asignatura: biología. curso: primeros medios. profesor … · 2020-03-19 · seres vivos y...
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Colegio Chile
Guía teórico práctica
ASIGNATURA: Biología.
CURSO: Primeros Medios.
PROFESOR RESPONSABLE: María Carolina Echenagucia.
La Biodiversidad
La biodiversidad o diversidad biológica, hace referencia al conjunto de todos los seres vivos y
especies que existen en la tierra y a su interacción. También comprende la variedad de ecosistemas y las
diferencias genéticas dentro de cada especie, lo que permite la combinación de múltiples formas de vida.
La biodiversidad es resultado de la evolución de la vida a través de millones de años, cada
organismo tiene su forma particular de vida, la cual está en perfecta relación con el medio que habita,
pero todas las formas de biodiversidad están interconectadas, por ello existen tres niveles en los cuales
la biodiversidad se descompone para su estudio:
Diversidad Genética:
Representa la variabilidad genética presente en una especie, es decir, las
diferencias en el tipo de genes y alelos entre las poblaciones que ocupan
distintas áreas geográficas.
La variabilidad genética juega un papel
importante en el proceso evolutivo: si todos los
individuos de una población o especie, fueran
genéticamente idénticos y produjesen descendencia
idéntica a ellos, no habría cambio evolutivo y la
diversidad sería 0.
La evolución solo es posible si existe variabilidad genética, por tanto, la biodiversidad, como
resultado de la evolución, depende de esta. El origen de la variabilidad en este nivel, se encuentra en
las mutaciones y la recombinación, que originan nuevas variantes genéticas o nuevas combinaciones
de estas, generando diversidad en la composición genética de individuos, poblaciones y especies.
Mientras mayor diversidad genética posea una especie, mayor
será su capacidad de adaptación a distintas condiciones. Por ello, una
especie que exhibe poca diversidad genética, es más vulnerable a la
extinción.
Diversidad de especies:
La diversidad de especies se refiere esencialmente al
número de diferentes especies presentes en un área
determinada (ecosistema, país, región, continente, entre otros) y
se conoce también como "riqueza de especies".
Diversidad de Ecosistemas:
Los seres vivos no viven aislados, sino que forman parte de
un complejo sistema de interrelaciones entre ellos y el ambiente.
Es por ello que la diversidad de ecosistemas, considera las
relaciones características de los seres vivos con el medio en el que
se desenvuelven, es decir, se refiere a la diversidad de las
comunidades biológicas, cuya suma integrada constituye la
biosfera.
Este nivel de biodiversidad se relaciona con
todos los niveles más allá de las especies, como las
comunidades, los ecosistemas y las interacciones
involucradas.
En la actualidad la diversidad de especies de plantas, animales
y microorganismos es muy alta. Teniendo en cuenta esto, la
clasificación de los organismos vivos, se ha agrupado en cinco grandes
reinos, las especies suelen clasificarse con base en sus condiciones
genéticas, funcionales, fisiológicas y morfológicas dentro de ellos.
Así mismo, es una variabilidad identificable entre los individuos de una misma población. Esta diversidad ha sufrido variaciones importantes a través de la historia geológica de la Tierra, como se puede comprobar por los fósiles.
Importancia de la biodiversidad
La biodiversidad es la mayor riqueza de nuestro planeta, ya que ha asegurado el mantenimiento
de la vida a lo largo de los diferentes procesos geológicos, que han acontecido en la Tierra. Por tal motivo,
la biodiversidad no solo es significativa para los seres humanos, sino que es esencial para la vida en el
planeta, por ello debemos tratar de preservarla.
La biodiversidad sustenta la existencia de los sistemas ecológicos y provee servicios
ecosistémicos fundamentales para los individuos y sociedad. Los seres humanos afectamos y somos
afectados por el ambiente. Esto es parte de la realidad biológica y una característica común que
comparten todos los seres vivos.
La diversidad biológica es el soporte vital de la Tierra, dependemos de ella, para el aire que
respiramos, la comida que comemos y el agua que bebemos. Los humedales filtran los contaminantes
del agua; las plantas y árboles reducen el calentamiento global absorbiendo el carbono, los
microorganismos descomponen la materia orgánica y fertilizan el suelo, para proveer los alimentos. La
biodiversidad ayuda a polinizar las flores y cultivos y también provee comida y medicinas para nuestro
bienestar. Sin ella no seríamos capaces de sobrevivir.
La diversidad de ecosistemas se debe a las
diferentes condiciones climáticas, geográficas y de
otra naturaleza, que ocurren en cada lugar, es por
ello que la relación de la biodiversidad con los
ecosistemas, está basada en que las especies de
un lugar, no son iguales a las de otros, por
características climáticas y diversos factores que
intervienen en el desarrollo de su existencia.
La diversidad de especies asegura un ecosistema
equilibrado, en el cual la flora y la fauna mantienen el equilibrio
sin que una de las especies se imponga y domine; por su parte, la
diversidad genética juega un rol importante en lo que concierne a
la adaptación ante cambios en el ambiente, mientras que cada
ecosistema, tiene un rol importante como agente de la biosfera.
Cuando un elemento de un ecosistema se elimina, el
sistema completo percibe las consecuencias y se
desequilibra. Por tales motivos, mantener un equilibrio en
cada nivel asegura un ecosistema y una biósfera saludables,
diversos y equilibrados.
Distribución geográfica de la biodiversidad
La biodiversidad es un fenómeno dinámico y ha
estado sujeto a constantes cambios a lo largo de su
historia. Su estado actual es el resultado de millones de
años de evolución, en la que distintos fenómenos
graduales y abruptos han moldeado sus características.
Como resultado de esta historia, la diversidad biológica no
se distribuye de manera homogénea en las distintas partes
de la Tierra, pudiendo reconocerse zonas con patrones
climáticos y tipos de ecosistemas particulares, así como
con especies características adaptadas a estas distintas
condiciones.
La biodiversidad aumenta desde los Polos en dirección al
Ecuador, mientras que los desiertos constituyen una excepción. En
la tierra los bosques tropicales y en el mar los arrecifes de coral son
los ecosistemas más ricos en especies y más complejos del planeta.
Las áreas con la vegetación más rica se sitúan en los Andes y en el
sudeste de Asia, pero también en la cuenca del Amazonas, en
Madagascar y en partes de África del Sur y Central.
Origen de la Biodiversidad
Desde tiempos muy antiguos, el ser humano ha
tratado de explicarse cómo aconteció el origen de la
vida., es por ello que han surgido múltiples
presunciones que han tratado de responder a la
interrogante ¿Cómo se originaron los seres vivos?
Muchos pueblos en el mundo crearon hermosas y
diversas leyendas, las cuales han estado fuertemente
influenciadas por creencias culturales a través de estas,
describían los comienzos del universo, de la Tierra, de
la vida y del primer humano, como un acto de creación
realizado por una o más deidades. Por su parte, algunas
religiones han tratado de fundamentar el surgimiento de la
vida, basándose en textos religiosos.
Pero más allá de los mitos y de las tradiciones,
algunas personas de ciencia, motivadas por la
búsqueda del conocimiento, dieron inicio a distintos
estudios sobre los seres vivos. Así, con el paso de los
siglos, a través de los estudios que diversos
científicos han realizado, fueron surgiendo distintas
teorías explicativas sobre el origen de la vida y la
evolución.
Éstas han ido cambiando en la medida en que se
ha ido encontrando mayor información, logrando
contar con teorías que explican mejor los fenómenos
descubiertos y que probablemente seguirán
cambiando en el tiempo para responder nuevas
interrogantes que irán surgiendo.
Ideas teológicas o creacionistas: Estas ideas
sostenían que la creación del universo era obra de un
Ser Supremo. Por lo tanto, nuestro planeta Tierra, el
Sol, la Luna y los cuerpos celestes, al igual que los
océanos, los animales, los vegetales y el ser humano,
eran el resultado de la creación divina. Así mismo,
muchas culturas de pueblos originarios, tienen
explicaciones mágicas y fantasiosas sobre la creación
de la Tierra y de los seres vivos.
Teo
rias
del
ori
gen
de
los
sere
s vi
vos
Creacionismo
Fijismo
Transformismo
Evolucionismo
Ideas Fijistas: Establecen que todas las especies vivientes
del planeta Tierra se crearon tal y como son hoy en día, es
decir, según la teoría fijista no existió ningún proceso de
evolución. La teoría fijista expresa que todos los organismos
del planeta fueron originados independientemente el uno del
otro. Es decir, la vida no tuvo un origen único, sino que cada
especie se creó por separado. Según este concepto, el proceso
evolutivo no existió: las especies nunca cambiaron de forma a
lo largo de su existencia.
Ideas Transformistas: Parten de la concepción de
que las especies sufren cambios de acuerdo a las
condiciones del medio en donde se desarrollen.
Además, señala la capacidad de los organismos de
trasladar a la herencia los caracteres adquiridos en
vida. Esta corriente se basa en dos leyes:
Ley del uso y el desuso: Los
seres vivos pueden sufrir
cambios en su cuerpo,
según si usan o no usan las
partes de éste. Los órganos
que se usan se desarrollan,
mientras que los que no se
usan, se atrofian.
Ley de la herencia de los
caracteres adquiridos: Si un ser
vivo sufre alguno de los cambios
descritos anteriormente, sus
descendientes los heredan.
Ideas evolucionistas: Señalan que las especies, no son
estáticas ni inmutables, sino que cambian a lo largo de
grandes períodos de tiempo. Afirma que todos los seres
vivos actuales somos el resultado de una serie de
cambios graduales que se han ido produciendo a partir
de antecesores comunes. Estas ideas se fundamentan en
la interpretación científica de los fenómenos naturales,
concluyendo que la evolución es la causa de la diversidad
de los organismos vivientes y extintos.
Biodiversidad y Evolución
El resultado de la evolución es la extraordinaria diversidad de
seres vivos y ecosistemas existentes y la diversidad de los seres vivos y
ecosistemas desaparecidos en el transcurso de la historia de la Tierra. Varios hallazgos sugieren que las diferentes especies que pueblan
nuestro mundo, no eran exactamente iguales a como las conocemos
hoy, y que algunas desaparecieron por completo. Pero, ¿cómo
sucedieron estos cambios? La evolución es el cambio gradual que ha
ocurrido en los organismos vivos a través de largos períodos de tiempo.
Los fósiles son los restos de organismos pasados
(plantas o animales) o señales de su actividad vital
(huellas, excrementos) conservados en los sedimentos
de la corteza terrestre (rocas sedimentarias). Los fósiles
más conocidos son los restos de esqueletos, conchas y
caparazones de animales y también las impresiones de
plantas u hojas cristalizadas en la roca, que se han
conservado durante millones de años, y que hoy nos
muestran evidencias de cómo era la vida en el pasado.
Al estudiar los fósiles podemos notar las diferencias que
existieron entre los seres vivos de hace miles de años y
los actuales.
Evidencias que apoyan la Teoría de la evolución
Los diferentes hallazgos de los investigadores, han dado
muchas respuestas a gran parte de las interrogantes que existen
en el mundo respecto al origen de la vida y la evolución, y a los
cambios en las especies. Así, muchas disciplinas han contribuido
al desarrollo de la Teoría de la evolución. A continuación se
describirán algunas de ellas:
La Paleontología: Esta rama de la ciencia estudia las formas
de vida en épocas antiguas. Mediante el análisis de los fósiles
es posible observar las características de seres vivos del
pasado y relacionarlos con los que existen en el presente. Los
fósiles también nos indican los climas que había antiguamente
en las regiones en que fueron encontrados. Por ejemplo,
muchos fósiles de organismos marinos han sido encontrados
en zonas montañosas. Eso lleva a suponer que en épocas
pasadas, esas áreas eran el fondo de mares antiguos.
La Anatomía comparada: Esta disciplina se ha
encargado de analizar las semejanzas y diferencias
presentes en las estructuras anatómicas de los seres
vivos. Así, se ha podido establecer la relación de
parentesco entre algunas especies como, por ejemplo,
entre el elefante y el extinto mamut. Otro importante
aporte de la anatomía comparada a la teoría evolutiva,
es el estudio de las estructuras conocidas como
órganos homólogos y órganos análogos.
Los órganos homólogos son los que
están relacionados genéticamente,
pero que se han adaptado para
diferentes funciones. Un ejemplo es
el de la extremidad superior, como
las aletas en peces o ballenas, las
alas de aves y murciélagos, el brazo
en el ser humano, y las patas
delanteras en los mamíferos.
Los órganos análogos
son los que cumplen la
misma función, pero
no están relacionados
genéticamente, como
ocurre con las alas de
un insecto y las alas de
un ave.
Biología molecular: mediante los
estudios realizados sobre el ADN
(ácido desoxirribonucleico) se ha
producido un significativo aporte. Los
seres vivos tienen almacenada su
información genética en estas
moléculas al interior de sus células.
Luego, los estudios en la composición
de dichas moléculas han permitido
establecer el parentesco genético
entre algunas especies que poseen
moléculas de ADN de composición
muy similar. De este modo, ha sido
posible establecer las relaciones y
semejanzas evolutivas entre la
especie humana, el chimpancé, el
gorila y el orangután.
La Embriología comparada: Mediante las pruebas
embriológicas se ha establecido que los embriones de
distintas especies, en sus etapas tempranas de
desarrollo, muestran muchas semejanzas, aun en
aquellos que pertenecen a especies distintas. Los
embriones de los animales, tienden a reproducir
estados de desarrollo que se parecen a los embriones
de sus antecesores.
El estudio de los embriones de los distintos
vertebrados aporta información sobre el desarrollo
evolutivo de estas especies, ya que, son iguales en las
primeras fases de desarrollo. Conforme avanza el
desarrollo embrionario, el embrión de cada especie
se va diferenciando, siendo más parecidos cuanto
mayor sea el grado de parentesco de las especies.
Biogeografía: Estas evidencias biogeográficas
se encuentran repartidas por todo el planeta,
están representadas en los tipos de especies
parecidas o emparentadas, que habitan
lugares relacionados entre sí, por su
proximidad, situación o características, por
ejemplo, un conjunto de islas donde cada
especie del grupo, se ha adaptado a unas
condiciones concretas.
Estas pruebas derivan del estudio de la
distribución geográfica de los seres vivos, la
distribución de una especie depende de los
eventos geológicos que hayan ocurrido
desde que se formó. En este sentido, se ha
estudiado la flora y la fauna, de lugares aislados
del resto del mundo. Un ejemplo claro es
Australia, ya que en ese lugar habitan
especies que no hay en ninguna parte del
globo.
Unidad N° 1
Evolución y Biodiversidad
O.A. 01
Objetivos: Identificar las variaciones de la Diversidad Biológica en el Planeta y las causas que dieron su
origen.
Analizar e interpretar evidencias que apoyan el hecho de que la evolución es la causa de la
Biodiversidad.
Actividad: Los y las estudiantes deberán completar y responder las preguntas dispuestas en la guía, utilizando
para ello el material suministrado, sus conocimientos previos o cualquier otra fuente de su preferencia.
Lee cuidadosamente cada pregunta.
1. Existe un tipo de aves denominadas aves corredoras (no voladoras) que se encuentran
distribuidas en diferentes continentes
Avestruz
Ñandú
Emú Casuario
Localización:
África
Localización:
América del Sur
Localización:
Australia
Localización:
Australia
Formula una hipótesis donde expliques por qué en diferentes continentes habitan especies de aves
corredoras que, aunque distintas, tienen características semejantes.
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2. Lee el siguiente párrafo y luego responde:
“La biodiversidad es causada por modificaciones genéticas que se heredan de generación en
generación y causan diversidad de características, lo que permite la adaptación y la selección
de los organismos mediante el proceso evolutivo en el tiempo.”
a. ¿Cuál es el papel de los cambios genéticos en aparición de la biodiversidad?
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b. ¿Qué vinculo tiene la evolución con la biodiversidad?
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3. Observa las siguientes imágenes y luego responde:
a. Describe las características de estas especies.
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Camello Llama
Alpaca Guanaco
Vicuña
Dromedario
b. Agrupa a los organismos más parecidos.
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c. Menciona las semejanzas y diferencias entre los grupos que realizaste.
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d. Indica en que ambientes naturales se pueden encontrar.
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4. Selecciona el término que completa de mejor manera cada afirmación.
a. El _____________________se basa en la ley del uso y desuso y en la ley de la transmisión
de los caracteres adquiridos.
b. la concepción de que una entidad sobrenatural creo diversas especies de seres vivos se
conoce como __________________.
c. La idea de que las especies no cambian en el tiempo se conoce como _______________.
d. El ______________________ parte del pensamiento de que las especies surgieron por
los cambios de las especies ancestrales.
5. Compara la explicación que dan el creacionismo y el evolucionismo al origen de la
biodiversidad.
Creacionismo Evolucionismo
6. Explica ¿Por qué el evolucionismo es una idea científica y, en cambio el creacionismo no lo
es?
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7. El citocromo C es una proteína presente en todos los seres vivos. En la siguiente tabla se
indican las diferencias entre los citocromos C de cinco vertebrados.
a. Identifica el tipo de evidencia del proceso evolutivo que muestra la tabla.
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b. Interpreta los datos y señala a las especies que están menos relacionadas evolutivamente con
el ser humano y a la que lo está más. Fundamenta tu respuesta.
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8. En la imagen mostrada se recrea una escena
que probablemente sucedió hace
aproximadamente 65 millones de años y que
explica la extinción de los dinosaurios. De
acuerdo a tu percepción, contesta las
preguntas siguientes:
a. Describe lo que observas en la imagen
y menciona lo que conoces respecto a
los dinosaurios.
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Especie
Aminoácidos diferentes respecto
del ser humano en el citocromo C
Caballo 11
Macaco 1
Chimpancé 0
Atún 21
b. ¿Qué hallazgos nos hacen suponer que realmente existieron?
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9. Ante algún estimulo que sea amenazante los mamíferos o las aves pueden poner erecto su pelo
o su plumaje respectivamente. El ser humano también tiene este reflejo y se conoce como
efecto de piel de gallina. Al respecto responde:
a. ¿Cuál supones es la utilidad de este reflejo en cada especie?
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b. ¿Cómo explicas desde el punto de vista evolutivo, que estos dos
individuos tengan una respuesta similar?
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10. Analiza la siguiente afirmación y fundamenta si estás o no de acuerdo con ella:
Los guepardos, por su hábito de cazar, tuvieron que desarrollar su musculatura para correr
más rápido y poder capturar a su presa.
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11. Detalla la importancia de cada nivel de la biodiversidad y aporta un ejemplo de cada uno.
Nivel de Biodiversidad Importancia Ejemplo
12. Explique la teoría del transformismo, empleando como ejemplo la siguiente imagen
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13. Analiza la distribución esquelética de las extremidades de estas especies. Contesta las preguntas
siguientes:
a. ¿Las extremidades presentan algún patrón
común?
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b. ¿A qué se deben las semejanzas y diferencias en
la organización de los huesos de las extremidades
de estos animales?
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14. Detalla la imagen y contesta:
a. ¿En cuáles de las fases del desarrollo
embrionario tienen mayor similitud cada una de
las especies? Señale las smilitudes.
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b. ¿En qué etapa los embriones de cada especie
comienza a adoptar formas diferentes? Señale las
diferencias.
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15. De acuerdo a su punto de vista, mencione la importancia de las pruebas de la evolución para el
conocimiento del origen de la biodiversidad.
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16. La evolución del caballo puede seguirse a través del registro fósil llamado Eohippus, un pequeño
mamífero herbívoro que vivió durante el Eoceno, hace cincuenta y cinco millones de años, en
América del Norte. Se supone que de él descienden todos los équidos posteriores, incluido el
género Equus.
a. De acuerdo a esto ¿A qué tipo de prueba evolutiva
pertenecen estos registros?
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b. Menciona las diferencias principales entre el eohippus y
el Equus (caballo actual).
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17. Compara las siguientes afirmaciones y decide con cuál de ellas estás de acuerdo. Fundamenta
tu respuesta.
a. La evolución es la causa de la biodiversidad de los organismos vivientes y extintos.
b. La biodiversidad no ha variado desde su origen.
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18. Investiga los ambientes naturales representativos del país, descríbelos mencionando las
siguientes características:
Ambiente Paisaje Clima Flora Fauna
19. ¿Consideras que Chile es un país con mucha diversidad biológica? Fundamenta tu respuesta.
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20. Explica las amenazas que tiene la biodiversidad actualmente.
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