ciencias - Ediciones Castillo

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Ciencias 1 Biología
Saúl Limón Jesús Mejía José E. Aguilera
www.grupomacmillan.com
www.edicionescastillo.com
[email protected]
Lada sin costo: 01 800 536 1777
1
Saúl Limón
Jesús Mejía
José E. Aguilera
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La biodiversidad: resultado de la evolución
Competencias que se favorecen
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Aprendizajes esperados
• Identifica el registro fósil y la observación de la diversidad de características morfológicas de las poblaciones
de los seres vivos como evidencias de la evolución de
la vida.
• Identifica la relación de las adaptaciones con la diversidad de características que favorecen la sobrevivencia de
los seres vivos en un ambiente determinado.
PR
Aprendizajes esperados
• Se reconoce como parte de la biodiversidad al comparar
sus características con las de otros seres vivos, e
identificar la unidad y diversidad en cuanto a las funciones vitales.
• Representa la dinámica general de los ecosistemas considerando su participación en el intercambio de materia
y energía en las redes alimentarias y en los ciclos del
agua y del carbono.
• Argumenta la importancia de participar en el cuidado de
la biodiversidad, con base en el reconocimiento de las
principales causas que contribuyen a su pérdida y sus
consecuencias.
Tema 2. Importancia de las aportaciones
de Darwin
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Tema 1. El valor de la biodiversidad
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• Comprensión de fenómenos y procesos naturales desde la perspectiva científica.
• Toma de decisiones informadas para el cuidado del ambiente y la promoción de la salud orientadas a la cultura
de la prevención.
• Comprensión de los alcances de la ciencia y del desarrollo tecnológico en diversos contextos.
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Contenidos
• Evidencias a partir de las cuales Darwin explicó la evolución de la vida.
• Relación entre la adaptación y la sobrevivencia diferencial de los seres vivos.
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Contenidos
• Comparación de las características comunes de los
seres vivos.
• Representación de la participación humana en la dinámica de los ecosistemas.
• Valoración de la biodiversidad: causas y consecuencias
de su pérdida.
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Tema 3. Interacciones entre la ciencia y la
tecnología en la satisfacción de necesidades
e intereses
Proyecto. Hacia la construcción de una
ciudadanía responsable y participativa
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Aprendizajes esperados
• Expresa curiosidad e interés al plantear situaciones problemáticas que favorecen la integración de los contenidos estudiados en el bloque.
• Analiza información obtenida de diversos medios y
selecciona aquella relevante para dar respuesta a sus
inquietudes.
• Organiza en tablas los datos derivados de los hallazgos
en sus investigaciones.
• Describe los resultados de su proyecto utilizando diversos medios (textos, gráficos, modelos) para sustentar sus
ideas y compartir sus conclusiones.
Contenidos
• Reconocimiento de las aportaciones de la herbolaria de
México a la ciencia y a la medicina del mundo.
• Implicaciones del descubrimiento del mundo microscópico en la salud y en el conocimiento de la célula.
• Análisis crítico de argumentos poco fundamentados en
torno a las causas de enfermedades microbianas.
Contenidos
• ¿Cuáles son las aportaciones al conocimiento y cuidado
de la biodiversidad de las culturas indígenas con las que
convivimos o de las que somos parte?
• ¿Qué cambios ha sufrido la biodiversidad del país en los
últimos 50 años y a qué lo podemos atribuir?
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Aprendizajes esperados
• Identifica la importancia de la herbolaria como aportación del conocimiento de los pueblos indígenas
a la ciencia.
• Explica la importancia del desarrollo tecnológico del microscopio en el conocimiento de los microorganismos y
de la célula como unidad de la vida.
• Identifica, a partir de argumentos fundamentados científicamente, creencias e ideas falsas acerca de algunas
enfermedades causadas por microorganismos.
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Bloque 1
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Secuencia
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Aprendizaje esperado: Se reconoce como parte de la biodiversidad al comparar sus características con
las de otros seres vivos e identificar la unidad y diversidad en cuanto a las funciones vitales.
El valor de la biodiversidad
Comparación de las características comunes
de los seres vivos
Situación inicial
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Observa la imagen y reflexiona sobre las preguntas.
Figura 1.1 Arrecife de coral.
Glosario
Biodiversidad. Conjunto de
todos los seres vivos que hay en
nuestro planeta.
• ¿Qué elementos identificas en la imagen?
• ¿Cómo reconoces si alguno de esos elementos es un ser vivo?
• ¿Cuáles son las diferencias que notas entre los seres vivos que se aprecian
en la imagen?
• ¿Es posible que haya algún ser vivo que no puedas ver a simple vista? ¿Cómo
lo comprobarías?
• ¿Qué relación hay entre los seres vivos y la biodiversidad?
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Desarrollo
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En ocasiones es fácil reconocer que algo está vivo porque se mueve, emite sonidos,
se alimenta o se reproduce. Pero en otros casos no es tan fácil reconocerlo, pues
no todo lo que se mueve o emite sonidos, por ejemplo, tiene vida.
Los seres vivos se estudian comparando tanto las características que compartimos
como las que nos hacen diferentes. Así, se ha llegado a la conclusión de que, a pesar de las diferencias, todos los seres vivos respiramos, nos nutrimos y la mayoría
tenemos la capacidad de reproducción. Estas funciones se conocen como vitales
y los distintos seres vivos las realizan de diversas maneras.
También son características comunes a todos los seres vivos el estar constituidos
por células y tener capacidad de respuesta al ambiente, como al sonido o a la luz;
otra característica común es la adaptación y, por tanto, la evolución.
N
Características comunes de los seres vivos
M
En acción
O
Reflexiona y responde
PR
1. Con base en la información del texto contesta:
• ¿Reconoces en ti mismo las características descritas?¿Cuáles?
• ¿Y cuáles características reconoces en otros seres vivos?
Euglena. Organismo
unicelular que
produce su propio
alimento.
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Organización celular
Glosario
Protozoarios.
Microorganismos
unicelulares; la
mayoría no puede
producir su alimento.
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Seres vivos tan distintos como un pino, un elefante, una tortuga, un coral y tú tienen
en común estar formados por células. Al verlos con el microscopio se ha comprobado que todos tienen la misma estructura básica: la célula (figura 1.2 a y b). La célula
se define como la unidad de vida más pequeña que cumple diversas funciones y, en
general, tiene la capacidad de dividirse y formar nuevas células. Las células presentan
una membrana que las rodea y
limita; la mayoría tiene núcleo
membrana
y citoplasma, el cual da soporte al núcleo y a otras estructuras. Una célula puecitoplasma
de constituir por sí misma
un organismo completo, es
núcleo
decir, hay seres vivos formados por una sola célula
(unicelulares), como la Euglena
a)
(figura 1.2 c) y las amebas, que son
protozoarios, y las bacterias. Los seres vivos pluricelulares están formados por muchas células, por
ejemplo, los seres humanos y otros animales, las
plantas y la mayoría de los hongos.
Figura 1.2 La célula es la unidad elemental de todo ser vivo.
Imágenes vistas al microscopio de a) células de cebolla, b) células
humanas de la mucosa bucal, c) Euglena. Observa la gran diversidad
de formas celulares.
b)
c)
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Secuencia
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El valor de la biodiversidad
Capacidad de respuesta al ambiente
En acción
Reflexiona e investiga
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1. Responde.
• ¿Qué ocurre cuando observas o hueles un alimento que te gusta mucho?
• ¿Qué órganos del cuerpo captan información del
exterior?
• ¿De qué otras maneras reaccionamos ante los estímulos del ambiente?
2. Consigan una lámpara de mano (de baja intensidad)
y diríjanla unos instantes hacia la retina de algunos
de sus compañeros. Luego contesten:
• ¿Qué sucede cuando las células de la retina del ojo
humano son estimuladas con la luz?
Figura 1.3 Como forma de defensa,
el pez globo reacciona aumentando
su tamaño ante el ataque de
algún depredador.
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Comenten sus respuestas con los compañeros del grupo y con su maestro.
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Todos los seres vivos responden a diferentes estímulos del ambiente, por ejemplo, la Euglena reacciona a la luz acercándose
a ella.
Los animales complejos, como el ser humano, tienen células especializadas que reaccionan ante otros estímulos; por
ejemplo, el ser humano reacciona ante el calor y el frío. Sólo
piensa qué pasa con tu piel cuando tienes mucho frío o mucho calor, o tu reacción ante una luz muy intensa o un ruido
inesperado. A esta característica se le llama respuesta a los
estímulos o capacidad de respuesta al ambiente (figura 1.3).
Figura 1.4 Los osos polares y los zorros del ártico
están adaptados para soportar temperaturas bajas.
Adaptación
Los seres vivos están adaptados a las condiciones del ambiente debido a cambios evolutivos. Esto ha permitido su supervivencia y reproducción; pero cuando las condiciones cambian
y no son favorables, algunas especies se pueden extinguir.
Una adaptación hace que un ser vivo esté
más capacitado para sobrevivir en cierto ambiente, como el color blanco
de algunos animales (figura 1.4). La
adaptación está relacionada con
la diversidad de seres vivos, pues
las distintas formas de vida presentan diferentes adaptaciones;
además, las adaptaciones reflejan
la variedad de ambientes en los que
se desarrollan.
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Secuencia
El valor de la biodiversidad
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Como todos los seres vivos, los animales también presentan
adaptaciones (figura 1.5); por ejemplo, además de plumas y
alas, las aves tienen huesos ligeros que facilitan el vuelo, sus
patas les permiten nadar, caminar o atrapar presas. También
tienen una gran diversidad de picos relacionados con su forma
de alimentación; así, las águilas y los halcones usan sus picos
para desgarrar, los pericos rompen frutos y semillas, y los pájaros carpinteros, con sus picos finos y alargados pueden buscar
insectos y larvas en las cortezas de los árboles.
Los pingüinos son aves incapaces de volar pero sus alas y
patas modificadas les permiten nadar y su cuerpo, además,
está rodeado por una capa de grasa que les permite soportar
el frío.
Entre las plantas, las cactáceas son características de México
y están adaptadas a la vida en el desierto (figura 1.6); sus gruesos
tallos almacenan agua y tienen espinas en lugar de hojas para
evitar la pérdida de agua por transpiración. Otras plantas sólo
sobreviven donde hay abundante agua; por ejemplo, las que
habitan las selvas, como el palo blanco y el musgo.
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Nutrición
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La nutrición es el proceso mediante el cual los seres vivos se
alimentan y asimilan los nutrimentos y obtienen así la energía
necesaria para llevar a cabo sus funciones vitales y las sustancias necesarias para su crecimiento y desarrollo.
Algunos seres vivos producen sus
propias sustancias nutritivas (autótrofos), como las plantas, las algas y
las cianobacterias o bacterias azules;
los demás se alimentan de otros seres
vivos (heterótrofos), por ejemplo, los
hongos y los animales, incluyendo
los seres humanos. Los heterótrofos
no podemos producir nuestros alimentos y por eso nos alimentamos
de plantas y de otros animales.
Los distintos seres vivos se valen
de diferentes estrategias para nutrirse: algunos toman el néctar de las flores, como los
colibríes; otros tienen estrategias de cacería muy
elaboradas, como los lobos; algunas aves pescan y ciertas especies de murciélagos se alimentan de néctar (figura 1.7); los hongos se
nutren de plantas y animales muertos y los
descomponen en sustancias más simples.
Los animales, incluyendo al ser humano, obtienen del alimento las sustancias nutritivas y la
energía necesarias para mantenerse vivos; estos
procesos de nutrición se estudiarán con mayor detalle en el bloque 2 de este libro.
Figura 1.5 Todos los seres vivos están adaptados
a su ambiente; la forma hidrodinámica de los
tiburones les permite desplazarse con rapidez
en el agua, y el color y la forma de la Mantis
religiosa ayuda a que pase inadvertida para sus
depredadores y sus presas.
Glosario
Energía.
Capacidad para
realizar una
función.Tiene
múltiples formas
y se puede
transformar de una
a otra, por ejemplo
energía, luminosa
en energía eléctrica
o calorífica.
Figura 1.6 Los cactus
han desarrollado
adaptaciones que les
permiten vivir en zonas
desérticas.
Figura 1.7 Los
murciélagos nectívoros
se alimentan del
néctar de las flores
que abren de noche,
en especial en los
desiertos.
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Secuencia
1
El valor de la biodiversidad
Respiración
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Reproducción
Glosario
Difusión. Es el paso de una sustancia
de donde se encuentra más concentrada
a donde está menos concentrada.
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Especie. Grupo de individuos semejantes que
pueden reproducirse entre sí, y cuya descendencia
también se puede reproducir.
Como parte de su ciclo de vida, los seres vivos nacen, se
desarrollan, se pueden reproducir y mueren. La reproducción es la capacidad de dar origen a otros seres semejantes, lo que permite mantener la especie (figura 1.9).
La manera en que se reproducen los seres vivos puede
ser sexual o asexual; en la primera es necesario que haya
dos seres vivos para llevar a cabo la fecundación, mientras que en la segunda sólo es necesario uno.
El tiempo que tarda en desarrollarse un ser vivo es diferente para cada especie; por ejemplo, antes de nacer, un ser
humano tarda aproximadamente 9 meses en desarrollarse
dentro de la madre, un elefante 18 meses, una bacteria
se divide en algunos minutos y un ave se desarrolla en el
interior del huevo en 30 días en promedio.
Durante la reproducción las características se transmiten de padres a hijos en todos los organismos, aun los
que están constituidos por una sola célula.
La información hereditaria es muy importante en la
evolución de las especies y en los procesos de adaptación de los seres vivos. En el bloque 4 estudiarás con
detalle la diversidad que también hay en la reproducción
de los seres vivos.
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Figura 1.8 Los animales acuáticos
respiran el oxígeno disuelto en
el agua; en cambio, los animales
terrestres respiramos oxígeno del
aire. Esto explica el equipo que
necesita el buzo de la figura 1.1.
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Existen dos procesos relacionados con la respiración: el primero consiste en un intercambio de gases en el cual los organismos aerobios
(que necesitan oxígeno y que son la mayoría) introducen oxígeno al
cuerpo y expulsan dióxido de carbono, como tú lo haces (figura 1.8).
En cambio, en la respiración celular, que ocurre en el interior
de las células, el oxígeno es utilizado en un proceso para obtener
la energía que contienen los nutrimentos. Los seres unicelulares,
como la Euglena y algunas bacterias, captan el oxígeno del medio
por difusión: el oxígeno atraviesa su membrana celular; mientras
que ciertos gusanos y anfibios lo hacen a través de su piel. Los seres
vivos más complejos tienen estructuras respiratorias que realizan el
intercambio gaseoso (como veremos en el bloque 3); es el caso de
muchos animales terrestres, entre ellos los seres humanos.
Por otra parte, los seres vivos anaerobios no necesitan del oxígeno
para llevar a cabo su respiración. Algunos de estos organismos respiran
en presencia de azufre o CO2 como es el caso de muchas bacterias.
En el bloque 3 se verán otros aspectos de la respiración.
M
Figura 1.9 Las tortugas depositan aproximadamente 100
huevos. De las pequeñas tortugas que se desarrollan,
menos de 10 llegan a la etapa adulta.
En acción
Explica
Elabora un texto en el que expliques por qué la nutrición, la respiración y la reproducción
son funciones vitales. Al final coméntalo con tus compañeros, lleguen a un acuerdo y valídenlo
con su maestro.
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El valor de la biodiversidad
Secuencia
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¿Qué es la biodiversidad?
Busca en...
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http://www.
edutics.mx/Z4p
Información sobre
biodiversidad.
Consultada el día 3
de octubre de 2011.
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Tanto las funciones vitales como el resto de las características que revisaste, identifican
a los seres vivos. En nuestro planeta conviven millones de especies de animales, plantas, bacterias, hongos y protozoarios que interactúan entre ellos y con el ambiente.
El conjunto de todos estos seres vivos se llama biodiversidad o diversidad biológica
(figura 1.10). Se sabe que la existencia de la vida en la Tierra depende de la biodiversidad,
porque la mayoría de los seres vivos dependemos de otros seres vivos. Por ejemplo,
muchas especies necesitamos el oxígeno que producen las plantas y las algas.
Todas las características que has estudiado ayudan a científicos de diversas áreas
a clasificar la biodiversidad con la finalidad de conocer cuántas especies existen, cuál
es la función de cada una en el ambiente donde viven, cuáles usa el ser humano
como recursos y cuáles necesitan atención especial para evitar su extinción.
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Figura 1.10 El concepto de biodiversidad hace referencia al total de especies que habitan la Tierra tanto
en los ecosistemas terrestres como en los acuáticos.
Investiga
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En acción
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1. Investiga la manera en la que obtienen su alimento, su forma de reproducción, cómo respiran y el medio en el que habitan los seres vivos siguientes: una bacteria, un insecto, un hongo, un árbol y un ser humano.
• Elabora un cuadro comparativo en el que escribas las diferencias y semejanzas entre ellos.
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2. Obtengan conclusiones. Después respondan:
• ¿Cuáles características comparten los animales y qué los diferencia de
plantas y hongos?
• ¿En qué son semejantes las bacterias del resto de los organismos que
compararon?
• ¿Cuáles características diferencian al ser humano de otras especies?
3. Todos esos organismos forman parte de la biodiversidad, ¿por qué los
seres humanos somos parte de ella? Responde en tu cuaderno y justifica
tu respuesta.
• Comparte tu reflexión con el grupo y con tu maestro. Guarda tu trabajo
en tu portafoliosde evidencias.
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Secuencia
1
El valor de la biodiversidad
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Ajolote mexicano.
La mayoria de los animales se reproduce cuando
llega a la etapa adulta. El ajolote mexicano, cuyo
nombre cientifico es Ambystoma mexicanum,
es una excepción. Este animal alcanza su madurez sexual y se reproduce sin llegar a su forma
adulta, es decir, sin transformarse en salamandra. Este fenómeno es conocido como neotenia.
Estos organismos viven en el lago de Xochimilco, y actualmente son criados en cautiverio para
favorecer su conservación, ya que la especie está
en peligro de extinción.
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Biología asombrosa
En peligro de extinción...
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En acción
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Elabora una bitácora, un diccionario científico y tu portafolios
de evidencias
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Durante el curso es importante que lleves un registro de lo que trabajes en las actividades. En la bitácora registrarás los datos de los experimentos y las actividades que realices durante el curso, así como
las respuestas que encuentres en el desarrollo de los proyectos.
Para elaborarla, consigue un cuaderno o una carpeta.
• Divídelo en dos partes: una corresponderá a la bitácora y la otra al
diccionario científico.
• Es importante que registres en la bitácora lo siguiente:
− Nombre de la actividad y fecha en que se realizó
− Descripción del proceso
− Esquemas correspondientes (en caso necesario)
− Resultados obtenidos
• Revisa periódicamente tu bitácora para darte cuenta de lo que
debes mejorar conforme avanzas. Recuerda que uno de los
propósitos de este curso es que con el tiempo mejores tu de-sempeño en relación con el logro de objetivos, el trabajo en equipo y
la comprensión de los temas.
Para elaborar tu diccionario científico:
• Escribe las letras del alfabeto, una o dos por página, para que
ahí anotes la definición de las palabras técnicas que con
consideres importantes. Esto te permitirá familiarizarte con los términos propios de la asignatura y, sobre todo, consultarlo
las veces que sea necesario para comprender el lenguaje
de la Ciencia.
En el portafolios de evidencias guardarás los trabajos que
te solicite tu maestro. También
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te servirán para confirmar tus
avances a lo largo del curso.
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El valor de la biodiversidad
Secuencia
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En acción
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1. Con lo que ahora sabes te proponemos elaborar un esquema que inicie con el texto: “Todos los seres vivos…”, donde
menciones las funciones vitales y las otras características
comunes a los seres vivos que estudiaste en esta secuencia;
incluye todos los ejemplos que conozcas o hayas estudiado.
Conserva tu trabajo en el portafolios de evidencias.
2. Reflexiona sobre la importancia del trabajo científico y escribe un texto breve sobre el impacto que tiene su labor en
tu vida.
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Generaliza y concluye
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Cierre
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Piensa y sé crítico
El ser humano utiliza muchos de los recursos naturales del
planeta para subsistir, entre ellos diversas plantas y animales.
¿Cómo piensas que debe ser el uso que hacemos de ellos?
¿Por qué?
Conéctate con...
Formación Cívica
Ahora sabes que eres parte de la
biodiversidad y que lo que la afecte también te afectará. ¿Cuál es tu
compromiso con ella?
Autoevaluación
la opción que consideres que representa tu avance y responde lo que
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Marca con una
se pide.
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De regreso al inicio
Es momento de que reflexiones sobre las preguntas del inicio
de esta secuencia. Responde en tu bitácora lo siguiente.
• ¿Qué tienes en común con el resto de los seres vivos?
• Menciona algunas de las diferencias entre tú y otras especies.
• ¿Por qué es importante conocer la biodiversidad?
• Analiza y reflexiona por qué eres parte de la biodiversidad.
Sí
No
¿Por qué?
¿Qué me falta?
AT
¿Qué evalúo?
M
1. Me reconozco como parte
de la biodiversidad.
2. Comparo mis características
con las de otros seres vivos.
3. Identifico algunas características
que comparto con todos los
seres vivos.
4. Identifico que tengo diferencias
con otras especies.
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Secuencia
2
Aprendizaje esperado: Representa la dinámica general de los ecosistemas considerando su participación en
el intercambio de materia y energía en las redes alimentarias y en los ciclos del agua y del carbono.
Representación de la participación humana
en la dinámica de los ecosistemas
Situación inicial
Lee el siguiente texto y reflexiona acerca de las preguntas.
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El lobo gris mexicano es una especie que se distribuía desde Arizona y Nuevo México, en Estados Unidos de América, hasta Sonora y Durango en México.
El lobo es un animal carnívoro que se alimenta principalmente de pequeños
roedores, conejos, ciervos y hasta de carroña (restos de animales muertos); sin embargo, los ganaderos del norte de México empezaron a cazarlos, porque afirmaban
que mataban al ganado ocasionándoles pérdidas económicas, lo que provocó que
desapareciera de tierras mexicanas durante la década de 1970. En la actualidad
existen aproximadamente 260 ejemplares silvestres que habitan en Estados Unidos,
donde se implementó un programa de reproducción para recuperar sus poblaciones
y reintroducirlo al ambiente. Lo mismo se hace en México en diversos zoológicos.
¿Cuáles piensas que puedan ser las consecuencias de la desaparición del lobo gris
de los ecosistemas mexicanos?
M
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Figura 1.11
Lobo gris
mexicano.
• ¿Qué importancia tiene este tipo de programas para la conservación de la biodiversidad?
• ¿Qué crees que ocurrió con los animales de los cuales se alimentaba el lobo
gris mexicano?
• ¿Por qué son importantes el agua y el carbono para los seres vivos?
Desarrollo
Dinámica de los ecosistemas
En la naturaleza todos los seres vivos conviven entre sí, unos dependen de otros para
subsistir y se relacionan de alguna manera con el ambiente. Al conjunto de estas relaciones que ocurren en un espacio geográfico determinado se le llama ecosistema.
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Toma nota
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Investiga la definición de
composta y escríbela en tu
diccionario científico.
Cadenas y redes alimentarias
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En un ecosistema hay tanto seres vivos (llamados factores bióticos)
como todos aquellos componentes físicos propios del espacio que ocupa
el ecosistema, por ejemplo, agua, temperatura y cantidad de radiación
solar, rocas y suelo entre otros; (llamados en conjunto factores abióticos).
Como viste en la secuencia anterior, la energía le permite a los seres
vivos llevar a cabo todas sus funciones, como respirar, nutrirse, reproducirse o moverse, y los seres vivos la obtienen de otros seres vivos o de
algún factor abiótico, como la radiación solar.
En los ecosistemas ocurren flujos de energía y de materia entre los
componentes bióticos y abióticos. La energía fluye cuando los organismos fotosintéticos, como las plantas verdes, “capturan” la energía solar
para producir los nutrimentos que ellas mismas y otros organismos utilizarán. La materia (los nutrimentos) también fluye entre los organismos.
Los organismos utilizan los nutrimentos para regenerar sus células, o
bien, para generar nuevas.
En cualquier ecosistema hay transferencia de materia y de energía: en
un bosque, una laguna, un desierto o una selva; también hay transferencia
de materia y energía en un acuario, un terrario y una pila de composta,
que constituyen modelos de ecosistemas. Un modelo es una representación física o conceptual de objetos o fenómenos reales. En la siguiente
actividad harás un modelo.
Glosario
Niveles tróficos. Posiciones que
ocupan los organismos en una
red alimentaria.
Fitoplancton. Algas y bacterias
fotosintéticas que viven en
el agua, producen su propio
alimento y son la base de las
redes alimentarias acuáticas.
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Los alimentos proporcionan la materia y la energía que los seres vivos necesitan para realizar sus funciones vitales. En los ecosistemas algunos organismos se alimentan de otros, y forman así las cadenas alimentarias o tróficas.
Una cadena alimentaria es un modelo que los científicos usan para
mostrar cómo fluyen la materia y la energía a través de un ecosistema.
En los ecosistemas las cadenas alimentarias se interconectan y forman
lo que se conoce como red alimentaria.
Una red o trama alimentaria es un modelo más aproximado a la realidad, pues muchos animales se alimentan de más de una especie. Por
ejemplo, algunos animales como osos, ratas, mapaches y los seres humanos son omnívoros y actúan en distintos momentos como consumidores primarios, secundarios y a veces terciarios, de manera que ocupan
distintos niveles tróficos dependiendo de qué se alimenten.
De acuerdo con el modo de obtener su alimento, los seres vivos de un
ecosistema se clasifican en tres niveles tróficos:
• Productores: son organismos autótrofos, por ejemplo, las plantas y el
fitoplancton, que producen alimentos a partir de dióxido de carbono
(CO2), agua y sales minerales utilizando energía solar.
• Consumidores: son animales herbívoros (llamados consumidores
primarios), que se alimentan de plantas; carnívoros (llamados consumidores secundarios), que se alimentan de consumidores primarios.
También están los carroñeros (consumidores terciarios), que se alimentan de animales muertos o restos de ellos.
• Descomponedores: son microorganismos que transforman la materia
de los animales muertos y los restos de plantas en sustancias simples
que se reincorporan al suelo y que las plantas utilizan para elaborar
sus alimentos.
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Secuencia
El valor de la biodiversidad
2
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Figura 1.12 De un nivel
trófico inferior a uno superior se
pierde energía; es por eso que un
ecosistema puede mantener menos
carnívoros que herbívoros.
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OM
Herbívoros
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PO
NE
DO
RE
S
Carnívoros
En las redes alimentarias la energía entra en el ecosistema como energía luminosa (radiación solar) a
Consumidores
través de las plantas. Al ser consumidas por otros
terciarios
organismos, esta energía se transforma y una parte se pierde en forma de calor, de manera que la
cantidad de energía que pasa al siguiente nivel
Consumidores
es menor (figura 1.12).
secundarios
Aunque en un ecosistema las diferentes
especies obtienen sus nutrimentos de
otras, tiende a mantenerse un equilibrio
Consumidores
primarios
de manera natural, es decir, el número de individuos de cada especie
permanece constante.
Productores
Sin embargo, un cambio en la
(autótrofos)
cantidad de individuos de una especie puede afectar la dinámica
de todo el ecosistema. Por ejemplo, si disminuyera el número de carnívoros, la cantidad de herbívoros de
los que se alimentan se incrementaría significativamente y las plantas no
serían suficientes para alimentarlos a todos.
En acción
Observa y deduce
M
AT
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IA
L
D
E
1. Observa el esquema de la red alimentaria,
analízala y haz lo que se pide.
a) Describe por escrito lo que ocurriría
en la red trófica si desapareciera el
lobo.
b) Haz lo mismo para el conejo y los
descomponedores.
2. Intercambia tus respuestas con tus
compañeros de grupo.
3. Reflexiona con tus compañeros sobre
la importancia de conservar todos los
factores bióticos y abióticos de los ecosistemas.
Glosario
Elemento químico. Sustancia
que no puede separarse en
otras más simples. Por ejemplo:
hierro, oro, plata y oxígeno.
La combinación entre los
elementos químicos forma
todas las sustancias que existen.
Los ecosistemas y los ciclos del agua y del carbono
Como pudiste observar al estudiar las redes alimentarias, en la naturaleza
hay un movimiento continuo de materia y de energía. El carbono, el nitrógeno, el fósforo y otros elementos químicos se reciclan entre el medio
y los seres vivos. La reserva más importante de carbono y nitrógeno es la
atmósfera; estos elementos circulan entre los seres vivos y vuelven
a las fuentes originales a través de ciclos.
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Secuencia
El valor de la biodiversidad
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Ciclo del agua
El agua no es un nutrimento, pero es uno de los componentes abióticos
Busca en...
de mayor importancia en los ecosistemas, porque sin ella es imposible
http://www.edutics.mx/Z4o
la vida. Además, tiene una importante función en la regulación de la
información general acerca
temperatura de nuestro planeta.
del ciclo del agua, también
En la naturaleza el agua está en constante movimiento: pasa de unos
denominado ciclo hidrológico.
lugares a otros del planeta en un interminable ciclo (figura 1.13).
• El paso del agua de mares, lagos y ríos a la atmósfera se debe al fenómeno de evaporación por efecto del aumento de temperatura
debido a la radiación solar. También se
evapora el agua que liberan las plantas y
Condensación
los animales al transpirar, como hacemos
los seres humanos, así que también forLluvia
(precipitación)
mamos parte del ciclo del agua.
• En la atmósfera, el vapor del agua se enfría y se condensa formando gotas de
Evaporación
agua; cuando éstas aumentan de tamaño
se precipitan en forma de lluvia, nieve o
granizo sobre la superficie terrestre.
Escurrimientos
• El agua se mueve por la pendiente de los
terrenos y forma ríos, arroyos, lagos y laNivel de agua
gunas; otra parte se filtra en el suelo y
forma depósitos, que son una fuente adicional de agua potable. El agua que permanece en la superficie (en las plantas,
animales y los cuerpos de agua) reinicia
el ciclo, el cual no se ha detenido en ningún momento de la historia del planeta. Figura 1.13 Mediante la evaporación, condensación y precipitación,
el agua se recicla constantemente en el planeta.
IA
L
El ser humano toma el agua de ríos y lagos o perfora pozos para extraerla del subsuelo. Esta agua se usa para muchas actividades cotidianas, industriales y muchas más;
sin embargo, el agua que regresamos al ambiente puede estar contaminada con otras
sustancias, por ejemplo, jabón, lo cual no
permite que sea nuevamente utilizada sin un
tratamiento para eliminar los contaminantes.
ER
CO2 en la
atmósfera
CO2 disuelto
en el océano
AT
M
Ciclo del carbono
El carbono es un elemento que forma parte de
todas las células, los órganos y sistemas
de los seres vivos, de los combustibles fósiles y de la atmósfera. Al igual que el agua,
el carbono forma parte de un ciclo (figura
1.14). El dióxido de carbono (formado por
carbono y oxígeno) es muy importante para
la regulación del clima del planeta y para la
subsistencia de los seres vivos. Gran parte
del CO2 se encuentra en la atmósfera.
Quema de
combustibles fósiles
Respiración
Incendios
Consumidores
Descomponedores
Desechos
(cadáveres)
Productores
Figura 1.14 Representación del ciclo del carbono.
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Secuencia
El valor de la biodiversidad
2
Busca en...
http://www.edutics.mx/Z3Z
información adicional acerca del
ciclo del carbono.
• En los ecosistemas terrestres, el dióxido de carbono de la atmósfera
entra en tallos y hojas de las plantas, las cuales lo usan como fuente
de carbono para elaborar su alimento, mediante el proceso de la fotosíntesis. Las plantas respiran oxígeno y desprenden a la atmósfera
dióxido de carbono, como lo hacemos los otros seres vivos aerobios.
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Al consumir plantas, los herbívoros incorporan sustancias con carbono a
su cuerpo; cuando los carnívoros se alimentan de los herbívoros también
incorporan carbono a su organismo. Los descomponedores se encargan
de reintegrar el carbono de todos estos organismos al medio.
• Parte del CO2 de la atmósfera se disuelve en los mares. De allí lo toman los animales marinos para formar, por ejemplo, sus caparazones
y los corales su exoesqueleto. El CO2 también se produce durante los
incendios, las erupciones volcánicas y debido a la quema de combustibles fósiles como carbón, gas y petróleo.
Modela y analiza
1. Cultivo de un terrario
O
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En acción
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Propósito
Observar la forma en que se relacionan los factores bióticos y los abióticos
en el cultivo de un terrario.
Material
Una botella de plástico grande, una navaja tipo cúter, tezontle, tierra de jardín, 2 o 3 plantas pequeñas (crotón, hiedra rastrera, madreperla), rocas pequeñas, cochinillas y agua.
Procedimiento
• Con mucho cuidado haz con el cúter un orificio en la parte lateral de la
botella; cuida que sea lo suficientemente grande para introducir las
plantas que vas a sembrar. Coloca la botella en posición horizontal y cubre el fondo
con 2 cm de tezontle y después hasta una tercera parte
con tierra.
• Siembra con cuidado las plantas y luego introduce las cochinillas. Riega tu terrario una vez
cada tercer día.
• Coloca tu terrario en un lugar
donde reciba luz solar y déjalo ahí durante varias horas. Observa lo que
ocurre en tu terrario durante cinco días y escribe tus observaciones en la
bitácora.
Analiza y responde en tu bitácora
• Clasifica los elementos de tu terrario como bióticos o abióticos.
• Investiga de qué se alimentan las cochinillas.
• ¿En tu terrario se puede establecer una cadena alimentaria? Descríbela.
• ¿Qué ocurriría en este modelo de ecosistema si alguno de los factores bióticos o abióticos desapareciera?
M
Busca en...
la página de
internet
http://www.
edutics.mx/Z4e
otras especies de
plantas aptas para
tu terrario.
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El valor de la biodiversidad
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• Observa si hay gotas de agua en las paredes de la botella. ¿Crees
que este hecho pueda equipararse con la condensación que
ocurre en el ciclo del agua? Explica tu respuesta.
• ¿Consideras que tu terrario es un buen modelo de ecosistema?
• ¿Cómo podrías mejorarlo?
• Con base en lo que sabes sobre los ciclos del agua y del carbono, elabora un escrito en el que expliques en cuál parte de
ambos ciclos participas y de qué manera. Valida tu trabajo con
tu maestro y consérvalo en tu portafolios de evidencias.
Secuencia
Cierre
O
M
O
Piensa y sé crítico
El agua que existe en el planeta es la misma que cayó en la cabeza de los
dinosaurios hace más de 65 millones de años; su cantidad no ha variado
a lo largo de la historia de la Tierra. Entonces, ¿por qué se dice en los
medios masivos de información que el agua se acaba? Escribe tu reflexión
y compártela con tu grupo.
PR
Para terminar
Después de analizar los textos de esta secuencia, en equipo elaboren un
escrito en el que muestren cómo prevenir la contaminación del agua.
ER
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E
De regreso al inicio
Con lo que ahora sabes, responde en tu bitácora:
• ¿Cuál es la importancia del flujo de materia y energía en los ecosistemas?
• ¿Cuál es la importancia de los ciclos del agua y del carbono?
• ¿Cuál es tu participación en las redes tróficas?
• ¿Qué piensas que ocurrió con las redes tróficas de los bosques de
donde desaparecieron los lobos grises? Explica en tu bitácora.
AT
Marca con una
se pide.
Autoevaluación
la opción que consideres que representa tu avance y responde lo que
¿Qué evalúo?
Sí
No
¿Por qué?
¿Qué me falta?
M
1. Identifico los elementos que forman un
ecosistema y el flujo de materia y energía
que se da en ellos.
2. Represento cadenas alimentarias o tróficas
en las que participo.
3. Identifico de qué manera formo parte del ciclo
del agua y del ciclo del carbono.
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Secuencia
3
Aprendizaje esperado: Argumenta la importancia de participar en el cuidado de la biodiversidad, con base
en el reconocimiento de las principales causas que contribuyen a su pérdida y sus consecuencias.
Valoración de la biodiversidad: causas y consecuencias
de su pérdida
Situación inicial
Lee la siguiente noticia y reflexiona.
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Figura 1.15 En los bosques de
oyamel de Michoacán, las mariposas
monarca encuentran un sitio ideal
para reproducirse.
PR
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Deslaves en el Santuario de
la mariposa monarca
El director de la Comisión Forestal de
Michoacán, Alejandro Méndez, señaló
que la deforestación por tala ilegal y legal en Angangueo contribuyó al deslave causado por las lluvias de la semana
pasada.
“En Angangueo la causa es el cambio
de uso de suelo con fines habitacionales; en varias de las laderas casi no había
árboles, porque se construyeron casas.”
Méndez admitió que “en la zona existe el problema de tala ilegal aun cuando
esta zona es reserva de la biosfera de la
mariposa monarca, donde no se permite
esta actividad”.
El director de la Comisión mencionó que en el santuario de la mariposa monarca ocurrió el deslave provocado por las lluvias que cayeron
en una zona deforestada.
Texto adaptado de
www.eluniversal.com.mx/notas/658062.html, recuperado el 1 de julio de 2011.
IA
L
Glosario
•
•
•
•
•
¿Qué ocasionó el deslave en el Santuario de la mariposa monarca?
¿Cuáles pueden ser las consecuencias de un deslave?
¿Qué podría pasar con este santuario si se continúa con la tala ilegal?
¿De qué manera podrías apoyar con el cuidado de la mariposa monarca?
¿Qué información necesitas para contribuir con el cuidado de la biodiversidad?
AT
ER
Santuario. En Biología, sitio que
se caracteriza por su riqueza en
flora y fauna, por la presencia
de especies protegidas o por
ser considerado un hábitat
protegido.
M
Desarrollo
Glosario
Paisaje. Extensión
de terreno que
asocia componentes
naturales, sociales
y económicos;
puede ser natural o
cultural.
Biodiversidad en México
Como viste en la secuencia 1, la biodiversidad es el conjunto de los seres vivos de
todas las especies; todos los ecosistemas y los paisajes que hay en ellos también
se consideran parte de la biodiversidad.
En nuestro país habitan entre 10 y 12% de las especies animales y vegetales conocidas en el mundo; por esta razón México es considerado megadiverso. La ubicación de nuestro país en el planeta, así como su complejo sistema de montañas y su
gran variedad de climas, son algunas de las razones de su gran diversidad biológica.
En las imágenes se muestran algunas especies mexicanas que son representativas
de nuestra biodiversidad (figuras 1.16 a 1.18).
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b)
a)
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Figura 1.16 Gran diversidad de peces, reptiles y mamíferos habitan en nuestro territorio. a) Ajolote. b) Saraguato. c) Jaguar.
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Figura 1.17 México cuenta con gran
diversidad de plantas; algunas son propias
de nuestro país. Éste es un ejemplo de la
flora del desierto de Sonora.
Figura 1.18 Oaxaca, Chiapas, Quintana
Roo, Puebla y Veracruz tienen gran
riqueza de aves. En la imagen, pelícanos.
ER
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E
En las siguientes imágenes puedes observar algunos de los diversos ecosistemas
que existen en México (figura 1.19).
b)
c)
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a)
M
Figura 1.19 a) Región selvática de Oaxaca. b) Pastizales de la región central de nuestro país. c) El manglar de La Manzanilla, en Jalisco,
alberga cientos de especies de aves, entre ellas algunas migratorias.
En acción
Investiga y comunica
1. En equipo investiguen cuáles son algunas de las especies en peligro de
extinción de nuestro país y elijan una.
2. Investiguen cuáles son la causas por las que está en peligro de extinción.
3. Compartan sus resultados con el grupo, y entre todos propongan medidas
que ustedes puedan aplicar para protegerlas.
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Secuencia
El valor de la biodiversidad
3
Causas de la pérdida de biodiversidad
De acuerdo con estudios de la Organización de las Naciones Unidas (ONU), la biodiversidad en el mundo, incluido México, está amenazada por diversas actividades
la página
humanas; algunas –de hecho– han puesto a varias especies, tanto animales
electrónica
como vegetales, en amenaza y en peligro de extinción.
de Semarnat,
El aumento de la población en el mundo ha generado la necesidad de crear cada
donde puedes
encontrar noticias
vez más construcciones y desarrollar procesos industriales para la producción maambientales de
siva de bienes de consumo.
México:
La densidad y distribución poblacional, además de nuestro estilo de vida, amehttp://www.
nazan
la biodiversidad, en particular por:
edutics.mx/Z4n
• la pérdida de hábitats. Una de las principales causas es la tala de selvas y bosques para crear zonas para la ganadería y la agricultura, así como para obtener
madera. La tala puede ser legal o ilegal, como en el caso del Santuario de la mariposa monarca .También se talan muchas selvas y bosques para construir viviendas, carreteras y plantas generadoras de energía eléctrica como las hidroeléctricas (figura 1.20).
Glosario
• Sobreexplotación de especies. La explotación de especies es legal, pero la sobreexplotación siempre es ilegal; ésta ocurre cuando se usan o consumen más
Hábitat. En los
ecosistemas,
individuos de una especie de los que se pueden reproducir; por ejemplo, la pesca
lugar que brinda
de camarón y el tráfico de animales para su venta como mascotas o consumo.
las condiciones
•
Introducción de especies no nativas o propias de un ecosistema. Muchas de espropicias para que
tas especies no tienen un depredador natural y su población puede crecer mucho
habite una especie.
y, por tanto, ocupar el hábitat de las especies nativas y provocar que disminuyan
los recursos alimentarios. Por ejemplo, la tilapia es un pez africano que se introdujo en algunos lagos de nuestro país; esta especie se alimenta de los huevecillos
de algunas especies de peces nativas de esos lagos, lo cual provocó su extinción.
• Contaminación del agua, del suelo y
del aire. La industria, el transporte, así
como la basura generada por los seres
humanos son las principales causas de
la contaminación y de la consecuente pérdida de biodiversidad en estos
lugares.
• Cambio climático. El aumento de la
temperatura del planeta, generado por
algunas actividades humanas, amenaza la biodiversidad y su distribución; si
se alejan de su hábitat natural, en ocasiones los seres vivos no encuentran
alimento ni las mejores condiciones
para vivir y reproducirse.
Figura 1.20 En la imagen se aprecian grandes extensiones de bosques que han
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Busca en...
sido talados.
En acción
Investiga y generaliza
Con la información que hasta ahora revisaron, en equipo hagan una lista de las posibles consecuencias que puede tener la pérdida de alguna de las especies que investigaron en la actividad
anterior; consideren la red trófica a la que pertenece.
40
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Secuencia
El valor de la biodiversidad
3
Consecuencias de la pérdida de biodiversidad
Glosario
N
Plaga. Llegada
masiva y repentina
de una especie, que
causa graves daños
a poblaciones
animales o
vegetales.
Mantos acuíferos.
Lugares en el
subsuelo donde
se almacena agua.
PR
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Algunos de los ecosistemas más importantes para la biodiversidad son los grandes
bosques, las selvas, los arrecifes de coral y los manglares. Los bosques y las selvas
cumplen funciones muy importantes, por lo que su pérdida tiene graves consecuencias para las poblaciones humanas y para las demás especies:
• Son hogar de una gran variedad de especies animales, vegetales, de hongos y de
bacterias. La pérdida de una especie altera las redes tróficas; por ejemplo, si un
herbívoro desaparece, las poblaciones de la planta de la cual se alimenta crecen
y pueden convertirse en una plaga.
• Las plantas absorben y aprovechan el CO2 y la luz solar para producir su alimento
por medio de la fotosíntesis; en este proceso producen una gran cantidad de
oxígeno. Su pérdida, entre otras consecuencias, propicia el aumento de CO2 en
la atmósfera y un aumento en la temperatura del planeta.
• Los suelos de los bosques permiten que el agua se filtre hacia los mantos acuíferos y las plantas liberan agua al ambiente en forma de vapor. Si los mantos
acuíferos no se recargan, el agua disponible para consumo humano disminuye.
• Al filtrar y retener el agua, los bosques evitan que el suelo pierda humedad y se
erosione. Si los suelos se erosionan, pierden su fertilidad, y los agricultores tienden a abandonarlos; de este modo se generan amplias zonas áridas, y aunque los
suelos dañados pueden recuperarse, es un proceso largo y complejo que muchas
veces necesita la participación humana.
• Cuando el suelo de una ladera talada se erosiona por la ausencia de vegetación,
el arrastre de agua que provocan las lluvias muy intensas puede causar deslaves,
como el que se describe al inicio de esta secuencia.
AT
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E
Los arrecifes de coral son uno
de los ecosistemas marinos más
biodiversos y sitios de reproducción de distintas especies; y los
manglares (figura 1.21) son hábitat de reproducción de especies
terrestres y acuáticas; además,
protegen las costas de fenómenos naturales como los huracanes. El deterioro y la pérdida
de estos y otros ecosistemas,
y de las especies que los habitan, ponen en riesgo la subsistencia de todos los seres vivos.
Erosión. Desgaste
del suelo debido
al arrastre de sus
componentes
hacia otro lugar.
Busca en...
la siguiente página
un video sobre un
grupo de mujeres
que se organizó
para recuperar un
suelo erosionado
http://www.
edutics.mx/Z4h
Figura 1.21 Los
manglares son el
refugio de una gran
variedad de especies
acuáticas, muchas
de ellas pasan su
etapa juvenil en
estos lugares, cuyas
aguas son ricas en
nutrimentos.
M
En acción
Observa y reflexiona
1. Observa de nuevo las imágenes de la página 39 y comenta con tus compañeros.
• ¿Qué beneficios te proporciona la belleza de los paisajes?
2. Nuestra identidad cultural y social, así como nuestra historia, están relacionadas con nuestro
entorno biológico. Responde.
• ¿Qué plantas y animales están representados en nuestra bandera, en esculturas y otras imágenes que nos definen como cultura?
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Secuencia
3
El valor de la biodiversidad
¿Cómo participar en la conservación de los ecosistemas?
En acción
Reflexiona y haz propuestas
C
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N
1. Organízate en un equipo y comenten qué pueden hacer para participar en el cuidado de la
biodiversidad.
• Para cada acción que propongan, argumenten la razón de llevarla a cabo con base en lo que
saben ahora de las causas y las consecuencias de la pérdida de biodiversidad.
2. Comuniquen sus ideas al grupo y, entre todos, escriban una lista en el pizarrón.
PR
Usar responsablemente el agua.
No comprar especies silvestres.
No consumir papel en exceso.
No arrojar basura al mar, ríos, lagos, lagunas o depósitos de
agua potable.
• Consumir de manera responsable, es decir, sólo lo necesario.
• Participar en campañas de reforestación y preservación de los ecosistemas (figura 1.22).
D
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•
•
•
•
IA
L
Figura 1.22 Aunque parezca algo
muy simple, reforestar contribuye
a solucionar algunos problemas
ambientales, como la erosión
de suelos.
O
M
O
La educación ambiental para la sustentabilidad se define como el proceso
de reconocer valores y crear las competencias y las actitudes necesarias
para enfrentar los retos ambientales y encontrar soluciones. La educación para la sustentabilidad está dirigida a todas las personas que vivimos
en este país y que tenemos la responsabilidad y el compromiso de legar
un México sano, habitable y sustentable para las siguientes generaciones.
Todos los aspectos relacionados con la biodiversidad y las maneras de
protegerla son parte de la educación ambiental para la sustentabilidad.
Acciones que están a tu alcance y que seguramente conoces pero que
debes tomar en cuenta y, sobre todo, aplicar, son las siguientes:
AT
ER
En México se han implementado diversos programas para la conservación de algunas especies de animales y plantas (figura 1.23). Así se ha
logrado la protección, recuperación y reintroducción del águila real en
las zonas donde habitó originalmente. También existen programas de
protección para el jaguar y el oso negro mexicano, las tortugas marinas, los lobos marinos, los cocodrilos y los caimanes. Las cícadas y
las orquídeas son plantas que se utilizan con fines ornamentales y algunas especies están protegidas por su rareza; para otras se han propuesto
estrategias de conservación y aprovechamiento racional.
No obstante, ninguno de estos programas puede tener éxito si las
personas no evitan destruir los ecosistemas, compran animales y plantas silvestres, cazan indiscriminadamente o contaminan el entorno.
M
Figura 1.23 Los loros y pericos
conforman uno de los grupos de
aves más amenazados, por lo que
se ha combatido su comercio ilegal,
promovido la crianza en cautiverio
y la reintroducción de distintas
especies a su hábitat.
Glosario
Ecosistema fragmentado.
Ecosistema alterado debido a
construcciones y actividades
humanas que interrumpen
las interrelaciones propias
de ese ecosistema.
Aunque la pérdida de especies ocurre como un fenómeno natural, en las
últimas décadas se ha acelerado el ritmo de su extinción, debido a que
los ecosistemas se están fragmentando o desapareciendo, y numerosas
especies están en disminución. Es vital tener conciencia de las causas y
las consecuencias de la pérdida de la biodiversidad y considerar la necesidad de participar en su protección.
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El valor de la biodiversidad
En acción
Secuencia
3
Busca en...
Identifica y comunica
N
O
Cierre
C
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1. Con lo que saben ahora, propongan medidas que:
• Compensen los daños al ambiente causados por actividades
humanas.
• Favorezcan el cuidado de la biodiversidad del lugar.
2. Elaboren un folleto que puedan fotocopiar y distribuir en su
escuela. Incluyan la importancia de la belleza de los paisajes y
sus reflexiones acerca de nuestra responsabilidad con el ambiente por el hecho de vivir en un país megadiverso.
la página:
http://www.edutics.mx/Z47
información acerca del medio
ambiente y la educación
ambiental para la
sustentabilidad, además
de muchos otros recursos.
O
M
Piensa y sé crítico
La naturaleza es la fuente de sobrevivencia para todos los seres vivos.
¿Qué pasará con todos los seres vivos si los ecosistemas siguen alterándose?, ¿cómo podemos proteger a los ecosistemas y a las especies?
Marca con una
IA
L
D
E
PR
De regreso al inicio
Es momento de que reflexiones sobre las preguntas del inicio de esta
secuencia. Responde en tu bitácora:
• ¿Cuáles son algunas causas de la alteración de los ecosistemas?
• ¿Cómo puede afectar a los seres humanos la alteración de cualquier
ecosistema?, ¿cómo puede afectar a las especies que viven en él?
• ¿Por qué es importante conservar la biodiversidad?, ¿cómo puedes
participar en su cuidado?
Autoevaluación
la opción que consideres que representa tu avance y responde lo que se pide.
ER
¿Qué evalúo?
Sí
No
¿Por qué
¿Qué me falta?
1. Doy razones sobre la importancia de proteger
la biodiversidad.
AT
2. Reconozco algunas causas y consecuencias del deterioro
de los ecosistemas y la pérdida de la biodiversidad.
M
3. Propongo y aplico medidas para conservar la biodiversidad.
Pistas para mi proyecto
En esta sección, que aparece al final de algunas secuencias del libro, encontrarás preguntas que
te orientarán para llevar a cabo tus proyectos. Respóndelas con tu equipo.
• Como el resto de las especies, los seres humanos dependemos de la biodiversidad; ¿cómo
podemos aprovecharla y a la vez protegerla?
• Ahora que conoces medidas de protección de la biodiversidad, ¿cómo puedes participar en
su cuidado?
43
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Secuencia
4
Aprendizaje esperado: Identifica el registro fósil y la observación de la diversidad de características
morfológicas de las poblaciones de los seres vivos como evidencias de la evolución de la vida.
Importancia de las aportaciones
de Darwin
Situación inicial
C
IÓ
Lee el siguiente texto y reflexiona en torno a las preguntas.
N
Evidencias a partir de las cuales Darwin explicó
la evolución de la vida
PR
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Figura 1.24
Representación
del Tiktaalik.
O
M
O
En abril de 2006, la revista Nature publicó el descubrimiento
de un fósil: el Tiktaalik; propiamente es un pez con escamas
y branquias, pero tiene la cabeza aplanada y unas aletas poco
comunes. Estas aletas tienen huesos delgados que le permitían
nadar, pero también huesos interiores robustos que lo ayudaron a sostenerse, como lo hacen los animales de cuatro patas
sobre las rocas o el lodo. ¿Qué ventaja le dio esta característica
para su sobrevivencia?
Esta combinación de características sugiere que es una especie de transición entre los peces y sus descendientes vertebrados de cuatro patas,
que incluye anfibios, reptiles, aves y mamíferos, entre ellos el ser humano.
El Tiktaalik vivió en ríos poco profundos en la antigua región de masas de tierra
emergidas conocidas como Euroamérica, en la región ártica de Canadá. Los fósiles
hallados tienen 375 millones de años de antigüedad y dimensiones de entre 75 y
150 centímetros.
La disminución de los niveles de agua puso en peligro de extinción a esta especie
y sólo sobrevivieron los individuos que tenían modificaciones en sus aletas, lo cual
les permitió apoyarse en el fango y, finalmente, “caminar” entre las rocas.
El descubrimiento de este fósil es una evidencia más que apoya la teoría de la
selección natural propuesta por Charles Darwin hace más de 150 años para explicar
la evolución de las especies. ¿Cuál es la importancia de los trabajos de Darwin en la
actualidad?
M
AT
•
•
•
•
Texto adaptado de Nature 400, 764-771 (6 abril, 2006)
¿Cómo cambian los seres vivos a lo largo del tiempo?
¿Qué evidencias hay de que han ocurrido cambios en los seres vivos?
¿Qué son los fósiles?
¿Sabes por qué estás emparentado con todos los seres vivos actuales y con los
que han existido?, ¿con cuáles estás más emparentado?, ¿a cuáles te pareces más?
Desarrollo
Importancia de los fósiles
Para nosotros es natural ver un zorro, un tiburón o un rosal; pero estas especies no
siempre han existido; son el resultado de la evolución.
La idea básica de la teoría de la evolución es que los seres vivos han existido
durante miles de millones de años en nuestro planeta, algunas especies se han extinguido y otras han cambiado a lo largo del tiempo dando origen a nuevas especies.
44
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27/02/12 11:13
Muchos de estos cambios han sido registrados al estudiar los fósiles, los cuales
son restos o rastros de organismos que existieron hace miles o millones de años.
Los fósiles son evidencia de las formas de vida del pasado y una valiosa fuente de
información acerca de ellas y de los ambientes en los que vivieron.
En acción
N
Observa y analiza
Fósil de un pez encontrado en la
cantera de Tlayúa, en Tehuacán,
Puebla, en una zona rica en
minerales.
D
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Estas huellas en la localidad Pie
de Vaca, en Tehuacán, Puebla, son
evidencia del paso de diferentes
organismos que se acercaron a
la orilla de un gran lago en busca
de agua.
AT
ER
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L
Algunos seres vivos, como
insectos o arañas, quedaron
atrapados en las resinas
de los árboles. A esta resina
fosilizada se le conoce
como ámbar.
PR
O
M
O
C
IÓ
1. Organícense en equipos. Observen las siguientes fotografías de fósiles y analicen la información de cada uno. Después contesten las preguntas.
M
En la localidad de San Juan Raya, en Puebla,
pueden observarse los fósiles de unos organismos
conocidos como turritelas. Gracias al proceso
llamado petrificación, hoy podemos ver rocas
que al formarse tomaron la forma del animal.
En Alaska y Siberia se han descubierto mamuts
congelados.
congelados En 1806 se descubrió el primer
mamut que fue documentado por las
comunidades científicas.
2. Contesten:
• ¿Qué información ofrece cada uno de estos fósiles?
• ¿Qué semejanzas encuentran con seres vivos que conocen?
• Escriban un breve texto en el que expliquen por qué los fósiles son evidencias de la evolución.
45
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Secuencia
4
Importancia de las aportaciones de Darwin
¿Qué información nos dan los fósiles?
O
M
Figura 1.25 Reconstrucción de
Mycroraptor, considerado el ancestro
más cercano a las aves actuales.
C
IÓ
N
Los científicos que se dedican al estudio de los fósiles son los paleontólogos, pero también intervienen biólogos, químicos, físicos y geólogos;
entre sus actividades están determinar la antigüedad de un organismo
fosilizado y reconstruirlo, es decir, identificar de cuál organismo se trata
al intentar definir cómo era su aspecto exterior, su comportamiento, cuál
era su papel en el ecosistema y cómo eran los ecosistemas en los que
vivía. Cuando se realizan excavaciones, la profundidad donde se localizan
los fósiles da indicios de la era geológica en la que vivieron; en general,
mientras más profundo se encuentra el fósil, más antiguo es.
El estudio de los fósiles y su comparación con otros organismos antiguos y con los actuales, indica que todas las especies han surgido a
partir de otras; esto permite relacionarlas (establecer lazos de parentesco) y determinar cuáles son algunos de los ancestros (antepasados) que
pudieron dar origen a los seres vivos actuales. Por ejemplo, existe una
relación entre las aves y sus antepasados más cercanos, los dinosaurios,
como el Mycroraptor (figura 1.25).
O
Importancia de la observación y la comparación de fósiles
Glosario
El estudio de los fósiles apenas empieza cuando se descubren. Éste es un
proceso complejo, entre otras razones, porque en la mayoría de los casos
no se cuenta con el organismo completo. Los científicos observan los
nuevos hallazgos y los comparan con los fósiles que se tienen registrados y, sobre todo, con los seres vivos actuales. Cuando tienen
Busca en...
esta información, hacen una representación del organismo y
http://www.edutics.mx/Z48 un video sobre el
establecen lazos de parentesco con otros grupos (figuras 1.26
origen de los primero vertebrados terrestres
y 1.27).
que explica el origen y la evolución de las patas
Al comparar las diferencias y las semejanzas de la morfode los primeros animales.
logía de los seres vivos, los científicos buscan evidencias de la
evolución de la vida.
Acantosthega
M
AT
ER
IA
L
D
E
PR
Morfología. Características
relacionadas con la forma de los
seres vivos.
Eustenopteron
Panderichthys
Tiktaalik
Acanthostega
Tiktaalik
Eustenopteron
Figura 1.26 Evidencias de la evolución de peces a anfibios. A partir
de un ancestro se originaron diversas especies; una de ellas dio
origen a los primeros anfibios.
Figura 1.27 La modificación de las aletas de peces
observada en distintos fósiles evidencia el origen de las
extremidades de los anfibios.
46
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Importancia de las aportaciones de Darwin
4
Glosario
N
Ancestro común. Primeros
seres vivos que dieron origen
a todas las especies actuales
y extintas.
C
IÓ
Observar y comparar las características morfológicas de los organismos ayuda a reconocer el origen de la gran biodiversidad que existió, y
la que existe en el planeta, pues las similitudes en la forma reflejan un
posible ancestro común. De hecho, los científicos consideran que todos
los seres vivos que han existido y que existen actualmente derivan de un
solo ancestro, que a través del proceso de evolución dio lugar a la enorme biodiversidad que ha existido y que existe.
El fósil del Tiktaalik es una pieza fundamental para reconstruir la historia de la evolución de peces a anfibios. Si como resultado de un proceso
evolutivo las aletas de un grupo de peces no se hubieran modificado y
permitido apoyarse en el fondo de los ríos, el cambio de un ambiente
acuático a uno terrestre quizá no habría sido posible.
Secuencia
En acción
O
Investiga y compara
O
M
1. En equipo investiguen dos ejemplos de especies extintas muy parecidas a especies actuales;
por ejemplo, el Megalodon con los tiburones; o el Glyptodon con el armadillo gigante. Con la
información elaboren en su bitácora un cuadro comparativo como el siguiente.
PR
Organismo extinto
Organismo actual
Deinosuchus riograndensis.
Medía más de 12 metros.
Cocodrilo actual.
Mide hasta 6 metros.
Semejanzas
Escamas en todo el cuerpo,
cabeza triangular con dientes
largos, delgados y afilados.
Escamas en todo el cuerpo, cabeza
triangular con dientes largos,
delgados y afilados.
Otros dinosaurios.
Mamíferos, aves, reptiles y peces.
Posible alimentación
D
E
Diferencias
IA
L
2. Anoten los principales cambios que observaron.
3. Comenten sus resultados con el grupo y con su profesor.
ER
Darwin y la evolución
M
AT
El naturalista inglés Charles Darwin (1809-1882) revolucionó el pensamiento científico de su época cuando propuso una teoría sobre el
origen de las especies por medio de la selección natural. Uno de los
hechos que detonaron el surgimiento de esta teoría fue el viaje que realizó alrededor del mundo, en 1835, a bordo de un barco llamado Beagle,
durante el cual observó y recolectó miles de fósiles y de seres vivos.
Durante su viaje, en especial llamó su atención la flora y la fauna de
las islas Galápagos, archipiélago ubicado frente a las costas de Ecuador.
Y cuando recorrió Sudamérica colectó fósiles de animales, entre ellos algunos dientes de tiburón y esqueletos de enormes perezosos y roedores.
Para elaborar su teoría, que explica cómo han cambiado los seres
vivos, Darwin, además de sus propios estudios y registros, recurrió a los
antecedentes sobre evolución planteados por naturalistas destacados en
diferentes ramas científicas, entre ellos geólogos, paleontólogos, botánicos y
zoólogos, e incluso economistas, quienes, con sus ideas, publicaciones
y estudios, contribuyeron para fundamentar su teoría de la evolución.
Glosario
Naturalistas. Durante la
Antigüedad y hasta los
siglos XVIII y XIX, se conoció
así a quienes realizaban
investigaciones y elaboraban
hipótesis para explicar los
fenómenos naturales.
47
SFUBI1SB-1E12.indb 47
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Secuencia
4
Importancia de las aportaciones de Darwin
C
IÓ
N
Para explicar la teoría de la evolución por medio de la selección natural, Darwin
se centró en los siguientes puntos:
1. El registro fósil. Darwin colectó huesos fósiles de varios animales y se los envió al
paleontólogo inglés Richard Owen (1804-1892), quien le ayudó a identificarlos. Al
realizar comparaciones entre los fósiles y los organismos que se conocían en su
época, Darwin supuso que las especies que eran muy parecidas entre sí estaban
más cercanamente emparentadas y que era posible que tuvieran un ancestro
común, como el caso de los peces y los anfibios.
2. la observación de las características morfológicas de algunos seres vivos y extintos. Darwin analizó los fósiles que había colectado durante su viaje y muchos
otros que estaban en museos. Por ejemplo, Richard Owen identificó un ejemplar
como Megatherium, un perezoso gigante, y ambos coincidieron en que esta especie era muy similar al perezoso que habita hoy día en las selvas americanas
(figura 1.28).
b)
D
E
PR
O
M
O
a)
ER
IA
L
Figura 1.28 Comparación de las características
morfológicas entre el Megatherium y el perezoso actual.
a) Esqueleto del Megatherium.
b) Reconstrucción de Megatherium.
c) Perezoso actual.
2
M
AT
1
c)
3
1. Geospiza magnirostris.
3. Geospiza parvula.
4
2. Geospiza fortis.
4. Certhidea olivasea.
Figura 1.29 Dibujos de cuatro de las especies de
pinzones que Darwin observó en las islas Galápagos.
Darwin también estudió muchos organismos vivos. Por ejemplo, al realizar diversas comparaciones entre los animales de las islas Galápagos, en
especial tortugas, aves e iguanas marinas, Darwin
observó en un grupo de 14 especies de aves, llamadas pinzones (figura 1.29 y 1.30), algunas muy
parecidas entre sí.
48
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Secuencia
Importancia de las aportaciones de Darwin
O
Pinta
Genovesa
M
Manchena
Pinzón
Isabela
Tortuga
Santa Cruz
PR
Rábida
O
Santiago
Fernandina
Santa Fe
San Cristóbal
Española
IA
L
D
E
Floreana
En acción
N
C
IÓ
A Darwin le asombró que cada especie tenía un pico diferente que le permitía
comer un alimento específico: las especies con pico pequeño se alimentaban de
semillas pequeñas; las especies de pico más grande y grueso se alimentaban de semillas de mayor tamaño y dureza; por el contrario, las especies con picos pequeños
y delgados se alimentaban de insectos. Darwin observó que cada isla presentaba
diferentes tipos de semillas e insectos y que había una relación entre éstos y la forma
del pico de los pinzones que las habitaban.
Con estas y otras evidencias, Darwin ya tenía una idea de que los organismos
cambian a lo largo del tiempo, que estos cambios son muy lentos, que algunas de
las especies que él conocía no eran las mismas que existieron en el pasado y que
todos los organismos podrían tener un solo ancestro común. Pero le faltaba saber
por qué los organismos cambian y cómo lo hacían.
4
Observa y explica
M
AT
ER
El estudio y la comparación de los fósiles de homínidos (grupo de primates que incluye al ser humano y sus parientes cercanos), ayudó a reconstruir sus
características y el ambiente en el que vivieron. Esto
permitió a los científicos establecer la existencia de
varias especies de homínidos; el ser humano se originó de alguna de ellas y es la única que aún existe.
1. Observa en la imagen la forma del cráneo y de la
mandíbula de los homínidos y explica en tu bitácora la importancia de los fósiles en esta reconstrucción.
2. Valida tu trabajo con el maestro y consérvalo en el
portafolios de evidencias.
Se muestran diferentes formas de los cráneos de los
homínidos y cómo han cambiado a través del tiempo.
Figura 1.30 Darwin descubrió que
las tortugas de las diferentes islas
se distinguían por la forma y la
ornamentación de sus caparazones.
Millones
de años
0
1
Homo
sapiens
Homo
antecessor
Homo
neanderthalensis
Homo
erectus
Homo
heidelbergensis
Homo
ergaster
2
Homo
habilis
Homo
rudolfensis
Paranthropus
boisei
3
Australopithecus
afarensis
4
Ardipithecus
ramidus
Australopithecus
anamensis
5
Ancestro común
49
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Secuencia
4
Importancia de las aportaciones de Darwin
En acción
Observa, compara y analiza
ER
IA
L
D
E
PR
O
M
O
C
IÓ
N
El proceso de evolución de una especie puede ser muy drástico, y sólo al llevar a cabo muchos
estudios e investigaciones es posible descifrar cómo ocurrió.
1. De acuerdo con el aspecto físico y las extremidades y las aletas, ordena de 1 a 7 las imágenes
que sugieren la evolución de las especies que dieron origen a las ballenas actuales.
2. Compara la evolución de las patas de los animales terrestres con la de las aletas como en el
ejemplo del Tiktaalik.
AT
3. Compara tus resultados con un compañero y valida tu respuesta con el maestro.
M
El árbol de la vida
A partir de los trabajos de Darwin y de la comparación de las características morfológicas, así como del registro fósil, entre otras evidencias, los científicos han tratado
de organizar todas las especies conocidas en un “árbol de la vida”, es decir, una representación gráfica que muestra la historia evolutiva y las relaciones de parentesco
de todos los grupos de organismos que se han identificado.
Este árbol representa la gran biodiversidad de seres vivos que han habitado y
habitan nuestro planeta y sus relaciones de parentesco. Esta representación puede cambiar, porque debido a los avances tecnológicos los científicos disponen
de nuevas herramientas que les permiten conocer con mayor profundidad a los
organismos.
50
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Importancia de las aportaciones de Darwin
Eucariotas
Animales (incluido
el ser humano)
Bacterias
4
En acción
Hongos
Investiga
Espiroquetas
Entamebas
Bacterias
degradadoras de
la celulosa
Hongos
mucilaginosos
E. coli
Elige una especie de las que
investigaste en la página 47
e intenta ubicarla en el árbol de la figura 1.31. Compara tus resultados con los
integrantes de tu equipo y
valídalo con tu maestro.
Arqueobacterias
N
Plantas
Secuencia
C
IÓ
Tricomonados
Arqueobacterias
no cultivadas de
fuentes termales
y muestras marinas
Figura 1.31 Árbol que representa cómo se
organizan los seres vivos en grandes grupos
e indica que todos tenemos un ancestro
común. Darwin afirmaba que los seres
vivos representan un árbol, ramificado y de
forma irregular, pues algunas ramas se han
extinguido y otras siguen ramificándose.
Ancestro común
O
M
Organismo más
cercano a un
antepasado común
O
Bacterias verdes
no del azufre
Termófilos
PR
(Orgnismos que viven en ambientes
con altas temperaturas)
Cierre
D
E
Pensamiento crítico
A pesar de las evidencias que apoyan la idea de la evolución de las especies, algunas
personas la niegan. ¿Qué piensas al respecto?
ER
IA
L
De regreso al inicio
Es momento de reflexionar sobre las preguntas del inicio de este tema. Responde
en tu bitácora lo que se pide.
• ¿Cómo sabemos que las especies evolucionan?
• Explica por qué nos parecemos más a unas especies que a otras.
• ¿Cómo influyen los cambios evolutivos en la diversidad biológica del planeta?
AT
Marca con una
Autoevaluación
la opción que representa tu avance y responde.
¿Qué evalúo?
Sí
No
¿Por qué?
¿Qué me falta?
M
1. Reconozco que los seres vivos cambian
(evolucionan) con el tiempo.
2. Identifico que los fósiles son evidencias de
la evolución de la vida.
3. Identifico que la diversidad morfológica de los
seres vivos es una evidencia de la evolución.
4. Reconozco las aportaciones de Darwin y otros
científicos al estudio de la evolución de
los seres vivos.
51
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Secuencia
5
Aprendizaje esperado: Identifica la relación de las adaptaciones con la diversidad de características que
favorecen la sobrevivencia de los seres vivos en un ambiente determinado.
Relación entre la adaptación y la sobrevivencia
diferencial de los seres vivos
Situación inicial
Lee el texto y reflexiona sobre las preguntas.
IA
L
D
E
Figura 1.32 Tiburón
toro.
PR
O
M
O
C
IÓ
N
Bautizado por su robusta apariencia (mide
3.5 m y pesa hasta 230 kg) y su reputación de
agresivo, el tiburón toro es uno de los más
grandes y comunes en el mundo. A pesar de
ser principalmente una especie marina, la especie actual, a diferencia de su ancestro, tiene
una característica extraordinaria: sobrevivir en
aguas dulces donde otras especies de tiburones morirían. Gracias a una modificación en
su riñón, este tiburón puede nadar en aguas
con bajo contenido de sal.
El tiburón toro a menudo se encuentra en
ríos, estuarios y hasta en algunos lagos de
América Central. También se ha visto a unos
3 000 kilómetros río arriba en ríos como el
Amazonas, en Brasil, y el Mississippi, en Estados Unidos de América, donde se han encontrado crías de esta especie, lo cual
indica que se reproduce en aguas dulces.
Estos tiburones se alimentan principalmente de peces, incluidos otros tiburones,
pero son conocidos por sus ataques en contra de humanos, y se sospecha su participación en varios encuentros fatales.
Adaptado el 15 de julio de 2011 de
www.tudiscovery.com/tiburones/detalle/toro/index.shtml
ER
• ¿Cuál piensas que es la ventaja para el tiburón toro de poder vivir tanto en agua
dulce como en agua marina?
• ¿Cómo piensas que adquirió esta capacidad el tiburón toro?
• ¿Qué significa que un organismo está adaptado a su ambiente?
AT
Desarrollo
M
la idea de la selección natural
Después de su viaje en el Beagle, durante más de 20 años Darwin se dedicó a
revisar sus notas, investigar y estudiar las evidencias que tenía. Estaba convencido
de que los seres vivos cambian con el tiempo, pero no lograba entender cuál era el
mecanismo que lo hacía posible. En esa época leyó un libro publicado por el economista inglés Thomas Malthus (1766-1834), quien afirmaba que en la medida en
que la población humana aumentara, los recursos escasearían y la lucha por la vida
se intensificaría.
Basado en esos comentarios y en sus reflexiones personales, Darwin supuso
que toda población de seres vivos tiene la capacidad de producir más individuos de
los que el entorno es capaz de mantener. Sin embargo, casi siempre el número
de individuos de una población se mantiene constante; ¿por qué?
52
SFUBI1SB-1E12.indb 52
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Glosario
Reproducción diferencial. En
todas las poblaciones, algunos
organismos logran reproducirse
y otros no. Los organismos que
dejan descendencia, heredan
sus características.
N
Variaciones. Características que
diferencian a los organismos
de una misma población.
Fisiología. Funcionamiento de
los seres vivos y de cada una
de sus estructuras.
M
O
C
IÓ
Después de años de observaciones, Darwin llegó a la conclusión de
que son los factores ambientales, como la falta de alimento y de espacio,
o los depredadores, los que impiden que las poblaciones crezcan sin
control. En otras palabras, concluyó que las presiones que el ambiente
ejerce sobre las poblaciones “seleccionan” de manera natural a los individuos más aptos para sobrevivir en las condiciones de su entorno, y
que ellos son los que pueden reproducirse y heredar sus características
a sus descendientes; en otras palabras, hay una reproducción diferencial. ¡Darwin había encontrado una explicación de cómo evolucionan
las especies!
Al mecanismo por el cual las especies de seres vivos han evolucionado
a partir de un ancestro común le llamó selección natural.
Después Darwin se cuestionó qué hacía que algunos organismos de
una población sobrevivieran y otros no. Encontró una respuesta al observar las variaciones que presentan los individuos de una población: la forma del cuerpo, el color, su fisiología y su comportamiento, entre otras.
En acción
O
Analiza y concluye
ER
IA
L
D
E
PR
1. A continuación presentamos un caso hipotético para que lo analices. Observa las imágenes
y lee los textos que las acompañan. Al final contesta lo que se pide.
Uno de sus depredadores es cierta
ave que prefiere alimentarse
de los chapulines de un color.
M
AT
En un ambiente dado existe una
especie de chapulines: unos son
cafés y los otros son verdes.
Después de un tiempo, observa qué
color de chapulines predomina.
Entonces, ¿cuáles chapulines son
los preferidos por estas aves?
53
SFUBI1SB-1E12.indb 53
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Secuencia
5
Importancia de las aportaciones de Darwin
C
IÓ
N
2. Responde:
• ¿Cuáles chapulines tienen más posibilidades de sobrevivir en ese
ambiente y en esas condiciones? Explica tu respuesta.
• Si la situación siguiera igual durante un tiempo, ¿qué pasaría con los
chapulines cafés y qué pasaría con los verdes?
3. Comenta con tu equipo tus respuestas y valídalas con tu maestro.
4. Contesta lo que se pide.
• ¿Este ejemplo es un caso de selección natural? Justifica tu respuesta.
• Identifica también en este caso el factor de presión ambiental y la variación en la población de chapulines.
AT
ER
IA
L
D
E
PR
O
M
O
Siempre hay diversidad en las características de una población y algunas favorecen
a los individuos para sobrevivir; por ejemplo, ciertos linces son más veloces; algunos
osos polares tienen un pelaje más grueso, que es uno de los factores que les permiten resistir el frío; algunos peces nadan más rápido que otros. Algunos animales
se esconden mejor que otros de sus depredadores, por ejemplo, el conejo blanco
del Ártico; de hecho, muchos de los organismos que habitan las zonas polares son
blancos, característica que les ayuda a pasar inadvertidos para sus depredadores y
para sus presas si se encuentran en la nieve. (figura 1.33).
M
Figura 1.33 En la región del Ártico, conformada por varios países, la fauna está constituida por conejos,
osos polares, caribúes y diversas aves, entre otros.
Así –explicó Darwin– algunos individuos de las poblaciones poseen características
(variaciones) que les permiten sobrevivir en su ambiente, llegar a adultos y reproducirse. Los individuos que no tienen estas características mueren jóvenes sin dejar
descendencia. Los individuos que logran reproducirse, transmiten a sus descendientes
las características que les dan ventajas sobre los otros. Pero ¿cómo cambia la población de una especie con el paso del tiempo? Darwin explicó que las características
se van acumulando, porque se heredan de generación en generación.
Variación + reproducción diferencial + herencia =
evolución por selección natural
54
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Secuencia
5
Lamarck y la evolución de las especies
C
IÓ
N
El primer naturalista en proponer que los seres vivos evolucionan fue el francés Jean Baptiste Lamarck (1744-1829).
Lamarck argumentaba que, en respuesta a cambios en el ambiente, los seres vivos usan
más o dejan de usar alguna de sus extremidades u órganos y, en consecuencia, los desarrollan más (aumentan de tamaño) o dejan de desarrollarlos, disminuyen de tamaño o incluso
desaparecen. Él pensaba que estas características que adquirían por el uso y desuso, necesidad o “deseo interno”, se heredaban a los descendientes y así lo propuso en su teoría de
la herencia de los caracteres adquiridos.
Lamarck intentó explicar el mecanismo de evolución con el ejemplo de la jirafa, al sugerir que este animal había desarrollado el cuello largo porque su antepasado, parecido a un
antílope primitivo, al no encontrar más alimento en el suelo, tuvo la necesidad de estirar
cada vez más el cuello para alcanzar las hojas de los árboles y alimentarse; con eso se alargó
su cuello y heredó esta característica a sus descendientes.
En la actualidad esta teoría no es aceptada por los científicos; sin embargo, el trabajo de
Lamarck fue muy importante en su tiempo y hoy se le reconoce el mérito de haber sido el
primero en proponer la idea de la evolución de los seres vivos y un mecanismo para explicarla. Esta aportación fue muy importante para el desarrollo de la teoría planteada por Darwin.
PR
O
M
O
Historia de la ciencia
Importancia de las aportaciones de Darwin
En acción
D
E
Analiza y concluye
ER
IA
L
En el siglo XVIII, la polilla Biston betularia blanca era más abundante en los jardines de Inglaterra
que la Biston betularia negra; de día ambas se posaban en la corteza clara de los troncos de los
abedules, y la betularia negra era presa fácil de los depredadores.
A fines del siglo XVIII, cuando estaba en su apogeo la Revolución industrial, el hollín procedente
de las fábricas empezó a depositarse y acumularse en los troncos de los árboles hasta oscurecerlos por completo; después de un tiempo, ¡las polillas negras eran más abundantes que las blancas!
M
AT
1. Responde:
• ¿Éste es un ejemplo de selección natural?
Explica por qué.
• ¿En qué se parece este caso al de los chapulines que analizaste en la página 53?
• ¿En qué son diferentes?
2. Valida tus respuestas con tu maestro.
Polillas Biston betularia
sobre un tronco de abedul.
Adaptación
Las adaptaciones son cambios o modificaciones en una especie que favorecen su
sobrevivencia, y son resultado de la selección natural. Un ejemplo de adaptación
es el del conejo blanco comentado en la página 54, en el que se hace evidente que
las adaptaciones están relacionadas con el ambiente donde viven los organismos.
55
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Secuencia
5
Importancia de las aportaciones de Darwin
a)
M
O
C
IÓ
N
Las adaptaciones se manifiestan de diferentes maneras: además del color como
en el caso los conejos, pueden ser morfológicas, es decir, modificación en la forma
de partes del cuerpo, como en el caso del Tiktaalik; fisiológicas, como el caso del
tiburón toro y el de las plantas carnívoras que tienen adaptaciones morfológicas y
fisiológicas para alimentarse de insectos; o de comportamiento, como las estrategias para huir, cazar o aparearse (figura 1.34).
c)
PR
O
b)
Figura 1.34 Tres ejemplos de adaptaciones: a) La forma de los dientes del tiburón le permite atrapar a su presa de manera que no
pueda liberarse. b) Las plantas carnívoras tienen adaptaciones para nutrirse. c) El salmón nada a contracorriente para depositar sus
huevecillos en un sitio seguro; esa adaptación es de comportamiento.
IA
L
D
E
El camuflaje es un ejemplo de adaptación que muestran algunos animales que se confunden con el medio que habitan como los conejos de la página 54 y
el camaleón (figura 1.35); también es el caso de algunas mariposas y otros insectos que pasan inadvertidos en los pétalos de las flores o en los troncos de
los árboles. Otros ejemplos de adaptación se presentan en la forma en que los murciélagos atrapan
a los insectos (figura 1.36), y en la competencia por
los nutrimentos de algunas plantas (figura 1.37).
M
AT
ER
Figura 1.35 El cambio de
color en los camaleones
les permite confundirse
con el entorno, y así
les es más fácil tanto
atrapar a sus presas
como escapar de
sus depredadores.
Figura 1.36 ¿Cómo pueden los murciélagos atrapar
a los pequeños insectos de los que se alimentan?
Durante el vuelo, estos animales emiten sonidos que
se propagan hasta chocar con los insectos (o un objeto
sólido); las ondas de sonido rebotan de regreso hacia
el murciélago, indicándole dónde está su presa. A este
fenómeno se le llama ecolocalización.
Figura 1.37 La creosota, también conocida como chaparral, es un arbusto
del desierto que produce una toxina para evitar que otras plantas crezcan
cerca de ella; de esta manera reduce la competencia por el agua y por
los nutrimentos.
56
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27/02/12 11:13
Importancia de las aportaciones de Darwin
Secuencia
5
En acción
Cierre
D
E
PR
O
Piensa y sé crítico
Analiza la imagen de la derecha que muestra un
ejemplo de “selección artificial”, es decir, la selección
que hace el ser humano de organismos de una especie. A medida que han nacido generaciones resistentes
a los insecticidas, ha sido necesario producir otros.
Responde: ¿Cómo puede afectar a las poblaciones
humanas la presencia de algunos insectos resistentes a
los insecticidas?
M
O
C
IÓ
1. Lee las siguientes ideas y explica en tu bitácora por qué no son correctas.
• Los organismos mejor adaptados de una especie son los más fuertes y
grandes.
• Los seres vivos tratan de adaptarse a su ambiente mediante la selección natural.
• Los conejos blancos están mejor adaptados que los pardos.
• La evolución siempre da lugar a mejores seres vivos.
• La selección natural es un mecanismo que les da a los seres vivos lo
que necesitan.
• Comenta con el maestro tus respuestas y conserva tu trabajo en el portafolios de evidencias.
N
Investiga
AT
ER
IA
L
De regreso al inicio
Es momento de que reflexiones sobre las preguntas del
inicio de esta secuencia. Realiza en tu bitácora lo siguiente:
• Escribe un breve texto en el que expliques cuál es la
relación entre la selección natural y la adaptación.
• Menciona las ventajas para el tiburón toro de estar
adaptado a dos ambientes distintos.
M
Marca con una
Autoevaluación
la opción que consideres que representa tu avance y responde lo que se pide.
¿Qué evalúo?
Sí
No
¿Por qué?
¿Qué me falta?
1. Identifico que las características de los seres vivos les
permiten vivir en determinados ambientes.
2. Entiendo que los organismos mejor adaptados a
un ambiente tienen más probabilidad de sobrevivir
y reproducirse.
3. Identifico la relación entre las adaptaciones y la
supervivencia de los seres vivos.
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Secuencia
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Aprendizaje esperado: Identifica la importancia de la herbolaria como aportación del conocimiento
de los pueblos indígenas a la ciencia.
Interacciones entre la ciencia
y la tecnología en la satisfacción
de necesidades e intereses
Situación inicial
D
E
PR
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M
O
Observa la imagen y reflexiona sobre las preguntas.
C
IÓ
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Reconocimiento de las aportaciones de la herbolaria de México
a la ciencia y a la medicina del mundo
AT
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L
• ¿Alguna vez en tu casa te han aliviado síntomas o curado una enfermedad con
una planta medicinal? ¿Cuál?
• ¿Qué contienen tanto las plantas medicinales como los medicamentos que alivian
síntomas y curan enfermedades?
• ¿Qué diferencias y qué similitudes reconoces entre las plantas medicinales y los
medicamentos elaborados por la industria farmacéutica?
• Diversas enfermedades se han tratado durante miles de años con plantas medicinales. ¿Por qué crees que es así?
• ¿Cómo se generó el conocimiento de la herbolaria?
• ¿Qué sabes de la aportación del conocimiento de las plantas medicinales utilizadas por las culturas indígenas para la medicina mundial?
M
Desarrollo
¿Qué es la herbolaria?
Desde la antigüedad, las culturas inca, maya, mexica,
griega, egipcia, india y china, entre muchas otras, han
utilizado plantas medicinales para atender problemas de
salud (figura 1.38). Así impulsaron el conocimiento empírico cotidiano (es decir, el que se basa únicamente en
la experiencia) de las propiedades curativas de las plantas,
que dio lugar a la herbolaria.
Figura 1.38 Imagen de un códice mexica que muestra algunas
de las actividades curativas que practicaba esa cultura.
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Para saber si una planta servía para curar seguramente hicieron muchas observaciones y ensayos de prueba y error. Las antiguas culturas
mexicanas lograron así un amplio conocimiento sobre la flora de nuestro
territorio e incluso hicieron una clasificación utilitaria de muchas plantas,
entre las que destacan las alimenticias (maíz, frijol, chile, nopal, maguey)
y las medicinales.
Entre las hierbas medicinales usaban el epazote para calmar los dolores abdominales y estomacales; la planta yoloxóchitl o magnolia mexicana, “flor del corazón”, para aliviar malestares cardiacos; la semilla del
zapote blanco para calmar el dolor por sus efectos somníferos; y el acocoxíhuitl o “hierba de oso” para tratar la epilepsia, aunque ahora su fruto
se usa para estimular la digestión y la liberación de gases intestinales.
Los pueblos maya, mexica y tolteca crearon también una nomenclatura
para identificar a las plantas y a los animales que conocían hasta el momento, y agruparon a los seres vivos en categorías o niveles básicos; esto
no sólo facilitó su estudio, sino que les permitió conocer la distribución
de las plantas y animales en su entorno.
Como puedes apreciar, los métodos que utilizaron en muchos casos no difieren de los que se usan actualmente para
generar conocimientos.
Todos estos conocimientos fueron muy importantes para su
supervivencia, y aún lo son para muchas comunidades indígenas, a quienes han llegado por tradición oral.
Hacia 1550 el médico indígena Martín de la Cruz, “experto
por puros procedimientos de experiencia”, dictó en su lengua
nativa las propiedades y usos de los elementos de la naturaleza
utilizados en la medicina mexicana. Después, Juan Badiano los
tradujo al latín y probablemente un tercer colaborador dibujó
—conservando glifos y procedimientos prehispánicos— los
textos citados. El resultado fue un herbario similar a los europeos de esa época, pero con estilo pictórico y palabras que,
por proceder de la cultura náhuatl, lo hacen único.
El manuscrito contiene 115 láminas y 185 ilustraciones de
plantas. Este herbario es conocido como Códice de la CruzBadiano (figura 1.39) y es, quizá, el texto más antiguo de medicina tradicional escrito en América. El texto que acompaña
esta página dice:
M
“El atormentado por la tos absorba inmediatamente un cocimiento de
raíz descortezada de tlacoxiloxochitl, triturada en agua, y una parte de ese
mismo líquido mezclada con miel. Se mezcla con miel para untarse en
la garganta. Si llega a escupir sangre, tome ese mismo cocimiento antes
de comer. Y le será provecho si mordisquea esa misma raíz con miel.”
Figura 1.39 Página del Códice de la
Cruz-Badiano que muestra
la representación de la hierba
tlacoxiloxochitl (cabello de ángel
o tepachera); se usa para aliviar
problemas digestivos.
Se reconoce que este Códice se centra en la enumeración de remedios,
su composición y el orden en el que debían administrarse. Sin embargo,
los encabezados de las secciones en que está dividido se refieren a enfermedades, de modo que es posible relacionarlas con los tratamientos.
Hoy se sabe que algunas plantas, las medicinales, contienen ciertas
sustancias, llamadas principios activos, cuyos efectos son aliviar los síntomas y curar enfermedades.
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Secuencia
6
Interacciones entre la ciencia y la tecnología en la satisfacción
de necesidades e intereses
En acción
Investiga, analiza y concluye
N
¿Qué tanto la gente de tu comunidad utiliza, hoy día, plantas medicinales
para tratar síntomas y enfermedades?
Para responder esta pregunta, en equipos realicen una encuesta entre familiares y amigos. Si pueden, visiten algún mercado donde haya un puesto
de plantas medicinales o hagan las preguntas a gente en la calle.
PR
O
M
O
C
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1. Pregunten a los entrevistados si utilizan plantas medicinales para aliviar
algunos malestares o enfermedades. Si la respuesta es afirmativa, es importante preguntar cuáles y cómo las usan.
2. Elaboren una lista con los resultados obtenidos.
3. En el salón de clases compartan la información con los demás equipos.
4. Reflexionen juntos: ¿Por qué la población sigue utilizando plantas medicinales? Consideren aspectos relacionados con la eficacia, la cultura y la
economía de las familias.
5. Discutan sus resultados en el salón con ayuda de su maestro y escríbanlos en su bitácora.
Algunas aportaciones de la herbolaria mexicana
a la ciencia y a la medicina del mundo
M
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E
De la gran diversidad de plantas medicinales que se han usado y se
utilizan en la actualidad, sólo una pequeña cantidad se ha investigado para desarrollar medicamentos (figura 1.40). Para el desarrollo de
nuevos fármacos en México, como en otros países,
los científicos responsables del estudio de la herbolaria utilizan un método denominado bioprospección etnodirigida para obtener información de las
comunidades que utilizan las plantas medicinales
y comprobar su efecto. Con este método se han
obtenido los principios activos de muchos medicamentos alópatas, aunque después algunos son
sintetizados en el laboratorio.
Este método también se ha utilizado para obtener extractos estandarizados para el desarrollo
de fitofármacos (medicamentos herbolarios), los
cuales pueden ser producidos industrialmente
después de realizar las pruebas de toxicidad, sin
necesidad de aislar sustancias puras. En el método de bioprospección sólo se colectan las plantas
reconocidas por sus propiedades farmacológicas,
de manera que contribuye a la conservación de
la biodiversidad.
Figura 1.40 En México se comercializan 3 5
00 toneladas
de plantas medicinales al mes, entre ellas la flor de
mazanilla. La herbolaria le da empleo a miles de familias
campesinas, rurales y urbanas.
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Interacciones entre la ciencia y la tecnología en la satisfacción
de necesidades e intereses
Secuencia
6
En acción
Investiga y analiza
Busca en...
1. Lean el siguiente enunciado, luego hagan lo que se indica.
la siguiente dirección, donde
encontrarás más información
acerca de la historia de la
herbolaria en México.
http://www.edutics.mx/Z4X
O
Analiza
C
IÓ
• Reflexionen qué quiso decir con estas palabras y por qué
está vigente su principio.
• ¿Se pueden consumir los productos herbolarios en cualquier cantidad? Expliquen su respuesta.
N
En el siglo XVI el alquimista Paracelso declaró el que hasta ahora
es un principio válido en el estudio de la toxicidad de las sustancias: “La dosis hace al veneno”.
Plantas medicinales
O
No
Toma nota
medicamentos herbolarios
Sí
No
D
E
PR
Sí
M
2. Con base en la información dada, indica en el siguiente esquema cuáles medicamento sí están dosificados y cuáles no.
Sí
No
IA
L
medicamentos alópatas
Principios activos
sintetizados en los
laboratorios químicos.
También es necesario tener
cuidado con el tipo de planta
que se administra a personas
de cierta edad, a las mujeres
embarazadas y a los niños.
ER
Remedios herbolarios (infusiones,
pomadas, ungüentos, etc., sin una
dosificación específica.
Para consumir plantas
medicinales es necesario
recurrir a personas con amplia
experiencia en su manejo y
prepararlas exactamente como
lo indiquen.
M
AT
3. Haz lo que se indica:
• Ubica en el esquema dónde intervienen las aportaciones de
la herbolaria.
• ¿Qué desventaja tienen los remedios herbolarios?
la herbolaria mexicana hoy
Nuestro país ocupa el segundo lugar a nivel
mundial en el número de plantas medicinales
reconocidas. En la Universidad de Chapingo,
en el Estado de México, se estudian cientos de
plantas medicinales y se tiene un registro
de 4 500 plantas medicinales, de las cuales
se extrae una gran cantidad de sustancias
para elaborar medicamentos (figura 1.41).
Figura 1.41 A pesar de
tóxico, con
ser muy tóxic
el toloache se elabora
un medicamento
que calma el
dolor (analgésico)
y disminuye
la inflamación
(antiinflamatorio).
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Figura 1.42 El barbasco es una
planta que florece durante casi todo
el año y crece principalmente en las
selvas del sureste mexicano.
Una de las aportaciones más valiosas de la herbolaria mexicana al mundo
es el tubérculo de la raíz de una planta silvestre, el barbasco (figura 1.42).
Esta planta produce una sustancia muy parecida a las hormonas sexuales
humanas, tanto femeninas como masculinas, y con ella se fabricaron las
primeras píldoras anticonceptivas para las mujeres; además, a partir del barbasco se elaboraron medicamentos para disminuir la inflamación muscular.
En la Universidad de Chapingo se estudian cientos de plantas medicinales; una de ellas es la hierba del sapo, que disuelve el colesterol que se
acumula en las paredes de las arterias y disminuye el paso normal del flujo
de sangre. Otra planta, conocida como ojo de gallina, es un calmante
nervioso que no produce sueño y mejora entre 30 y 90% los síntomas
de la enfermedad conocida como mal de Parkinson.
N
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Interacciones entre la ciencia y la tecnología en la satisfacción
de necesidades e intereses
C
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Secuencia
En acción
O
Investiga y comunica
ER
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1. Con la finalidad de que conozcan más acerca de las plantas medicinales de su región y puedan
dar a conocer algunas plantas medicinales, elaboren un herbario con las hojas, flores, tallos,
raíces, etc., de las 10 plantas que se mencionaron más en la encuesta que realizaron. Organícense en equipos para conseguirlas.
Material para la prensa (uno para todo el grupo)
– Hojas dobles de periódico
– Cartones cortados del mismo tamaño que las hojas de periódico
Material por equipo
– Pegamento o silicón frío
– Listón de cualquier color
– Cartulinas cortadas del mismo tamaño que el periódico
– Cordón o mecate delgado
– Plantas con flores completas (las pueden colectar o
comprar)
2. Asignen a cada planta un número de identificación. Investiguen lo necesario para elaborar una tarjeta de datos,
como la que se muestra a continuación, para cada una; incluyan precauciones de su uso si las hay.
AT
Nombre común:
M
Nombre étnico (si lo conoce
el vendedor):
Procedencia geográfica:
Uso que se da a la planta:
Número:
Es temporal o está disponible
todo el año:
Fecha en que la obtuvieron:
Propiedades curativas:
Lugar donde la obtuvieron:
3. Coloquen cada planta en una hoja de periódico y ciérrenla. Después coloquen un cartón
encima, enseguida otro ejemplar en periódico y otro cartón, y así sucesivamente. Amarren
su prensa con el mecate: procuren apretarlo muy fuerte y déjenlo secar al sol durante 5 días.
Cambien cada día el periódico para evitar el crecimiento de moho.
4. Al cabo de los 5 días, copien su tarjeta de datos en una ficha bibliográfica para cada planta.
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Interacciones entre la ciencia y la tecnología en la satisfacción
de necesidades e intereses
Secuencia
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5. Para cada ejemplar hagan lo siguiente:
a) Perforen cada cartulina para amarrarle el listón.
b) Peguen la planta en la cartulina y en la parte inferior derecha, la tarjeta con sus datos.
c) En un cartón rígido peguen la carátula con los datos del equipo.
d) Perforen los dos cartones gruesos. Junten el cartón que hicieron como carátula, y después coloquen las cartulinas. Por último, amarren con el listón todos los cartones.
6. Pueden exponer su herbario a la comunidad escolar y compartir con ellos su información,
o darla a conocer a más personas en su comunidad.
Cierre
O
M
O
Piensa y sé crítico
¿Por qué es importante valorar el conocimiento que se genera por diferentes métodos? ¿Por qué la herbolaria se ha practicado por miles de
años? ¿Consideras que el conocimiento empírico sobre la herbolaria indígena ha sido validado?
Los biólogos elaboran herbarios
como una manera de registrar
las plantas de un lugar, o las
que tienen cierta utilidad,
por ejemplo.
D
E
PR
De regreso al inicio
Es momento de que reflexiones sobre las preguntas del inicio de este
tema. Responde en tu bitácora lo siguiente.
• ¿Qué importancia tiene el conocimiento generado por las culturas
indígenas de nuestro país sobre las plantas medicinales?
Toma nota
Autoevaluación
la opción que consideres que representa tu avance y responde.
IA
L
Marca con una
¿Qué evalúo?
Sí
No
¿Por qué?
¿Qué me falta?
ER
1. Comprendo qué es la herbolaria y su importancia para el
cuidado de la salud.
AT
2. Valoro la aportación de los conocimientos indígenas
a la medicina actual.
M
3. Identifico la herbolaria como fuente de conocimiento científico.
Pistas para mi proyecto
Comenta las siguientes preguntas en el salón de clases y escribe las respuestas en tu bitácora.
Después discútelas con tu maestro y con tus compañeros.
• ¿Cuáles plantas y animales usan las comunidades indígenas de México? ¿Para qué se usan?
¿Cómo las usan?
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Secuencia
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Aprendizaje esperado: Explica la importancia del desarrollo tecnológico del microscopio en el conocimiento de los microorganismos y de la célula como unidad de la vida.
Implicaciones del descubrimiento del mundo microscópico
en la salud y en el conocimiento de la célula
Situación inicial
Lee el texto y reflexiona acerca de las preguntas.
O
D
E
PR
Figura 1.43 Réplica del
microscopio simple que
Leeuwenhoek inventó.
M
O
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N
Hace más de 300 años, Anton van Leeuwenhoek
(1632-1723) , utilizó las lentes para ver la fibra de las
telas y sin saberlo, realizó una enorme aportación a la
ciencia; su aguda curiosidad por la naturaleza lo llevó
a iniciar una investigación acerca del mundo microscópico, hasta entonces desconocido.
El caso de Leeuwenhoek es sorprendente, porque él era
un comerciante de telas que dedicaba mucho tiempo a fabricar y tallar lentes, pues sabía que con ellos podía observar objetos muy pequeños. Leeuwenhoek tenía características que un científico necesita: era muy curioso y tenaz, y el mundo de la naturaleza le asombraba
y fascinaba. Asimismo, era escéptico y no se conformaba con las explicaciones
de su época a algunos fenómenos naturales. Su inagotable curiosidad lo llevó a
observar con sus lentes todo lo que llamaba su atención: sus telas, la lana de
las ovejas y detalles sorprendentes de animales como las moscas. De ese modo
se adentró en el mundo microscópico.
Leeuwenhoek perfeccionó cada vez más sus lentes, y llegó a ver en el agua de
lluvia extraños “animáculos”, como los llamaba. Sorprendido, se dio cuenta de que
se movían y tenían vida. ¡Había descubierto los microorganismos!
Leeuwenhoek también observó con su microscopio células de la piel, glóbulos
rojos y espermatozoides humanos.
AT
ER
IA
L
• ¿Qué significado ha tenido el descubrimiento de los microorganismos para la
sociedad y para la ciencia?
• ¿Qué otros descubrimientos se hicieron gracias a la invención del microscopio?
• ¿Cuál es la importancia del conocimiento de los microorganismos para la medicina actual?
• ¿Qué relación ha habido entre el perfeccionamiento de los microscopios y el
avance de la ciencia, en especial de la Medicina?
• ¿Puedes explicar por qué el descubrimiento del mundo microscópico marcó un
hito en la ciencia?
M
Desarrollo
Busca en...
http://www.edutics.mx/Z4B
un documental acerca de las
aportaciones de Anton van
Leewenhoek.
Primeros microscopios
Los microorganismos han estado presentes en nuestro planeta desde el
origen de la vida; sin embargo, su presencia no fue advertida sino hasta
la invención del primer microscopio.
Entre 1590 y 1600, los hermanos holandeses Hans y Zacharias Janssen,
fabricantes de lentes, construyeron los primeros microscopios compuestos,
formados por dos lentes unidas mediante un tubo, las cuales permitían ver
los objetos varias veces más grandes que su tamaño original. Estos naturalistas usaron sus respectivos microscopios para observar insectos y plantas.
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N
Figura 1.44 Los “animáculos” de
Leeuwenhoek son bacterias que se
encuentran en el sarro de los dientes.
Esta imagen acompañaba a la carta
que escribió el 17 de septiembre
de 1683 a The Royal Society de
Inglaterra, la principal academia
científica del siglo XVII.
O
C
IÓ
El holandés Anton van Leeuwenhoek aprendió a montar las lentes
en marcos metálicos y por esta razón se considera el inventor del
microscopio simple (figura 1.44).
La ventaja del microscopio de Leeuwenhoek es que era pequeño
y tenía sólo una lente, y aunque esto no le permitía aumentar tanto
la imagen como el microscopio compuesto, podía llevarlo a todos
lados y observar todo lo que quería en cada lugar que visitaba.
En 1665 el científico inglés Robert Hooke (1635-1703) había
publicado su obra Micrographia, en la que describió sus observaciones con el microscopio compuesto. Se cree que esta obra influyó para que Leeuwenhoek decidiera comunicar sus resultados. De esta
manera inició una revolución en el conocimiento de los seres vivos: la
descripción del mundo microscópico.
A Hooke y a Leeuwenhoek se les considera fundadores de la microbiología y la microscopia.
M
En acción
O
Observa y describe
IA
L
D
E
PR
1. En equipo consigan una canica transparente y dos lupas de diferente aumento.
• Coloquen la canica sobre el libro y lean un párrafo.
• Lean el mismo párrafo usando las lupas; observen con las lupas objetos diferentes de su alrededor (su piel, hojas de algún árbol, tierra de una maceta y lo que quieran).
• Describan en su bitácora la experiencia.
2. Como conclusión de la actividad realicen lo siguiente.
• Comenten con sus compañeros qué diferencias hay entre observar a simple vista y hacerlo
con lentes como la canica o las lupas.
• Propongan los usos que pueden tener las lentes en el conocimiento.
M
AT
ER
Microscopio y conocimiento
de las células
El estudio de las células se remonta
a inicios del siglo XVII, antes de que
Leeuwenhoek hiciera sus observaciones con el microscopio
simple. Robert Hooke mejoró
el sistema mecánico del microscopio compuesto (figura
1.45). Durante sus investigaciones hizo cortes muy delgados de corcho (la corteza de
un árbol llamado alcornoque) y
al verlos con el microscopio descubrió pequeñas cavidades, parecidas a un panal de abejas, a las que
llamó células (figura 1.46).
Figura 1.46 Las “celdillas” que forman
la estructura del corcho, a las que
Hooke llamó células.
Figura 1.45 Microscopio compuesto del siglo XVII
publicado en el libro Micrographia de Hooke.
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Secuencia
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Interacciones entre la ciencia y la tecnología en la satisfacción
de necesidades e intereses
Glosario
O
En acción
Observa y comunica
PR
Hojea el libro Micrographia
escrita por Robert Hooke en
1665.
http://www.edutics.mx/Z46
M
Si quieres saber más de la célula
y resolver acertijos, consulta la
página:
http://www.edutics.mx/Z42
O
Busca en...
C
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N
Tejidos. Agregados de células
similares, por lo general
ordenadas de forma regular, que
desempeñan en conjunto una
función.
Muchos otros investigadores aportaron nuevos conocimientos acerca
de las células; entre ellos destaca el médico, anatomista y biólogo italiano
Marcello Malpighi (1628-1694), quien observó por primera vez células
vivas y en 1675 confirmó la existencia de las células en tejidos vegetales.
Al mejorar la tecnología para construir microscopios cada vez más
potentes, los científicos lograron diferenciar la estructura interna de la
célula. En 1831 el botánico escocés Robert Brown (1773-1858) descubrió el núcleo celular, aunque ahora se sabe que no todas las células lo
presentan.
Entre 1838 y 1855 el botánico alemán Matthias Schleiden (1804-1881),
el zoólogo Theodor Schwann (1810-1882) y el médico Rudolf Virchow
(1821-1902) propusieron la teoría celular, cuyos postulados son los siguientes:
• Todos los organismos están constituidos por células. Este postulado
afirma que la célula es la unidad anatómica de la vida; recuerda que
una célula puede constituir un organismo completo.
• Todas las células provienen de células preexistentes; en otras palabras,
las células al reproducirse dan origen a otras células.
• Las células son capaces de realizar todas las funciones vitales (nutrición, respiración, reproducción), por lo cual quedó establecido que la
célula también es la unidad fisiológica.
D
E
Células animales y células vegetales
IA
L
Introducción
Existen muchos tipos de células; el ser humano, por ejemplo, está formado
por aproximadamente 200 tipos diferentes, y las plantas tienen células especializadas que les permiten elaborar su propio alimento.
M
AT
ER
Propósito
Identificar las diferencias y semejanzas entre las células humanas y las de
una cebolla.
Material
Un microscopio, dos portaobjetos, dos cubreobjetos, una navaja, una cebolla, un hisopo (cotonete) o un palillo de dientes, un frasco con gotero que
contenga solución de azul de metileno y pinzas de disección. Si no tienen
un microscopio, usen las dos lupas para observar las células de cebolla.
Procedimiento
Para observar las células del interior de la mejilla sigue estos pasos:
1. Raspa con cuidado la parte interior de tu mejilla con un hisopo (cotonete)
o un palillo de dientes.
2. Coloca la muestra en el portaobjetos, déjala secar y agrega una gota de
azul de metileno; déjala reposar durante tres minutos.
3. Vierte unas gotas de agua sobre la preparación, escurre el exceso de agua
y coloca el cubreobjetos. Obsérvala con el microscopio.
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Interacciones entre la ciencia y la tecnología en la satisfacción
de necesidades e intereses
Secuencia
7
4. Trabaja con cuidado las preparaciones que
realices y, sobre todo, maneja con mucha
precaución el microscopio.
C
IÓ
N
Para observar las células del tejido de una cebolla, sigue estos pasos:
1. Corta la cebolla.
2. Separa una de las capas interiores y retira
con las pinzas de disección una capa muy
delgada, casi transparente. Repite los pasos 2 y 3 del procedimiento anterior.
10x
D
E
PR
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O
Observaciones y resultados
Dibuja las células del interior de tu mejilla y
las de cebolla, con distintos aumentos. Escribe tus observaciones en la bitácora.
40x
M
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Células del interior de la mejilla
10x
40x
Células de cebolla
Conclusión
• ¿Qué diferencias y semejanzas encontraste entre las células de tu mejilla y las de la cebolla?
• ¿Cómo crees que son las células de los insectos: más parecidas a las
tuyas o a las de la cebolla?
• ¿Por qué? Justifica tu respuesta.
• Comparte tus conclusiones con el grupo.
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Secuencia
Interacciones entre la ciencia y la tecnología en la satisfacción
de necesidades e intereses
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Microscopio y avances en el cuidado de la salud
La invención y el mejoramiento del microscopio, así como el descubrimiento de los
microorganismos y de la célula, representan un excelente ejemplo de cómo se relacionan la ciencia y la tecnología (figura 1.47).
a)
c)
d)
M
O
C
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N
b)
Epidemia. Infección que se
propaga durante algún tiempo
en una zona geográfica y afecta
a un gran número de personas.
AT
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L
Cáncer. Enfermedad que implica
la transformación de algunas
células que se reproducen de
manera anormal e incontrolada;
en muchas ocasiones forman
tumores. Es la principal causa
de muertes en el mundo.
louis Pasteur (1822-1895), químico y biólogo francés, demostró a través
de sus experimentos para descubrir las causas de enfermedades como el
cólera, la difteria, la tuberculosis y la viruela, la teoría microbiana de la enfermedad, es decir, que los microorganismos (patógenos) son los causantes
de las enfermedades infecciosas.
A partir del descubrimiento de Pasteur, el médico escocés Joseph
lister (1827-1912), preocupado porque morían casi la mitad de los pacientes después de una cirugía, empezó a utilizar desinfectantes durante
las operaciones para matar a los microorganismos y estrictas medidas
de higiene en las heridas durante y después de las cirugías. Este método
redujo considerablemente la cantidad de muertes en los hospitales.
En tiempos de Pasteur hubo una epidemia de ántrax entre el ganado.
Después de muchos experimentos, pudo obtener bacterias “debilitadas”
de ántrax y se las inyectó al ganado, que enfermaba pero no moría; los
había inmunizado. Así desarrolló la primera vacuna. Éstos son sólo algunos de los descubrimientos de Louis Pasteur; por ello es considerado uno
de los grandes benefactores de la humanidad.
En la actualidad, en las áreas de la Biología y la Medicina
el microscopio permite conocer la diversidad de microorganismos, tanto los benéficos como los patógenos, y
cómo están constituidos los seres vivos, así como las
diferentes células del cuerpo humano, entre muchas
otras cosas.
Por otra parte, el conocimiento de la célula permitió estudiar a profundidad su forma, estructura y
función. Todo ello ha permitido la identificación de
numerosas enfermedades que hoy día es posible tratar, entre ellas el cáncer, y muchas otras que hace tiempo cobraban la vida de millones de personas (figura 1.48).
D
E
Glosario
PR
O
Figura 1.47 a) Bacterias de Escherichia coli vistas con un microscopio.
b) E. coli vista con microscopio electrónico.
c) Ácaro visto con microscopio óptico.
d) Ácaro visto con un microscopio electrónico. Observa la cantidad de detalles que se aprecian.
M
Células normales
Células cancerosas
Figura 1.48 Células
normales y células
cancerosas (las
grandes) vistas al
microscopio.
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Interacciones entre la ciencia y la tecnología en la satisfacción
de necesidades e intereses
Secuencia
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N
Biología asombrosa
A diferencia del resto de las células de todos los mamíferos, los eritrocitos humanos y las plaquetas no
tienen núcleo. ¿Qué ventaja tiene esta característica en los eritrocitos? Harvey Lodish, un científico
estadounidense, explica que al no tener núcleo, los
eritrocitos tienen más capacidad para transportar
oxígeno a todas las células. Estas células pierden su
núcleo durante su proceso de maduración; es cuando adquieren su forma oval y aplanada.
En acción
Observa, describe y argumenta
D
E
PR
O
M
O
1. En equipo consigan un frasco con gotero, un portaobjetos, un cubreobjetos y colecten un
poco de agua de un charco, una maceta, un florero o una fuente; es mejor si tiene mal olor.
2. Coloquen una gota del agua en un portaobjetos y pongan encima el cubreobjetos. Observen
su muestra con el microscopio o con un par de lupas, como en la actividad anterior.
• Describan y dibujen en su bitácora lo que observan.
• ¿Al ver a simple vista el charco de agua podrían saber si hay microorganismos en ella?
3. Como conclusión realicen lo siguiente.
• Con ayuda de su profesor traten de identificar lo que vieron en la muestra de agua y reflexionen acerca del papel del microscopio para lograr estas observaciones.
4. Compartan su conclusión con todo el grupo y elaboren una sola.
5. Argumenten cómo se ha beneficiado la humanidad con el invento del microscopio, en especial en el área de la salud.
IA
L
Cierre
ER
Piensa y sé crítico
En tu opinión, ¿qué cualidades y necesidades del ser humano propiciaron el desarrollo tecnológico del microscopio?
M
AT
De regreso al inicio
Es momento de que reflexiones sobre las preguntas del inicio de este tema. Responde en tu
bitácora lo siguiente.
• ¿Por qué fue tan importante el descubrimiento de los microorganismos y el de la célula?
• ¿Cómo se usa el microscopio en el diagnóstico de enfermedades?
Marca con una
Autoevaluación
la opción que consideres que representa tu avance y responde lo que se pide.
Sí
No
¿Por qué?
¿Qué me falta?
1. Explico la importancia del desarrollo y del uso del
microscopio en el conocimiento de los microorganismos.
2. Explico la importancia del microscopio en el conocimiento
de la célula y la identifico como la unidad de la vida.
69
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Secuencia
8
Aprendizaje esperado: Identifica, a partir de argumentos fundamentados científicamente, creencias e ideas falsas acerca de algunas enfermedades causadas por microorganismos.
Análisis crítico de argumentos poco fundamentados
en torno a las causas de enfermedades microbianas
Situación inicial
Lee el texto y reflexiona qué contestarías a las preguntas.
O
C
IÓ
N
Enfermedad diarreica aguda
Las enfermedades diarreicas agudas en México son un problema de salud pública
que afecta a toda la población y en especial a niños menores de 5 años. En el mundo,
en la década anterior, murieron cada año casi 3 millones de niños por diarrea aguda.
En más de la mitad de los casos, los niños con enfermedad diarreica, murieron
en su casa sin que sus padres reconocieran la gravedad de los síntomas. En algunos
casos, ante la fiebre y el vómito de sus hijos, el llanto sin lágrimas y la debilidad, los
padres les dieron antibióticos sin orientación médica, o los dejaron sin comer por
un día para que eliminan “lo que les había hecho mal”. La deshidratación de los niños por diarrea es tratada en casa en muchos casos con tés y refrescos de manzana,
lo cual enmascara los síntomas e impide la atención médica oportuna.
M
O
PR
Observa los datos de la gráfica y responde en tu bitácora:
2000
2009
AT
ER
IA
L
D
E
Tamaulipas
Coahuila
Durango
Nuevo León
Aguascalientes
Michoacán
Hidalgo
Campeche
Sinaloa
San Luis Potosí
Zacatecas
Nayarit
Morelos
Jalisco
Baja California
Querétaro
Guanajuato
Baja California Sur
Chihuahua
Tlaxcala
Guerrero
Sonora
Colima
Chiapas
Quintana Roo
Veracruz
Distrito Federal
Yucatán
Tabasco
Puebla
Estado de México
Guanajuato
M
Entidades federativas
Figura 1.49 Gráfica
que muestra la tasa de
mortalidad observada
en menores de cinco
años por
enfermedades
diarreicas agudas (EDA).
0
10
20
30
40
50
60
Fuente: Secretaría de Salud (SS). Base de datos de defunciones 1979-2008,
Preliminar 2009. Sistema Nacional de Información de Salud (SINAIS).
70
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• ¿Qué causa la diarrea?
• ¿Por qué pueden morir los niños con diarrea?
• ¿Qué diferencia hay entre una infección y una enfermedad no infecciosa?, ¿qué
causa las infecciones?
• ¿Cuál es la importancia de conocer las causas, las formas de contagio, las consecuencias y el tratamiento adecuado de las infecciones microbianas?
• ¿Cuál es la situación en tu entidad?
N
Desarrollo
C
IÓ
la realidad de las enfermedades infecciosas
ER
IA
L
D
E
PR
O
M
O
En la Antigüedad muchas personas pensaban que las enfermedades eran causadas
por la presencia de una “fuerza vital” que se encontraba en el aire; también había
quienes pensaban que lo dioses, molestos por alguna acción humana, castigaban a
los seres humanos enviándoles enfermedades.
Ahora se sabe que cada enfermedad tiene un origen: una enfermedad se considera infecciosa cuando es provocada por un microorganismo ya sea hongo, protozoario o bacteria, o por una partícula infecciosa, como los virus (figura 1.50).
Cuando se habla de infecciones microbianas en ocasiones —de manera incorrecta— se incluye las causadas por virus, debido a que en muchos casos comparten
síntomas y formas de contagio y de prevención.
Una creencia generalizada es que
tomar altas dosis de vitamina C evita
el resfriado, lo cual es falso, pues fortalece el organismo y previene, pero
no impide la infección. Así mismo,
algunas personas creen que usar tapabocas impide que se enfermen y lo
cierto es que usarlo evita que contagiemos a otros.
Figura 1.50 Las infecciones respiratorias y
diarreicas (microbianas o virales) pueden ser
prevenidas; sin embargo, millones de niños en
el mundo mueren cada año debido a ellas.
AT
En acción
Investiga y reflexiona
M
1. En equipos investiguen los datos publicados por la Organización Mundial de la Salud (OMS), y respondan:
• ¿Cuáles son las enfermedades diarreicas más frecuentes en México?
• ¿Qué microorganismos causan estas infecciones?
• Investiguen cómo pueden prevenirse estas infecciones.
2. Entre todo el grupo hagan un concurso:
• Escriban una lista en el pizarrón con las enfermedades que investigaron.
• Cada equipo, por turnos, deberá decir cuál es el agente infeccioso de
cada una y la manera de prevenirla.
71
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b)
c)
IA
L
D
E
a)
PR
O
Enfermedad
diarreica aguda.
Diarrea que
se presenta
súbitamente y
su duración es
de unos días a
tres semanas
aproximadamente.
N
Agente infeccioso.
Microorganismo
o virus capaz
de producir
una infección
o enfermedad
infecciosa.
C
IÓ
Glosario
Me “enfermé” del estómago, ¿por qué?
Fiebre, dolor estomacal, vómito y diarrea son síntomas o manifestaciones de algunas
infecciones gastrointestinales ocasionadas por microorganismos y virus como las amebas, y las bacterias como la Salmonella y Vibrio Cholerae, que son agentes infecciosos
causantes de la amibiasis, la salmonelosis y otras enfermedades diarreicas. Estas enfermedades no deben ser menospreciadas en su diagnóstico ni en su tratamiento médico.
Los remedios caseros no curan la enfermedad, sólo alivian los síntomas.
Uno de los efectos y complicaciones más graves de la diarrea y el vómito es
la deshidratación, con la consecuente pérdida de agua y sales necesarias para el
cuerpo, y desnutrición. Tomar mucho líquido es recomendable en este caso, pero
las limonadas y refrescos de sabores no reponen las sales perdidas.
La diarrea es un problema gastrointestinal agudo y representan un problema de
salud pública en México y en el mundo conocido como enfermedad diarreica
aguda (EDA). De acuerdo con el Instituto Nacional de Estadística y Geografía, INEGI,
en 2006 se registraron 82 112 casos de infecciones intestinales que resultaron en
hospitalización.
La mayoría de los casos de EDA en nuestro país se deben al Rotavirus (figura 1.51 a),
y a la bacteria Escherichia coli (figura 1.51 b). Para identificar al agente causal es necesario acudir al médico para una exploración física e incluso, en muchas ocasiones,
realizar estudios de laboratorio (sangre, orina y materia fecal, entre otros) para aislar
al agente causal (figura 1.51 c).
O
8
Interacciones entre la ciencia y la tecnología en la satisfacción
de necesidades e intereses
M
Secuencia
M
AT
ER
Figura 1.51 a) Rotavirus causante de EDA. b) Algunos tipos de la bacteria E. coli provocan EDA. c) Los cultivos son herramientas para
el diagnóstico; en la imagen se muestran colonias, cada una formada por miles de bacterias de E. coli, obtenidas de la materia fecal
de un enfermo.
Figura 1.52 Otro
ejemplo es el del
cólera, causado por
la bacteria Vibrio
cholerae, que vive
en las aguas negras
contaminadas con
materia fecal de los
organismos infectados.
Esta bacteria causa
una infección que se
manifiesta con fuertes
diarreas y vómitos.
¡Aguas
el
CONSUM
con
!
c ó l e ra
E PESC AD
OS Y MARI
¡bien cocid
SCOS
os!
Come san
Haz ejercici amente
o
El contagio de enfermedades infecciosas
Las infecciones microbianas se adquieren y se contagian a través de vectores, es decir, cuando los agentes infecciosos llegan al cuerpo por contacto directo
con personas infectadas o a través del aire, el agua y
alimentos contaminados, las manos de una persona
infectada o sus secreciones (moco, saliva, flujo vaginal, vómito, etc.); incluso a través de utensilios como
cepillos de dientes y cubiertos que pueden tener saliva
de una persona infectada (figura 1.52). Por ello la importancia de prevenir, mediante la higiene personal.
La atención médica oportuna, administrar soluciones
rehidratantes por vía oral en grandes cantidades y el uso
de antibióticos constituye el tratamiento eficaz para la
enfermedad diarreica. De llevarse a cabo a tiempo, reduce
considerablemente la mortalidad.
72
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Interacciones entre la ciencia y la tecnología en la satisfacción
de necesidades e intereses
Secuencia
8
En acción
Encuesta, analiza y comunica
N
Como estudiaste en la secuencia, existen muchas ideas y creencias en torno a las causas y curas de las enfermedades; algunas son ciertas y otras, falsas.
1. Realiza una encuesta como la que te presentamos y pide a tus compañeros de escuela o
familiares que la contesten de acuerdo con lo que piensen. Compara sus respuestas con la
respuesta modelo y analiza cuántos de los encuestados tienen ideas falsas.
Cierto (C)
o Falso (F)
C
IÓ
Afirmación
1. Quienes toman mucha vitamina C no se enferman de gripe.
2. Usar tapabocas evita que nos enfermemos.
9. El calor es causa de diarrea.
O
M
Las amebas causan infecciones gastrointestinales.
La diarrea se cura con limonada o refresco de manzana.
El té de jengibre cura las enfermedades del estómago.
El cólera es causado por comer en la calle.
La higiene es un factor decisivo en la prevención de infecciones gastrointestinales.
PR
4.
5.
6.
7.
8.
O
3. Actualmente, nadie muere por infecciones respiratorias.
RM
F
F
F
C
F
F
F
C
F
D
E
2. Revisen en equipo las afirmaciones de la actividad y argumenten por qué son ciertas o falsas.
• Validen sus respuestas con su maestro.
3. Compartan sus conclusiones con el grupo.
Cierre
ER
IA
L
Piensa y sé crítico
“Las enfermedades infecciosas son contagiadas cuando entramos en contacto con
las personas enfermas. Aislándolas se resuelve el problema de contagio.” ¿Estás de
acuerdo con esta idea? ¿Por qué?
la página del Instituto
Nacional de Salud
Pública http://www.
edutics.mx/Z4u
la Biblioteca virtual
en Salud y Nutrición,
donde encontrarás
información
relacionada con la
seguridad alimentaria.
M
AT
De regreso al inicio
Reflexiona y responde en tu bitácora lo que se pide.
• Explica cómo se puede prevenir la enfermedad diarreica aguda.
• ¿Qué causa las enfermedades infecciosas?
• ¿Cuál es la importancia de conocer las causas de estas enfermedades y cómo
prevenirlas?
Busca en...
Autoevaluación
Marca con una
la opción que consideres que representa tu avance y responde lo que se pide.
¿Por qué?
¿Qué evalúo?
Sí
No
¿Qué me falta?
1. Identifico ideas falsas alrededor de infecciones microbianas.
2. Reconozco que algunas infecciones gastrointestinales son
causadas por microorganismos.
3. Utilizo argumentos fundamentados científicamente para identificar
ideas falsas en torno a las infecciones microbianas y virales.
73
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Proyecto
Hacia la construcción de una
ciudadanía responsable y participativa
D
E
PR
O
M
O
C
IÓ
N
Los proyectos son una forma de aprendizaje en la que se planea, realiza y evalúa un trabajo
acerca de un problema que te interesa resolver, un tema que te gustaría investigar o el diseño
de algún artefacto u objeto de utilidad relacionado con lo que has estudiado. Realizar un proyecto te permite integrar y aplicar lo que aprendiste durante el bloque.
Para el estudio de esta asignatura los proyectos son de tipo experimental o documental, y
corresponden a tres ámbitos: ciudadano, científico y tecnológico. Los proyectos ciudadanos
te dan la oportunidad de proponer y llevar a la práctica soluciones a problemas que afectan
tu entorno social; puede ser a través de una campaña, un video o una exposición de carteles,
por ejemplo. Mediante los proyectos científicos podrás hacer investigaciones para encontrar
respuesta a alguna inquietud o analizar un fenómeno natural; aquí podrías realizar un periódico
mural para exponer tus resultados u organizar una exposición de tu experimento. Un proyecto
tecnológico te permitirá desarrollar o evaluar un objeto o artefacto; por ejemplo, los procesos relacionados con la conservación de alimentos o la elaboración de recetas con alto valor
nutrimental o incluso la creación de un huerto en tu casa o en la escuela.
Como puedes ver, tienes varias posibilidades para poner en práctica los conocimientos y
las habilidades que adquiriste durante el estudio del bloque, así como para fomentar el trabajo
en equipo, que es esencial en este tipo de técnica.
Los proyectos que se encuentran al finalizar cada bloque tienen asignado un tiempo de realización de cuatro semanas; es importante que consideres este tiempo para prever el desarrollo
de las actividades. En cada uno elaborarás un producto, como los antes mencionados, y al terminarlo, tú y tu equipo lo presentarán junto con sus conclusiones ante su grupo o comunidad.
Proyecto
M
AT
ER
IA
L
Como viste en este bloque, la riqueza de un ecosistema se expresa en
términos de la diversidad de especies presentes en él. Se calcula que
en la Tierra habitan actualmente entre 5 y 10 millones de especies, de las
cuales sólo se han identificado aproximadamente 1.5 millones. México
es considerado un país megadiverso, porque 12 de cada 100 especies
conocidas en el mundo se encuentran en nuestro territorio.
Sin embargo, algunas especies han desaparecido. Aunque en algunos
casos las actividades humanas han provocado la pérdida de biodiversidad, también podemos tomar medidas para conservarla; por ejemplo, al
aprovechar el conocimiento y las estrategias de subsistencia basadas en
el consumo y la producción sustentable de alimentos y la diversificación
de cultivos, propias de los pueblos indígenas y otras comunidades rurales.
Lo que has estudiado en este bloque te servirá para hacerte preguntas
que guiarán tu proyecto. Primero te plantearemos un tema relacionado con
los contenidos y después elegirás con tu equipo algún aspecto específico
de su interés. Éstas son propuestas para el planteamiento de las preguntas:
Figura 1.53 Los tarahumaras o
rarámuris conocen la fragilidad
del suelo de la región donde
habitan; por eso sólo emplean
herramientas manuales para
cultivar maíz.
Ésta es una manera de conservar
la biodiversidad del lugar
donde viven.
• ¿Qué cambios ha sufrido la biodiversidad del país en los últimos
50 años, y a qué lo podemos atribuir?
• ¿Cuáles son las aportaciones al conocimiento y cuidado de la
biodiversidad de las culturas indígenas con las que convivimos
o de las que somos parte?
74
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27/02/12 11:14
Proyecto
A partir de estas preguntas puedes proponer otras relacionadas con tu entorno: ¿cuál es la
biodiversidad de insectos de mi entidad?, ¿qué se puede hacer para conservar la biodiversidad
de mi localidad?, ¿quiénes llevan a cabo prácticas productivas o encaminadas a la conservación de
la biodiversidad?, ¿cómo lo hacen? Recuerda que las preguntas surgen de tu interés por algún
tema en particular y debes procurar que sean lo más específicas posible.
C
IÓ
O
Figura 1.54 Una visita al bosque y lo que observas
en él puede generarte un interés particular.
M
Elección del tema del proyecto
Es momento de trabajar en equipo y elegir el tema y el tipo de
proyecto que les interese desarrollar. Reúnanse e intercambien
ideas y experiencias relacionadas con la biodiversidad; puede
ser lo que observaron durante una excursión a un bosque o la
visita a un zoológico o a un acuario; la información de algún
documental o lo estudiado en alguno de los temas. No olviden
que lo importante es dar respuesta a sus inquietudes.
Entre todos los integrantes realicen lo siguiente:
• De los temas de interés que planteen, formulen varias preguntas orientados a conocer cuál es el estado actual de la
biodiversidad, qué se hace para preservarla, quiénes participan en su conservación y de qué manera lo hacen.
N
Planeación
Toma nota
PR
O
En este encuentro de ideas y conocimientos,
consulten en cualquier momento a su
maestro; él podrá aclarar sus dudas.
IA
L
D
E
También pueden guiarse con la sección Pistas para mi proyecto.
Verifiquen que las preguntas no se respondan con un sí o no, porque no los llevarán a
desarrollar un proyecto. Discutan todas sus propuestas, y después elijan las que responderán
durante el desarrollo de la investigación. Escriban la pregunta a continuación.
Glosario
Hipótesis.
Posible respuesta
o solución a
una pregunta o
problema. A partir
de ella se genera
una investigación
para aceptar su
validez.
M
AT
ER
Evalúen las preguntas que plantearon y decidan en equipo de qué manera se relacionan con su
vida cotidiana; cuestiónense por qué consideran importante responderlas. De acuerdo con las preguntas que hayan decidido trabajar, respondan: ¿qué tipo de proyecto
van a realizar?, ¿consideran que tendrá algún impacto en su escuela, en su familia o
en su localidad?, ¿es posible ponerlo en práctica? Las respuestas a estas preguntas
los ayudarán a tener muy claros los propósitos de su proyecto.
A partir de lo que han definido hasta ahora, escriban en su bitácora posibles
respuestas o hipótesis a las preguntas que se plantearon, es decir, los probables
resultados que piensan que van a encontrar.
Organización de las actividades
Escriban en su bitácora una síntesis de su plan de proyecto; esto los ayudará a decidir las
actividades que deben llevar a cabo para su desarrollo: ¿cuál es su proyecto?, ¿qué objetivos
tiene?, ¿qué preguntas quieren responder?, ¿qué actividades específicas realizará cada uno de
ustedes?, ¿en cuánto tiempo las acabarán?, ¿qué recursos y materiales necesitan?, ¿cómo
piensan comunicar sus resultados y conclusiones?
Sin importar cuál sea su proyecto, una de las primeras actividades es buscar y analizar información; esto, y la retroalimentación de su maestro, los ayudará a redefinir su proyecto si
fuera necesario.
75
SFUBI1SB-1E12.indb 75
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Proyecto
Elaboren en su bitácora un cronograma en el que indiquen claramente quién será el responsable de cada actividad y la fecha en que debe terminarla. Pueden usar un cuadro como
el siguiente:
Responsable
Duración
Fecha de entrega
N
Actividad
C
IÓ
Desarrollo
ER
IA
L
D
E
PR
O
M
O
Búsqueda y organización de la información
Es momento de buscar información; investiguen en revistas, libros,
enciclopedias o en internet. Consideren que al consultar fuentes electrónicas deben verificar que el sitio al que accedan sea de
una institución reconocida; de esta manera se garantiza que la
información sea confiable.
Algunos sitios con información actualizada y veraz son, por ejemplo, el de SEMARNAT (Secretaría de Medio Ambiente y Recursos NatuFigura 1.55 No menosprecien ninguna
rales), el de la UNAM (Universidad Nacional Autónoma de México), el
fuente de información confiable.
de la Conanp (Comisión Nacional de Áreas Naturales Protegidas) y
el de la CDI (Comisión Nacional para el desarrollo de los Pueblos Indígenas), además de las
páginas de universidades nacionales e internacionales. En la bibliografía recomendada al final
del libro también se indican páginas electrónicas que pueden consultar.
Busquen también otros medios para obtener información; puede ser una actividad de campo
para reconocer la biodiversidad del lugar donde viven, tomar fotos o grabar un video, realizar
encuestas y entrevistar a especialistas.
Para aplicar una entrevista deben establecer previamente las preguntas en un formato
que incluya espacio para las respuestas y definir a quiénes entrevistarán. Nunca improvisen;
vayan siempre bien preparados. Éstos son ejemplos de preguntas que pueden plantear:
• ¿Cuáles plantas veía hace 10 años que ya no hay en la comunidad?
• ¿Cuáles animales eran más abundantes que ahora?
• ¿Cuáles consideras que son las causas de la disminución o extinción de especies?
• ¿Las comunidades realizan estrategias de conservación?, ¿cuáles?, ¿cómo las aplican?
AT
¿Qué otras preguntas harían? Discútanlo en equipo y respeten las opiniones de todos los integrantes.
M
Análisis de la información
Cuando hayan recabado la información, revísenla y, de acuerdo con el objetivo planteado,
seleccionen la que les será útil.
Organicen la información que encontraron en cuadros, gráficas u organizadores gráficos
como los mapas mentales; de esta manera será más fácil su análisis. Al final, elaboren un documento con lo más importante de su información.
• ¿Cuáles fueron las respuestas satisfactorias a las preguntas que plantearon al inicio.
• ¿Las respuestas obtenidas coinciden con las que propusieron de manera tentativa? Expliquen
su respuesta.
• ¿El propósito de su proyecto se cumplió? ¿Por qué?
• ¿Qué impacto creen que tendrá en su vida cotidiana, en su escuela o en su comunidad la
realización de este proyecto? ¿Pueden saberlo en este momento?
76
SFUBI1SB-1E12.indb 76
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Proyecto
Elaboración del producto
Preparen una exposición ante el grupo que incluya la presentación de su producto. Les recomendamos preparar la exposición con material visual y, en caso de que su proyecto sea
experimental, que planeen y preparen todo lo necesario para su presentación.
Comunicación
C
IÓ
N
Con apoyo de su maestro presenten su proyecto ante el grupo. Al final, organicen una sesión
de preguntas y respuestas para aclarar las dudas de sus compañeros, y escuchar comentarios
que ayuden a mejorar sus trabajos posteriores.
Conclusiones
D
E
PR
O
M
O
Analicen las respuestas a las preguntas anteriores y escriban en la bitácora lo que concluyeron.
Comenten en el equipo y con su maestro la información más relevante, así como las conclusiones a las que llegaron.
Reflexionen acerca de lo que aprendieron hasta este momento y con ello diseñen y elaboren un producto; puede ser una exposición de carteles, un tríptico, un programa de radio, una
exposición de degustaciones, un video, un blog, una maqueta, una representación teatral, una
campaña o lo que ustedes elijan. Aprovechen los recursos disponibles en su escuela o en su
casa y recurran a su creatividad.
Para concluir, respondan en su bitácora las siguientes preguntas: ¿qué fue lo más importante de este proyecto?, ¿de qué les sirve haberlo realizado?, ¿de qué manera consideran más
conveniente dar a conocer sus resultados?, ¿por qué?
Evaluación
AT
ER
IA
L
La evaluación es parte fundamental de un proyecto. El maestro podrá evaluar el desempeño de
cada uno de los integrantes de los equipos y, posteriormente, el funcionamiento del equipo.
Al evaluar tu aprendizaje obtienes mayor conciencia de lo que aprendes. La autoevaluación es
tu oportunidad de adquirir mayor responsabilidad, de ser autocrítico y seguir aprendiendo de
los aciertos y los errores. Para ello, te proponemos que individualmente respondas:
• ¿Consideras que el proyecto te ayudó a profundizar lo que aprendiste en el bloque?, ¿cómo?
• ¿Cómo obtuviste la información necesaria?
• ¿Los resultados del proyecto te parecieron satisfactorios? Si no es así, ¿qué propondrías
para mejorarlos?
• ¿Cuál es la opinión de tus compañeros acerca de tu colaboración en el proyecto?
• ¿Qué aprendiste? ¿Cómo lo aprendiste?
M
En la siguiente tabla evalúa tu participación en equipo durante el desarrollo del proyecto.
Proyecto
Tipo
Aspecto
Elección del tema
Planteamiento del propósito
del proyecto
Búsqueda de información
Análisis de información
Comunicación
Cómo lo hice
Cómo puedo mejorar
77
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Mapa
conceptual
Biodiversidad
Incluye
N
evolución
viven
en los
C
IÓ
todos los seres vivos
es resultado de la
mediante
donde ocurren
que resulta de
cambios ambientales
D
E
resultado de la interrelación entre
PR
microscopio
M
se
O
que se observan al
participan en
ecosistemas
O
están formados por
se reproducen
IA
L
nutren
redes alimentarias
AT
ER
y se relacionan mediante las
M
1. Completa el mapa con las siguientes palabras:
• respiran
• sobrevivencia diferencial
• células
• biodiversidad
• ciencia y tecnología
2. ¿Dónde y cómo incluirías en este mapa los siguientes conceptos?
• microorganismos
• factores abióticos
3. Relaciona los términos “se reproducen” y “sobrevivencia diferencial” mediante un conector
apropiado.
78
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Herramientas
Construcción de un microscopio casero
lo que necesitas
Tubo de PVC
1
C
IÓ
N
Un cúter, dos lupas de 4 cm de diámetro y de diferente aumento, pegamento blanco, 12 cm
de tubo de PVC de 1.5 pulgadas de diámetro, dos coples (uniones) de PVC para el tubo, papel
para forrar el tubo, una caja de zapatos, un espejo sin filo de 5 × 7 cm aprox., un cartón de
7 × 17 cm aprox., un cono de cartón resistente, cinta adhesiva, una linterna con buena luz, y
un portaobjetos o una tapa de plástico transparente.
2
3
PR
O
M
O
Linterna
Base del
microscopio
lo que hay que hacer
Muestra
Platina
Espejo
D
E
Cople
Apóyate en la imagen para elaborar tu microscopio.
• Con el cúter, quita el aro de plástico que rodea las lupas, aplica pegamento en
los bordes de las mismas y coloca una en el interior de cada cople.
• Cubre el tubo de PVC con el papel para forrar, dejando los extremos libres.
• En un extremo del tubo de PVC, coloca uno de los coples con lupa.
• Con la caja de zapatos, elabora la platina; para ello, con el cúter haz un orificio
rectangular en la cara de la caja que quedará en la parte superior. Observa las
figuras.
• Prepara el soporte del espejo con el cartón y pega el espejo (figura 4).
• Coloca el espejo inclinado en el interior de la caja de zapatos. El espejo debe
coincidir con la perforación que hiciste (figura 3).
• Elabora la base del microscopio con el cono de cartón.
AT
ER
IA
L
3 cm
M
Para hacer las observaciones
• Coloca la tapa de plástico transparente o el portaobjetos sobre la perforación
de la platina.
• Para observar mejor, ilumina con tu linterna el espejo de manera que la luz se
refleje y atraviese la muestra.
• Ahora coloca un cople en cada extremo del tubo y observa. Si no se ve claro,
aleja y acerca las lupas hasta que logres observar con claridad. Al alejar y acercar
las dos lupas entre sí, puedes lograr un buen enfoque y ver las muestras a mayor
aumento.
• Prueba tu microscopio para observar un insecto, caracoles de jardín, lombrices
de tierra, una semilla abierta de frijol u hojas y flores de diversas plantas.
5 cm
7 cm
4
79
SFUBI1SB-1E12.indb 79
27/02/12 11:14
Evaluación
Secuencia
tipo ENLACE
1
Respuestas
Elige la opción correcta.
B
C
D
1. Con todos los seres vivos compartes estas características, excepto:
A) nutrición
B ) evolución
C) razonamiento
D) reproducción
A
B
C
D
2. Ordena los siguientes organismos de descomponedores a consumidores secundarios en la siguiente red alimentaria.
a ) hongos
A ) a, d, b, c
b) venados
B ) b, a, c, d
c ) jaguares
C) c, b, d, a
d) plantas
D) d, a, c, b
A
B
C
D
3. La importancia de prohibir y sancionar la tala inmoderada es que se evita el siguiente daño ambiental:
A ) la erosión del suelo.
B ) la pérdida de ganado.
C) la contaminación del suelo.
D) el adelgazamiento de la capa de ozono.
A
B
C
D
4. Los fósiles son evidencia de los procesos de
especies y fuente de información de
A ) desarrollo/las variaciones.
B ) extinción/las adaptaciones.
C) evolución/los ambientes en.
D) mineralización/los procesos de fosilización.
A
B
C
D
5. Las adaptaciones estructurales, fisiológicas y de comportamiento de las especies
favorecen su:
A ) evolución
B ) reproducción
C) regeneración
D) sobrepoblación
A
B
C
D
6. De las siguientes opciones, ¿cuál es una aportación de la herbolaria antigua de
nuestro país a la ciencia médica del mundo?
A ) Tecnología de vanguardia.
B) Descubrimiento de enfermedades.
C ) Remedios caseros para aliviar enfermedades.
D) Métodos de clasificación de especies medicinales mexicanas.
de las
que vivieron.
B
C
D
7. El descubrimiento de Leewenhoek fue un hecho importante en la historia de la
ciencia porque:
A ) se descubrió la célula.
B ) se inventó el microscopio.
C) originó nuevas formas de vida.
D) se descubrieron los microorganismos.
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8. ¿Cuál de las siguientes es una causa de contagio de resfriado?
A ) Los cambios bruscos de temperatura.
B ) La baja en las defensas del sistema inmunológico.
C) El contacto de secreciones con agentes infecciosos.
D) La reproducción de los microorganismos en ambientes fríos.
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27/02/12 11:14
Evaluación
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En 1858 Darwin presentó un informe ante la Sociedad Linneo de Londres. Para explicar cómo ocurre la evolución expresaba, entre otros puntos, el siguiente:
“De cualquier especie nacen más individuos de los que pueden obtener su alimento y sobrevivir. Sin embargo, como el número de individuos de cada especie
se mantiene más o menos constante bajo condiciones naturales, debe deducirse
que muere un porcentaje de la descendencia en cada generación. Si toda la descendencia de una especie prosperara, y sucesivamente se reprodujera, pronto
avasallaría a cualquier otra especie sobre la Tierra”.
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Aportaciones de Darwin
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1. El párrafo anterior podría resumirse como:
¯ A¯ ) La sobrevivencia de los individuos más aptos.
¯ B¯) La extinción de algunas especies sobre el planeta.
C) El porcentaje de descendencia que pueden tener las especies.
D) Las condiciones naturales en las que se desarrollan los seres vivos.
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2. ¿Cómo se explica entonces, que la población humana sea cada vez mayor?
¯A¯ ) Los seres humanos no somos una especie.
¯ B¯) El ser humano ha encontrado maneras de alargar la vida.
C) Los seres humanos viven más tiempo que cualquier otra especie.
D) Los seres humanos nos nutrimos de los alimentos de todas las demás especies.
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Aportaciones de la herbolaria
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El Dr. Erick Estrada Lugo, Profesor-Investigador en Fitotecnia de la Universidad Autónoma Chapingo, afirma que en México los conocimientos sobre herbolaria se
han transmitido de generación en generación. El Dr. Estrada menciona que el toloache es una planta tóxica si se preparan sus hojas en té; pero una de las sustancias
que contiene es un principio activo analgésico y antiinflamatorio que se usa para
aliviar cólicos menstruales y otros malestares.
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1. Del párrafo anterior podemos afirmar que una de las aportaciones de la herbolaria
es que:
¯ A¯ ) Cualquier persona puede recetar plantas medicinales.
¯ B¯) La herbolaria debe combinarse con medicamentos alopáticos.
C) Es recomendable usar plantas medicinales para eliminar el dolor menstrual.
D) Es una forma del conocimiento de las plantas medicinales que beneficia
a la población.
2. Con base en el texto se puede decir que:
¯A¯ ) El toloache no debe tomarse directamente.
¯ B¯) La manzanilla tiene sustancias tóxicas porque alivian el dolor.
C) Por ser un medicamento herbolario, el toloache lo puede recetar un familiar.
D) Todos los antiinflamatorios alópatas tienen entre sus componentes alguna
o varias sustancias tóxicas.
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