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Universidad de Buenos Aires

Instituto Libre de Segunda Enseñanza

BIOLOGÍA I

CUADERNILLO

DE

EJERCICIOS Y ACTIVIDADES

3ER AÑO

2019

Prof. Denise Campo

Prof. Mónica Contreras

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SECCIÓN I

EJERCICIOS

El objetivo de la siguiente guía es proporcionar ejercicios que permitan reconocer

los conceptos principales de cada unidad y aplicarlos en el análisis de casos.

Los ejercicios está ordenados según las unidades del programa, esto no implica

que se irán realizando de forma consecutiva.

Al comienzo de cada unidad se detallan algunos materiales que, junto con los

trabajos, power points y apuntes de clase, son necesarios para resolver

correctamente las actividades.

Al comienzo de cada ejercicio se presenta un cuadro para escribir los temas

aplicados en la resolución de los problemas y la fecha en que se realizaron.

UNIDAD I: LA TEORÍA EVOLUTIVA. SU HISTORIA Y ACTUALIDAD.

Capítulos del libro: 14, 15, 16 y 17 (9na edición) o 15, 16, 17 y 18 (10ma edición)

Páginas de internet

Darwin, evolución y selección Natural.

https://es.khanacademy.org/science/biology/her/evolution-and-natural-

selection/a/darwin-evolution-natural-selection

Pruebas de la evolución.

https://es.khanacademy.org/science/biology/her/evolution-and-natural-

selection/a/lines-of-evidence-for-evolution

Videos

Selección natural y adaptación | HHMI BioInteractive Video https://www.youtube.com/watch?v=f98iDaryPj0

Darwin vs. Wallace – Grandes peleas de la Ciencia – Proyecto G https://www.youtube.com/watch?v=SQTfpzbqMV8

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EJERCICIO 1 TEMAS

FECHA

A- Los siguientes párrafos fueron extraídos y adaptados del libro Filosofía Zoológica de Lamarck. Identificar y señalar los conceptos de la Herencia de los caracteres adquiridos que explícita o implícitamente utiliza en los siguientes Explicarlos brevemente.

B- Mencionar y explicar dos diferencias entre la explicación propuesta por Lamarck

y la Selección Natural propuesta por Darwin.

C- Algunas personas dicen que como los humanos no utilizamos el dedo meñique

del pie durante la marcha, con el tiempo el mismo va a desaparecer.

¿Con qué teoría evolutiva de las estudiadas está de acuerdo esta hipótesis?

Justificar. Discutir la validez de esta afirmación.

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EJERCICIO 2 TEMAS

FECHA

Ver el video: Evolución. La peligrosa idea de Darwin. Parte 1 (Es recomendable leer las

preguntas antes de ver el video)

Link: https://www.youtube.com/watch?v=NxhS6dAxHeA Duración 56:46 (para

responder el cuestionario es suficiente ver hasta el minuto 42)

Responder

a- Indicar la influencia que tuvieron en el trabajo de Darwin las siguientes personas: Erasmus Darwin (hermano), Jonh Gould (ornitólogo), Richard Owen (paleontólogo) y Thomas Malthus (economista).

b- ¿Qué aspectos de su personalidad se destacan en el video?

c- Aplicar el mecanismo de selección natural al caso del “insecto hoja”

d- ¿Cómo explican los científicos la formación de nuevas especies de colibríes? ¿Qué herramientas utilizan para estudiarlos?

EJERCICIO 3 TEMAS

FECHA

Ver el video The Making of a Theory: Darwin, Wallace, and Natural Selection. HHMI

BioInteractive. (Es recomendable leer las preguntas antes de ver el video)

Link: https://www.youtube.com/watch?v=XOiUZ3ycZwU

Contestar:

a- Determinar a grandes rasgos, qué características tuvieron los viajes de Darwin y

Wallace? ¿En qué se parecen (haciendo énfasis en sus observaciones)?. ¿En qué se

diferencian?

b- ¿Cuáles fueron los lugares (regiones) y especies (recuerden: no sólo las “vivas”)

que jugaron un papel clave en cada una de sus respectivas travesías?

c- ¿Cómo es qué llegaron a las mismas conclusiones? ¿Cuáles fueron sus influencias

socio-culturales, además de las especies colectadas?

d- La línea punteada en la siguiente imagen corresponde a la denominada “Línea de Wallace”. Esta línea imaginaria, separa las regiones de Asia y Oceanía. Wallace se dio cuenta de que en cierto lugar la fauna (sobre todo) y la flora mostraban un brusco cambio. En las Islas más cercanas a Asia habitaban diversos mamíferos placentarios, principalmente primates. Y en las cercanas a Oceanía habitaban distintas especies de marsupiales (canguros) en cada isla.

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¿Cómo explicó Wallace esta observación? ¿Con qué caso, analizado por Darwin en su viaje, lo podrías comparar? ¿Por qué?

e- ¿Cuáles son las hipótesis que explican el retraso en la publicación del libro “El origen de las especies”? ¿Cómo influyó Alfred Wallace?

f- La siguiente imagen muestra un esquema realizado por Darwin. Explicar qué quiso representar.

EJERCICIO 4 TEMAS

FECHA

Leer y resolver a- Definir con sus palabras el concepto de alelo. b- Definir el fenotipo de cada genotipo. c- Calcular las frecuencias de cada uno de los genotipos y las frecuencias alélicas.

Biston betularia es una especie de polillas. Está especie puede presentar individuos con alas más claras u oscuras. Las dos formas de B. betularia están genéticamente controladas por un gen con dos alelos. El alelo carbonaria (C) completamente dominante frente al alelo typica (T). La presencia de formas oscuras en regiones urbanas afectadas por la contaminación se denomina melanismo industrial. Se observó que el cambio estaba asociado a un factor ambiental específico, el oscurecimiento de la corteza de los árboles debido a la contaminación atmosférica. B. betularia es nocturna y descansa sobre los troncos de los árboles durante el día. La facilidad con la que las aves encuentran a B. betularia sobre los troncos depende del grado de camuflaje de las polillas. La forma carbonaria de B. betularia está mejor camuflada que typica sobre los troncos cubiertos de líquenes en regiones contaminadas. En áreas industrializadas en el año 1950 se detectaron 450 polillas CC, 150 CT y 50 TT.

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d- Calcular para esta nueva generación las frecuencias alélicas. ¿Se mantuvo la población en equilibrio todos estos años? ¿Evolucionó? Justifique. (No utilice la ecuación de equilibrio) e- Mencionar y describir brevemente cuáles son las condiciones que deben cumplirse para que una población permanezca en equilibrio.

f- ¿Hay algún supuesto del equilibrio de Hardy - Weinberg que puede no estar cumpliéndose en este ejemplo? Justificar a partir de sus respuestas anteriores y el enunciado del ejercicio.

EJERCICIO 5 TEMAS

FECHA

Leer y resolver

a- Mencionar qué genotipo(s) da(n) como resultado cáscaras con manchas. b- ¿Por qué un diagrama de Punnett tiene cuatro casilleros para los genotipos de los descendientes? c- En el siguiente diagrama, se muestran parte de los resultados esperados de una cruza entre dos tordos; completar los casilleros faltantes.

M m

Mm

M

MM

d- ¿Qué probabilidades hay de que un huevo resultante de esta cruza tenga cáscara lisa?

Varias generaciones después, en el año 1983, un grupo de científicos se acercó nuevamente a la zona para hacer una relevamiento de los individuos de la población y a partir de ello diseñar un plan de conservación de la variabilidad. Determinaron que: de 1000 individuos, 25 tenían el genotipo TT y 150 CT.

El tordo renegrido es una especie de ave que pone sus huevos en los nidos de otras aves para que éstas críen a sus pichones. El aspecto de los huevos (color y tamaño), vital para engañar a las aves cuyos nidos son parasitados (foto), está controlado por varios genes. En particular, la presencia de manchas en la cáscara está dada por un gen con dos alelos, M y m: el alelo M es dominante y genera huevos manchados, mientras que el alelo m está asociado a huevos de cáscara lisa.

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e- Una población de tordos que vive en un área donde hay muchas torcazas, que ponen huevos con cáscara manchada, presentan la siguiente proporción de alelos: M=0.7 y m=0.3

i- ¿Qué porcentaje de hembras de esta población pone huevos con manchas? ii- En otra zona, se hace un análisis genético de los tordos y se encuentra que el 18% de los individuos son heterocigotas, mientras que solo 1% es homocigota dominante. ¿Cómo es la proporción de alelos en esta población?

f- Explicar cómo la presencia de tordos renegridos puede afectar la reproducción diferencial de las torcazas.

g- Suponer que una población de torcazas, la mitad de la población es capaz de distinguir diferencias en los huevos mientras que la otra mitad no ¿Qué esperarías que pase en esa población con el tiempo si empiezan a convivir con tordos renegridos?

EJERCICIO 6 TEMAS

FECHA

El parasitismo de cría, es decir, poner huevos en los nidos de otras aves para que esos individuos críen a los pichones, es bastante común en la naturaleza. Esto perjudica a las aves engañadas, ya que parte de la comida que juntan se usa en alimenta a un pichón que no es suyo; de hecho, en los nidos donde hay un huevo ajeno, los pichones de los padres engañados tienen menos probabilidades de llegar a adultos que en los nidos no parasitados. Dentro de cada especie de ave, como por ejemplo las torcazas, los individuos varían en su capacidad de reconocer los huevos como propios: algunos pájaros tiran del nido cualquier huevo que se vea diferente a otros, mientras que otros empollan todos los huevos que haya en el nido independientemente del aspecto.

En 1948, el químico suizo Paul A. Muller recibió el premio Nobel por el descubrimiento del DDT. Este insecticida provocó euforia por su efectividad, aunque ésta fue efímera, pues pronto los insectos se hicieron inmunes a su acción (Figura 1). ¿Qué había ocurrido? Un rasgo determinante fue la presencia de una enzima (un tipo de proteínas) en los insectos resistentes, capaz de transformar el DDT, muy rápidamente en un compuesto inocuo (que no hace daño).

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a- A continuación se describen poblaciones de insectos de la misma zona en dos momentos distintos. Calcular la frecuencia alélica en cada caso.

POBLACIÓN AÑO GENOTIPOS CANTIDAD DE INDIVIDUOS

1 1960 GG 50

Gg 100

gg 80

2 1980 GG 120

Gg 100

gg 10

b- ¿Es un caso de evolución para la teoría sintética de la evolución? ¿Por qué? c- Indicar una condición que no se cumple en este caso para considerar a la

población de insectos como una población en equilibrio (supuestos del principio de Hardy Weinberg). Justificar

d- Aplicar el postulado “los individuos varían en la población” al caso de los insectos.

e- ¿Cuál sería la postura de Lamarck frente al postulado anterior? f- Relacionar los siguientes conceptos: GEN, CROMOSOMA, INSECTO RESISTENTE,

DDT, MUTACIONES, ADN y VARIABILIDAD.

EJERCICIO 7 TEMAS

FECHA

Leer y resolver

En 1862, un granjero del valle del Hudson de Nueva York observó que una nueva plaga había llegado a sus manzanos. Era una pequeña larva que minaba las manzanas y causaba su podredumbre. Un periódico local informó del asunto, atrayendo la atención de B. Walsh, un amigo de Darwin. En 1864, Walsh descubrió que la larva de la manzana era la de la mosca de la fruta Rhagoletis pomonella. Este insecto era conocido por vivir normalmente en los frutos del espino blanco. Por lo general las hembras eligen para poner sus huevos el tipo de fruta en el que crecieron y los machos tienden a buscar parejas en el tipo de fruta en el que crecieron. Por lo tanto, las moscas de los espinos generalmente se aparean con otras moscas de los espinos y las moscas de las manzanas generalmente se aparean con otras moscas de las manzanas. G. Bush estudió el cortejo de Rhagoletis todo un verano y su mente estaba llena de imágenes de moscas macho patrullando su fruto, cortejando a las hembras con exhibiciones de movimientos de alas. Entonces se le ocurrió que la clave de toda la historia de Rhagoletis estaba en el cortejo. Otro científico, D. Smith recogió frutos infestados y los llevó al laboratorio para que las moscas emergieran allí. Entonces permitió a las moscas del manzano aparearse entre sí, lo mismo que a las del espino. Los huevos que pusieron fueron criados bajo idénticas temperaturas y a base de una dieta artificial. Las moscas del manzano de la siguiente generación aparecían unos 18 días antes que las del espino. La diferencia en la época de emergencia, por lo tanto, era genética. Esto indicaba que cada grupo había ajustado su desarrollo al ritmo estacional de cada planta huésped.

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a- Aplicar los siguientes conceptos al caso de la mosca Rhagoletis: SELECCIÓN SEXUAL, FENOTIPO, AISLAMIENTO TEMPORAL, MUTACIÓN y FLUJO GÉNICO.

b- Supongamos, que un gen existe en dos formas o alelos, F y f. El alelo F (dominante) confiere una mayor preferencia por el fruto el espino y f (recesivo), por el fruto del manzano. Se estudia el pool génico para la preferencia por el fruto de una población de 500 moscas Rhagoletis. Los resultados mostraron que había 300 individuos homocigotas dominantes, 150 heterocigotas y 50 homocigotas recesivos. Calcular la frecuencia alélica de la población. ¿A qué tipo de árbol (espino o manzano) pertenecería esta población?

c- Imaginar que en la población anterior ocurre un tipo de deriva génica, específicamente cuello de botella. Explicar qué podría haberlo causado. ¿Qué requisitos deben cumplirse para afirmar que es un caso de cuello de botella?

d- Imaginar que en una determinada zona una rara enfermedad afecta solamente a los manzanos, con lo cual al cabo de unos años sólo sobreviven los espinos. ¿Esperarías que desaparezca el alelo f? ¿Por qué?

e- ¿Qué tipos de aislamiento reproductivo se pueden identificar en este caso? Justificar

f- Las moscas que habitan en los manzanos y las que habitan en los espinos, ¿son especies diferentes? ¿Por qué?

Pero, en 1994, Feder mostró que, pese a las diferencias genéticas, las dos razas continuaban apareándose entre sí e intercambiando genes. Después de la caída del fruto, las moscas pupan en el suelo. El equipo de Feder puso redes sobre el suelo bajo ambos tipos de árbol para recolectar todas las moscas al verano siguiente. Entonces, marcaron con papel coloreado con líquido 10.000 moscas y las liberaron. Al cabo de unos pocos días, buscaron cuantas moscas del manzano habían aterrizado en el fruto del majuelo y viceversa. Encontraron que un 6 % había elegido equivocadamente. Este 6 % era más de lo esperado. Con tal nivel de intercambio, las diferencias observadas deberían haber desaparecido, fundiéndose las dos variedades. Aparentemente, algún tipo de selección natural las mantenía separadas.

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EJERCICIO 8 TEMAS

FECHA

A- Ver el video El Origen de las Especies: El Pico del Pinzón | HHMI BioInteractive

Video (Es recomendable leer las preguntas antes de ver el video)

https://www.youtube.com/watch?v=OQ4OdCp59c4

B-

i- ¿Cuál es la relación entre la forma del pico y el alimento?

ii- Se presentan dos hipótesis para explicar cómo surgieron las distintas

especies de pinzones en las islas Galápagos. ¿Cuál es la más aceptada?

¿Cuál es la evidencia que la sustenta? ¿Qué tipo de especiación es?

iii- ¿Cómo afectó la sequía a la población de pinzones de la Isla Daphne

Major? Utilizar las observaciones de Rosemary y Peter Grant.

iv- ¿Qué tipo de aislamiento reproductivo se produce entre las especies de

pinzones estudiadas? Justificar

EJERCICIO 9 TEMAS

FECHA

Indicar claramente todos los mecanismos de aislamiento reproductivo que se

presentan (aunque se manifiesten de forma incipiente) en los siguientes casos,

señalando entre que grupos o especies se produce. Realizar todas las

aclaraciones o suposiciones que consideres necesarias.

i- Si se cruza el ganado vacuno europeo Bos taurus con el bisonte americano Bison bison o el bisonte europeo Bison bonasus, los híbridos son viables. Los machos son estériles, pero las hembras son fértiles, por lo que pueden ser retrocruzadas con cualquiera de las especies progenitoras: de esta generación, las hembras y algunos machos pueden ser fértiles, pero con las nuevas generaciones van perdiendo fertilidad.

iii- El grupo de mosquitos Anopheles incluye varias especies, algunas de las cuales están involucradas en la transmisión de la malaria. Estas especies son indistinguibles por su forma y por eso se tardó mucho en reconocerlas. Sin embargo, nunca se cruzan porque habitan en ambientes muy específicos. Una se desarrolla en aguas salobres, otra en aguas dulces y otra en pequeños charcos.

ii- Tres especies tropicales del género Dendrobium florecen por sólo un día. Las flores se abren al alba y se marchitan al atardecer. La floración se desencadena frente a ciertos estímulos meteorológicos tales como una tormenta repentina o un pico de temperatura. Los mismos estímulos gatillan la floración en las tres especies, pero el período que transcurre entre el estímulo y la floración es de ocho días en una especie, de nueve en la segunda y de diez en la tercera.

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UNIDAD II: LA HISTORIA DE LA VIDA EN LA TIERRA

Capítulos del libro: 17, 18 y parte del 23 y 24 (9na edición) o 18, 19 y parte del 24 y 25

Páginas

Especies y especiación. Mecanismos de aislamiento https://es.khanacademy.org/science/biology/her/tree-of-life/a/species-speciation

Árboles filogenéticos y como construirlos https://es.khanacademy.org/science/biology/her/tree-of-life/a/phylogenetic-trees https://es.khanacademy.org/science/biology/her/tree-of-life/a/building-an-evolutionary-tree

Hipótesis sobre el origen de la vida https://es.khanacademy.org/science/biology/her/tree-of-life/a/building-an-evolutionary-tree

iv- Dos especies de sapos, Bufo americano y Bufo fowleri, se reproducen en primavera. Un poco antes lo hace Bufo fowleri, pero la temporada reproductiva se superpone algunos días. Ambas especies viven en ambientes distintos. B. americano vive en bosques, y B fowleri vive entre los pastos. En territorios con poca alteracíon por la actividad humana, ambas especies nuna se cruzan. Sin embargo, la destrucción de bosques y el uso intensivo de tierras agrícolas ha producido ambientes que son tolerados por las dos especies. Así, se han establecido zonas de contacto en las que pueden cruzar y producir algunos híbridos viables y fértiles entre ambas.

v- El género de moscas Drosophila incluye a varias especies. Diane Dodd realizó un experimento con D. pseudoobscura. Una misma población de estas moscas fue dividida en dos subpoblaciones (A y B) y cada subpoblación fue alimentada con dos tipos diferentes de comida, una basada en almidón y la otra en maltosa.

Luego de varias generaciones en las que las moscas se seleccionaron adaptativamente para cada tipo de alimento, los dos grupos fueron mezclados nuevamente. Se observó que los miembros del grupo A se apareaban solamente con los individuos del grupo A y los mismo ocurría con los individuos del grupo B. Por otro lado, D. ananassae y D. pallidosa se consideran especies gemelas de Melanesia. En la naturaleza rara vez se producen híbridos, ya que las primeras se encuentran principalmente en la Isla Solomón, y las segundas en las Islas Molucas. Sin embargo, en el laboratorio sí se obtienen híbridos y son fértiles. Por último, los machos de D. melanogaster y los de D. simulans dirigen a sus respectivas hembras un cortejo muy elaborado, aunque algo diferente. Esa diferencia se percibe de distinta manera por las hembras de cada una de las especies. Por ejemplo, los machos simulans son capaces de hibridar con hembras melanogaster. Sin embargo, la larva (estadio intermedio entre el huevo y el adulto) no se desarrolla. Por otro lado, las hembras simulans no se ven atraídas por los machos melanogaster.

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Videos

La Tierra Primitiva. How a single-celled organism almost wiped out life on Earth -

Anusuya Willis

https://www.youtube.com/watch?v=dO2xx-aeZ4w

Sobre el trabajo de Pasteur. Pasteur, portrait d'un visionnaire (película) https://www.youtube.com/watch?v=l_anbvqBV3Q

El origen de la vida. Explicación Sencilla https://www.youtube.com/watch?v=FhI8F-WKEjg

La generación espontánea y el origen de la vida https://www.youtube.com/watch?v=7HZXF1BiXvU

EJERCICIO 10 TEMAS

FECHA

Leer y responder las preguntas o consignas que se plantean a lo largo del texto (numeradas y resaltadas en negrita) Adaptación del capítulo 4 Gajes del oficio de la Segunda Parte “El aspecto metodológico de la ciencia” del libro La Ciencia en el aula Furman, M; Gellon, G.; Golombek, D. y Rosenvasser Feher, E.

Se dice que el primer experimento controlado fue diseñado y ejecutado por Francesco Redi en 1668. Su experimento intentaba demostrar que los gusanos que aparecen en la carne en putrefacción no se generan espontáneamente sino que nacen de huevos depositados en la carne por insectos. ¿Pero por qué era ésa una cuestión importante? Desde la Antigüedad y hasta comienzos del Renacimiento la gente pensaba que muchos seres vivos provenían de la materia inanimada. ¿Cómo dudarlo? Todo el mundo sabía que organismos como gusanos, escarabajos, ranas y salamandras podían aparecer del barro, el polvo o la comida en descomposición. La generación espontánea de la vida (que así se llamó al hecho de que los organismos vivos pudieran provenir de materia no viva) era incluso avalada por los más grandes científicos y pensadores de la Antigüedad y de la Edad Media. Aristóteles mismo había asegurado que así era, y hasta el prestigioso científico belga Jean Baptiste van Helmont propuso, a comienzos del siglo XVII, su propia receta para producir animales: “Poner una camisa sucia o algunas mantas sobre un barril que contenga algunos granos de trigo, y en veintiún días los ratones aparecerán. Habrá ratones machos y hembras, y serán capaces de aparearse y reproducirse”. Y no hay que olvidarse de que la Biblia decía que los mismos seres humanos habían sido creados del barro, justamente de la materia inerte. Nada había de raro en eso. ¿Para qué hacerse preguntas de algo tan evidente? Francesco Redi, un reconocido médico italiano, fue el primero en poner a prueba la teoría de la generación espontánea mediante experimentos. En su trabajo de 1668, Esperienze intorno alla generazione degl’insetti

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Redi se concentró en el caso de las moscas que aparecían en la carne en descomposición. La gente de esa época consideraba que las moscas se originaban en la carne podrida. Redi quería saber si la carne realmente podía producir larvas y moscas, y por eso ideó una forma de poner a prueba esta idea. Después de mucho observar la carne podrida, Redi descubrió que a las moscas les encantaba visitar la carne en descomposición y que continuamente estaban revoloteando cerca, e incluso que se apoyaban sobre ella. También había visto algunos huevos de los que salían gusanos. Y notó que estos gusanos, luego de un tiempo, se convertían en insectos con alas. Esto le sugirió a Redi una hipótesis alternativa sobre el origen de los espantosos gusanos. 1- ¿Cuál habrá sido esa hipótesis? Redactarla Redi realizó entonces sus famosos experimentos. El primero de los experimentos consistió en tapar un frasco para impedir que las moscas entraran a depositar huevos. Pero de poco sirve usar solamente este frasco. Si en efecto no aparecen gusanos, uno podría argüir que se debe a muchas otras causas posibles. 2- Mencionar algunas de ellas.

Todas estas críticas pueden ser silenciadas de manera sencilla: exactamente en el mismo lugar y momento en que se deja el frasco cerrado, se prepara otro con el mismo tipo y cantidad de carne, pero abierto. Los dos frascos son tratados de la misma manera. El frasco abierto constituye un control. 3- ¿Por qué?

Existe, sin embargo, otra objeción a este primer experimento, y muchos pensadores de la época la manifestaron: los gusanos no pueden crecer en el frasco tapado porque la tapa los asfixia; el aire del frasco es afectado de alguna manera al cerrar la tapa. Redi respondió a esta objeción modificando su experimento. 4- ¿Qué hizo Redi? Describir y dibujar el experimento, sus resultados y la explicación de los mismos.

EJERCICIO 11 TEMAS

FECHA

Leer y responder las preguntas o consignas que se plantean a lo largo del texto (numeradas y resaltadas en negrita) Adaptación del capítulo II Lazzaro Spallanzani, los microbios nacen de microbios, del lIbro

Cazadores de microbios de Kruif, Paul de, Ediciones Nueva Fénix, Chile

Spallanzani tenía ideas vehementes acerca de la generación espontánea de la vida; ante la realidad de los hechos, estimaba absurdo que los animales, aún los diminutos bichejos de Leeuwenhoek, pudieran provenir de un modo caprichoso, de cualquier cosa vieja o de cualquier revoltijo sucio. ¡Una ley y un orden debían predecir su nacimiento; no podían surgir al azar» ¿Pero cómo demostrarlo? 1- Buscar información sobre Leeuwenhoek y sus aportes al estudio de los microorganismos.

Una noche, en la soledad de su estudio, tropezó con un librito

sencillo e inocente, que le demostró un nuevo procedimiento

de atacar la cuestión del origen de la vida.

El autor del libro no argumentaba con palabras sino con

experimentos que, a los ojos de Spallanzani, demostraba los

hechos con toda claridad.

«Redi, el autor de este libro, es un gran hombre —pensó

Spallanzani despojándose del levitón e inclinando su robusto cuello hacia la luz de la bujía—. ¡Con cuanta facilidad dilucida la cuestión!, refiriéndose al experimento de los frascos y las moscas.

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A la mañana siguiente, el librillo inspirador le hizo pensar en la misma cuestión, pero ya no en relación con las moscas, sino con los animales microscópicos. Por aquel entonces todos los profesores admitían que si bien las moscas podían proceder de huevecillos, era en cambio seguramente posible la generación espontánea de los animales subvisible. Spallanzani, torpemente, empezó a aprender a cultivar bichejos microscópicos y a manejar el microscopio.

Por aquel mismo tiempo, otro clérigo, llamado Needham, católico ferviente y aficionado a imaginarse que podía hacer experimentos, iba adquiriendo celebridad en Inglaterra y en Irlanda, con la pretensión de que el caldo de carnero engendraba maravillosamente animales microscópicos. Needham dio cuenta de sus experimentos a la Real Sociedad, cuyos miembros condescendieron a tomarlo en consideración: refería Needham cómo había tomado una cierta cantidad de caldo de carnero recién retirado del fuego, como había puesto el caldo en una botella y lo había tapado perfectamente con un corcho para que no pudieran penetrar ni seres provenientes del aire. Había calentado después la botella y su contenido en cenizas calientes, pensando: «Seguramente morirán así todos los animalillos o todos los huevos que pudieran quedar dentro de la botella». Dejó en reposo el caldo y la botella por espacio de varios días, sacó el corcho y, ¡oh maravilla de las maravillas!, al examinar el caldo al microscopio, lo encontró plagado de animalillos.

«Es un descubrimiento trascendental —decía el bueno de Needham a la Real Sociedad—; estos animalillos sólo pueden proceder de la substancia del caldo. ¡Tenemos aquí un experimento

que nos demuestra que la vida puede surgir espontáneamente de la materia muerta!» y añadía después que no era indispensable que el caldo fuera de carnero: hacía el mismo efecto una sopa de semillas o de almendras.

Pero allá lejos, en Italia, Spallanzani leía las sensacionales noticias referentes a los animalillos creados por Needham a partir del caldo de carnero, y a medida que iba leyendo fruncía el entrecejo y se le achicaban los oscuros ojos, acabando por bufar:

—Los bichos no nacen espontáneamente del caldo de carnero ni de las almendras ni de cosa alguna. Este experimento tan bonito es una superchería; tal vez el mismo Needham no lo sepa, pero aquí hay gato encerrado y yo voy a destaparlo. 2- ¿Qué otra/s explicación/es para este hecho habrá pensado Spallanzani?

En ese momento hizo su aparición el investigador que Spallanzani llevaba dentro: no se acercó a la mesa para escribir a Needham acerca del asunto, sino que fue derecho a su polvoriento laboratorio. Comenzó a poner a prueba, todas estas explicaciones. 3- ¿Qué experimentos realizó Spallanzani? Describir y dibujar el experimento, sus resultados y la explicación de los mismos.

Llamó Spallanzani a su hermano Nicolo y a su hermana, para darles cuenta del brillante resultado de sus experimentos, y después, con gran animación, enseñó a sus discípulos que la vida sólo procede de la vida, que todos los seres vivos, aún esos mismos bichejos despreciables, tienen forzosamente progenitores. Después lanzó a la cabeza del pobre Needham un brillante trabajo lleno de ironía que conmovió al mundo científico en sus cimientos.

La discusión entre Spallanzani y Needham no quedó circunscrita al ámbito de las academias; se filtró por sus puertas, salió a la calle y se coló de rondón en los salones más elegantes. Al mundo le hubiera agrado más creer a Needham, porque la gente del siglo XVIII era cínica y alegre; por doquier, los hombres se reían de la religión y negaban todo poder supremo de la Naturaleza, deleitándose ante la idea de que la vida pudiera ser engendrada al azar; pero los experimentos de Spallanzani eran tan claros, tan difíciles de contradecir, aun empleando los razonamientos más sofisticados.

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Sin embargo, Needham hizo una objeción a los experimentos de Spallanzani. 4- ¿Cuál fue la principal objeción que hicieron los espontaneístas? Y la Real Sociedad, precipitadamente y para adelantarse al clamor popular, eligió miembro de ella a Needham, y la academia de Ciencias de París le nombró socio correspondiente. Spallanzani, entretanto, allá en Italia, se paseaba furioso por su laboratorio, como una fiera enjaulada; la ciencia estaba en peligro, se hacía caso omiso de los hechos desapasionados, sin los cuales carece de valor aquélla. Faltaba algún tiempo y muchos experimentos más para refutar definitivamente la Generación Espontánea. 5- ¿A qué se refiere la última oración? Buscar información y explicar.

EJERCICIO 12 TEMAS

FECHA

Completar las oraciones utilizando alguna/s de las palabras que aparecen a continuación. Aclaración: algunas palabras no corresponden a ninguna oración y otras pueden utilizarse más de una vez. En algunos casos es necesario agregar el artículo.

a- La atmósfera primitiva probablemente no contenía ……………………, pero sí contenía moléculas como: ……………………….. ,……………………………..,………………………………. y vapor de agua. Estas moléculas se clasifican como…………………………………

b- La evolución química, propuesta por ………………….., indica que las moléculas …………………………se combinaron para formar moléculas …………………………. y luego ……………………………. Estas últimas se caracterizan por poseer un esqueleto de átomos de ……………………. Luego, se formaron …………………………… que consistían en una conjunto de …………………………….. rodeadas por una ……………………………

c- Los primeros organismos de que se tienen registros que surgieron en los océanos hace aproximadamente 3800 millones de años eran….………………,es decir no poseen organelas como por ejemplo …………………… Además estos organismos probablemente eran …………………………, ya que obtenían ……………………… al absorber moléculas ………………………. de su ambiente . Como no había ………………………gaseoso en la atmósfera, también eran ….……………………..

metano (CH4), energía lumínica , hidrógeno (H2), eucariotas, vapor de agua (H2O), química,

Oparin, inorgánicas, núcleo, autótrofos, orgánicas complejas, carbono, membrana, materia,

oxígeno, aerobias, anaerobias amoníaco (NH3), radiación UV, Miller, carga eléctrica,

procariotas, orgánicas sencillas, mitocondria, ADN, ARN, ozono (O3), cloroplastos, glucosa

(C6H12O6), Lynn Margulis, coacervados, heterótrofos

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EJERCICIO 13 TEMAS

FECHA

Responder

a- ¿Qué características tenían los organismos que habitaron la Tierra hace

aproximadamente 3.500 millones de años (m.a.)?

b- Comparar la composición de la atmósfera primitiva con la actual.

c- ¿Qué elementos utilizan los organismos para realizar la fotosíntesis? ¿Qué elementos

producen?

d- ¿Qué consecuencias tuvo en la atmósfera la aparición y expansión de la fotosíntesis?

¿Por qué la aparición de este proceso produjo “la catástrofe del oxígeno”?

e- ¿Cuál es la relación evolutiva entre las cianobacterias y las plantas actuales?

f- Mencionar las evidencias de la hipótesis endosimbiótica.

g- ¿Qué características surgidas en las plantas favorecieron su dispersión y diversificación

en la tierra? Mencionar la característica y la ventaja.

EJERCICIO 14 TEMAS

FECHA

Resolver

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a- La siguiente secuencia representa un evento evolutivo. ¿Cuál? Explicar y ejemplicar con el grupo Poríferos al que pertenecen las esponjas.

b- Observar el siguiente árbol y responder

i- En los mares del Ediacárico, ya se encontraban representantes del grupo Porífera. Sin embargo, estas no constituían los únicos habitantes de la época. Caractericé a la mayoría de los organismos de ese período. No olvide indicar el nombre general que recibe este grupo de organismos.

ii- ¿Por qué el fenómeno que ocurrió hace alrededor de 542 m.a. se denominó “Explosión del Cámbrico”?

iii- ¿Qué características tenían los organismos de ese período? iv- Buscar información de los organismos que aparecen en el árbol filogenético. v- ¿El grupo de los artrópodos es un monofilético o parafilético?

18

EJERCICIO 15 TEMAS

FECHA

A- Determinar los géneros de los reptiles actuales dibujados a continuación,

mediante el uso del a clave dicotómica.

B- i- Elaborar una clave dicotómica para identificar los reptiles del mesozoico

dibujados a continuación

19

ii- Representar las relaciones de los dinosaurios en un árbol filogenético

EJERCICIO 16

TEMAS

FECHA

a- Completar la matriz de datos indicando con un 0 ausencia de la característica y

con un 1 presencia de la característica. Podes buscar información en los capítulos

23 y 24 (9na edición) o 25 y 26 (10ma edición). Luego construir un cladograma o

árbol filogenético teniendo a partir de dicha información.

ORGANISMO/CARACTER EXOESQUELETO PATAS ARTICULADAS

SIMETRÍA BILATERAL

ALAS

MARIPOSA

GUSANO

ARAÑA

MEDUSA

b- Mencionar una característica del cladograma que sea una sinapomorfía. Explicar.

c- Qué organismo/s del cladograma está/n más relacionados con la Explosión del

Cámbrico? ¿Por qué?

20

d- Completar los números I a VI con la característica que consideres más adecuada.

e- Completar con la palabra: MONIFILÉTICO, PARAFILÉTICO o POLIFILÉTICO i- El grupo EUCARIOTAS es ………………………………………… ii- El grupo ORGANISMOS ACUÁTICOS es ……………………………………… iii- El grupo BILATERIALES es ……………………………. iv- El grupo VERTEBRADOS es ………………………………………

EJERCICIO 17 TEMAS

FECHA

a- Dado el siguiente árbol filogenético hipotético, responda las consignas:

Listado de características: I I. Columna vertebral

II II. Cuatro extremidades

III III. Corazón con cuatro cavidades

IV IV. Presencia de escamas

V V. Plumas

b- Determine y marque en el árbol un grupo monofilético. Justifique su elección e

indique la sinapomorfía que lo define.

21

EJERCICIO 18 TEMAS

FECHA

a- Indicar cuál de los siguientes cladogramas es más parsimonioso considerando los datos de la matriz. Explicar

Especie/caracteres 1 2 3 4 5

Bacteria (A) 0 0 0 0 0

Medusa (B) 1 0 0 1 0

Mosca (C) 1 0 1 1 1

Paramecio(D) 1 0 0 0 0

Tiburón (E) 1 1 0 1 1

b- Completar

- Teniendo en cuenta las características de los grupos a los que pertenecen los

organismos del punto anterior, la característica 2 podría ser…………………………… Y

la 3 ………………………..……….

- La característica 4 es una (apomorfía, sinapomorfía o pleisiomorfía)……………………

- El grupo pluricelulares es (monofilético, parafilético o polifilético) ………………………

UNIDAD III: ECOLOGÍA Y DINÁMICA DEL ECOSISTEMA

Capítulos del libro: 26, 27, 28 (9na edición) o 27, 28 y 29 (10ma edición)

Páginas

Cadenas alimenticias y redes tróficas

https://es.khanacademy.org/science/biology/ecology/intro-to-ecosystems/a/food-

chains-food-webs

Flujo de energía y productividad primaria

https://es.khanacademy.org/science/biology/ecology/intro-to-ecosystems/a/energy-

flow-primary-productivity

Videos

Una guía de la energía de la Tierra - Joshua M. Sneideman https://www.youtube.com/watch?v=fHztd6k5ZXY

22

Especies invasoras – Jennifer Klos

https://www.youtube.com/watch?v=spTWwqVP_2s

Biodiversidad - Kim Preshoff

https://www.youtube.com/watch?v=GK_vRtHJZu4

EJERCICIO 19 TEMAS

FECHA

a- Mencione factores ambientales que podrían detener el crecimiento de las siguientes

poblaciones: bacterias en un tubo de ensayo alimentadas en forma constante, peces en un estante, pastos en ladera de una montaña, lentejas de agua en una laguna.

b- Un ecólogo realizó el siguiente experimento para comprobar si entre dos especies de lagartijas existía competencia interespecífica. Dividió en tres parcelas un área natural en la que convivían las dos especies de lagartijas, Anolis ophiolepis y Anolis sagrei.

i- Removió todas las lagartijas Anolis ophiolepis de la parcela 1. ii- Removió todas las lagartijas Anolis sagrei de la parcela 2. iii- En la parcela 3 no efectuó ningún cambio.

Al cabo de un tiempo, observó los siguientes resultados:

En la parcela 1, aumentó la población de Anolis sagrei.

En la parcela 2, aumento la población de Anolis ophiolepis.

En la parcela 3, las poblaciones se mantuvieron constantes.

Teniendo en cuenta estos resultados; ¿diría usted que existe competencia interespecífica entre estas dos especies? Si las poblaciones de lagartijas se hubieran mantenido igual cuando crecían juntas que cuando lo hacían por separado, ¿a qué conclusión hubiese arribado?

EJERCICIO 20 TEMAS

FECHA

Seleccionar la opción correcta: A. La relación entre dos especies de aves de una comunidad que consumen el mismo tipo de alimento se denomina:

a. Competencia intraespecífica. b. Competencia interespecífica. c. Ninguna de las dos.

B. El aumento de la densidad de una población: a. No afecta la competencia intraespecífica. b. Va acompañada de un aumento de la competencia intraespecífica. c. Disminuye la competencia intraespecífica

C. Dos especies competidora pueden vivir en una comunidad cuando: a. sus nichos fundamentales son parecidos. b. Tienen el mismo nicho efectivo. c. Sus ichos efectivos están diferenciados.

23

D. El nicho efectivo: a. Es más amplio que el nicho fundamental. b. Es el que realmente ocupa una especie. c. No es importante para supervivencia de la especie.

E. Durante el flujo de energía en un ecosistema: a. toda la energía que obtienen los organismos en un nivel trófico es transferida al nivel siguiente. b. sólo un 10% de la energía que obtienen los organismos en un nivel es transferida al nivel siguiente. c. la mayor parte de la energía que obtienen los organismos en un nivel es transferida al nivel trófico siguiente.

F. La biomasa es: a. todo lo que queda de los organismos en el terreno una vez que mueren. b. El peso en seco de los organismos que comparten un espacio en un momento dado. c. El conjunto de animales de una misma especie que conviven en un determinado ambiente.

G. En los ecosistemas terrestres la biomasa: a. De los consumidores es menor que la de los productores. b. De los productores es menor que la de los consumidores c. De los productores se equipara a la de los consumidores.

EJERCICIO 21 TEMAS

FECHA

Teniendo en cuenta que la bacteria Escherichia coli se divide una vez cada 20 minutos en condiciones favorables, se registra en la siguiente tabla la cantidad de bacterias cada 20 minutos en un medio de cultivo ideal en el laboratorio.

a. ¿Qué tipo de crecimiento presenta esta población de bacterias? b. ¿Qué recursos y condiciones podrían ser limitantes del crecimiento de la

población de bacterias?

Tiempo (minutos) Cantidad de bacterias

0 100

20 200

40 400

60 8000

80 1600

100 3200

24

EJERCICIO 22 TEMAS

FECHA

a- Observar l a siguiente red trófica y responder

a- Identificar una cadena trófica de 4 niveles. Escribir la cadena en la hoja. b- Incluir a los descomponedores en la cadena del punto i. Colocar las flechas que

sean necesarias para representar el flujo de materia y energía entre los eslabones y los descomponedores. ¿Qué función ecológica cumple, este último grupo, en el ecosistema?

c- ¿Qué características transforman a una especie en invasora? (ver el video TED-Ed:

“The threat of invasive species - Jennifer Klos”)

Link: https://www.youtube.com/watch?v=spTWwqVP_2s

Imaginar que en la red trófica del punto se introduce una especie invasora que se alimenta principalmente de huevos de aves. Hipotetizar sobre los efectos de este especie en la diversidad y estructura del ecosistema.

d- ¿En qué proceso celular se sintetiza (fabrica) glucosa? ¿Qué caminos pueden seguir los carbonos que forman parte de esa molécula en una cadena trófica? Explicar y ejemplificar con los organismos de la red presentada al comienzo del ejercicio.

e- Explicar claramente las siguientes afirmaciones. i- A mayor productividad primaria neta, mayor cantidad de eslabones en una

cadena trófica. ii- A mayor radiación, mayor productividad primaria bruta. iii- Las pirámides de energía presentan una base ancha y una disminución

progresiva hacia la cima.

25

EJERCICIO 23 TEMAS

FECHA

Leer y resolver

a- Confeccionar un esquema representando las interacciones entre las poblaciones mencionadas en el texto. Utilizar flechas con el significado de “transfiere materia y energía a”. Indicar si el esquema resultante es una cadena o una red trófica. Justificar

b- ¿Podríamos decir que Artemia es parte de los descomponedores? ¿Por qué? ¿Cuál es la importancia de los descomponedores en cualquier ecosistema?

c- Indicar un posible recorrido de una molécula de dióxido de carbono que se mezcla en el agua de la laguna, hasta que vuelve a la atmósfera luego de pasar por algunos organismos del ecosistema

d- Imaginar que en el ambiente donde viven los flamencos se introduce un cangrejo que se alimenta de Artemia. Hipotetizar sobre los efectos de esta especie en la diversidad y estructura del ecosistema. ¿Qué condiciones deberían darse para que el cangrejo se convierta en una especie invasora? e- Explicar las diferencias en los parámetros presentados entre estos dos

ambientes.

Distribución de la Producción

primaria bruta (P), biomasa (B)

y Radiación solar (R).

26

EJERCICIO 24 TEMAS

FECHA

Leer y resolver En el parque nacional Patagonia, recientemente creado, se encuentra el macá tobiano, una especie de ave en gran peligro de extinción. Entre otras medidas, en el parque se hace un censo anual para saber cuántos macás tobianos viven en sus lagunas. a. ¿Cómo podrían usarse esos datos para establecer la capacidad de carga del PN Patagonia para esa especie? La capacidad de carga, ¿es invariable? Justificar. b. Los macás se alimentan de las mismas especies de zooplancton que las truchas, que fueron introducidas para pesca deportiva en muchas lagunas. ¿Puede decirse que macás y truchas comparten el mismo nicho ecológico? Justificar.

EJERCICIO 25 TEMAS

FECHA

Leer y resolver Muchas de las especies animales que habitan los fondos marinos, donde no llega la luz solar, son detritívoros, alimentándose de cadáveres que descienden desde las capas superficiales iluminadas. a. ¿Cuál es la base de la red trófica del fondo marino? Justificar. b. Si un pez se alimenta del cadáver de una ballena, ¿en qué nivel trófico se encuentra? Justificar. c. Existen también depredadores en dicho ambiente que se alimentan de los detritívoros. El conjunto de los depredadores ¿tiene más energía química a su disposición que el conjunto de los detritívoros? Justificar. d. ¿Qué ocurre con la energía del sol a lo largo de su tránsito por un ecosistema? ¿De qué nivel de organización se trata?

EJERCICIO 26 TEMAS

FECHA

La teoría más aceptada sobre la extinción de los dinosaurios propone que este fenómeno se desencadenó por la caída de un meteorito de gran tamaño, que habría provocado la formación de una capa de polvo en la atmósfera tan espesa que bloqueó la luz del sol durante algunos años en todo el planeta. Explicar, utilizando conceptos vistos en la materia, cómo esto habría afectado el funcionamiento de los ecosistemas.

27

EJERCICIO 27 TEMAS

FECHA

Leer y responder

IMG: CARDOLINA RUSTY

Pedido de secuestro

TXT: NATALIA PEREZ HARGUINDEGUY

¿Qué es el secuestro de carbono? ¿Podemos sacar dióxido de carbono de la atmósfera y

combatir el cambio climático? https://elgatoylacaja.com.ar/inerte/

A pesar de las malas noticias que recibimos todos los días sobre lo que está pasando en el

mundo, probablemente seamos una de las generaciones más afortunadas de la historia de la

humanidad. No sólo vivimos mejor que antes, sino que además somos −probablemente−el

primer bloque de humanos capaces de comprender de forma masiva que nos encontramos

en un punto de inflexión ambiental sin precedentes y que (aún) tenemos los recursos y

el conocimiento para afrontar el futuro incierto que se nos viene. Esto es especialmente

cierto en lo que respecta a ese que consideramos uno de los mayores desafíos que estamos

enfrentando como especie: el aumento sostenido de la concentración de dióxido de

carbono en la atmósfera y sus consecuencias para el clima.

Si bien el dióxido de carbono no es el único gas que contribuye al cambio climático

(también están el metano y el óxido nitroso, entre otros), a lo largo de la historia fue uno de

los motores más importantes de cambios en la temperatura de nuestra casa planetaria. Por

eso nos interesa mucho saber de dónde viene, en qué cantidad y hacia dónde va. Dentro

de las muchas metodologías que aplicamos para responder esas preguntas, hay una

herramienta utilizada para medir cuánto carbono se emite a la atmósfera al hacer una

actividad o fabricar un producto: la ‘huella de carbono’. Por ejemplo, no es lo mismo si

para el asado del domingo usamos carbón vegetal (que tiene aproximadamente 98% de

carbono) o leña (60% de carbono), si vamos a hacer las compras caminando o en auto, si

asamos chinchulines o elegimos una opción vegetariana, o si las sobras de la ensalada las

tiramos a la basura o las usamos para hacer compost.

Cada decisión cotidiana implica cambios en el destino de millones de átomos de

carbono y, en particular, determina si esos átomos se van a quedar en un lugar sin molestar

a nadie o si van a entrar a circular por el mundo contribuyendo al cambio climático.

Pero vayamos un poco más a las bases. La historia del carbono en la Tierra empezó con la

explosiva muerte de una estrella hace miles de millones de años. Una muerte que, lejos de

ser el triste final del cuento, fue el inicio de algo igual de interesante y complejo. Se

generaron allí las condiciones físicas necesarias para que los abundantes átomos de helio se

28

transformasen en litio, potasio y el famoso carbono. En la Tierra primitiva, la atmósfera no

tenía mucho que ver con la que conocemos hoy. Nuestro planeta se formó hace algo así

como hace 4500 millones de años. Pasaron apenas 500 o 1000 millones de años hasta que

empezó a aparecer la vida (una vida muy sencilla y que después se desarrolló en todas las

formas que hoy conocemos). En esa época, la atmósfera estaba compuesta en un 30% por

dióxido de carbono, cantidad suficiente como para asfixiar a cualquiera de nosotros, que

agradecemos que la concentración actual de CO2 en la atmósfera sea de apenas 0,04%.

Fueron precisamente algunos de los primeros organismos, unos bichos unicelulares

conocidos como cianobacterias, los que empezaron a transformar primero la composición

del mar donde vivían, y luego el aire. Organismos muy parecidos a esas cianobacterias

todavía viven y son clave para el funcionamiento de nuestro planeta como lo conocemos;

aún son capaces de usar el átomo de carbono presente en el CO2 para sintetizar el propio

alimento (carbohidratos), liberando el O2 de vuelta a la atmósfera. Esto produjo un cambio

no sólo en la composición de toda la atmósfera sino también el clima y en la historia de la

vida en la Tierra. El bicherío siguió creciendo y diversificándose, y hace aproximadamente

500 millones de años aparecieron las plantas terrestres, también capaces de hacer

transformaciones con el carbono.

Varios millones de años después llegamos los homínidos que, de manera torpe y un poco al

azar en un principio pero de forma controlada después, comenzamos a liberar ese carbono

retenido en las plantas a través del uso del fuego. Pero eso fue un chiste comparado con la

masiva liberación de dióxido de carbono que se generó desde que desarrollamos

máquinas que aprovechan la energía almacenada en los combustibles fósiles. Esta

tecnología fue fundamental para la posterior expansión e industrialización de productos y

procesos que nos trajeron (y mantienen) al mundo tal cual lo conocemos hoy. Hasta ahí las

buenas noticias. Pero hay otras.

Como resultado de estos procesos de transformación de energía, terminamos hoy

emitiendo cantidades descomunales de dióxido de carbono a una velocidad

escandalosa: unas 100.000 veces más rápido de lo que ese carbono tardó en almacenarse

en forma de petróleo, carbón y gas. Estamos generando un cambio progresivo en la

composición química de la atmósfera que, a su vez, está acelerando el proceso de

cambio climático.

El problema no es simplemente que ocurran cambios en el clima, sino la velocidad a la que

está sucediendo este cambio en particular; una velocidad que a la mayoría de los

organismos vivos les deja (nos deja) poco margen para adaptarse o migrar hacia regiones

donde la pasen mejor (o menos peor), y sobrevivir. Si a ese combo le sumamos la enorme

transformación que sufrieron los ecosistemas naturales, que podrían funcionar como nuevos

hogares o autopistas hacia la Tierra prometida, entonces tenemos un problema doblemente

complicado.

Es por eso que los que estudian el clima dicen que no sólo tenemos que dejar de emitir

carbono a la atmósfera si queremos bajarle un cambio al cambio climático, sino que

también necesitamos reducir su concentración en el aire.

Por suerte, hay un proceso que consiste en atrapar el dióxido de carbono de la

atmósfera y apresarlo en un ‘algo’ sin que se escape: un secuestro de carbono. La regla

general es que a mayor durabilidad de ese ‘algo’, más estable es el compuesto y más tiempo

va a estar secuestrado el carbono.

29

Una de las mejores formas de hacerlo es usando unas máquinas que existen en la

naturaleza desde hace aproximadamente 500 millones de años: las plantas. A través de

la fotosíntesis, los amigos del reino vegetal toman el dióxido de carbono del aire, lo mezclan

con agua y sintetizan glucosa utilizando la energía del Sol, de la cual se alimentan y

almacenan. Estos depósitos de glucosa son los carbohidratos a los que les escapamos cuando

se aproxima el verano.

Cuanto más tiempo viva la planta, más cantidad de carbono acumulará y por más tiempo lo

guardará. En este sentido, si bien una planta verdefrescalechugosa (como la soja) puede

captar carbono más rápido que un árbol debido a su mayor velocidad de crecimiento,

también vive intenso y muere rápido, devolviendo a la atmósfera más del 70% del carbono

que captó al terminar su ciclo de vida. En cambio, las plantas que producen madera crecen

lento pero seguro, almacenando carbono durante cientos de años (y hasta miles en algunos

casos).

Pero a todos nos llega la hora, incluso a Matusalén. Cuando las plantas mueren, sus tejidos

se pudren y el carbono almacenado puede seguir distintos caminos: ir hacia la atmósfera en

busca de la libertad, o ingresar a una prisión de máxima seguridad: el suelo. Es por eso que,

si realmente queremos que una gran cantidad de carbono se quede quieta por mucho tiempo

y frenar el cambio climático, tenemos que mirar hacia abajo, ya que los suelos almacenan

casi el 80% del carbono que hay en los ecosistemas terrestres, casi 3 veces la cantidad

de carbono presente en la atmósfera. La magia ocurre cuando los organismos que viven

en el suelo comen plantas muertas y defecan un material rico en materia orgánica

y nutrientes, desarmando y rearmando moléculas como si fuesen Legos. Esas moléculas

nuevas se mezclan con partículas minerales del suelo −como las arcillas− y forman

compuestos de carbono mucho más estables que los que se encuentran en la madera −como

el humus, que (lamentablemente) nada que ver con el hummus−. De esta manera, el carbono

reprocesado va quedando lentamente guardado, contento y arropadito en la tierra, por

decenas, cientos y hasta miles de años.

Acá es donde se entiende la gravedad de las malas prácticas agrícolas (como el laboreo

intensivo, el sobrepastoreo, el monocultivo o fertilizar de forma inadecuada) que alteran la

estructura del suelo y lo exponen a la erosión. Como el carbono está almacenado en las

moléculas del suelo, cuando el suelo se erosiona, también se degradan estas moléculas

por las condiciones climáticas. Como alternativa, en los últimos años surgieron propuestas

para revertir este lío causado por la agricultura (entre muchos otros), como las Buenas

Prácticas Agrícolas o la agroecología. En el caso de la primera, las rotaciones de cultivos,

la siembra directa (‘inyectar’ las semillas en el suelo sin removerlo) y el uso racional de

fertilizantes y pesticidas permitidos minimizan la erosión del suelo y contribuyen al

desarrollo de materia orgánica. Por otro lado, la agroecología fomenta una visión mucho

más integral del manejo de la naturaleza para producir comida, sugiriendo además un

rediseño de los paisajes agrícolas para que contengan (entre muchas cosas) parches de

vegetación nativa, que entre los muchos servicios que proveen, también permiten un mayor

secuestro de carbono que la vegetación presente en los cultivos.

Promover el secuestro de carbono con distintas prácticas no es solución suficiente para

contener el cambio climático, pero sí un paso necesario en una pelea de múltiples

frentes. Aun así, si no nos calmamos bastante con las emisiones de gases de efecto

invernadero, particularmente las provenientes de los combustibles fósiles, no hay secuestro

que valga, y para que eso pase eso hacen falta grandes modificaciones en las políticas

energéticas de los países y en nuestras formas de utilizar (malgastar) energía y

recursos, así como en la forma en la que ponemos el tema en agenda, lo priorizamos y

exigimos a nuestros representantes que se tomen medidas a gran escala que trasciendan las

voluntades individuales y ataquen un problema colectivo de forma colectiva.

30

Aprovechemos la época dorada en la que nos encontramos, donde aún podemos elegir qué

consumir y producir, y cómo hacerlo, antes de que sea demasiado tarde y nos tengamos que

conformar con lo que hay. Secuestremos todo el carbono que podamos, que después la

recompensa aparece sola.

Esta nota forma parte de Tierra de todos, un proyecto de comunicación pública de la

ciencia apoyado por del Ministerio de Ciencia y Tecnología de la Provincia de Córdoba,

cuyo fin es transferir a la sociedad conocimientos producidos por grupos de investigación

consolidados de la provincia. Tierra de todos tiene por objetivo informar sobre el

funcionamiento de los ecosistemas, los impactos generados por las actividades humanas y

la importancia de conservarlos para el beneficio de toda la sociedad.

a- ¿Cuál es la relación entre el dióxido de carbono y el calentamiento global? (Para responder esta pregunta deberás buscar en el libro o en internet)

b- Relacionar el siguiente fragmento del texto con el mecanismo de Selección Natural: “El problema no es simplemente que ocurran cambios en el clima, sino la velocidad a la que está sucediendo este cambio en particular; una velocidad que a la mayoría de los organismos vivos les deja (nos deja) poco margen para adaptarse o migrar hacia regiones donde la pasen mejor (o menos peor), y sobrevivir.”

c- Explicar con tus palabras el título del texto “Pedido de secuestro” d- Buscar información sobre las fuentes de energía utilizadas en nuestro país

durante los últimos 30 años. Compararla con otro país a elección. e- Redactar una reflexión, pensamiento o ideas que surjan a partir de la información

del texto y la información del punto d.

EJERCICIO DE INTEGRACIÓN

EJERCICIO 28 TEMAS

FECHA

PARTE 1 En una revisión de la biosistemática de la subfamilia Triatominae, se compararon cuatro especies del género Triatoma, en base a su morfología, comportamiento y similitudes ecológicas. T. platensis comúnmente infecta los nidos del pájaros tejedor, en el norte de Argentina, Paraguay, Uruguay y el sur de Brasil, pero también se ha encontrado en hábitats peridomésticos como gallineros. Triatoma delpontei se encuentra ecológicamente más restringida, casi exclusivamente en nidos de loros monje coloniales. Sin embargo ocupan un rango geográfico similar a T. platensis. Por otro lado, T. rubrovaria, generalmente se encuentra entre los afloramientos de piedra caliza en Uruguay y el sur de Brasil, a menudo formando abundante colonias que se alimentan de la sangre de una amplia gama de aves del género Rupicola (Salvatella, 1988).

31

Sin embargo, cada vez es más informado en hábitats domésticos y peridomésticos en algunas partes de Uruguay donde T. infestans (vector responsable de la transmisión de la enfermedad de Chagas) ha sido prácticamente eliminado por fumigación. T. infestans habita en zonas secas y cálidas de la mayoría de los países de América del Sur. Tiene preferencia a habitar en viviendas de áreas rurales. Se alimenta principalmente de sangre humana, aunque también de aves y mamíferos domésticos. Teniendo en cuenta una gran cantidad de caracteres morfológicos y de comportamiento, Usinger et al. (1966) concluyeron que T. platensis y T. delpontei estaban más estrechamente relacionados entre sí que a T. infestans. Sugirieron que T. platensis y T. delpontei comparten un ancestro común cercano. Sin embargo, otros autores, utilizando datos genéticos sugieren que T. infestans pudo haber surgido como la forma doméstica de T. platensis (Carcavallo et al, 1986). La diferencia genética entre T. infestans y T. platensis era muy baja en comparación con la que existe entre T. platensis y T. delpontei. Otra evidencia que sustentaría esta hipótesis es la interfertilidad entre ellas. En este sentido, se registró interfertilidad completa (capacidad de los individuos para reproducirse entre ellos concibiendo crías también fértiles) entre estas dos especies. Sin embargo, la aparente relación filogenética podría estar enmascarada por un flujo génico desigual. El rango geográfico de T. delpontei representa una zona relativamente pequeña dentro del rango de T. platensis. Ambas especies se pueden encontrar en diferentes nidos en el mismo árbol. A pesar de esto no se observaron cruzamientos entre estos grupos. En cambio, se observó que T. platensis ocasionalmente entra en hábitats peridomésticos como gallineros, frecuentemente invadidos por T. infestans, donde pueden producirse híbridos naturales.

a- Se considera que el uso de insecticidas puede favorecer o acelerar la selección de los organismos resistentes. Explicar esta afirmación utilizando los postulados del mecanismo de Selección Natural.

b- Indicar un mecanismo de aislamiento reproductivo (MAR) precigótico que se presente en el caso descripto. ¿Cuál es la relación entre los MARS y el flujo génico?

c- Explicar con tus palabras la siguiente frase: “Sin embargo, la aparente relación filogenética podría estar enmascarada por un flujo génico desigual.”

d- Suponer que en una población hipotética de 500 vinchucas, se analiza el gen que determina el largo de las alas, y que este presenta dos alelos (A alas largas dominante y a alas cortas recesivo). De los 500 individuos, 300 son AA, 150 Aa y 50 son aa. ¿Qué fenotipo va a corresponder a cada genotipo? ¿Cuál es la frecuencia alélica del alelo A? (Indicar cómo se calcula).

e- Suponer que se analiza la misma población dos años después. Se calcula la frecuencia alélica del alelo a y el resultado es 0,6. Según la Teoría Sintética de la Evolución, ¿esta población está evolucionando? ¿Por qué?

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f- Explicar las siguientes afirmaciones: “El concepto de especie biológica es difícil

de sostener para los diversos grupos de la subfamilia Triatominae”

g- Indicar cuál de los siguientes cladogramas es más parsimonioso considerando los datos de la matriz.

Explicar

Especie/caracteres 1 2 3 4 5

T. infestans (A) 1 1 0 0 1

T. delpontei (B) 1 1 0 1 0

T. platensis € 1 1 1 1 0

T. rubrovaria (D) 1 0 0 0 0

R. annulatus € 0 0 0 0 0

1 indica presencia y 0 ausencia

h- Los Triatominos son un grupo de artrópodos. Mencionar tres características de

este grupo que hayan surgido o predominado en la Explosión del Cámbrico y que estaban poco presentes en la Fauna de Ediacara. ¿Qué otros grupos se consolidan o aparecen en esta evento evolutivo?

i- El mal de Chagas es una enfermedad causada por un protozoo parásito, Trypanozoma cruzi, el cual es transmitido por la picadura de un insecto, la vinchuca. El protozoo no solo puede vivir en humanos, sino también en otros vertebrados como gallinas y perros. Por ello, un laboratorio que estudia el mal de Chagas en un pueblo rural realiza un censo anual de los perros que viven allí

i- El censo de los perros, ¿A qué nivel de organización biológica involucra? Justificar.

ii- En el 2016, encuentran que nacieron 25 cachorros en todo el pueblo y murieron otros tantos perros, pero sin embargo la cantidad total de individuos aumentó con respecto a 2015. ¿Qué puede haber pasado?

iii- ¿A qué nivel de organización biológica es necesario estudiar la transmisión de la enfermedad? Justificar.

j. Si una vinchuca pica a una persona que come carne, ¿En qué nivel de la cadena trófica se encuentra?

33

PARTE 2

3- Explicar la siguiente afirmación: “Teniendo en cuenta las características de los

Primeros organismos que habitaron las Tierra, podemos afirmar que las cadenas tróficas

actuales no existieron desde el comienzo”

34

SECCIÓN II

PRÁCTICO DE LABORATORIO : Uso del microscopio óptico, la lupa binocular y la lupa

digital USB

La observación de las estructuras más pequeñas de los seres vivos, así como también la de organismos invisibles a simple vista, requiere de la ayuda de instrumentos ópticos, tales como lupas y microscopios. Así como existe gran diversidad de estructuras y tamaños, también existen diversos tipos de instrumentos que se emplean para un rango de dimensiones determinado. El ojo humano sólo puede discriminar entre dos puntos separados por 0,1mm. La mayoría de las células son mucho más pequeñas y para verlas se necesita un microscopio óptico, cuya resolución es de 0,0002 mm. Para estructuras más pequeñas se necesita el microscopio electrónico. Debido a ese pequeño tamaño, las principales unidades de medida que se utilizan en microscopia no son las de uso cotidiano. Así surgen unidades como el micrómetro o el nanómetro. El objetivo del siguiente práctico es familiarizarse con el uso, aplicación y cuidados de los instrumentos de microscopia más utilizados en los laboratorios de Biología. Figura 1 Tamaños relativos Las dimensiones habituales de la biología van de unos 100 metros (la altura de las secuoyas más grandes) a unas cuantas micras (el diámetro de casi todas las células) y algunos nanómetros (el diámetro de muchas moléculas grandes). Extraído de Audesirk, T.; Audesrik, G.

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Microscopio óptico1

El SISTEMA MECÁNICO es el armazón del microscopio, que le brinda soporte y estabilidad. Algunas de las partes de este sistema son: Tubo o cabezal: de forma cilíndrica, en la parte superior sostiene a la lente o lentes oculares y en la parte inferior se encuentra el sistema de lentes objetivos. Revólver: Es la parte circular en la que se encuentran atornilladas las diferentes lentes objetivos, al girar el revolver cambian las lentes objetivos sin que se desenfoque la preparación. Platina: Pieza metálica cuadrada o circular, con un orificio central sobre el que se colocan las preparaciones a observar y por el que atraviesa el rayo luminoso. Puede ser fija o estar provista de tornillos de desplazamiento que nos permiten centrar la preparación o buscar diferentes campos de observación. El SISTEMA ÓPTICO está formado por las lentes oculares y objetivos. Las lentes oculares se encuentran en la parte superior del tubo del microscopio y sus poderes de aumento van desde 4x hasta 20x. Las lentes objetivos se encuentran en el revólver y quedan cerca del objeto a observar. Hay 2 tipos de objetivos: Objetivos secos y de Inmersión. Los objetivos secos se utilizan sin colocar alguna sustancia entre ellos y la preparación. Proporcionan un aumento que va desde 10x, 20x, 40x hasta incluso 60x; dicho aumento se encuentra grabado en el exterior de cada objetivo. Los objetivos de inmersión se utilizan colocando una sustancia entre ellos y la preparación, por lo general, se emplea el aceite de cedro. Proporcionan un mayor aumento y definición, de 100x; los podemos identificar ya que son los más largos y traen grabada en el exterior la palabra oil (aceite). El SISTEMA DE ILUMINACIÓN está formado por la fuente de iluminación (lámpara), espejo (es necesario si la fuente no está incorporada al microscopio), condensador (capta los rayos luminosos y los dirige a la preparación) y diafragma (es una abertura que controla la cantidad de luz que pasa por el condensador).

1 Extraído y modificado de Pérez Aguilar María Isabel. El microscopio: Equipo fundamental en el

laboratorio de Biología. Universidad Autónoma del Estado de Hidalgo. Recuperado de

https://www.uaeh.edu.mx/scige/boletin/prepa3/n1/m9.html

COMPONENTES

SISTEMA MECÁNICO

SISTEMA ÓPTICO

SISTEMA DE ILUMINACIÓN

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Figura 2. Partes del microscopio. Extraído de https://www.ecured.cu/Microscopio_%C3%B3ptico

Normas básicas de uso del microscopio óptico

Ubicar el microscopio en un lugar seguro y estable.

Encender el microscopio y aumentar la intensidad de la luz lentamente. Es

importante apagarlo mientras no lo estemos utilizando.

Ubicamos la muestra en la platina y la fijamos con las pinzas sujetando el

portaobjetos.

Seleccionamos el objetivo de menor aumento (generalmente 4x o 10x),

colocamos el ojo en los oculares y con el macrométrico acercamos lentamente la

platina hasta visualizar la muestra (tener cuidado de no chocar la lente contra el

portaobjeto)

Ajustar el enfoque con el micrométrico hasta obtener una imagen nítida. Cada

vez que cambia el observador es posible que se deba ajustar con el micrométrico

dadas las características particulares de la visión de cada persona.

Si necesitamos aumentar la resolución, se gira el revólver al objetivo siguiente. El

especímen debería permanecer enfocado, o se requerirán solamente unos

pequeños ajustes del micrométrico (no del macrométrico) para lograrlo.

Para movernos por el preparado y seleccionar otros especímenes utilizamos los

tornillos de desplazamiento de la platina.

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Lupa binocular2

Se denomina así por tener dos oculares que pueden adaptarse a los ojos, esto nos permite tener una imagen del objeto en relieve, es lo que se llama visión estereoscópica. El aumento es menor que el proporcionado por el microscopio, pero el campo visual de trabajo es mucho mayor. Con la lupa podemos estudiar, de forma muy detallada, estructuras macroscópicas, por ejemplo, nuestra propia mano o el moho del pan. Las lentes, oculares y objetivo, se encuentran situadas sobre un soporte que puede desplazarse verticalmente, gracias al mando de enfoque. De esta forma podemos enfocar nuestra muestra. Los oculares son móviles y pueden ajustarse a los ojos.

El total de aumentos del objeto observado se obtiene multiplicando el de los oculares (10X) por el del objetivo (4X) En nuestro caso serían en total 40 aumentos.

Figura 3. Partes de la lupa binocular. Extraído de “Uso y cuidados del microscopio y lupa binocular” Curso de Paleontología. Recuperado de http://cort.as/-Euvn

2 Recuperado y modificado de http://albaida-ccnn.blogspot.com/2015/10/lupa-binocular.html

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Lupa USB3

Las partes básicas del microscopio USB incluyen una lente de gran aumento y un sensor

digital. La imagen captada por el sensor digital es a continuación transmitida a un

ordenador mediante conexión USB. Es un instrumento muy versátil, pero su desventaja

principal es su limitado poder de aumento comparado con el del microscopio

convencional.

Los microscopios USB tienen una pequeña rueda para ajustar el enfoque. Girando la

rueda se cambia la distancia entre la lente del microscopio y la muestra.

Figura 4. Lupa USB

Algunos microscopios USB vienen equipados con un pie donde se pueden mantener

fijos para ganar estabilidad. Esto resulta muy útil para tareas en las que se necesita

manipular la muestra con las dos manos.

Las luces LED sirven para iluminar la muestra. Es por esto que se trata de microscopios

de luz reflejada, cosa que permite observar la muestra con claridad y sin necesidad de

una preparación previa.

El software es el encargado de tratar digitalmente la imagen obtenida por la cámara

digital. El software puede corregir parcialmente los errores inherentes del sistema

óptico pero no mejorar el aumento obtenido por el microscopio USB. Cuando

aumentamos desde el software, estamos modificando el tamaño pero no el detalle.

3 Recuperado y modificado de https://www.mundomicroscopio.com/microscopio-usb/

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PRÁCTICA DE LABORATORIO

PRIMERA PARTE

Tener en cuenta

Todos los mecanismos funcionan con suavidad, no se debe forzar ninguno.

No tocar las lentes.

No es necesario desmontar ninguna pieza; podrías desajustar el aparato o se

podría caer al suelo.

Seguir, en todo momento, las instrucciones del docente.

1- Formar grupos de 4 a 5 estudiantes. En principio cada grupo trabajará con alguno

de los instrumentos mencionados. Luego, irán rotando cuando el docente lo

indique.

Antes de comenzar a utilizar el instrumento volver a leer su descripción y

reconocer partes y funciones.

2- Trabajar con las muestras designadas por el docente. Todos los integrantes del

grupo deben realizar la observación.

3- Registrar (dibujos y fotografías) y describir lo observado, indicando el

instrumento utilizado y el aumento.

4- Preparar para la próxima clase un power point con una imagen obtenida de cada

instrumento. Deberán explicar oralmente de qué se trata y cómo la obtuvieron.

Pensar las siguientes preguntas para discutir la próxima clase.

a- ¿Qué dificultades se les presentaron en relación a la manipulación de los

instrumentos? ¿Cómo las resolvieron?

b- ¿Qué diferencias en cuanto al uso y la imagen obtenida observaron entre los

instrumentos utilizados?

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SEGUNDA PARTE “La vida en el agua”

Objetivo: Observar, registrar e identificar organismos acuáticos.

1- Trabajar con grupos reducidos y seguir las indicaciones según el instrumento

asignado.

MICROSCOPIO

1- Con una pipeta Pasteur tomar unas gotas de agua de la muestra entregada

por el docente. Colocarlas sobre un portaobjeto. Luego colocar un

cubreobjeto limpio sobre la misma como muestra la siguiente imagen.

2- Por último colocar el preparado en la platina y sujetarla con los brazos

metálicos.

3- Utilizar, en primer lugar, el objetivo de menor aumento (por lo general 10x).

Mientras se observa por el ocular, se mueve la perilla de macromético hasta

lograr una imagen nítida. Se termina de ajustar con el micrométrico.

4- Observar y registrar con el menor aumento.

5- Luego girar, lentamente, el portaobjetivos para colocar un objetivo de mayor

aumento. Mientras se realiza esta acción asegurarse que el objetivo no toca

la preparación.

6- Observar y registrar.

7- Intentar identificar los organismos observados (fichas o catálogos).

8- Distinguir unicelulares de pluricelulares y autótrofos de heterótrofos.

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LUPA

1- Colocar una muestra de agua en una de las tapas de una Caja de Petri.

2- Observar y registrar con diferentes aumentos.

3- Identificar los organismos observados y las partes de las plantas acuáticas.

LUPA USB

1- Colocar la lupa en el soporte apuntando hacia abajo.

2- Colocar en una caja de Petri plantas acuáticas y una pequeña cantidad de agua.

Tener mucho cuidado de que el agua no toque la lupa.

3- Observar y registrar organismos (animales, protistas, plantas, etc.)

En ambos casos (lupa y lupa usb) indicar las adaptaciones a la vida acuática de los

organismos observados. Explicar