo de las capacidades del individuo pueden llevarlo a la articulación de otras competencias
para sus nuevos retos de aprendizaje. La
complejidad de las competencias puede
ir en aumento, en dependencia de los
intereses y necesidades personales del
individuo y de las situaciones que debe
atender en su mundo familiar, social, cultural, político y laboral.
Las competencias esenciales o genéricas les permitirán comprender el mundo,
aprender a vivir en él y aportar lo propio
para transformarlo en niveles superiores.
Existen categorías generales en las competencias que deben consolidar, y cada
una se subdivide en las competencias específicas que formarán el perfil del egresado de este nivel educativo. Este tipo de
competencias se podrán entretejer más
adelante con las competencias disciplinares y las laborales, que conforman
un todo armónico y le dan pleno sentido
al proceso educativo.
Profesoras y profesores tienen la función de motivar, orientar e impulsar las
potencialidades de sus estudiantes; establecer los resultados de aprendizaje
por cada competencia y prever las evidencias alcanzadas (de producto, conocimiento, proceso o actitud). Al evaluar
las competencias deberán considerar si
las evidencias obtenidas lograron los resultados de aprendizaje esperados y, así,
determinar si los estudiantes han alcanzado tal o cual competencia.
A continuación, se muestran algunos ejemplos de este libro donde se aplican las once competencias genéricas:
autorregulación y
cuidado de sí
1
2
3
Conocerse, valorarse y
abordar los problemas y
retos a partir de objetivos.
U3 / p. 120
(ejercicio 3)
Ser sensible al arte,
apreciarlo e interpretarlo en
todas sus expresiones.
U3 / p. 125
(lectura)
Elegir y practicar estilos de
vida saludables.
5
6
Desarrollar innovaciones
y proponer soluciones a
problemas a partir de un
método seleccionado.
U3 / p. 120
(ejercicios 1 y 2)
Mantener una postura
personal sobre temas de
interés y considerar otros
puntos de vista de manera
crítica y reflexiva.
Escuchar, interpretar y emitir
mensajes pertinentes en
distintos contextos, mediante
la utilización de herramientas
y medios apropiados.
U1 / p. 38
(ejercicio 1)
8
Participar y colaborar
de manera efectiva en
trabajos de equipo.
U1 / p. 65
(actividad grupal)
responsabilidades
cívicas y éticas
aprendizaje
autónomo
7
trabajo colaborativo
o en equipos
U3 / p. 131
(actividad grupal)
U2 / p. 83
(actividad individual)
comunicación
4
pensamiento
crítico
Aprender por iniciativa e
interés propio a lo largo
de la vida.
U1 / p. 28
(actividad grupal)
Participar con una
conciencia cívica y ética
en la vida de la
comunidad, de la región,
de México y del mundo.
9
10
11
U2 / p. 87
(actividad grupal)
Mantener una actitud
respetuosa hacia la diversidad
de culturas, creencias, valores,
ideas y prácticas sociales de
otras personas.
U1 / p. 50
(La Madre Tierra)
Contribuir al desarrollo
sustentable del medio
ambiente, de manera
crítica y con acciones
responsables.
U2 / pp. 84-85
(actividad grupal)
U1
bases de la
ecología
evaluación
diagnóstica
Antes de iniciar este unidad conviene que examines los conocimientos, habilidades, destrezas
y actitudes que debes tener para la comprensión de los nuevos temas.
Mis conocimientos
I. Haz una lista de al menos diez poblaciones ecológicas que conozcas.
II. Define los siguientes conceptos.
1. Medio ambiente
2. Ecología
3. Materia
4. Energía
6. Comunidad
7. Población
8. Especie
9. Ecosistema
12
Evaluación Diagnóstica
10. Ser vivo
11. Ciclo
12. Biosfera
Mis habilidades
III.Explica brevemente los siguientes procesos biológicos y cómo te afectan.
1. Respiración
2. Fotosíntesis
3. Digestión
4. Síntesis de proteínas
5. Reproducción
Mis destrezas
IV.Elabora un mapa mental donde expongas las áreas con las que se relaciona
la ecología.
Mis actitudes
V.Busca en Internet cinco noticias recientes que tengan que ver con el medio
ambiente; comenta si estás de acuerdo o no con lo expresado y por qué.
13
Unidad 1
bases de la ecología
Introducción
En esta primera unidad nos
ubicaremos en el campo de
estudio de la ecología, empezando
por una breve reseña histórica.
Posteriormente, haremos hincapié
en el carácter integrador de esta
ciencia, pues requiere del estudio
de plantas, animales, suelos, etc.
Analizaremos cómo la materia y
la energía se transforman a través
de ciclos que se repiten todo el
tiempo. Por último, hablaremos
del concepto de biosfera como el
lugar donde conviven todos los
ecosistemas del planeta. En el
mapa conceptual de esta página
puedes ver los temas que vamos
a estudiar.
Objetivos
Argumentar la importancia
del campo de estudio de la
ecología a partir del análisis de
la estructura del ambiente, las
propiedades de las poblaciones
y las comunidades, la dinámica
de los ecosistemas y la biosfera.
Inferir el impacto de las
repercusiones en el equilibrio
ecológico, con una actitud de
respeto y compromiso hacia
su entorno.
Bases de la ecología
donde se analizan
definición
de ecología
factores
ambientales
población
comunidad
en la que
se reflexiona sobre
se clasifican en
donde se
estudian
determinada por
ciencia
interdisciplinaria
¿qué estudia?
¿cómo y cuándo
surgió?
ecología en la
actualidad
ecología
ecologismo
factores
abióticos
factores
bióticos
físicos
químicos
concepto
propiedades
crecimiento
poblacional
interespecíficos
intraespecíficos
ecosistema
donde se
observan
definición
estructura
flujo
de energía
definición
flujo de
materia
y energía
biosfera
donde se
estudian
definición
la Tierra
como un todo
TEMA1
definición
de ecología
A
unque la ecología es una ciencia relativamente nueva, tiene sus
antecedentes en estudiosos como los llamados naturalistas, que
también fueron los iniciadores de la biología. Como veremos,
estas dos ciencias tienen orígenes comunes y están íntimamente relacionadas, aunque cada una se enfoque en aspectos particulares del estudio de
los seres vivos.
La ecología como ciencia
integradora e interdisciplinaria
¿Qué es la ecología? Para empezar, diremos que es una ciencia de las llamadas fácticas, es decir, una disciplina que busca conocimiento estudiando los
hechos de una manera ordenada y racional. Como cualquier ciencia, utiliza
el método científico para obtener y validar conocimientos. Inicia con la
observación metódica de la naturaleza, formula hipótesis o preguntas bien
estructuradas, se apoya en lo que se ha estudiado antes y regresa a la misma
naturaleza para contestar dichas preguntas. De esta forma, la ecología va
construyendo explicaciones racionales acerca de su objeto de estudio.
15
RETRATO
Ernst Haeckel (1834-1919) fue uno de los
científicos que más contribuyó con el avance
de la biología, sobre todo en zoología, y uno
de los primeros en proponer que los factores de
la herencia se encontraban en el núcleo de la
célula. Además, fundó el Museo Filético de Jena
y acuñó los términos filum y ecología. Fue un
personaje muy controversial ya que planteó la
idea de que los animales multicelulares tienen
origen en un ser hipotético.
¿Qué estudia la ecología?
La palabra ecología proviene de los vocablos griegos oikos, casa, y logos, estudio;
en este sentido, el medio ambiente es la “casa” de los seres vivos, así que la ecología estudia las relaciones existentes entre los distintos seres vivos, y entre ellos
y su medio ambiente. Más adelante veremos cuáles pueden ser esas relaciones y
a qué nos referimos exactamente cuando hablamos de medio ambiente.
¿Cómo y cuándo surgió la ecología?
Demoecología.
Rama de la ecología que se encarga
del estudio de
las poblaciones
y su dinámica.
Energía.
La capacidad
de producir un
trabajo, medida
en joules. Puede
ser termal, solar,
cinética, química
y potencial.
16
Hay que distinguir entre el origen del término ecología y el origen o surgimiento de la ciencia que lleva dicho nombre. La palabra ecología fue usada por
primera vez en 1869 por el zoólogo alemán Ernst Haeckel; sin embargo, no
podemos decir que ése haya sido el inicio de la ecología como ciencia, ya que
cualquier ciencia se va construyendo y estructurando poco a poco, con la intervención de diversas personas. A pesar de esto, podemos identificar al científico
francés Jean-Baptiste Lamarck (1744-1829), al biólogo inglés Charles Darwin
(1809-1882) y al mismo Haeckel como los que plantearon las primeras ideas
sobre esta ciencia. En sus estudios señalaron que los seres vivos reaccionan ante
el medio ambiente en el que viven, modificando sus hábitos y costumbres, y
que estos cambios que ocasionarían, a la larga, modificaciones en los mismos
organismos (evolución).
De este modo, la ecología se presenta en un principio como una variante de
la naciente biología: la autoecología, que se centra en el estudio de los organismos y sus reacciones fisiológicas. Para la autoecología, el medio ambiente
no es tan importante como los organismos que viven en él. Posteriormente,
a principios del siglo xx, los científicos comenzaron a poner atención a las
poblaciones de organismos en su conjunto y no de forma individual, y así urge
la demoecología o ecología de poblaciones.
Hacia la tercera década del siglo xx se desarrolla la sinecología o ecología de
comunidades donde, además del concepto de comunidad, se incluye el estudio
de distintas poblaciones que interactúan con su entorno. En 1935, el botánico
inglés Arthur George Tansley (1871-1955) propuso el concepto de ecosistema.
Este término fue desarrollado en 1941 por el científico Raymond Lindeman
(1914-1942), quien tomó en cuenta los intercambios de energía y propuso conceptos que relacionaban a los organismos con sus ambientes físicos (figura 1).
Como hemos visto, al principio los científicos veían al ambiente como
algo externo a los organismos, separado de ellos, pero poco a poco surgieron nuevas propuestas que comenzaron a cambiar esta idea. Actualmente
muchos ecólogos están de acuerdo en que todo organismo no está en un
entorno sino que vive con y en su entorno. Este último argumento ha sido
Definición de ecología Tema1
Figura 1.
Lindeman tomó
en cuenta el
concepto de
ecosistema y los
flujos de energía
presentes en las
comunidades;
esto permitió obtener una visión
más global de
la relación entre
organismos y su
medio ambiente.
sostenido desde la época de Haeckel hasta la fecha. La relación organismoentorno es la unidad fundamental ecológica y, por lo tanto, la unidad mínima
de supervivencia. Entonces, ya no se ve al organismo u organismos y a las
poblaciones o especies como entidades individuales, separadas de su entorno; el concepto de ecosistema agrupa las múltiples relaciones de organismos
y entorno, entendiendo aquí entorno como otros organismos también.
Ya en la segunda mitad del siglo xx, la idea que se tenía de la ecología y de
su objeto de estudio cambió después del surgimiento de distintos principios,
como la segunda ley de la termodinámica, que dice que la entropía tiende
siempre a aumentar; así como la observación del físico austriaco Erwin
Schrödinger (1887-1961), quien afirma que la evolución de los seres vivos
contradice dicho principio; y otras teorías modernas como la mecánica
cuántica, entre otras.
Entropía.
Estado o nivel de la
energía en el que
la desorganización
es incrementada al
azar. De acuerdo a
la segunda ley de la
termodinámica, este
estado es el final
de todo sendero de
utilización de
la energía.
Actividad individual
Menciona cuáles relaciones posibles existen entre:
1. Ser humano-árbol frutal.
2. Vaca-trigal.
3. Río-pez.
4. Conejo-ser humano.
17
5. Tormenta-bosque.
6. Río-ser humano.
7. Trigal-conejo.
8. Bosque-vaca.
9. Ser humano-tormenta.
10. Insecto-vaca.
¿Cómo es la ecología en la actualidad?
Entre 1950 y 1968 se desarrolló una teoría que reunía los estudios de diversas
disciplinas. Esta teoría se debe a los trabajos del biólogo alemán Ludwing von
Bertalanffy (1901-1972), y fue conocida como teoría general de sistemas. Ésta ha
sido muy importante ya que gracias a ella se introdujo el concepto de sistema,
que es una entidad diferente a la mera suma de sus partes. Hablaremos brevemente de este concepto para entender cómo se estudia actualmente la ecología.
Bertalanffy criticaba la visión del mundo fraccionada en diferentes áreas
del conocimiento: física, química, biología, psicología, sociología, etc. Para
él, éstas son divisiones arbitrarias, pues la naturaleza no está dividida de esa
forma. Por eso la ecología estudia a la naturaleza como un todo, como un
gran sistema compuesto de diversos subsistemas. Este gran “todo” recibe el
nombre de biosfera.
Las propiedades de los sistemas no pueden describirse por sus elementos separados, por eso tienen que estudiarse globalmente e involucrar a todas sus partes.
Por ejemplo, el agua es diferente del hidrógeno y del oxígeno que la constituyen.
Si estudiamos al hidrógeno y al oxígeno por separado, no llegaremos realmente
a entender lo que es el agua. Así, tenemos tres premisas básicas:
Los sistemas existen dentro de sistemas. Las moléculas existen dentro de
células, las células dentro de tejidos, los tejidos dentro de órganos, los órganos
dentro de un organismo y así sucesivamente.
Los sistemas son abiertos. Como consecuencia de la anterior premisa, tenemos
que cada sistema recibe o da algo a los otros sistemas, generalmente a los que
se encuentran más cerca. Los sistemas abiertos se caracterizan por un proceso
de intercambio constante con su ambiente.
18
Las funciones de un sistema dependen de su estructura. Los tejidos musculares,
por ejemplo, se contraen porque están constituidos por una estructura celular
que permite contracciones para funcionar.
Es importante recalcar que esta teoría de sistemas se enfoca en la idea
de que las partes de un conjunto se encuentran interconectadas para formar una unidad más grande, la cual tiene características específicas que no
poseen los elementos por separado. Todo sistema tiene naturaleza orgánica;
por esta razón, una acción que produzca cambio en una de las unidades
del sistema, muy probablemente producirá cambios en todas las demás
unidades de éste, debido a la relación existente entre ellas. El efecto total de
esos cambios o modificaciones se presentará como ajuste de todo el sistema.
Entre las diferentes partes del sistema existe una relación de causa y efecto.
En cuanto a su naturaleza, los sistemas pueden clasificarse en cerrados o
abiertos. Los sistemas cerrados son aquellos que no presentan intercambios
con el ambiente que los rodea, no admiten ninguna influencia ambiental y
tampoco aportan nada al medio que los rodea. Por otro lado, los sistemas
abiertos sí presentan interrelaciones con el medio ambiente, donde intercambian materia y energía (figura 2). Generalmente, en ellos se observan
complejos procesos de adaptación, con el fin de sobrevivir ante las condiciones que se presenten.
La Tierra (o la biosfera) suele ser concebida como un sistema cerrado,
pero no aislado, porque a él llega todo el espectro de radiación solar.
Actualmente se considera que un organismo vivo es un sistema abierto.
Albedo
(radiación
Dióxido
reflejada) Ruido
de carbono
Radiación
infrarroja
emitida
Figura 2.
En el esquema
se pueden
observar las
interacciones
dentro de
una ciudad,
considerada un
sistema abierto.
Radiación
solar
Oxígeno (O2)
Lluvia
Calor
Importación
de materiales
Importación
de energía
Residuos
sólidos
Aguas
residuales
19
retrato
Arthur George Tansley fue el fundador de la
primera sociedad ecológica de que se tiene
conocimiento: la British Ecological Society
(Sociedad Ecológica Británica). Su trabajo
científico se encaminó hacia la botánica,
pero también se interesó por temas de
geología e incluso de psicología y filosofía.
Se le reconoce por el aporte que realizó al
desarrollo de la ecología.
Actividad grupal
Reunidos en parejas, anoten cuáles sistemas pueden identificar dentro de su salón,
su escuela y su comunidad. Indiquen en cada caso qué le pertenece al sistema y qué
forma parte de su ambiente o entorno.
1. Salón
2. Escuela
3. Comunidad
la madre tierra
Algunos pueblos indígenas de América Latina suelen usar una técnica agrícola
en la cual queman la zona de cultivo cuando el suelo ha perdido sus nutrientes y
la dejan descansar por varios años hasta que el suelo recupere la fertilidad y se
regenere el bosque. Esto se conoce como barbecho. Mientras tanto, los cultivos
se trasladan a otra zona, en la cual, al tiempo, se vuelve a hacer lo mismo.
20
¿Por qué se le llama ciencia integradora?
Como podrás darte cuenta, la ecología ha cambiado mucho desde sus inicios.
Ya no se le considera como una rama de la biología, como se creía al principio; actualmente la ecología es vista como una ciencia integradora. Esto
quiere decir que en el estudio de los problemas ecológicos se requiere de la
intervención de otras ciencias naturales, más como participantes activos que
como meras ciencias auxiliares. Para cualquier estudio ecológico son necesarios conocimientos de zoología, botánica, geografía, química, meteorología,
edafología, limnología, etc.; sin embargo, la ecología debe saber integrar todas
estas áreas en un sistema más complejo, que vaya más allá de la mera suma de
sus partes. No se trata de abarcar todas las ciencias, sino de identificar en cada
problema ecológico la relación existente entre cada uno de sus componentes,
y si éstos son de distinta naturaleza, se les tiene que estudiar desde diversos
puntos de vista.
Ecología y ecologismo
Bien cabe aquí hacer una distinción. Comúnmente escuchamos frases como
“cuidar la ecología”, “productos ecológicos”, “pensando en la ecología”, “clubes ecológicos”, etc. El término ecología se ha empleado en los últimos años
para hacer referencia a aspectos del medio ambiente que no necesariamente
son científicos. La relativamente reciente preocupación pública por temas
como el calentamiento global, la deforestación o la contaminación, han hecho
que lo ecológico y los ecologistas sean más una orientación social (y hasta
política) que aspectos públicos de una disciplina científica.
En otras palabras, la ecología es la ciencia que estudia a los seres vivos y su
medio ambiente a través de métodos rigurosos, mientras que el ecologismo se
refiere a las acciones políticas y sociales que distintas agrupaciones emprenden
para mejorar las condiciones ambientales (figura 3).
Desde luego que no estamos en contra de este tipo de acciones encaminadas a preservar el medio ambiente o los recursos naturales. Valoramos el
esfuerzo de organizaciones locales, nacionales e internacionales a favor de la
naturaleza. Sin embargo, antes de avanzar en el estudio de la ecología como
ciencia, debemos tener muy claro de qué estamos hablando cada vez que
usemos este término y otros derivados.
Limnología.
Rama de la ecología que estudia
los ecosistemas acuáticos
continentales y
las interacciones
entre los organismos acuáticos y
su ambiente.
Deforestación.
Proceso mediante
el cual se talan
los árboles de una
región con fines
de explotación
comercial, industrial (madera) y
doméstica (leña).
Recursos
naturales.
Todos los bienes
de la naturaleza
que permiten a
los organismos
subsistir en el
planeta. Pueden
ser renovables
y no renovables.
Figura 3.
Los activistas
de la asociación
Greenpeace
forman parte
del ecologismo,
que tiene que
ver más con aspectos políticos
y sociales que
con la ecología
como ciencia.
21
1. Indica cuáles de las disciplinas científicas que aparecen a continuación participarían
para resolver los siguientes planteamientos. Si es necesario puedes obtener la información consultando en diferentes fuentes.
Botánica
Edafología
Hidrología
Toxicología
Mineralogía
Química analítica
Fisiología
Estadística
Meteorología
Zoología
Agronomía
Geografía
a. ¿Cuál es la importancia de la composición del suelo en la producción de hortalizas?
b. ¿Cómo afecta la contaminación del aire en la incidencia de enfermedades respiratorias?
Biodiversidad.
Es el contenido
biológico total
de organismos
que habitan un
determinado
paisaje, incluyendo su abundancia,
frecuencia, rareza
y situación de
conservación.
(Sinónimo: diversidad biológica.)
c. ¿Cómo cambia la biodiversidad de tu ciudad de acuerdo a las estaciones del año?
d. ¿Cómo varía la cantidad de alimento disponible para distintas poblaciones de ratones?
e. ¿En qué parte del bosque encontramos mayor cantidad de especies de hongos tóxicos?
2. Redacta un pequeño informe acerca de la diferencia entre ecología y ecologismo. Escoge
para ello uno de los siguientes temas.
a. Ballenas
b. Mariposas monarca
c. Contaminación del DF
d. Selva chiapaneca
e. Sierra tarahumara
f. Tortugas marinas
3. E labora en tu cuaderno un mapa mental que contenga los siguientes conceptos o
palabras clave.
22
Ecología
iencia
C
integradora
Definición
istoria
H
del término
istoria de
H
los conceptos
Relaciones de
los seres vivos
Autoecología
Sinecología
Demoecología
on el medio
C
ambiente
on otros
C
seres vivos
TEMA2
FACTORES
AMBIENTALES
C
omo ya vimos, el ambiente y los seres vivos están en una mutua relación: el
ambiente influye sobre los seres vivos y éstos influyen sobre el ambiente y
sobre otros seres vivos. A esto se le conoce como factores o condicionantes
ambientales. Estos factores determinan las adaptaciones, la gran variedad de
especies de plantas y animales, y la distribución de los seres vivos sobre la Tierra.
Los factores ambientales se clasifican en abióticos (no vivos) y bióticos (vivos).
Factores abióticos
Son los aspectos químicos o físicos que afectan a los seres vivos. Los factores
abióticos físicos pueden ser: luz solar, temperatura, altitud, latitud, clima;
mientras que los principales factores abióticos químicos son el suelo, el oxígeno y el dióxido de carbono. Se les conoce como abióticos ya que aquí no
hay intervención de ningún ser vivo.
Factores físicos
La energía térmica solar, manifestada como calor o temperatura, es probablemente el factor que más influencia tiene sobre los seres vivos, ya que es causa del desarrollo de adaptaciones físicas y de conducta, así como de preferencias por ciertos
23
Figura 4.
Cuando el oso
pardo hiberna
no duerme
profundamente,
más bien sufre
un aletargamiento, ya que
si es sorprendido despierta
y huye.
hábitats donde predomine una temperatura determinada. Las adaptaciones
físicas las mencionaremos más adelante, cuando hablemos de cada una de las
regiones biogeográficas en particular. En lo que se refiere a las adaptaciones de
conducta, podemos mencionar la hibernación, la estivación y la diapausa.
Adaptación.
Proceso de cambios graduales que
son resultado de
las características
ambientales de los
paisajes naturales
y la variación entre
los individuos de
la población o
comunidades
que lo habitan.
Estivación. Es la adaptación que presentan algunos organismos ante las altas temperaturas y las sequías que pueden presentarse en el verano. Las ranas, los sapos
y los caracoles son ejemplos de animales que recurren a este proceso. Generalmente se esconden en madrigueras subterráneas, frescas y húmedas. Los caracoles, además, se encierran en su concha, evitando la evaporación del agua.
Autótrofo.
Organismo que
elabora su propio
alimento. Las
plantas verdes,
por acción de la
fotosíntesis, logran
tal elaboración.
(Sinónimo:
productor.)
24
Hibernación. Es una respuesta a las bajas temperaturas del invierno. El orga-
nismo guarda desde días antes una reserva de grasa que le permite permanecer varias semanas sin alimento. Además, se presenta una disminución
del ritmo cardiaco, del número de respiraciones y de la temperatura, esta
última desciende tanto que, al tacto, la piel se siente fría. Esto lo podemos
ver en animales como osos, ardillas, sapos, tortugas, etc. (figura 4).
Diapausa. Consiste en una suspensión momentánea del desarrollo de los orga-
nismos, como forma de defensa ante condiciones adversas. Esto suele ocurrir
en algunas especies de peces o en insectos, los cuales pueden, por ejemplo,
retrasar varios días el momento de salir del huevo.
Por otro lado, también algunas especies animales, como ballenas, peces,
mariposas o aves, efectúan migraciones hacia zonas geográficas que presenten
temperaturas más adecuadas a sus necesidades. Generalmente estas migraciones
coinciden con los cambios de estación y son cíclicas, es decir, que los animales
regresan periódicamente a los sitios donde prefieren anidar, criar, aparearse, etc.
La luz solar, directa o indirectamente, es la principal fuente de energía de
todos los seres vivos. A través de la fotosíntesis, los organismos autótrofos (plantas,
algas, algunas bacterias) son capaces de transformar la energía luminosa en energía química, que se almacena como carbohidratos y lípidos, los cuales son consumidos por los organismos heterótrofos (animales, hongos) para, a su vez, obtener
energía. Debido a esto, la luz solar es indispensable para la existencia de la vida;
pero además, la luz es un factor que influye en los ciclos vitales de los organismos.
Así, lo que se conoce como fotoperiodo o cantidad de luz que recibe una zona
geográfica en particular, y que depende de la cercanía al ecuador, determina en
gran medida el tipo de plantas y animales que predominan en dicha región.
Factores ambientales Tema2
La luz determina también un hecho cotidiano: la existencia del día y
la noche. Este fenómeno trae consigo diferencias entre los hábitos de los
animales diurnos y nocturnos. Entre los animales capaces de distinguir
los colores, éstos desempeñan un papel importante en su comportamiento
social, alimenticio y reproductivo.
Los efectos del viento son básicamente indirectos. La acción mecánica del
viento impide, por ejemplo, que las vegetaciones arbóreas se instalen en las cimas,
costas e islas bajas. Otra acción es la de producir desecación del sustrato por
enfriamiento y evaporación; así, los vientos que ascienden en el Ecuador pierden
humedad en forma de lluvia, mientras que los que descienden a los 30º de latitud
Norte y Sur, son los responsables de la existencia de los desiertos de esas zonas.
La altitud y la latitud actúan indirectamente al ser factores determinantes del clima de las regiones (figura 5). Por cada grado de latitud y por
cada 100 metros de altitud, la temperatura media anual disminuye 0.5ºC.
Estos cambios climáticos determinan la distribución de los seres vivos en
las distintas regiones del planeta.
El agua, debido a sus características fisicoquímicas, tiene la capacidad de
disolver gran cantidad de sustancias, debido a lo cual es el medio de reacción
de la mayoría de los procesos metabólicos, de este modo se convierte en un
factor indispensable para la vida. Sin embargo, los seres vivos tienen distintas
necesidades de agua: lo que para unos es óptimo, para otros puede ser excesivo o escaso. El clima determina la forma en que plantas y animales obtienen
y conservan este fluido. Así, las plantas de climas secos evitan la pérdida de
agua mediante: transformación de las hojas en espinas, pelos en el envés de
las hojas, hojas y tallos suculentos –es decir, jugosos–, estomas hundidos en la
epidermis, etc. Por su parte, muchos animales tienen la facultad de absorber
líquidos o vapor a través de la piel, como los insectos, ácaros o batracios.
Figura 5.
La altitud y la latitud son factores
que determinan
la temperatura
de las distintas
zonas del planeta
y, por lo tanto, la
presencia de los
diversos organismos que habitan
en cada una.
toma nota
Algunos animales de las zonas desérticas
no beben nunca, pues obtienen el agua de
los alimentos que consumen. Existen también otros animales, como los camellos y
dromedarios, que tienen la capacidad de
convertir en agua, mediante ciertos procesos oxidativos, reservas específicas de
grasa corporal.
25
Figura 6.
La contaminación
del agua ocurre
cuando se presentan materiales
biodegradables
y no biodegradables, cuya desintegración a cargo
de las bacterias
hace uso de altas
cantidades
de oxígeno.
Factores químicos
Granulometría.
Medida del
tamaño de las
partículas, granos
y rocas del suelo.
El sustrato es la superficie sobre la cual se establecen los seres vivos, y en la que
llevan a cabo varias funciones, por ejemplo, de nutrición, fijación, protección,
entre otras. Aunque el sustrato tiene importantes efectos mecánicos sobre los
organismos que viven sobre o dentro de él, son de mayor relevancia sus aspectos
químicos, sobre todo como fuente de minerales y nutrientes para los organismos
fotosintéticos. En los ecosistemas terrestres, el sustrato está constituido por el
suelo, mientras que en los acuáticos lo forman rocas, grava, barro o arena.
El suelo tiene su origen en la erosión de las rocas causada por el agua, el viento,
las raíces de los árboles, etc.; y contiene todos los materiales orgánicos, minerales,
agua y oxígeno que requieren los seres vivos. Además de su composición, factores
como la profundidad, la inclinación y la granulometría realizan un papel muy
importante sobre el tipo de seres vivos que puedan vivir sobre o dentro del suelo.
El oxígeno y el dióxido de carbono son dos sustancias que tienen gran
importancia debido a su relación con los procesos respiratorios y fotosintéticos.
Mediante la respiración, los organismos aerobios utilizan oxígeno para obtener
energía de los carbohidratos y desechan dióxido de carbono. Por otro lado, en la
fotosíntesis, los organismos fotosintéticos son capaces de elaborar carbohidratos a
partir de dióxido de carbono; en este proceso se elimina oxígeno. De este modo,
la concentración y la disponibilidad de ambos determinan la presencia, abundancia y variedad de los seres vivos que habitan en un ecosistema específico.
Cuando nos referimos a los medios acuáticos, existen dos parámetros que
hacen referencia a la concentración y disponibilidad de oxígeno; éstos son
la demanda química de oxígeno (dqo) y la demanda bioquímica de oxígeno
(dbo). Por un lado, la dqo es la cantidad de oxígeno requerida para desintegrar
materiales no biodegradables presentes en el agua, mientras que, por su parte,
la dbo se refiere a la cantidad de oxígeno necesaria para desintegrar materiales
biodegradables. En general, se puede decir que mientras más altos sean los
valores de dqo o dbo, hablamos de un agua más contaminada (figura 6).
1. Investiga cómo puedes medir o determinar los factores abióticos de tu comunidad.
2. Elabora un registro de la variación diaria o semanal de los siguientes factores. Compara
y comenta tus resultados con el resto de tus compañeros.
a. Humedad relativa
b. Temperaturas máxima y mínima
c. Precipitación pluvial
26
Factores ambientales Tema2
Factores bióticos
Las relaciones entre los seres vivos constituyen los principales factores bióticos,
y reciben este nombre ya que dependen de organismos vivos, ya sean microorganismos, plantas, animales o del ser humano.
Los individuos, tanto si pertenecen a la misma especie como a especies
diferentes, ejercen entre sí una serie de influencias. A estas influencias, cuando ocurren entre individuos de una misma especie, se les denomina factores
intraespecíficos, y cuando se dan entre dos o más especies diferentes (ya sea
a nivel de población o de individuo) se les nombra factores interespecíficos.
Factores intraespecíficos
Al conjunto de individuos de una misma especie que habita en un mismo
lugar se le conoce como población. Dentro de dicha población se presentan
factores de dos tipos: demográficos y etológicos. Los factores demográficos se
refieren a la población misma, a su estructura y sus cambios, por ejemplo,
densidad de población, natalidad, mortalidad, proporción entre sexos, etc. Por
otro lado, los factores etológicos se refieren al comportamiento de los individuos, y entre ellos se pueden distinguir los siguientes:
Factores dependientes del sexo. Conductas diferentes entre machos y hembras
(figura 7).
Efecto de grupo. Modificaciones morfológicas y de conducta condicionadas
por la formación de grupos de individuos.
Competencia intraespecífica. Se presenta cuando el tamaño de la población
sobrepasa los recursos disponibles. En estos casos se pueden observar cambios
conductuales en los individuos de la misma población: disminución de fecundidad, canibalismo, agresividad, etc.
Figura 7.
El incremento
de las hormonas sexuales en
la sangre de los
elefantes jóvenes aumenta
su agresividad.
27
Figura 8.
Los buitres son un
ejemplo de tanatocresis; su vista
les permite ver
animales muertos
a alturas de
varios kilómetros
(a). Además de
obtener alimento
y protección, la
rémora obtiene
del tiburón un
efectivo medio
de transporte (b).
a
b
Factores interespecíficos
Los factores interespecíficos se presentan entre poblaciones de especies distintas, tanto por contacto físico directo, como por la modificación en el ambiente
que pueda ocasionar una población. Estas interacciones pueden ser de tres
tipos: competencia, depredación y mutualismo. En la competencia dos especies distintas hacen uso de los mismos recursos, de modo que tienen que competir entre ellas por conseguirlos. En la depredación una especie se alimenta de
la otra, y los cambios en la población de una afecta a la otra; aquí podemos
distinguir tres tipos de organismos: herbívoros (que se alimentan de plantas),
carnívoros (que se alimentan de animales) y desintegradores (que se alimentan
de organismos muertos). En el mutualismo una especie depende de la otra,
pero sin alimentarse directamente de ella. Existen tres tipos de mutualismo:
Parasitismo. Cuando una especie obtiene beneficio de la otra al tiempo que la
perjudica; sin embargo, aunque se alimente de ella, rara vez llega a causarle la
muerte. Pueden distinguirse dos tipos de parásitos: endoparásitos (organismos
que viven dentro de otro) y ectoparásitos (organismos que viven sobre otro).
Comensalismo. Cuando una especie obtiene alimento a través de la otra, pero sin
perjudicarla. Según la forma en que se relacionen estas especies, encontramos
tres tipos de comensalismo: epibiosis, cuando una especie usa a otra como sustrato; tanatocresis, cuando un individuo aprovecha los restos de otro (figura 8a);
y lestobiosis, cuando especies de pequeños insectos coloniales se sitúan en el interior de los nidos de otras especies de mayor tamaño con el fin de alimentarse.
Simbiosis. Las dos especies relacionadas se benefician mutuamente, al grado
de que la relación puede llegar a ser vital, como en el caso del liquen –que
es la asociación de un hongo y un alga–, o del tiburón y la rémora, donde el
tiburón ofrece protección y alimento a la rémora, y la rémora libra al tiburón
de microorganismos y parásitos que puedan hacerle daño (figura 8b).
Actividad grupal
1. En equipos de tres integrantes, investiguen las preferencias y los cuidados de distintas
mascotas (aves, tortugas, serpientes, peces, perros, gatos, hámsters, etc.). Luego, identifiquen cuáles de ellas corresponden a factores bióticos y cuáles a factores abióticos.
Recuerden que siempre deben estar actualizando sus conocimientos sobre el cuidado
de sus mascotas.
2. Escojan una especie de planta con la que trabajarán. Cada equipo deberá adquirir cuatro
o cinco ejemplares de dicha planta, elegir un parámetro (riego, horas de luz, temperatura
ambiente, ubicación, poda, fertilización, etc.), hacer variaciones sobre éste y registrar
procedimientos y resultados. Comparen los resultados a las 2, 4, 6 y 8 semanas.
28
TEMA3
población
E
n la ecología se estudian conjuntos de individuos o de poblaciones,
pero no organismos por separado. Esto se debe a que la población
presenta características particulares que no se encuentran de manera
individual entre sus miembros.
Concepto de población
Se entiende por población cualquier grupo de individuos que vivan en un
área determinada durante un mismo periodo, pertenecientes a la misma
especie, y que sean capaces de reproducirse entre sí generando descendencia fértil. Estos grupos de individuos suelen responder como una sola unidad a funciones sociales de reproducción, alimentación, refugio y defensa.
Por ejemplo, en una población de ciervos, los individuos que la conforman
viven juntos, se reproducen entre sí, se defienden de los depredadores y
poseen un banco de genoma; es decir, un material genético colectivo, en
el cual se manifiestan los cambios evolutivos o adaptativos a través de las
distintas generaciones.
29
Incluye anexo:
Las 5R son una forma de vida. Respetar el medio ambiente.
Rechazar lo que es dañino. Reducir lo innecesario. Reutilizar la
mayor cantidad de veces lo que se tiene. Reciclar todo lo que se pueda.
Colección Bachillerato
Esta colección tiene como propósito cubrir las necesidades de la currícula propuesta por la dgb. Los libros se
apegan totalmente a los programas de estudio de dicha institución y están elaborados con el enfoque
de educación basado en competencias.
Valores
agregados
El contenido de este libro está
estructurado en tres unidades. Tiene el
objetivo de fomentar en los estudiantes,
a través de dinámicas y ejercicios de
investigación, que formen un pensamiento
crítico y reflexivo, y a su vez que se
hagan conscientes de los problemas
ambientales presentes en nuestro planeta
y que afectan a todos los seres vivos.
Incluye interesantes lecturas, ejercicios
de autoevaluación, glosario y un material
ilustrativo que cumple una función
didáctica, pues apoya la información
ofrecida y permite comprender de
forma integral la materia.
• Cuadro de competencias.
• Tres infográficos especiales.
• Propuesta gráfica motivadora.
• Estudio eficaz.
• L as 5R, bitácora
de una vida.
• A
prender a partir de textos
amenos e interesantes.
enerar conciencia sobre
• G
los problemas ambientales
y cambios en el quehacer
cotidiano.
ISBN 978 607 7529 09 5
Sobre el autor
Iván Camacho Anguiano estudió
licenciatura en Química en Alimentos en
la Universidad La Salle y realizó estudios
de Ingeniería Ambiental en la uam. Se
ha desempeñado como profesor de
bachillerato desde el 2000 en el Colegio
de Bachilleres del estado de Chihuahua y el
Centro de Educación Innovativa Elizabeth
Seton. Es miembro del primer grupo de
maestros del proyecto para la enseñanza
de la ciencia “Materials World Modules”
(mwm), creado por la North Western
University e implementado por el Centro
de Investigación en Materiales Avanzados
(cimav). Además es instructor de profesores
en las instituciones donde labora.
• F ortalecer actitudes como el respeto, la tolerancia, el compromiso
y el interés por el conocimiento.
• P
roponer estrategias para
la conservación del medio
ambiente.

bachillerato

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