C - Leer.es
Anuncio
B-I Anatomía y Fisiología comparada: http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/5/58/Vaca_rubia_galega._Oroso_1.jpg El problema de la digestión de la celulosa Ciencias Naturales y Biología GOBIERNO DE ESPAÑA B-I MINISTERIO DE EDUCACIÓN INDICE Introducción. El problema de la digestión de la celulosa. . . . . . . . . . . . . . . . . 1 Texto 1. Los organismos simbióticos colaboran con la fisiología digestiva animal. . . . . . 3 Actividades. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5 Texto 2. Digestión de la celulosa en los mamíferos. . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10 Actividades. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14 Texto 3. Experimentos. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 Actividades. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22 Texto 4. Vacas y cambio climático. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23 Actividades. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25 Texto 5. Tabla de producción de carne. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 30 Actividades. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 31 Texto 6. Evolución. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 32 Actividades. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 32 SIGNIFICADO DE LOS ICONOS: Identificación de materias por colores: Ciencias Naturales Cultura Clásica y Latín Historia Matemáticas Identificación por niveles: 1.º de E.S.O. B-I 1.º Bachillerato Otros iconos: Actividades 2.º de E.S.O. B-II 2.º Bachillerato 3.º de E.S.O. 4.º de E.S.O. i . e . s . cañada de las eras Anatomía y Fisiología comparada ANATOMÍA Y FISIOLOGÍA COMPARADA: El problema de la digestión de la celulosa En este primer cuaderno de trabajo haremos un recorrido por las características anatómicas y fisiológicas de los animales que consumen vegetales y cómo se han seleccionado naturalmente aquellas estructuras corporales y asociaciones entre seres vivos que han permitido el mejor aprovechamiento de la celulosa de las plantas como fuente de nutrientes y energía. Resulta curioso que un proceso natural como la digestión de la celulosa tenga como consecuencia la liberación de gases contaminantes para la atmósfera. Con la lectura del cuaderno te darás cuenta de cuáles son las causas de dicha contaminación, de cómo afecta a la vida en el planeta y de cuáles son las soluciones que el hombre propone a este problema. Puedes profundizar un poco más en este tema leyendo el siguiente artículo: FIALA, N. «Alimentación y efecto invernadero». Investigación y Ciencia. Abril 2009,391,págs. 76-79. 11 i . e . s . cañada de las eras Ciencias Naturales y Biología Si utilizas un libro, una enciclopedia, el artículo de una revista o una dirección de Internet no te olvides de indicar su reseña bibliográfica. Hazlo de la siguiente manera (normas aconsejadas por CEDRO, Centro español de derechos reprográficos): Libro: APELLIDO DEL AUTOR. Inicial / es del nombre (año de publicación). Título. Lugar de publicación: Editorial. MOYES, CH.D. y P.M. SCHULTE (2007) Principios de fisiología animal. Madrid: Pearson. Artículo de una enciclopedia Título del artículo. Título de la enciclopedia. Lugar de publicación: Editorial, año de publicación, volumen de la enciclopedia, número de la primera página del artículo - número de la última página del artículo. Los herbívoros. Larousse Descubre. Los animales y las plantas. Barcelona: SPES Editorial S.L., 2001, págs. 88-91. Artículo de una revista APELLIDO DEL AUTOR, Inicial/es del nombre. «Título del artículo». Título de la revista, año de publicación, número de la revista, número de la primera página del artículo - número de la última página del artículo. Ejemplo: STOECKLE, M. Y. y HEBERT, P.D.N. «El código de barras de la vida». Investigación y Ciencia, 2008, 387, págs. 42 - 47. Dirección de Internet Dirección de Internet. Consulta: fecha. http://es.wikipedia.org/wiki/Gen . Consulta: 5 de marzo de 2009. 2 i . e . s . cañada de las eras http://www.etsmre.upv.es/varios/biologia/images/Figuras_tema1/tema1_figura24.jpg Anatomía y Fisiología comparada TEXTO 1 Los organismos simbióticos colaboran con la fisiología digestiva animal “L a celulosa es un nutriente importante para muchos animales, aunque la mayoría de las especies requieren la ayuda de los organismos simbióticos. Hasta el momento no se ha descubierto ningún animal que cuente con un gen para la celulasa, la enzima capaz de romper el enlace glucosídico (…) que distingue la celulosa de los polisacáridos digeribles como el glucógeno (…) y el almidón (…). La mayoría de los animales excretan la celulosa sin digerir, el grueso de lo que se denomina habitualmente fibra alimentaria. No obstante, algunos herbívoros pueden liberar la energía de la celulosa obtenida en la alimentación con la ayuda de los organismos simbiontes que habitan en el intestino. Estos animales pueden absorber parte de la glucosa generada por la celulasa, aunque las bacterias fermentan la mayor parte de la glucosa para formar productos finales anaeróbios, entre ellos los ácidos grasos volátiles acetato, butirato y propionato. Los animales luego absorben estos productos de fermentaciones para emplearlos en la biosíntesis o metabolismo energético. Por ejemplo, las termitas digieren la fibra de madera con la ayuda de los protistas y los hongos. Muchas especies poseen cámaras de fermentación que albergan bacterias celulolíticas. 3 i . e . s . cañada de las eras Ciencias Naturales y Biología Además de beneficiarse de la ayuda de las bacterias para liberar energía, los animales pueden digerirlas. Secretan la enzima lisozima en el intestino a fin de descomponer la pared celular bacteriana. La lisozima de los rumiantes se ha adaptado para funcionar en las rigurosas condiciones de sus cámaras de fermentación, mientras que la lisozima de la mayoría de los mamíferos no es capaz de funcionar en dichas condiciones. Curiosamente, una línea de primates, los colobos, cuentan con cámaras de fermentación en el intestino anterior que les permiten digerir la vegetación. La estructura de la lisozima de éstos se asemeja más a la de una vaca que a la de sus parientes primates más cercanos. Este ejemplo de evolución convergente ilustra las limitaciones de la función enzimática animal y las oportunidades brindadas a los animales que son capaces de digerir un recurso poco aprovechado». 4 MOYES, CH.D. y P.M. SCHULTE (2007) Principios de fisiología animal. Madrid: Pearson, . pág. 532. i . e . s . cañada de las eras Anatomía y Fisiología comparada ACTIVIDADES PREGUNTA 1 Indica a continuación los términos que aparecen en el texto 1 de los que no conoces su significado y búscalos en el diccionario o en una enciclopedia? Cita los diccionarios o enciclopedias utilizados según las normas indicadas en la introducción. PREGUNTA 2 ¿Por qué se afirma en el texto 1 que la mayoría de las especies que se nutren de celulosa necesitan ayuda? Señala verdadero o falso para cada afirmación. A – Necesitan ayuda porque la celulosa es un nutriente muy duro y hay que triturarlo bien para poder digerirlo. B – Necesitan ayuda porque son incapaces de digerir por sí solos la celulosa de los vegetales que forman parte de su alimentación. C – Necesitan ayuda porque no poseen el gen de la celulasa, enzima que les permitiría digerir la celulosa de su alimento. D – No necesitan ayuda. V F V F V F V F PREGUNTA 3 ¿Qué tipo de seres vivos son los encargados de ayudar a algunos animales a digerir la celulosa? Señala con una X la respuesta correcta. A – Hongos. B – Microorganismos. C – Protoctistas. D – Otros herbívoros. 5 i . e . s . cañada de las eras Ciencias Naturales y Biología PREGUNTA 4 Señala con una X de entre las siguientes sustancias cuál es la denominada fibra alimentaría: A – La fibra alimentaria es el glucógeno. B – La fibra alimentaria es el almidón. C – La fibra alimentaria es la sacarosa. D – La fibra alimentaria es la celulosa. PREGUNTA 5 En que lugar del tracto digestivo se encuentran los microorganismos digestores de la celulosa, como por ejemplo las bacterias celulolíticas? Señala con una X la respuesta correcta. A – Los microorganismos se encuentran en la boca. B – Los microorganismos se encuentran en el intestino delgado. C – Los microorganismos se encuentran en cámaras de fermentación. D- Los microorganismos se encuentran en el esófago. PREGUNTA 6 Completa la siguiente frase: La celulosa es transformada gracias al enzima celulasa en … PREGUNTA 7 Escribe la secuencia de transformación bacteriana de la celulosa hasta obtener ácidos grasos volátiles. PREGUNTA 8 De la secuencia anterior ¿Cuáles son los productos aprovechados por los animales para emplearlos en biosíntesis o metabolismo energético? PREGUNTA 9 ¿Pueden ser aprovechadas las propias bacterias simbióticas para la alimentación del herbívoro? Señala con una X la respuesta adecuada: A – Sí. B – No. PREGUNTA 10 Indica cuál de los siguientes enzimas es utilizada para la digestión de las bacterias por parte del herbívoro. Señala con una X la respuesta adecuada. A – La enzima utilizada es la catalasa. B – La enzima utilizada es la lisozima. C – La enzima utilizada es la lipasa. D – La enzima utilizada es la amilasa. 6 i . e . s . cañada de las eras Anatomía y Fisiología comparada PREGUNTA 11 Consulta la wikipedia y contesta a las siguientes preguntas sobre las enzimas: A – ¿En qué siglo se acuñó el término enzima? B - ¿Qué forma presentan generalmente las enzimas que son proteínas? C - ¿Qué determina la actividad de las enzimas? D - ¿En qué número de categorías están clasificadas las enzimas? E - ¿Cómo se denominan las enzimas que transfieren grupos activos? F - La celulasa es una hidrolasa. ¿Qué tipos de reacciones verifican las hidrolasas y qué se obtiene de dichas reacciones? http://www.animalpicturesarchive.com/ArchOLD-6/1186741268.jpg PREGUNTA 12 La lisozima del tracto digestivo de los herbívoros actúa sobre las bacterias simbióticas permitiendo su digestión. ¿Qué hace exactamente la lisozima sobre las bacterias? Señala con una X la respuesta correcta: A – La lisozima las aglutina (las deja unidas unas a otras). B – La lisozima rompe la pared de las bacterias. C – La lisozima destruye el cromosoma bacteriano. D – La lisozima digiere a las bacterias. Colobo PREGUNTA 13 ¿Son los colobos animales rumiantes? Señala con una X la respuesta correcta: A – Sí. B – No. 7 i . e . s . cañada de las eras Ciencias Naturales y Biología PREGUNTA 14 ¿Cuál es la principal fuente de alimento de los colobos? Consulta una enciclopedia de la biblioteca y señala con una X la respuesta adecuada: A – Se alimentan de raíces de plantas. B – Se alimentan de ramas leñosas. C – Se alimentan de hojas verdes. D – Se alimentan de semillas. PREGUNTA 15 ¿Cómo pueden los colobos, no siendo rumiantes, digerir la celulosa? PREGUNTA 16 ¿Qué estructura corporal y que enzima tienen en común los colobos y los rumiantes? Señala con una X la respuesta adecuada: A – Tienen en común numerosos dientes y la enzima lisozima. B – Tienen en común la estructura intestinal y la enzima catalasa. C – Tienen en común la cámara digestiva fermentadora y la enzima Lisozima D - Tienen en común la cámara digestiva fermentadora y la enzima catalasa. PREGUNTA 17 Colorea en el mapa de África los países en los que podemos encontrar a estas dos especies de colobos, consultando para ello un atlas de la biblioteca: a) Utiliza color rojo para el Colobo negro (Colobus satanas Waterhouse). Se localiza en las selvas de Camerún, Guinea Ecuatorial, Gabón y República del Congo. b) Utiliza el color verde para el Colobo oriental negro y blanco (Colobus guereza Rüppell). Se localiza en Etiopía, Uganda y Tanzania. 8 i . e . s . cañada de las eras Anatomía y Fisiología comparada Cita bibliográfica (cita el atlas utilizado para la localización geográfica de las especies) 9 i . e . s . cañada de las eras Ciencias Naturales y Biología TEXTO 2 “U Digestión de la celulosa en los mamíferos n gran número de mamíferos son herbívoros, la mayor parte de ellos viven de una dieta que hace la digestión de la celulosa esencial para su mantenimiento. Los rumiantes que incluyen algunos de nuestros más importantes animales productores de carne y de leche, los bovinos, ovinos y caprinos, tienen un tubo digestivo especializado que está altamente adaptado a la digestión simbiótica de la celulosa. Sin embargo también hay un gran número de mamíferos no rumiantes que dependen de microorganismos simbióticos para la digestión de celulosa, aunque sus adaptaciones anatómicas se diferencian de las de los rumiantes verdaderos. Rumiantes En los rumiantes, el estómago está constituido por varios compartimentos (véase el dibujo 1); o, para ser más precisos, el estómago digestivo, real, está precedido por grandes y varios compartimentos, el primero de los cuales y también el mayor, se denomina el rumen. El rumen sirve como un gran tanque de fermentación en el cual el alimento, mezclado con saliva, sufre una fuerte fermentación. En el rumen se encuentran tanto bacterias como protozoos en grandes cantidades. Estos microorganismos son responsables de la degradación de la celulosa y de hacerla disponible para la digestión posterior. Los productos de fermentación (principalmente ácidos acético, propiónico y butírico) son absorbidos y utilizados, mientras que el anhídrido carbónico y el metano (CH4) formado por el proceso de fermentación son eliminados por medio de eructos. La rumia o rumiación, es la regurgitación y remasticación del material fibroso no digerido, que es tragado de nuevo. Este proceso, la rumiación, ha dado su nombre al grupo de los rumiantes. Al volver a entrar el alimento al rumen sufre una nueva fermentación. Las partículas de alimento degradadas van pasando gradualmente a las otras partes del estómago, en donde son sujetas a los jugos digestivos normales en el cuarto estómago (que corresponde al estómago digestivo de los otros mamíferos). Dibujo 1 Estómago de rumiantes. 10 i . e . s . cañada de las eras Anatomía y Fisiología comparada Dibujo 2 - En el rumiante, el estómago verdadero (abomaso o abomasum) es precedido por otros varios compartimentos. El primero de éstos, y también el mayor, el rumen, actúa como gigantesco tanque de fermentación que ayuda a la digestión de la celulosa. (…) los microorganismos del rumen contribuyen de varios otros modos a la nutrición del huesped. Entre otros está el importante hecho deque los microorganismos del rumen pueden sintetizar proteínas a partir de compuestos inorgánicos de nitrógeno, tales como las sales de amonio (McDonaId, 1952). Lo que es particularmente útil es el que la urea, que normalmente es un producto de excreción eliminado por la orina, puede ser añadido al alimento de los rumiantes aumentando la síntesis de proteínas. (…) La síntesis microbiana de proteína del rumen es de una importancia especial cuando los animales son alimentados con sustancias de escasa calidad. Se ha comprobado que los camellos alimentados con una dieta casi libre de proteínas (heno de baja calidad y dátiles), no excretan virtualmente urea en la orina. La urea continúa siendo formada en el metabolismo, pero en lugar de ser excretada, este producto de <<desecho>> vuelve a entrar en el rumen, en parte a través de la pared del rumen y en parte a través de la saliva. En el rumen la urea ha sido hidrolizada en anhídrido carbónico y amoniaco, siendo utilizado este último para la síntesis de proteína. De este modo, un camello alimentado con comida de baja calidad puede reciclar gran parte de la pequeña cantidad de nitrógeno proteico que tiene disponible (SchmidtNielsen, Schmidt-Houpt y Jarnum, 1957). (…) Otra ventaja adicional de la digestión de los rumiantes es que algunas importantes vitaminas son sintetizadas por los microorganismos del rumen. Esto se aplica a varias de las vitaminas del grupo B, especialmente al aporte natural de vitamina B12 para los rumiantes, que es obtenida enteramente a partir de los microorganismos. 11 i . e . s . cañada de las eras Ciencias Naturales y Biología Mamíferos no rumiantes La digestión de la celulosa en muchos mamíferos herbívoros no-rumiantes es ayudada también por microorganismos. Los alimentos que contienen celulosa son generalmente de gran tamaño, por lo que su fermentación es relativamente lenta y necesita de mucho tiempo. Se requiere para ello mucho espacio, y la parte del tubo digestivo utilizado para la fermentación debe ser por tanto de tamaño considerable. En algunos animales, el estómago es grande y tiene varios compartimentos, su digestión tiene similitudes obvias a la digestión de los rumiantes. En otros, la principal fermentación de la celulosa tiene lugar en un gran divertículo del intestino, el ciego. Dibujo 3 El estómago del perezoso (Bradypus tridactylus) es complejo y recuerda muy considerablemente al estómago de los rumiantes (Grassé,1955). Los estómagos de campartimentos múltiples se encuentran no sólo en algunos ungulados no rumiantes, sino en animales muy alejados de ellos tales como el perezoso (un desdentado) y en el mono langur (Bauchop y Martucci, 1968). La fermentación microbiana en el ciego tiene una similitud considerable a la fermentación en el rumen, pero el rumen tiene dos ventajas definitivas sobre el ciego. Una es la de que la fermentación en el rumen tiene lugar en la porción anterior del trayecto gastro-intestinal, de tal modo que los productos de la digestión pueden pasar a lo largo de todo el intestino para su ulterior digestión y absorción. La otra ventaja del sistema de los rumiantes es la de que la rotura mecánica de la comida puede ser efectuada hasta un punto mucho más acabado, ya que las partículas gruesas y no digeridas pueden ser regurgitadas y masticadas una y otra vez. Estas diferencias son realmente visibles si comparamos el material fecal de las vacas (rumiantes) y de los caballos (no-rumiantes); en las heces de los caballos se encuentran fragmentos grandes intactos de la comida, mientras que en las heces de las vacas no son visibles estos fragmentos o se encuentran en muy pequeña cantidad, siendo el resto un material uniformemente triturado. 12 i . e . s . cañada de las eras Anatomía y Fisiología comparada Una mejora en la digestión de los materiales vegetales a través de la fermentación no está restringida a los mamíferos. Por ejemplo, la perdiz blanca nórdica de Alaska subsiste durante varios meses de invierno con una dieta de sólo ramitas y retoños de sauce. La mayor parte de las gallináceas tienen dos grandes ciegos adecuados para fermentación de la celulosa. (…) Coprofagia La desventaja de ubicar la fermentación de la celulosa en la parte posterior del trayecto intestinal puede ser cambiada de un modo bastante interesante. Un cierto número de roedores así como de conejos y liebres forman un tipo especial de heces con el contenido de su ciego y luego reingieren este material de tal modo que el alimento pasa a través de todo el tubo digestivo por segunda vez. De hecho hay dos tipos de heces, las bien conocidas excreciones fecales ordinarias, resistentes y oscuras, y un tipo más blando más grande y más ligero que no son expulsadas por el animal sino que son comidas directamente del ano. Este último tipo de heces se mantiene separado de las heces ordinarias en el recto y su reingestión permite una digestión más completa y una mejor reutilización del alimento. (…) Las heces «blandas» especiales que reingieren los conejos se originan en el ciego. Cuando se ingieren, estas heces no son masticadas y mezcladas con los otros alimentasen el estómago, tienden a alojarse separadamente en la región fúndica del estómago (dibujo 4). Las heces blandas son recubierta por una membrana y continúan fermentando en el estómago durante muchas horas; uno de los productos de esta fermentación es el ácido láctico (Griffith y Davies, 1963). De este modo, la región fúndica del estómago sirve como cámara de fermentación análoga al rumen de los corderos y vacas, y así proporciona ventajas nutritivas esenciales al animal». Dibujo 4 - En el estómago del conejo, el alimento ingerido está situado en la zona pilórica (izquierda) que contiene las glándulas digestivas. Por otro lado, las heces fecales reingeridas se sitúan en la gran región fúndica (derecha) en donde permanecen separadas del material alimenticio ingerido mientras continúa la fermentación (Grassé, 1955; Harder, 1949). Extraído y adaptado de: SCHMIDT-NIELSEN, K. (1976) Fisiología animal. Adaptación y medio ambiente. Barcelona: Omega, págs.133-137 13 i . e . s . cañada de las eras Ciencias Naturales y Biología ACTIVIDADES PREGUNTA 1 Busca información en las enciclopedias de la biblioteca sobre los siguientes seres vivos e indica si son animales rumiantes o no. Completa marcando con una X la respuesta adecuada en cada caso en el siguiente cuadro: SER VIVO RUMIANTE SÍ NO 1 - VACA 2 - JIRAFA 3 - OKAPI 4 - CABALLO 5 - RINOCERONTE 6 - OVEJA 7 - TORO 8 - CABRA 9 - IMPALA 10 - CONEJO Siguiendo las indicaciones dadas en la introducción del cuadernillo redacta la cita bibliográfica de la o las enciclopedias consultadas: 14 i . e . s . cañada de las eras Anatomía y Fisiología comparada PREGUNTA 2 De los animales del ejercicio anterior indica cuáles son bovinos, cuáles caprinos y cuáles ovinos: BOVINOS: CAPRINOS: OVINOS: PREGUNTA 3 ¿Son todos los herbívoros rumiantes? Señala con una X la respuesta adecuada: A – Sí. B – No. PREGUNTA 4 ¿Son todos los rumiantes herbívoros? Señala con una X la respuesta adecuada: A – Sí. B – No. PREGUNTA 5 Señala con una X cuál es el número de compartimentos en los que se encuentra dividido el estómago de los rumiantes: A–1 B–5 C–3 D–4 PREGUNTA 6 Observa el dibujo 1 y señala con una X cuál de las siguientes propuestas corresponde al nombre de los compartimentos del estómago de los rumiantes: A – Omaso, abomaso, rumen y cardumen. B – Rumen, omaso, obomaso, retículo. C – Rumen, retículo, omaso y abomaso. D – Omaso, abomaso, retículo y numen. PREGUNTA 7 Observa la figura 1 y describe detalladamente cuál es el camino que sigue el alimento ingerido por el rumiante a lo largo de su estómago. 15 i . e . s . cañada de las eras Ciencias Naturales y Biología PREGUNTA 8 Una vez que has descrito el camino seguido por el alimento en el estómago de los rumiantes y sabiendo que la fermentación de la celulosa se produce en el rumen, ¿Cuántas fermentaciones sufre el material alimentario antes de ser digerido en el abomaso? Señala con una X la respuesta adecuada: A–1 B–2 C–3 D–4 PREGUNTA 9 ¿Cuál es el nombre del estómago real de los rumiantes, lugar donde se produce la digestión gástrica? Señala con una X la respuesta correcta: A – Rumen B – Retículo C – Omaso D – Abomaso PREGUNTA 10 Describe cuáles son las tres funciones que desempeñan los microorganismos simbióticos del rumen de los rumiantes. a) b) c) PREGUNTA 11 ¿Cuál es el procedimiento de liberación del cuerpo de los rumiantes de los gases anhídrido carbónico y metano producidos durante la fermentación de la celulosa en el estómago? Señala con una X la respuesta correcta: A – Eructos. B – Acompañando a las heces. C – Disueltos en la orina. D – Se reutilizan y no se expulsan. 16 i . e . s . cañada de las eras Anatomía y Fisiología comparada PREGUNA 12 ¿Cuál es la finalidad de añadir urea al alimento de los rumiantes? Señala con una X la respuesta correcta: A – Se añade urea para facilitar la síntesis de grasas. B – Se añade urea para facilitar la síntesis de glúcidos. C – Se añade urea para facilitar la síntesis de proteínas. D – Se añade urea para facilitar la síntesis de ácido úrico. PREGUNTA 13 Siguiendo las recomendaciones de la actividad del texto 6 en la página 32, sobre la redacción de textos argumentativos, escribe uno sobre la experiencia descrita en el texto 2 realizada en camellos y que puede comenzar así: Sabemos que el camello puede reciclar gran parte de la pequeña cantidad de nitrógeno proteico que tiene disponible porque… PREGUNTA 14 Hay mamíferos no rumiantes que presentan adaptaciones para la fermentación de la celulosa. ¿Qué tienen en común el estómago de los no rumiantes con el de los rumiantes? Señala con una X las respuestas correctas: A – Tienen en común que presentan cuatro compartimentos. B – Tienen en común su gran tamaño. C – Tienen en común la presencia de microorganismos simbiontes. D - No tienen nada en común. PREGUNTA 15 Describe las dos ventajas que tiene el rumen de rumiantes frente al ciego de los no rumiantes para el proceso digestivo del alimento. a) 17 i . e . s . cañada de las eras Ciencias Naturales y Biología b) PREGUNTA 16 Un caso particular de fermentación de celulosa lo presentan los conejos Indica verdadero (V) o falso (F) para las siguientes afirmaciones: A – Las liebres y conejos forman dos tipos de heces, unas blandas V y otras duras y oscuras. B – Las heces blandas se originan en la zona pilórica del estómago V de liebres y conejos. C – Parte del material alimenticio de liebres y conejos pasa dos veces V por el tracto intestinal. D – Las heces fabricadas en el ciego intestinal de liebres y conejos V son reingeridas directamente al salir del ano y antes de caer al suelo. E – Los dos tipos de heces fabricadas por liebres y conejos se V mezclan en el recto. F – Las heces reingeridas por liebres y conejos no se mezclan V en el estómago con el resto del alimento. G – La región fúndica del estómago de liebres y conejos tiene V un funcionamiento similar al rumen de rumiantes. y las liebres. F F F F F F F PREGUNTA 17 La saliva de los rumiantes es poco más que una solución diluida de carbonato sódico, que sirve tanto de tampón (equilibrador de pH) como de medio de fermentación adecuado para los microorganismos. Se ha calculado que la cantidad de saliva que pueden segregar las cabras y corderos cada día es de 10 litros. La cantidad que puede segregar al día una vaca es de aproximadamente 150 litros. Dado que las cabras y corderos pueden pesar alrededor de 40 Kilogramos y las vacas 500 Koligramos, resuelve las siguientes preguntas: 17.1 - ¿A qué porcentaje del peso corporal de cabras y corderos equivale la producción de saliva diaria? Señala la respuesta correcta con una X: A – 10% B – 25% C – 30% D – 50% 18 i . e . s . cañada de las eras Anatomía y Fisiología comparada 17.2 - ¿A qué porcentaje del peso corporal de vacas equivale la producción de saliva diaria? Señala la respuesta correcta con una X: A – 10% B – 25% C – 30% D – 50% 17.3 – Sabiendo que dos tercios del peso del cuerpo de estos animales es agua, ¿Qué porcentaje aproximado del agua total del cuerpo pasa a través de las glándulas salivares cada día? Señala la respuesta correcta con una X: A – 25% B – 50% C – 75% D – 100% PREGUNTA 18 Muchos de los datos que se aportan en el texto van seguidos de una cita entre paréntesis en la que aparecen apellidos y fechas. ¿Qué significado tienen estas citas? ¿Qué información aportan al texto? 19 i . e . s . cañada de las eras http://www.fugleognatur.dk/images/galleri/s%C3%B8lv-3-net_30.jpg Ciencias Naturales y Biología Lepisma “H TEXTO 3 Experimentos ay indicaciones de la existencia de celulasas verdaderas obtenidas de algunos animales bajo condiciones que parecen excluir cualquier posibilidad de microorganismos simbióticos. El lepisma (Ctenolepisma lineata) digiere la celulosa y puede sobrevivir con una dieta exclusivamente formada por celulosa, aunque esto no resulta satisfactorio para un a alimentación prolongada. El intestino del lepisma contiene muchos microorganismos, pero no ha sido aislada ninguna especie digestora de celulosa. Lo que es más importante, se han obtenido lepismas libres de bacterias lavando los huevos en una solución de cloruro mercúrico y etanol y criando las ninfas a base de avena y vitaminas en condiciones asépticas. Estos lepismas libres de bacterias digieren la celulosa marcada con C14 y espiran anhídrido carbónico marcado con C14. Finalmente se ha demostrado la existencia de celulasa en extractos del intestino medio, y por tanto parece definitivo que los lepismas realmente producen la celulasa que contienen (Lasker y Giese 1956). 20 i . e . s . cañada de las eras Anatomía y Fisiología comparada http://lh4.ggpht.com/_Q_r02esXd5Q/RwFlQhRU8ZI/AAAAAAAAA2c/lj_fTns4WJQ/card+I+174.jpg http://dic.academic.ru/pictures/enc_biology/animals/ris._2_101.jpg Teredo Madera comida por Teredo Otro organismo del que se ha aceptado que es capaz de digerir la celulosa es la broma (Teredo sp.), en realidad un molusco labrador de la madera. En el intestino de la broma se ha encontrado una celulasa verdadera, y sus extractos intestinales son capaces de liberar azúcar a partir de la celulosa, aun cuando no puede ser aislada ninguna bacteria o protozoo digestores de la celulosa del tubo digestivo de dicho animal (Greenfield y Lane, 1953). En este caso podría decirse que la aparente ausencia de microorganismos capaces de digerir la celulosa no es ninguna prueba de que éstos no existan en el animal vivo, y de que los extractos activos del intestino fueran hechos a partir de trozos del intestino de los que no había sido extraído el contenido». SCHMIDT-NIELSEN, K. (1976) Fisiología animal. Adaptación y medio ambiente. Barcelona: Omega, pág. 132. 21 i . e . s . cañada de las eras Ciencias Naturales y Biología ACTIVIDADES PREGUNTA 1 Se describen en el TEXTO 3 las características de un experimento científico. A partir de esos datos completa los siguientes apartados correspondientes a lo que sería el informe científico de la experiencia: A – NOMBRE DEL EXPERIMENTO. B - OBJETIVOS PLANTEADOS EN EL EXPERIMENTO: C – MATERIALES UTILIZADOS: D – MÉTODO SEGUIDO: E – RESULTADOS: F – CONCLUSIONES: 22 i . e . s . cañada de las eras Verónica Molina Martínez Anatomía y Fisiología comparada TEXTO 4 “S Vacas y cambio climático e ha comprobado tras pruebas realizadas con vacas californianas que éstas contaminan el aire más que automóviles o pequeños camiones debido a sus eructos y flatulencias. Estas emisiones vacunas contienen gas metano que, junto con otros gases liberados por estos rumiantes en su proceso digestivo, participan en el calentamiento global del planeta acelerando el cambio climático. Los resultados se basan en 15 diferentes estudios en vacas del Valle de San Joaquín en California, donde ya hay 2,5 millones de vacas y en donde pronto llegará a haber 3 millones. Una vaca lechera emite unos 9 Kilogramos de gases de efecto invernadero conocidos como COV (compuestos volátiles orgánicos), mucha más cantidad que un auto o un camión de pequeño tamaño. Aunque los vehículos emiten graves contaminantes como el monóxido de carbono y óxido nitroso que las vacas no producen. Cada vaca emite de 400 a 500 litros de metano (principal componente del gas natural que usamos en nuestras cocinas y calefacciones) al día a través de sus flatulencias y eructos. El origen de este gas reside en que las vacas poseen microorganismos en su aparato digestivo que le ayudan a asimilar los alimentos (generalmente hierba) a través de un proceso fermentativo que emite gas. El metano es 21 veces más potente que el dióxido de carbono como gas de efecto invernadero. El metano atrapa 20 veces más el calor que el dióxido de carbono (CO2), considerado principal gas de efecto invernadero (GEI). Sin embargo, el hecho de que en los años 90 sus niveles se mantuvieran relativamente 23 i . e . s . cañada de las eras Ciencias Naturales y Biología constantes, motivó que el Protocolo de Kyoto estableciera para el metano límites más flexibles, pero se comprobó que el nivel atmosférico de metano es superior en un 50% al que existía en el siglo XIX (Siegenthaler y otros, 2005). Diversos estudios hablan de un gran incremento de este gas en los últimos años, y algunos científicos incluso lo consideran tanto o más peligroso que el CO2. Así, investigadores de la Universidad Abierta de Reino Unido y de la Universidad alemana de Colonia recuerdan que el metano fue el responsable del calentamiento global de hace unos 180 millones de años, y que acabó con un gran número de especies. La producción de estos gases es dispar; Nueva Zelanda, que posee mucha ganadería ovina y bovina, produce el 43% mundial del metano de origen biológico, mientras Canadá produce sólo el 1%. Además del problema contaminante, este factor produce pérdidas a los ganaderos, pues la energía contenida en estos gases no va a la producción de carne o leche. Expertos del Instituto de Investigaciones Medioambientales de Aberystwyth (Gales, Reino Unido) creen que es posible modificar esa dieta para que los animales produzcan menos metano. Un científico belga desarrolló un aditivo alimenticio a base de aceite de pescado que corta las emisiones en un 50% en ovejas. Un grupo australiano ha desarrollado una vacuna contra los microorganismos responsables. Y un equipo en Gales trabaja en un ácido orgánico que prevendría la formación de metano en el aparato digestivo de la vaca. Según un portavoz del ministerio británico de Alimentación y Asuntos Rurales, otra idea para disminuir la producción de metano es aumentar la longevidad vacuna ya que de esa forma puede producirse la misma cantidad de leche con menor número de animales. A más largo plazo, los expertos del ministerio estudian la posibilidad de reducir el metano generado por el ganado mediante intervenciones de ingeniería genética en el sistema digestivo de los animales. Los científicos creen que habrá que convencer a los ganaderos de las ventajas adicionales que puede tener la introducción de nuevos tipos de forraje para que acepten los gastos suplementarios que representará el cambio de dieta de sus animales, de esta manera se reducirá la emisión de gases contaminantes y se frenará el efecto que estos gases producen sobre el calentamiento global del planeta». Texto reelaborado a partir de los siguientes documentos: - Vacas contaminantes, NeoFronteras, http://neofronteras.com/?p=107 22 de agosto de 2005. - Científicos británicos proponen cambiar la dieta de las vacas para combatir el cambio climático. http://www.elpais. com/articulo/sociedad/Cientificos/britanicos/proponen/cambiar/dieta/vacas/combatir/cambio/climatico/elpepusoc/20070711elpepusoc_2/Tes EFE - Londres - 11 de julio de 2007. - Metano, vacas y gases contaminantes, http://www.consumer.es/web/es/medio_ambiente/energia_y_ ciencia/2007/07/30/165488.php 30 de julio de 2007. PNUMA (2007). Perspectiva del Medio Ambiente Mundial GEO4 . Medio ambiente para el desarrollo. Madrid: Grupo Mundi-Prensa. 24 i . e . s . cañada de las eras Anatomía y Fisiología comparada ACTIVIDADES PREGUNTA 1 Vacas y cambio climático es un texto científico de manera que, como en otros textos científicos, encontramos en él un esquema organizativo en la exposición de contenidos que adopta la siguiente forma: primero se hace una presentación del tema del que trata el artículo; en segundo lugar se lleva a cabo una explicación o análisis del mismo, en el que se exponen las características del problema que se está redactando y las posibles soluciones, y, finalmente, se escribe la conclusión que puede ser un resumen o síntesis de lo más significativo del estudio anterior. Enumera los párrafos que aparecen en el artículo desde el uno hasta el once y contesta: a) ¿Qué párrafo/s de este artículo se corresponden con la presentación del tema? b) ¿Qué párrafo/s de este artículo se corresponden con la explicación o análisis del motivo del artículo? c) ¿Qué párrafo/s del artículo se corresponden con el resumen o síntesis de lo más significativo del mismo? PREGUNTA 2 Otra característica de los textos científicos es el uso de tecnicismos, término que según la Real Academia de la Lengua significa: «conjunto de voces técnicas empleadas en el lenguaje de un arte, de una ciencia, de un oficio, etc.». Según esta definición en un texto como el que nos ocupa aparecen términos propios del lenguaje científico. a) Escribe tres términos que consideres tecnicismos y que aparezcan en el texto: b) Busca en un diccionario o enciclopedia el significado de los términos que has escrito. b.1) b.2) b.3) c) Escribe la cita bibliográfica de la enciclopedia o diccionario utilizado siguiendo las indicaciones que aparecen en la introducción del cuadernillo. 25 i . e . s . cañada de las eras Ciencias Naturales y Biología PREGUNTA 3 Los textos científicos deben ser objetivos en sus exposiciones, y los modos verbales utilizados facilitan esta labor. Es común el uso de formas no personales como el infinitivo o el gerundio, pero aún es más común la redacción de oraciones con indeterminación del agente como la pasiva refleja -se solicitarán ayudas al ayuntamiento- e impersonales -lloverá en el monte por la tarde-. Busca tres ejemplos de oraciones con indeterminación del agente que aparezcan en el artículo científico del Texto 4 y escríbelos a continuación: Ejemplo 1: Ejemplo 2: Ejemplo 3: PREGUNTA 4 ¿Cuál es el gas liberado por las vacas que participa en el proceso de contaminación del aire? Señala con una X la respuesta correcta: A – El gas liberado es el propano. B – El gas liberado es el butano. C – El gas liberado es el metano. D – El gas liberado es el etano. PREGUNTA 5 ¿Qué significa COV? PREGUNTA 6 ¿Por qué es más potente el metano que el dióxido de carbono como gas de efecto invernadero (GEI)? Señala con una X la respuesta correcta: A – Porque atrapa 20 veces más calor que el CO2. B – Porque atrapa 20 veces menos calor que el CO2. C – Porque atrapa 200 veces más calor que el CO2. PREGUNTA 7 ¿En qué porcentaje es superior la cantidad de metano atmosférico que la que existía en el siglo XIX? Señala con una X la respuesta correcta. A – 40% B – 50% C – 60% 26 i . e . s . cañada de las eras Anatomía y Fisiología comparada D – 90% PREGUNTA 8 ¿Cuál fue la causa de la desaparición de numerosas especies de seres vivos hace 180 millones de años? PREGUNTA 9 ¿Cómo se denomina al periodo de tiempo de existencia de la tierra en el que se enmarca la desaparición de especies indicadas en la pregunta anterior? Señala con una X la respuesta correcta: A – Cámbrico. B – Silúrico. C – Devónico. D – Jurásico. Cita la fuente bibliográfica consultada para responder a esta pregunta siguiendo las indicaciones dadas en la introducción. PREGUNTA 10 Señala verdadero (V) o falso (F) en las siguientes afirmaciones que explican las soluciones al problema de la producción de gases por el ganado: A- La solución pasaría por alimentar a las ovejas con un aditivo V F alimenticio a base de aceite de pescado que corta las emisiones de gas en un 50%. B – La solución sería vacunar al ganado contra los microorganismos V F responsables. C – La solución estaría en producir un ácido inorgánico que V F prevendría la formación de metano en el aparato digestivo de la vaca. D – La solución sería aumentar la longevidad vacuna. V F E – La solución pasaría por intervenir mediante ingeniería genética V F 27 i . e . s . cañada de las eras Ciencias Naturales y Biología en el sistema respiratorio de los animales. PREGUNTA 11 Sitúa en el siguiente mapa del mundo los estados y países que aparecen nombrados en el texto 4. 28 i . e . s . cañada de las eras Anatomía y Fisiología comparada PREGUNTA 12 Utilizando Internet busca información sobre el significado general del protocolo de Kyoto y escribe una redacción sobre el mismo en la que indiques cuál es el objetivo final del mismo, en que año se acordó y en qué año entró en vigor, algunos ejemplos de países que lo han firmado y ratificado, y las situación actual en la que se encuentra. Indica adecuadamente las direcciones de Internet que has utilizado en tu consulta. PREGUNTA 13 Localiza en un atlas dónde se encuentra Kyoto. Dibuja el país y la localización exacta del lugar. Cita bibliográfica del atlas utilizado siguiendo las indicaciones que se presentan en la introducción del cuadernillo: 29 i . e . s . cañada de las eras Ciencias Naturales y Biología TEXTO 5 TABLA DE PRODUCCIÓN DE CARNE POR PAÍSES Y SU PROPORCIÓN EN LA PRODUCCIÓN TOTAL MUNDIAL EN EL AÑO 2004 PAÍS PRODUCCIÓN DE CARNE (1000 toneladas) ARGENTINA 4.175 AUSTRALIA 3769 BRASIL 19.919 CANADA 4.592 CHINA 74.306 DINAMARCA 2.158 EGIPTO 1.437 FRANCIA 6.255 ALEMANIA 6.798 INDIA 6.032 ITALIA 4.079 JAPÓN 3.028 MÉJICO 5.040 HOLANDA 2.350 FILIPINAS 2.364 POLONIA 3.271 FEDERACIÓN RUSA 4.981 ESPAÑA 5.531 REINO UNIDO 3.270 ESTADOS UNIDOS DE 38.891 AMÉRICA VIETNAM 2.664 TOTAL MUNDIAL 260.098 % EN LA PRODUCCIÓN MUNDIAL 100 Datos obtenidos del anuario estadístico de la FAO. http://www.fao.org/ES/ess/yearbook/ vol_1_1/index.asp 30 i . e . s . cañada de las eras Anatomía y Fisiología comparada ACTIVIDADES PREGUNTA 1 Completa la taba que aparece en el texto 5 sobre la producción de carne en diferentes países con el porcentaje sobre el total mundial que le corresponde a cada país. PREGUNTA 2 ¿Cuáles son los tres países con mayor producción mundial de carne? Ordénalos de mayor a menor producción. PREGUNTA 3 ¿Qué posición ocupa España en la producción mundial de carne? PREGUNTA 4 Consulta el anuario estadístico de la FAO en la siguiente dirección de Internet http:// www.fao.org/ES/ess/yearbook/vol_1_1/index.asp y consulta cuáles son los diez alimentos de origen animal consumidos más importantes desde 2001 a 2003. PREGUNTA 5 ¿Qué significan las siglas FAO? 31 i . e . s . cañada de las eras Ciencias Naturales y Biología TEXTO 6 “L Evolución as vacas y los colobos son ejemplos de evolución convergente porque presentan estructuras gástricas semejantes y con funciones similares, como son las cavidades del estómago con cámaras fermentativas y la enzima digestiva lisozima, por eso se consideran ejemplos de evolución convergente. Pero debemos tener claro que su trayectoria evolutiva ha sido distinta, unos son mamíferos rumiantes y los otros, en cambio, son mamíferos primates catarrinos que sometidos a presiones ambientales semejantes desarrollan estructuras que son seleccionadas porque les permiten sobrevivir. De esta forma, seres vivos alejados evolutivamente pueden compartir estructuras similares, denominadas análogas, que nos permiten comprender el juego de la evolución». R.R. ACTIVIDAD 1 - El TEXTO 6 es un texto argumentativo en el que se explica el significado de evolución convergente utilizado los ejemplos que aparecen en el texto 2. Este tipo de textos se utilizan para ofrecer una visión subjetiva sobre un tema que se presenta al receptor de la información. Argumentar es persuadir, y la información para convencer al lector acerca de los aspectos que se trabajan en el texto debe presentarse de la siguiente manera: Podemos diferenciar las siguientes partes en un texto argumentativo: A.- HECHO: Enunciado de lo que se presenta (es la afirmación que queremos que sea comprendida y aceptada por el lector). B.- JUSTIFICACIÓN: Se dan las razonas de la afirmación anterior. Se utilizan palabras como porque…, pues… C.- ARGUMENTACIÓN y, en su caso, EXPOSICIÓN: Comienza enunciando las ventajas (se utilizan palabras como por lo tanto…, por eso…). Seguiríamos comentando los inconvenientes (se utiliza la palabra pero….), y terminaríamos realizando comparaciones (otros…., en otras ocasiones…., en cambio….) o haciendo algún tipo de exposición si es necesario (se comentan características de la argumentación). D.- CONCLUSIÓN: Se lleva a cabo un resumen de todo lo expuesto anteriormente. SANMARTÍ, N. «Enseñar a elaborar textos científicos en las clases de Ciencias». Alambique , 1997, 12, págs. 51-61 Ejercicio: Subraya de color negro en el texto presentado la parte correspondiente a la descripción del HECHO, de color rojo la parte correspondiente a la JUSTIFICACIÓN, de color verde la ARGUMENTACIÓN y de color azul la CONCLUSIÓN. 32 Bibliocañada, la aventura continúa. Materiales para la lectura y el uso de la biblioteca escolar Fernando Botía López Remedios de los Reyes García-Candel Basilisa López García Concepción Martínez Palazón María Ortuño Muñoz Cristina Sánchez Martínez José Miguel Vipond Depósito Legal: MU-264/2009 Estos materiales se han realizado gracias a la subvención del Ministerio de Educación, Política Social y Deporte (Orden ECI754/2008, de 10 de marzo, por la que se conceden ayudas para la elaboración de materiales para facilitar la lectura en las diferentes áreas y materias del currículo y para la realización de estudios sobre la lectura y las bibliotecas escolares, convocadas por Orden ECI/2.687/2007, de 6 de septiembre). I-B BIBLIOCAÑADA I-B
