Área de Biología 2012 1 TRABAJOS

TRABAJOS PRÁCTICOS DE AULA
PRÁCTICO DE AULA N° 1: LOS SERES VIVOS Y SU ESTUDIO. NIVELES DE
ORGANIZACIÓN
OBJETIVO: Reforzar y aplicar los conocimientos teóricos sobre características de los seres vivos y
método científico.
Contenidos teóricos necesarios para desarrollar el práctico: Método científico. Niveles de
organización de la materia viva. Propiedades emergentes.
1.- El texto que sigue es el resumen de un trabajo de investigación publicado en la revista
Investigaciones Marinas, Valparaíso (Volumen 32, Número 2, páginas: 113-120, año 2004. Disponible
en http://www.scielo.cl/pdf/imar/v32n2/art09.pdf). Lea el texto y luego realice las actividades.
a.- Identifique y marque los pasos del método científico que reconozca. ¿Cuáles no están incluidos?
b.- Enuncie una predicción para la hipótesis planteada.
c.- Los resultados obtenidos en el estudio ¿comprueban o refutan la hipótesis planteada? ¿Por qué?
d.- Plantee una hipótesis y una predicción en base a la conclusión final de este resumen.
2.- El texto de la página siguiente es el resumen de un trabajo de investigación publicado en la revista
Biología Acuática (Número 20, páginas: 56-62, año 2003. Disponible en http://www.ilpla.edu.ar/
ilpla/ba/data/ba20/56_62.pdf). Luego de leerlo, realice las actividades que se consignan.
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a.- Enuncie la hipótesis y la predicción de este estudio.
b.- Si usted fuera el investigador que realizó este estudio ¿Cuántos peces por tratamiento usaría en el
experimento? ¿Cuantas réplicas por tratamiento? ¿Por qué?
c.- Si en un futuro experimento usted desea evaluar el efecto del cadmio en la mortalidad de los peces
¿qué concentraciones utilizaría? ¿Cuál sería su hipótesis?
3.- Observe las siguientes imágenes y luego realice las actividades propuestas.
a.- Mencione el máximo nivel de organización que identifica en cada imagen.
b.- ¿Qué otros niveles incluye cada uno de los identificados en el punto anterior?
c.- Ordene los niveles mencionados para A según la cantidad de energía que circula y la cantidad de
unidades que integran cada nivel.
4.- Establezca semejanzas y diferencias entre una bacteria y un elefante.
5.- Mencione y explique dos propiedades emergentes en Biología.
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PRÁCTICO DE AULA N° 2: COMPOSICIÓN QUÍMICA DE LOS SERES VIVOS
OBJETIVO: Reforzar y aplicar los conocimientos teóricos sobre composición química de los seres
vivos.
Contenidos teóricos necesarios para desarrollar el práctico: elementos químicos que constituyen la
materia viva. Características e importancia biológica del agua. pH. El nacimiento de la química de los
seres vivos. Glúcidos, polisacáridos. Lípidos. Proteínas. Ácidos nucleicos. Flujo de información
genética.
1.- Defina: elemento químico, átomo, molécula y macromolécula. Dé un ejemplo de cada uno.
2.- Lea el texto que sigue (Extraído de La química del carbono, por Cruz Guardado J., Osuna Sánchez
M. E y Ortiz Robles J. I. Universidad Autónoma de Sinaloa 2006. Disponible en:
http://dgep.uasnet.mx/quimica/images/quimica_del_carbono.pdf).
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3.- Responda.
a.- ¿Qué es el vitalismo? b.- ¿Cuál fue el aporte fundamental de Wöhler a la química?
4.- Enumere tres procesos biológicos en los que intervenga el agua y especifique con qué propiedad de
esta se relacionan.
5.- Lea el texto (extraído y modificado de Revista Encuentros en la Biología, N° 34, 1996. Disponible
en: http://www.encuentros.uma.es/encuentros35/rna35.html) y luego responda las preguntas.
Relación DNA:RNA, un indicador de crecimiento y condición
Nutricional de larvas en peces marinos
Teodoro Ramírez Cárdenas
Las primeras fases de desarrollo de los peces (huevos y larvas) se encuentran formando parte
del plancton marino. En este medio las larvas de peces se alimentan de pequeños organismos
planctónicos y al mismo tiempo ellas sirven de alimento a otros organismos predadores. Estas fases
iniciales de desarrollo de los peces son muy vulnerables y presentan unos índices de mortalidad muy
elevados (90%). La mortandad durante la fase larvaria puede conducir a altas fluctuaciones
interanuales en el número de ejemplares de una determinada especie que se incorporan anualmente
a las clases de talla que pueden ser comercialmente explotadas.
Muchos autores han identificado la predación como la principal causa inmediata de mortalidad
larvaria. Sin embargo la inanición producida por una baja concentración de presas contribuye también
decisivamente al aumento de la mortalidad larvaria. Para muchas larvas de peces la muerte directa
por inanición puede ocurrir después de estar sometidas a un periodo sin alimentos, más o menos
prolongado dependiendo de la especie. Es poco probable que las condiciones de inanición absoluta
se puedan dar en el medio marino de forma natural, por lo que, más que la muerte directa por
inanición, en el medio natural hay que tener en cuenta los efectos sub-letales que pueden ocasionar
la escasez de alimentos. La inanición producida por la escasez de presas conduce a un
debilitamiento de la larva, que la hace más vulnerable al ataque por predadores. Al mismo tiempo la
inanición conduce a una disminución del grado de crecimiento de la larva, con lo cual la larva
permanece más tiempo en las clases de talla más vulnerables a los predadores.
De lo expuesto hasta ahora se deduce que la determinación del estado nutricional de las larvas
de peces en el mar podría ser de mucha utilidad a la hora de estimar la supervivencia larvaria y las
fluctuaciones interanuales en el reclutamiento de muchas especies de interés comercial.
La determinación del estado nutricional en larvas de peces marinos se ha realizado por métodos
histológicos, morfométricos y bioquímicos. De estos métodos el más utilizado actualmente es la
determinación del índice RNA:DNA, mediante la medida del contenido en ácidos nucleicos que se
puede considerar como un indicador del grado de actividad metabólica de la célula.
Experimentalmente se ha comprobado, en diversas especies criadas en laboratorio, que las
larvas en estado de inanición presentan un menor índice RNA:DNA que las larvas que han sido
alimentadas adecuadamente.
En larvas procedentes tanto de cultivos como de campo se ha observado un aumento progresivo
del RNA:DNA al aumentar la edad de la larva, incluso en larvas que han sido sometidas a periodos de
inanición
Aunque la inanición es uno de los principales factores que afectan a la mortalidad larvaria en el
medio marino, se han encontrado pocas larvas en el mar en bajo estado nutricional.
a.- ¿Por qué puede utilizarse el índice RNA:DNA para determinar el estado nutricional?
b.- ¿A qué se debe el aumento de la relación RNA:DNA con la edad en larvas con inanición?
c.- ¿Cómo explica el fenómeno mencionado en el último párrafo?
d.- ¿La cantidad de qué otras macromoléculas orgánicas podrían utilizarse para mostrar estado
nutricional?
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PRÁCTICO DE AULA N° 3: ORGANIZACIÓN CELULAR
OBJETIVO: Conocer el contexto histórico del surgimiento de la Teoría Celular y reforzar los
conocimientos teóricos sobre célula.
Contenidos teóricos necesarios para desarrollar el práctico: Teoría Celular. Los procariotas. Los
eucariotas: características, organoides. Célula animal y vegetal.
1.- Lea el siguiente texto, extraído de “El desarrollo de las ideas en las Ciencias Naturales desde una
perspectiva histórica y epistemológica” (Nasif N. L. y J. E. Lazarte, 2004, Universidad Nacional de
Tucumán, 1: 144 pp. ISBN 950-554-389-1) y luego realice las actividades propuestas.
a.- ¿Cuál fue el avance tecnológico fundamental para el progreso en el conocimiento de las células y el
enunciado de la teoría celular?
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b.- Describa los aportes de Hooke, Schleiden, Leeuwenhoek, Schwann y Virchow, al desarrollo de la
teoría celular. Ubíquelos temporalmente.
c.- ¿En qué áreas de la biología habrá sido importante el impacto de la teoría celular? ¿Por qué?
2.- Complete el siguiente cuadro con los términos presente o ausente, según corresponda. Incluya
cualquier aclaración que considere necesaria.
ESTRUCTURA
CÉLULA
PROCARIOTA
CÉLULA
ANIMAL
CÉLULA
VEGETAL
Núcleo
M. plasmática
Pared celular
Aparato de Golgi
Mitocondrias
Cloroplastos
Otros plastos
Glioxisomas
Peroxisomas
Vesículas o
Vacuolas
Ribosomas
Retículo
Endoplasmático
Citoesqueleto
Centríolo
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PRÁCTICO DE AULA N° 4: REPRODUCCIÓN Y HERENCIA
OBJETIVO: Conocer el contexto histórico del desarrollo de la Genética y reforzar los conocimientos
teóricos sobre reproducción y herencia.
Contenidos teóricos necesarios para desarrollar el práctico: reproducción asexual y sexual.
Gametogénesis y fecundación. Genética y herencia: los primeros conocimientos. Experimentos y leyes
de Mendel. Genotipo, fenotipo, dominancia y recesividad, Teoría cromosómica de la herencia. Alelos:
homocigosis y heterocigosis.
1.- Lea el trabajo de investigación “Reproducción sexual del coral Pocillopora damicornis al sur del
Golfo de California, México” (H. Chavez-Romo y H. Reyes-Bonilla, 2007, Ciencias Marinas,
Volumen 33, Número 4, páginas 495-501. Disponible en http://redalyc.uaemex.mx/pdf/480/
48033413.pdf) y luego realice las actividades propuestas.
a.- Indique las estructuras y procesos reproductivos sexuales y asexuales que se mencionen.
b.- ¿Qué significa el término “hermafrodita”?
c.- ¿Cómo afecta la temperatura a la reproducción sexual de estos corales?
d.- ¿Por qué las especies de corales con fecundación externa poseen ovocitos más grandes? ¿Qué otra
ventaja tiene la liberación de ovocitos de gran tamaño?
e.- ¿Por qué se denominará “pseudopoblación” a una población que posee individuos estériles?
3.- Responda, en grupo, las siguientes preguntas utilizando sólo sus conceptos previos y lo aprendido
en clase. No consulte ningún libro de texto.
a.- ¿Por qué los hermanos son diferentes?
b.- ¿Por qué los gemelos son idénticos, mientras que los mellizos pueden parecerse o no?
c.- ¿Qué células llevan genes? y ¿qué función cumplen los genes en esas células?
d.- ¿Dónde se encuentran los cromosomas sexuales?
e.- ¿Dónde cree que se encuentra la información hereditaria para el color de ojos en los humanos?
f.- ¿Cuánta similitud/diferencia le parece que hay en el contenido genético (tipo y número de
cromosomas) de células de un mismo organismo que presentan distinta estructura y función?
4.- a.- Lea el texto que figura a continuación (extraído de “Conocimiento y método: los vértices del
juego”, J. L. Díaz, en “El ábaco, la lira y la rosa. Las regiones del conocimiento”. Biblioteca Digital
La Ciencia para Todos. Disponible en http://omega.ilce.edu.mx:3000/sites/ciencia/volumen3/ciencia3/
152/htm/elabaco.htm)
b.- Elabore una lista de las preguntas que se formulan y describa brevemente de qué manera y por
quién fueron resueltas.
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La primera hipótesis que conocemos sobre la manera como se heredan los caracteres físicos es de
Hipócrates y se conoce con el nombre de pangénesis. La hipótesis asume que cada parte del cuerpo produce
"semillas" que son trasmitidas a la descendencia durante la concepción. Un siglo más tarde, y haciendo gala de su
depurada lógica, Aristóteles hizo preguntas demoledoras para esta hipótesis. Si los hijos se parecen a los padres,
no sólo en sus rasgos físicos sino en la voz o en la manera de caminar, ¿cómo es que estos factores no
estructurales podrían originar el material de la simiente? El estagirita también notó que los niños pueden parecerse
ya no a los padres sino a los abuelos, con lo cual la sustancia de la simiente debería pasar a través de
generaciones. Con estas observaciones quedó rechazada la pangénesis, pero se abrieron nuevas incógnitas:
¿cuál es el factor que pasa a través de generaciones y reproduce tanto caracteres físicos como funcionales y
conductuales?
El asunto no se retoma hasta veinte siglos después con el advenimiento del microscopio y el trascendental
descubrimiento de que todos los seres vivos están constituidos por células. Inmerso en la multifacética cultura del
barroco, en 1667 Leeuwenhoek informó a la Real Sociedad de Londres que el semen contenía pequeñas criaturas.
Pronto se demostró que estos "animales del esperma" (espermatozoides) penetraban el óvulo durante la
fertilización. En ese momento se generalizó la idea de que deberían existir gametos transmisores de la información
heredada y que éstos deberían estar contenidos en estas células sexuales. Nueva incógnita: ¿en qué consisten los
gametos y de qué manera están incluidos en las células? Por esa época cundió la hipótesis equivocada del
homúnculo, es decir, la idea de que un ser humano diminuto habitaba la cabeza del espermatozoide y se
desarrollaba en el útero. Una hipótesis, como todas las de la ciencia, hija de su tiempo.
El origen de las células fue un asunto polémico. Schwann, uno de los padres de la citología, pensaba que
las células se construían por partes. Sin embargo, nuevas observaciones revelaron que las células se dividían y
Rudolf Virchow en 1855 acuñó la ley de que omnis cellula e cellula ("toda célula proviene de célula"). En 1873 A.
Schneider detalló los cambios que ocurren en la célula cuando ésta se divide. El núcleo es el protagonista de una
vistosa danza de elementos celulares que culmina en su partición o mitosis. Durante el proceso aparecen
corpúsculos coloreados o cromosomas que muchos tomaron inicialmente por artefactos. Sin embargo, los
cromosomas surgieron como los posibles elementos físicos de la herencia, especialmente al notarse que su
número era constante para cada especie. La incógnita se reformuló: ¿qué hay en los cromosomas que trasmita la
información genética de células madres a las células hijas? Por la misma época la teoría de Darwin del surgimiento
de especies nuevas por selección natural dependía totalmente de una fuente constante de variantes genéticas que
se trasmiten de generación en generación y sobre las que podía actuar la selección. ¿Cómo y dónde estarían esas
variantes genéticas?
Estas preguntas impulsaron una investigación ya diferenciada, pero no fue sino hasta el año de 1900
cuando podemos decir que nace la genética como ciencia. Fue un parto retardado y lo precipitó la revaloración de
un artículo basado en las conferencias que diera un monje agustino muerto quince años atrás y que fueran
publicadas sin ninguna trascendencia inmediata en 1865. El monje se llamaba Gregorio Mendel y el trabajo
versaba sobre experimentos en la producción de híbridos de chícharos de color amarillo o verde y de superficies
lisas ó rugosas, realizados en la huerta de su monasterio. Mendel encontró que los híbridos de estas variedades
tenían el carácter de uno solo de los padres. A ese carácter le llamó dominante y al que no aparecía recesivo.
Mayor sorpresa le causó encontrar en la generación siguiente la aparición de los caracteres recesivos en una
proporción constante que sugería dos leyes de la herencia: la primera tiene que ver con la segregación de las
unidades dominante (D) y recesiva (r) y su probabilidad de aparición de 3 a 1 en la descendencia; en la segunda
se infiere que cada gameto contiene un par de unidades (DD, Dr, rD y rr).
En 1902 Walter Sutton logró unir dos ramas, la genética y la citología, cuando el joven de 25 años demostró
que las unidades hereditarias de Mendel —los llamados genes desde entonces— eran partes de los cromosomas.
Simultáneamente, E. B. Wilson encontró que sólo dos de los cromosomas (los X e Y) eran responsables del sexo
del producto, lo cual, además, confirmaba que los caracteres externos eran trasmitidos por los cromosomas. En el
mismo pasillo del laboratorio de Wilson de la Universidad de Columbia estaba el de Thomas Morgan, al cual
llamaban "el cuarto de las moscas". Morgan analizaba algunos aspectos de la herencia de caracteres físicos en las
pequeñas moscas de la fruta (Drosophila melanogaster), que se reproducían en grandes números y a gran
velocidad, con lo cual podía observar y experimentar sobre la herencia rápidamente y con mínimo subsidio. Para
1915 Morgan tenía datos sobre la herencia de 85 genes distintos y evidencias posteriores apuntaron a que cada
gene ocupaba un lugar definido del cromosoma: el locus. Nueva pregunta: ¿qué son y cómo operan los genes?
Para responderla se empezaron a usar organismos aún más simples, como el hongo rojo del pan
(Neurospora crassa), cuyo cultivo sólo requería pequeñas cajas de vidrio dotadas de un medio nutricio apropiado.
En este momento estaba ya claro que los genes deberían ser grandes moléculas químicas que producían otras
moléculas encargadas de conformar y hacer funcionar a las células. La carrera por encontrar la molécula de la
herencia se aceleró en los años cuarenta. En 1944 Avery, MacLeod y McCarty purificaron una enorme molécula, el
ácido desoxirribonucleico (ADN), a la cual consideraron responsable de la codificación genética. Los detalles de
cómo ésta molécula podría dividirse en dos durante la mitosis forman parte de una de las aventuras más
espectaculares de la ciencia del siglo XX que culminó en un trabajo teórico de una página sobre la estructura
molecular del ADN realizado por Watson y Crick y publicado en 1954. Con este trabajo quedaba mejor explicada la
base física de la herencia y nacía la biología molecular con la formidable incógnita de cómo está codificada y de
qué manera se expresa la información del ADN para dar origen a los caracteres físicos heredados. Está en curso
la culminación de la biología molecular con el proyecto del genoma humano, el cual, una vez completado a finales
del siglo, habrá identificado la estructura molecular exacta de los 100 000 genes de nuestra especie.
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PRÁCTICO DE AULA N° 5: HOMEOSTASIS
OBJETIVO: Aplicar los conocimientos teóricos sobre homeostasis adquiridos en clases teóricas.
Contenidos teóricos necesarios para desarrollar el práctico: excitabilidad y homeostasis. Concepto
de potencial de membrana y de acción. Mecanismos de regulación homeostática. Concepto de
hormona.
El siguiente cuadro muestra atributos y valores de diferentes parámetros fisiológicos para un humano
adulto inmediatamente después de realizar actividad física intensa durante 10 minutos a una
temperatura ambiental de 20° C.
PARÁMETRO
ESTADO
Inmediatamente
después de la
actividad física
Rojizo
Alto
20/15
39
35
190
Reposo
Color de la piel
Nivel de transpiración
Presión arterial (mm Hg)
Temperatura corporal (° C)
Frec. respiratoria (insp./min.)
Frec. cardiaca (puls./min.)
10 minutos después
de finalizar la
actividad física
1.- Indague sobre los atributos/valores normales de estos parámetros para esta misma persona cuando
se encuentra en reposo y luego de 10 minutos de finalizada la actividad física. Complete el cuadro con
esos datos.
2.- Grafique los datos obtenidos de temperatura corporal externa, presión arterial, ritmo cardíaco (por
minuto) y frecuencia respiratoria (por minuto) en función del tiempo en uno o más ejes de
coordenadas en el recuadro milimetrado.
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3.- Responda
a.- ¿Cómo explica las variaciones en la temperatura corporal al realizar ejercicio físico?
b.- ¿Cómo varían la frecuencia cardiaca y respiratoria durante el ejercicio? ¿Por qué?
c.- Considerando la variación en la presión arterial ¿por qué se recomienda el ejercicio físico?
d.- ¿A qué se deben los cambios en coloración de la piel y nivel de transpiración? ¿Qué parámetro es
regulado por esos mecanismos?
e.- Teniendo en cuenta los valores de los distintos parámetros medidos 10 minutos después de
finalizado el ejercicio ¿a qué conclusiones llega con respecto a la habilidad del organismo para
mantener la homeostasis?
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PRÁCTICO DE AULA Nº 6: ORIGEN DE LA VIDA
OBJETIVO: Comprender los experimentos y teorías que influyeron en el conocimiento del origen de
la vida en la Tierra.
Contenidos teóricos necesarios para desarrollar el práctico: teorías sobre el origen de la vida en el
planeta. Teoría de evolución química. Evolución del metabolismo.
1.- Luego de dividirse en tres grupos, la clase leerá los artículos que se detallan a continuación:
- Grupo 1: “Origen de la Vida” (Ester Lázaro, 2006, Apuntes de Ciencia y Tecnología, Nº 18,
páginas 50-58, año. Disponible en http://www.aacte.eu/Apuntes/archivo-revista-apuntes-de-ciencia-ytecnologia/Apuntes_18.pdf).
- Grupo 2:
“El debate sobre la generación espontánea” (L. Morejón y E. Pardo Coba, 2008, Texto de
Microbiologia I, Universidad Nacional Agraria, Fac. Ciencia Animal, Nicaragua, páginas 5-8.
Disponible en: http://cenida.una.edu.ni/relectronicos/REN579M838.pdf)
“Los principios de la Microbiología” (G. D. Cortés, 1995, El mundo de los microbios. La Ciencia
desde México, Fondo de Cultura Económica. Disponible en: http://www.aproba.org.ar/archivos/
Biologia_-_El_mundo_de_los_microbios.pdf)
- Grupo 3:
“Biología y medicina. Una aproximación histórica” (E. C. Galindo, 2004, Revista de la Facultad de
Medicina, UNAM, Vol. 47, Nº 4, páginas 166-168. Disponible en: http://www.medigraphic.com/pdfs/
facmed/un-2004/un044j.pdf)
“Biología: experimentos notables para rebatir la teoría de la generación espontánea” (B.
Yankovic Nola, 2010. Disponible en: http://www.educativo.utalca.cl/medios/educativo/estudiantes/
media/recursos/generacion_experimentos.pdf)
2.- Cada grupo elaborará un resumen de lo leído en forma de cuadro sinóptico, diagrama de flujo o
esquema, en el afiche que se le proveerá.
3.- Exposición y discusión de los resúmenes elaborados.
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PRÁCTICO DE AULA Nº 7: CLASIFICACIÓN DE LOS ORGANISMOS
Objetivo: Aplicar los conocimientos teóricos sobre clasificación de los seres vivos
Contenidos teóricos necesarios para desarrollar el práctico: dominios y Reinos. Sistemática y
taxonomía. Categorías taxonómicas. Sistemática filogenética. Especies: concepto y designación.
1.- Luego de leer el texto de la página siguiente (extraído de Revista Encuentros en la Biología, N° 31,
1996. Disponible en: http://www.encuentros.uma.es/encuentros31/lince.html), realice las actividades
propuestas.
a.- Averigue el significado de los siguientes términos: craneométrico, hibridar, endogamia.
b.- ¿A qué se refieren los términos que aparecen en el texto encerrados entre corchetes ([])?
c.- El árbol esquematizado ¿es un fenograma, un árbol filogenético o un cladograma?
d. Identifique e indique en el texto un nombre correspondiente a un género y uno correspondiente a
una especie.
e.- ¿Qué significa que el género Lynx es monofilético?
f.- Mencione al menos tres argumentos para considerar al lince ibérico una especie diferente del
lince boreal.
g.- ¿Cuál le parece que es la utilidad de utilizar técnicas moleculares para establecer filogenias?
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Taxonomía del lince ibérico
L. Javier Palomo
El lince ibérico (Lynx pardinus) ha sido catalogado como uno de los carnívoros más
amenazados del mundo. Si su situación no ha recibido a menudo la atención que merece,
seguramente se ha debido a que desde el punto de vista taxonómico con frecuencia se le ha
considerado como una mera subespecie del lince boreal (Lynx lynx). Este criterio fue aceptado por
diversos tratados conservacionistas internacionales, que incluían al lince ibérico dentro del grupo
Felidae spp. Los grandes mastozoólogos clásicos, sin embargo, ya apostaban por la validez de esta
especie [Miller, Catalogue of the mammals of western Europe (1912); Cabrera, Fauna Ibérica.
Mamíferos (1914)]. Wilson y Reeder [Mammal Species of the World (1993)] en su magnífica revisión
aceptan la validez de esta especie. La mayoría de los autores actuales sostienen que el lince ibérico y
el boreal son especies diferentes, y se basan tanto en estudios craneométricos como en el hecho de
que en el pasado, y quizás también en la actualidad, han coexistido en los Pirineos y en amplias
zonas de la Europa Central sin hibridarse. Sin embargo, la controversia sigue viva. Juan F. Beltrán,
de la Estación Biológica de Doñana en Sevilla, junto con John E. Rice y Rodney L. Honeycutt, de la
Universidad de Texas [Nature, 379: 407 (1996)] han secuenciado la región de control del DNA
mitocondrial (D-loop) en las cuatro especies actuales de linces: lince ibérico (L. pardinus), lince boreal
(L. lynx), lince canadiense (Lynx canadensis) y lince rojo (Lynx rufus), junto al de otras especies de
félidos aparentemente próximos: caracal (Felis caracal), serval (Felis serval), jaguarundi (Felis
yagouaroundi) y ocelote (Felis pardalis). El árbol que se obtiene, es muy interesante:
En
primer
lugar
se
Ocelote
confirma el monofiletismo
Lince rojo
del género Lynx, al
margen
de las diferencias
Lince canadiense
y
las
semejanzas
morfológicas
existentes.
Lince boreal
Además, el lince ibérico
diverge
sensiblemente
Lince ibérico
tanto del lince canadiense
como del boreal, por lo
Jaguarundí
que
puede
y
debe
considerarse
como
una
Caracal
unidad evolutiva, o lo que
es lo mismo, una especie
Serval
filogenéticamente válida, y
que desde un punto de vista tanto morfológico como genético, es única.
El lince ibérico muestra además un nivel mucho menor de divergencia en las secuencias de
nucleótidos (0,006 %) que el lince rojo (0,61 %) o el lince boreal (0,69 %). Este hecho puede deberse
a que la especie subsiste actualmente en forma de poblaciones muy fragmentadas y posiblemente
bastante aisladas entre sí. Las técnicas intensivas de cultivo y las grandes obras de infraestructura
impiden el contacto y favorecen la endogamia de las poblaciones. Según Rodríguez y Delibes
[Biological Conservation, 61: 189 (1992)] sólo dos poblaciones, las situadas en Sierra Morena Oriental
y en los Montes de Toledo, serían viables si se mantienen, y no empeoran, las actuales
circunstancias. Las restantes poblaciones, aisladas y reducidas, pueden desaparecer a medio plazo
por la pérdida de variabilidad genética. Quizás la confirmación de que el lince ibérico es una especie
verdadera ha llegado demasiado tarde.
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PRÁCTICO DE AULA Nº 8: ECOLOGÍA
Objetivo: Reforzar y aplicar los conocimientos sobre Ecología adquiridos en clase teórica.
Contenidos teóricos necesarios para desarrollar el práctico: poblaciones, dinámica y
crecimiento. Comunidades: interacciones entre poblaciones. Concepto de ecosistema. Factores
abióticos. Ciclo de materia y flujo de energía en los ecosistemas. Cadenas alimentarias y pirámides
ecológicas.
1.- En una “granja” ictícola se crían, se cosechan y se venden peces de agua dulce. Si el crecimiento de
la población es exponencial: a.- ¿Qué tamaño debería alcanzar la población antes de comenzar a
cosechar, de manera de asegurar un rendimiento máximo durante años? b.- Además del patrón de
cosecha ¿qué otros factores afectarán el rendimiento? c.- ¿Qué podría ocurrir si la cosecha no se
realizara nunca?
2.- Una ecóloga que estudia plantas del desierto realizó el siguiente experimento: delimitó dos parcelas
de igual superficie, que contenían las mismas cinco especies de plantas silvestres y en cantidades
similares. Protegió una de las parcelas con un cerco de malla fina para evitar la entrada de las ratas
canguro, el depredador herbívoro más común en la zona. Al cabo de dos años, en la parcela cercada
habían desaparecido cuatro de las cinco especies y una había aumentado considerablemente. En la
parcela no cercada, no observó cambios ni en la diversidad de especies ni en el número de plantas.
Proponga una hipótesis para explicar estos resultados ¿Qué datos adicionales apoyarían su hipótesis?
3.- Observe la siguiente pirámide de energía e un ecosistema.
RESPIRACION
(Kcal por m2 por año)
13
31
PRODUCCIÓN NETA
(Kcal por m2 por año)
6
Carnívoro secundario
67
1.89
a.- ¿A qué se llama producción neta?
b.- ¿Qué proporción de la energía
Carnívoro primario
1.478
Herbívoro
disponible es transferida de un nivel
otro?
c.- ¿Por qué se pierde energía al pasar
11.97
8.833
Productor
de un nivel al siguiente?
4.- Enumere los efectos de los siguientes organismos sobre sus respectivos ecosistemas: lombriz de
tierra, bacteria heterótrofa del suelo, gramínea, langosta, león. Tenga en cuenta como recibe cada uno
su energía y sus nutrientes, a donde van sus productos (desechos, progenie, restos) y cuáles son sus
efectos en otros organismos.
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PRÁCTICO DE AULA N° 9: EVOLUCIÓN
Objetivo: Reforzar y aplicar los conocimientos sobre Evolución adquiridos en clase teórica.
Contenidos teóricos necesarios para desarrollar el práctico: Teoría Darwinista: selección natural y
adaptación. Evidencias de evolución. Reservorio génico. Factores de microevolución. Especiación.
1.- Mencione en qué observaciones se basó Darwin para proponer su teoría.
2.- Defina pool génico y evolución.
3.- Un laboratorio acaba de promocionar un piojicida con una fórmula diferente, en respuesta a las
críticas del público consumidor respecto del descenso en la eficiencia de su producto anterio. ¿Cómo
explica, en términos evolutivos, que los insecticidas cambien su efecto con el tiempo?
4.- Existe en el mar del Japón un cangrejo apodado “heike”,
cuyo caparazón se asemeja asombrosamente a la cara de un
guerrero samurai.
Cuenta la leyenda que después de que los samurais
Heikes fueron derrotados de manera catastrófica y su flota
destruida completamente en 1185, los guerreros que no
murieron bajaron al fondo del mar, donde hoy todavía continúan paseándose, transformados en
cangrejos.
Desde hace ochocientos años, presionados por sus conciencias y su infinita credulidad en la
leyenda, los pescadores del mar de Japón devuelven al mar todos los cangrejos que poseen un
caparazón con dibujos que se asemejan al rostro adusto de un samurai.
Responda:
a.- Los individuos con caparazones con cara de samurai ¿existieron siempre en la población de
cangrejos? De no haber sido así ¿cómo le parece que pudo haber aparecido esa característica?
b.- ¿Cómo se llama el proceso que operó para originar una población de cangrejos con caparazón con
cara de samurai? ¿Se le ocurre otro ejemplo?
5.- Diferencie selección natural de evolución.
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Área de Biología
2012
PRÁCTICO DE AULA N° 10: EL JUEGO DE LA SELECCIÓN - INTEGRACIÓN DE
CONCEPTOS DE ECOLOGÍA, GENÉTICA Y EVOLUCIÓN
Objetivos:
1.- Integrar conocimientos de Genética, Ecología y Evolución.
2.- Comprender los conceptos de cambio evolutivo, selección natural y adaptación a través de un
modelo simple.
Contenidos teóricos necesarios para desarrollar el práctico: concepto de evolución. Selección
natural. Concepto de población. Concepto de gen, genotipo, fenotipo.
Introducción
En este trabajo práctico, adaptado de Mengascini, A. y A. Menegaz. (2005. El juego de las mariposas.
Propuesta didáctica para el tratamiento del cambio biológico. Revista Eureka sobre Enseñanza y
Divulgación de las Ciencias 2(3): 403-415), se realizará una simulación del cambio evolutivo, que
ocurre en el seno de una población de seres vivos.
Instrucciones para el juego
- Se utilizan dos tableros (islas), en dos aulas diferentes o en dos mesadas alejadas entre sí, con
conejos que se dispersaron desde una población original en el continente.
- Se dispone en cada tablero un grupo de conejos formado por 6 oscuros y 6 claros. En cada ambiente
la capacidad de carga es de 20 conejos y no puede superarse. Cuando ésta se alcanza, comienza la
competencia y la población se estabiliza y deja de crecer (mueren conejos por falta de recursos).
- Los participantes se dividen en grupos y, dentro de ellos, 4 representan a pumas y dos a biólogos.
Los pumas pasan de forma individual a un tablero con fichas (conejos) y “cazan” un conejo cada uno.
- El proceso se repite 4 veces y en total se cazan 4 conejos por grupo. Otro grupo repite los pasos
utilizando el segundo tablero.
- La población de conejos que sobreviva a la depredación, se reproduce de la siguiente manera: se
sortean dos números del 1 al 20 y se los hace reproducir. Se reproducirán entre sí los conejos que se
encuentren en las posiciones sorteadas o los más próximos a las mismas (en el caso de tener conejos
cercanos en más de una posición, escoger al de la derecha). Cada pareja origina 4 individuos y muere.
La características de la descendencia se asignan según la tabla de la pagina 24.
- El proceso de reproducción se repite hasta que se alcanza la capacidad de carga.
- Los pumas entregan a los biólogos los conejos capturados y entre todos los alumnos del grupo deben
contabilizar, caracterizar a los ejemplares y calcular las proporciones fenotípicas y genotípicas de la
población luego de la depredación.
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Tabla de asignación de características a la descendencia
Claro x Claro
Todas las crías claras
Claro x Oscuro heterocigoto
Tirar una moneda para cada cría; si sale cara, será clara y si sale
ceca, oscura heterocigoto.
Claro x Oscuro homocigoto
Todas las crías oscuras heterocigotas.
Tirar dos veces una moneda para cada cría; si sale dos veces cara,
Oscuro heterocigota x Oscuro heterocigota
será clara; si sale dos veces ceca, oscura homocigota, y si sale una
vez cara y otra ceca, oscura heterocigota.
Oscuro heterocigota x Oscuro homocigoto
Tirar una moneda para cada cría; si sale cara, será oscura
heterocigota y si sale ceca, oscura homocigota.
Oscuro homocigota x Oscuro homocigoto
Todas las crías oscuras homocigotos.
Cuestionario
1.- Los conejos de cada tablero ¿pertenecen a la misma población? ¿Cómo se evidencia esto?
2.- Los conejos de los tableros 1 y 2 ¿pertenecen a la misma población? ¿Cómo lo sabe? Si los
ponemos juntos ¿podrían reproducirse entre sí? ¿Pertenecen a la misma especie?
3.- ¿Cuál es la unidad de evolución en el juego?
4.- ¿La población al inicio del juego es la misma que al final? ¿Y la especie?
5.- ¿Qué determina el color de los conejos?
6.- Al final del juego ¿cambiaron los conejos o cambiaron las proporciones en que éstos se
encuentran?
7.- ¿Cuáles son los conejos más aptos o eficaces en el tablero 1 y cuáles en el 2? Si estos conejos
fueran estériles ¿seguirían siendo aptos o eficaces? ¿Qué significa que sean más aptos o eficaces?
8.- ¿Cuál fue el factor de selección que actuó en las poblaciones
9.- Los conejos ¿son todos iguales o existe variabilidad en la población? ¿Cuántos fenotipos y cuántos
genotipos existen? ¿Cuál es el alelo dominante y cuál el recesivo?
10.- Los pumas escogen ¿genotipos o fenotipos de conejos?
11.- La selección actúa directamente ¿sobre las poblaciones o sobre los individuos de la población?
12.- El efecto de la depredación ¿fue igual en ambos tableros? ¿Por qué?
13.- ¿Por qué el carácter recesivo no desaparece de la población?
14.- a.- La población de conejos del tablero oscuro ¿tendría más probabilidades de subsistir a lo largo
de la evolución si estuviera compuesta solamente por conejos negros? b.- Imagine un escenario de
ambiente estable y uno inestable. Piense qué ocurriría si se produce un cambio en el ambiente
(aumento de la temperatura) que resulte desfavorable para los pumas y los conejos negros. c. ¿Cómo
cree que influye la variabilidad dentro del proceso evolutivo?
15.- Piense cuáles son los defectos o limitaciones de esta simulación y explíquelos. Piense, por
ejemplo, en lo que podría ocurrir en casos similares, pero en condiciones reales en la naturaleza.
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