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CIENCIAS NATURALES Unidad 4 DIVERSIDAD DE LA VIDA

Objetivos de la unidad Clasificarás con interés a los seres vivos en los reinos de la naturaleza, aplicando correctamente principios generales taxonómicos que permita protegerlos y mantener el equilibrio en la naturaleza. Analizarás y describirás la dinámica de los ecosistemas, representando sus elementos, sucesiones y flujo de energía para valorar y proteger con responsabilidad los ecosistemas del país.

Seres vivos se clasifican en Categorías taxonómicas la mayor de ellas es el Reino

Archea y Eubacteria

Protista

Fungi

Vegetal

forman parte de los Ciclo del carbono

Animal

Terrestres

Ecosistemas Acuáticos

Ciclo del nitrógeno

formados por los

Ciclo del fósforo

Elementos bióticos

Elementos abióticos

Agua salada

Ciclo del azufre Ciclo hidrológico

La diversidad de la vida es lo que despliega esta unidad. Inicia con un recorrido por los reinos de la naturaleza, luego se enfoca en los ecosistemas y sus componentes. El ecosistema es la unidad básica de la ecología. Los ciclos biogeoquímicos de diferentes elementos y el agua, así como la importancia de ésta y de las cuencas hidrográficas, constituyen otra parte importante del desarrollo de la unidad.

Introducción al proyecto El proyecto de esta unidad te muestra cuatro hábitos que, al ser practicados por ti, luego por tu familia y después por la comunidad, pueden marcar diferencias en el estado actual del medio ambiente.

102 Ciencias Naturales - Octavo Grado

Agua dulce

Lección 1

Cuarta Unidad

Clasificación de los seres vivos Motivación

H

yponephele licaon es el nombre científico de una mariposa. Su nombre deriva de la mitología griega, ya que Licaón un rey de la ciudad griega de Arcadia que llegó a ser muy querido en su pueblo, aunque sirvió a Zeus carne humana mezclada con la comida. Zeus, entonces, fulminó a 49 de sus 50 hijos y convirtió a Licaón en lobo. Obviamente, el nombre común de esta mariposa es lobito. Como este ejemplo abundan muchos que ilustran el hecho de que la mitología griega alimentó el proceso de dar nombres científicos a muchas especies animales y plantas, porque Aristóteles en la

Antigüedad se ejercitaba empíricamente clasificando y nombrando algunos seres de la naturaleza.

Indicadores de logro:

Describirás y aplicarás adecuadamente las reglas para la escritura correcta de nombres científicos.

La cantidad de seres vivos en la Tierra es tan grande que los naturalistas, desde hace más de 2000 años, se dieron cuenta de que necesitaban un sistema universal y riguroso para nombrarlos, es decir, que cada especie debía tener un único nombre, para no confundirlos. Debido a esta necesidad de clasificación de los organismos vivos, que ha venido desde épocas pasadas, surgió la taxonomía que es la rama de la biología que se encarga de la clasificación de los seres vivos. La identificación de los organismos vivos resulta ser de gran importancia, sobre todo en la actualidad, cuando en la mayoría de los ecosistemas miles de especies están en riesgo de desaparecer y muchas de ellas aún no han sido estudiadas por la ciencia. La base científica de la clasificación actual de los seres vivos la dio Carlos Linneo (1707-1778), científico sueco que creó un sistema que agrupa a los seres vivos en categorías, de manera que cada categoría engloba a otras categorías inferiores y, a su vez, se incluye en



Analizarás y explicarás con interés las características específicas de los distintos reinos y organizarás la información en cuadros comparativos.

otra superior. Estas categorías reciben el nombre de categorías taxonómicas o taxones.

Categorías taxonómicas Las categorías taxonómicas son niveles de importancia que los científicos inventaron para encontrar un orden adecuado en la naturaleza, y son las siguientes: 1.

Reino: Esta es una categoría muy amplia que abarca todos los seres vivos de la naturaleza y los reúne en los reinos eubacteria, arqueobacterias, protista, fungi, vegetal y animal.

2.

Phylum o filo, que significa “tronco” se usa en zoología para subdividir de manera general a los organismos dentro del reino animal. La mayoría de los animales pertenecen a alguno de los nueve filos siguientes: artrópodos, moluscos, poríferos, cnidarios, platihelmintos, nematodos, anélidos, equinodermos y cordados.

Octavo Grado - Ciencias Naturales 103

UNIDAD 4 En botánica, para subdividir el reino vegetal y el reino fungi se usa el término división, en lugar de phylum pero es su equivalente. Algunas divisiones del reino vegetal son: Los musgos (división Bryophyta), los helechos (división Filicophyta), las colas de caballo (división Sphenophyta), las cicadas (división Cycadophyta), el ginkgo (división Ginkgophyta), las coníferas (división Pinophyta), el gnetophytes (división Gnetophyta), las angiospermas (división Anthophyta). 3.

Clase: es el conjunto de órdenes. Se divide en subclases.

4.

Orden: es un conjunto de familias. Se divide en subórdenes.

5.

Familia: es el conjunto de géneros. Se divide en subfamilias y tribus.

6.

Género: es el conjunto de varias especies semejantes que tienen características comunes que demuestran un parentesco muy próximo. Agrupa los subgéneros.

7.

Especie: es el conjunto de individuos con caracteres iguales y descendientes de antepasados comunes próximos; por esta razón la especie presenta tres características: a) que los individuos puedan cruzarse entre sí y tener descendencia fértil; b) que las crías tengan características semejantes a sus padres y c) que los individuos tengan una distribución determinada en el planeta.

Las subdivisiones de la especie son las variedades y razas. A continuación, puedes observar tres ejemplos de clasificación taxonómica.

Categoría taxonómica

Ser humano

Aguacate

Mosquito de la fiebre amarilla

Reino Phylum (animales) o División (vegetales) Clase Orden Familia Género Especie

Animalia Cordados

Plantae Magnoliophyta

Animalia Arthropoda

Mamíferos Primates Homínidos Homo sapiens

Magnoliopsida Laurales Lauraceae Persea americana

Insectos Díptera Culicidae Aedes aegypti

Linneo también inventó un sistema universal de nomenclatura que permite nombrar a los seres vivos y a las categorías en que se incluyen, es la llamada nomenclatura binomial (dos nombres).

Nombres científicos En la nomenclatura binomial, cada especie animal o vegetal se designa por un binomio, dos palabras, donde la primera parte, el nombre genérico, es compartido por las especies del mismo género; y la segunda hace alusión a alguna característica o propiedad distintiva, es decir, a la especie. Los nombres del género siempre van con la primera letra en mayúscula. El nombre de la especie se escribe todo con minúsculas y todo el nombre va siempre en itálica o subrayado si se escribe a mano.

104 Ciencias Naturales - Octavo Grado

UNIDAD 4 A los organismos se les dan nombres científicos en latín o latinizados para evitar confusión, ya que el nombre científico es siempre el mismo, sin importar el idioma. Durante la mayor parte de la historia de la ciencia occidental, la literatura científica ha sido escrita en latín. Linneo escribió en latín y el uso de nombres latinos se ha mantenido, de manera que los científicos que hablan diferentes idiomas puedan entenderse. Muchas plantas y animales tienen nombres comunes que cambian según la región. Tener un nombre científico en latín evita la confusión. Los idiomas actuales sufren cambios a través de los años. El latín, en cambio, es una lengua muerta, ya no sufre variaciones, por lo que hay un estándar en los nombres latinos y aunque cambies de región o continente y pasen los años, los nombres de animales y plantas no sufren alteraciones. En resumen, el nombre científico se compone del género (primera palabra) y la especie (segundo término) del organismo. A continuación, algunos ejemplos de nombres científicos:

1

Nombre vulgar

Nombre científico

Hombre, especie humana Mango Maíz Frijol Gallina Tomate Perro Gato Lobo Uva

Homo sapiens Mangifera indica Zea mays Phaseolus vulgaris Gallus gallus Lycopersicum esculentum Canis familiaris Felis catus Canis lupus Vitis vinifera

Actividad

Selecciona la respuesta correcta: 1. El nombre científico de un organismo puede tener: a) Un nombre para el género y uno para la especie. b) Dos nombres científicos si se encuentran en diferentes continentes. c) Un nombre para el género y dos para la especie. d) Dos nombres para el género, pero solo uno para la especie. 2. El nombre científico de un organismo:

a)

Está formado por dos términos latinos, el primero corresponde al género y el segundo, a la familia. b) Está formado por dos términos latinos, el primero corresponde al orden y el segundo, a la especie. c) Está formado por dos términos latinos, el primero corresponde a la especie y el segundo, al género. d) Está formado por dos términos latinos, el primero corresponde al género y el segundo, a la especie. 3. Investiga el nombre científico del caballo. Compara tus respuestas con las que están en el Solucionario.

Octavo Grado - Ciencias Naturales 105

UNIDAD 4 Los reinos de la naturaleza Desde los antiguos griegos, el ser humano ha clasificado a los seres vivos en dos reinos: animal y vegetal, pero la presencia de organismos pequeños, como el moho y los hongos hizo necesario constituir un tercer reino. El biólogo Ernest Haeckel sugirió, entonces, el nombre de protista para el reino que incluyera a los organismos que, en muchos aspectos, son intermedios entre animales y vegetales. El uso del microscopio llevó a la certeza de la existencia de organismos unicelulares que comparten muchas características, entre ellas la ausencia de membrana nuclear. Dichos seres forman el reino moneras. Este término actualmente ha caído en desuso, debido a que las nuevas clasificaciones lo dividen en archeobacterias y

eubacterias, lo que resulta en un sistema de clasificación de seis reinos, superando el sistema de cinco reinos que se había aceptado anteriormente. Con respecto a este sistema, fue propuesto en 1969 por R. H. Whitaker, quien señaló que los hongos eran un reino separado del reino vegetal, y entonces propuso la anterior clasificación de cinco reinos que ya conocemos: monera, protista, fungi, vegetal y animales. Carl Woese descubrió en los años 1970 que los procariontes encajaban en dos esquemas muy diferentes cuando se examinaba su estructura, composición y genética molecular, distinguiendo dos taxones, archaea (llamado primero Archaebacteria) y bacteria (llamado a veces Eubacteria). La clasificación actual se resume en el siguiente cuadro:

Reino

Organismos que lo forman

Arqueobacterias

Organismos parecidos a las bacterias, pero con características propias que los hicieron separarse del reino moneras Bacterias, algas azules Protozoarios, crisófitas Mohos, hongos verdaderos Algas verdes, algas rojas, algas pardas, briofitas, traqueofitas Invertebrados y vertebrados

Eubacterias Protistas Hongos Vegetales Animales

Reino archea o arqueobacterias Son las células vivas más sencillas, y por carecer de un núcleo definido se consideran procariotas. Estos organismos parecidos a las bacterias son considerados “fósiles vivientes” pues se sabe que pueden vivir en habitas que parecen corresponder con los que existieron hace millones de años cuando la Tierra era primitiva. Por ejemplo, se encuentran en ambientes termales donde se alcanzan temperaturas por encima del punto de ebullición del agua, en fumarolas, y geisers, entre otros lugares extremos. Un ejemplo es el Pyrococcus furiosus que tiene su óptimo crecimiento a 104ºC. También pueden vivir en medios halófilos (muy salados), por ejemplo los halobacterium, que son halófilos estrictos. Se cree que de hallarse vida en Marte, muy probablemente serían como este tipo de células, que no necesitan oxígeno para vivir.

106 Ciencias Naturales - Octavo Grado

Reino eubacteria o bacterias verdaderas El reino eubacterias comprende las bacterias verdaderas, Por ejemplo: Escherichia coli. Se caracterizan por ser procariotas y porque se agrupan en colonias muy numerosas. Por su forma esférica se clasifican en cocos; bacilos por su forma alargada y cilíndrica, y espirilos

UNIDAD 4 por su forma de hélice o espiral. Otras bacterias, llamadas vibrios, tienen una forma corta similar a una coma.

estructura simple y su semejanza con las formas unicelulares.

Importancia de las bacterias Casi siempre se piensa que las bacterias son gérmenes que producen enfermedades. Sin embargo, de las más de 1500 especies de bacterias, solo unas 250 causan enfermedades. Las actividades de la mayoría de las bacterias son útiles y necesarias en la producción de alimentos (yogur, por ejemplo) y medicamentos (intervienen en la síntesis de vitaminas y antibióticos). Intervienen en el ciclo del nitrógeno y del carbono, así como en los metabolismos del azufre, del fósforo y del hierro, sin olvidar que las bacterias del suelo y del agua son indispensables para el equilibrio biológico. Además, juegan un papel esencial en el ser humano por la presencia de la flora bacteriana normal.

Punto de apoyo Originalmente se pensaba que las archaeas eran como las bacterias, pero las archaeas son una forma de vida muy diferente y mucho más sencilla. Son la forma de vida más sencilla que se conoce y son capaces de vivir en ambientes extremos. No necesitan de la luz solar, tampoco necesitan oxígeno. Las bacterias archaeas absorben CO2, N2, ó H2S, y eliminan gas metano a manera de producto de desecho. Arqueobacterias y eubacterias, aunque ambas son procariotas, difieren en la constitución genética básica, así como en las estructuras de alguno de sus componentes celulares, como la pared celular. Dentro de las eubacterias se incluyen la mayor parte de los organismos definidos como bacterias.

Reino protista El reino protista se compone de organismos eucariotas (tienen el material genético en el núcleo). La mayoría de los protistas son unicelulares. Los protistas multicelulares tienen estructuras simples. Muchos protistas son autótrofos (realizan fotosíntesis), sin embargo, otros son heterótrofos (son incapaces de elaborar su alimento). En este reino se incluyen la mayoría de las algas y los protozoos. Las algas pluricelulares se incluyen en este grupo por su

Euglena

Los miembros del reino protista son un grupo poco común de organismos que se unieron porque en realidad parecían no pertenecer a ningún otro grupo. Algunos protistas se parecen y actúan como las plantas, otros actúan y se parecen a los animales, pero no lo son. El reino protista fue propuesto por primera vez por el biólogo alemán Ernst H. Haeckel, debido a la dificultad para separar los organismos unicelulares animales de los vegetales. Los organismos parecidos a los animales del reino protista se llaman protozoarios y son heterótrofos.

Reino fungi ¿Qué tienen en común los champiñones, el moho negro que aparece en el pan o en la cortina del baño, la levadura que fermenta el pan o el vino y la penicilina? La respuesta es que todos ellos son hongos que pertenecen al reino fungi, un grupo con más de 60 mil especies conocidas. Carecen de clorofila y cloroplastos, por lo que segregan unas enzimas digestivas que

Octavo Grado - Ciencias Naturales 107

UNIDAD 4 depositan sobre el alimento, y después lo absorben predigerido a través de su pared celular y membrana plasmática. En 1969 se determinó que los hongos no son plantas porque no producen su propio alimento. Tampoco se pueden incluir en el reino animal, entre otras cosas debido a que los integrantes de este último grupo se nutren por ingestión (tragan su comida) y los hongos lo hacen por absorción. Los hongos son saprófitos, ya que absorben sus nutrimentos (alimentos) de desechos orgánicos y organismos muertos. Esto es sumamente importante desde el punto de vista ecológico, porque al descomponer la materia en partes más pequeñas, se libera carbono, nitrógeno y elementos minerales de los compuestos orgánicos, permitiendo su recirculación y posterior reciclaje. Sin la labor silenciosa de los hongos,

muchos elementos esenciales estarían atrapados en enormes cantidades de materia orgánica proveniente de animales muertos, excremento, ramas, troncos y hojas y otros desechos, fuera del alcance de nuevas generaciones de organismos, y la vida en el planeta pronto se acabaría, por no existir los elementos nutritivos que la hacen posible. El hecho de que haya hongos venenosos para los humanos exige sumo cuidado al momento de ingerirlos.

Punto de apoyo Los líquenes son organismos formados por la simbiosis entre un hongo y un alga. Son muy resistentes a las condiciones ambientales difíciles. La simbiosis es la asociación de dos o

2

más individuos de distintas especies, en la que los ambos se benefician.

Actividad

Descomponedores Materiales a utilizar: Un plátano Un plumón 2 bolsas plásticas con cierre hermético Una cucharita Levadura seca en polvo Procedimiento: Corta dos rebanadas de plátano y colócalas dentro de cada una de las bolsas. Sobre una de las rebanadas de plátano, espolvorea media

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a) b) c)

cucharadita de levadura seca. Cierra las dos bolsas herméticas y marca con una L la que contiene el plátano con la levadura. Revisa las dos bolsas cada día durante una semana y observa lo que pasa con las dos rebanadas de plátano. ¿Cuáles son tus observaciones? ¿Cómo interpretas lo sucedido? Compara tus respuestas con la explicación dada en el solucionario.

UNIDAD 4 Reino vegetal Lo forman todas las plantas. Entre sus características se destaca que son los únicos seres capaces de fabricar su propio alimento por la fotosíntesis, es decir, que son autótrofos. No pueden desplazarse de un lugar a otro; no tienen órganos de los sentidos, pero responden a estímulos como la luz.

Reino animal Cerca de un millón de especies de animales pertenecen a este reino. Todos son heterótrofos, todos poseen movimiento. Se han clasificado en: a)

Invertebrados: poríferos (esponjas), celenterados (corales), platelmintos (gusanos planos), nematelmintos (gusanos redondos y lisos, lombriz intestinal), anélidos (lombriz, sanguijuela), artrópodos (insectos, arácnidos, crustáceos, miriápodos), moluscos (caracol), equinodermos (estrella de mar, erizo).

b)

Vertebrados: anfibios, reptiles, peces, aves, mamíferos. El ser humano pertenece a este reino.

Se clasifican en dos grupos: plantas con flores o fanerógamas y plantas sin flores (helechos, musgos) o criptógamas. Su reproducción es fundamentalmente sexual, pero puede ser asexual.

Resumen La taxonomía es la rama de la biología que se encarga de clasificar a los seres vivos. Para ello, los agrupa en categorías que son: reino, phylum o división, clase, orden, familia, género y especie. Los seres vivos se distribuyen en seis reinos: arqueobacterias, eubacteria, protista, fungi, vegetales y animales. La nomenclatura binomial, creada por Carlos Linneo, es la que permite nombrar a todos los seres, por medio de su nombre científico, que se forma con el género y la especie del organismo, por ejemplo, Mangifera indica es el nombre científico del mango. Con el nombre científico se evitan confusiones porque es un lenguaje universal.

Octavo Grado - Ciencias Naturales 109

UNIDAD 4

Los organismos saprófitos, es decir, que se alimentan de desechos y cuerpos en descomposición son:

3

El reino fungi pertenene al grupo de:

4

En la clasificación de Carlos Linneo, la familia es el conjunto de: a) géneros. b) órdenes. c) especies. d) clases.



a)

moluscos. b) hongos. c) artrópodos. d) platelmintos.

La ciencia que tiene a su cargo la clasificación de los seres vivos se llama: a)

taxonomía. b) biología. c) fisiología. d) medicina.

2) a.

3) c.

2

a)

los protozoarios. b) las bacterias. c) los mohos. d) los crustáceos.

1) b.

1

Soluciones



Autocomprobación

4) a.

UN MILAGRO DEL REINO ANIMAL La jalea real es un milagro de la naturaleza por sus propiedades extraordinarias. Solo la abeja reina y las larvas de celdas reales son alimentadas con jalea real. Esto asegura la supervivencia de las abejas reinas, su mayor tamaño y su gran vitalidad para la reproducción. La jalea real actúa como estimulante del organismo humano, mejora el estado general; aumenta la capacidad física e intelectual; proporciona un estado de optimismo; mejora la vista y la memoria de las personas de edad avanzada y actúa de manera favorable sobre la anemia y los estados de depresión.

110 Ciencias Naturales - Octavo Grado

Lección 2

Cuarta Unidad

Ecosistemas Motivación

C

uenta una leyenda de la Costa del Bálsamo, en El Salvador, que cierto día estaban dos indígenas atrapando cangrejos rojos de mar, de los que salen con las primeras lluvias y había tal abundancia de ellos que los indígenas pronto llenaron sus recipientes. Al regresar a sus casas, sintieron muy pesada la carga de los cangrejos y decidieron quemar algunos para disminuir el peso que llevaban. Pero el espíritu guardián se dio cuenta de lo que iban a hacer y llamó al dueño de los cangrejos, así: Ven a ver, aquí están quemando tus cangrejos. Espera, ya voy. Los indios oyeron esto, al mismo tiempo que vieron aparecer, al final de la playa, un hombre con un gran sombrero de palma, que llevaba un enorme palo y era seguido por un perro. Tal sujeto los llenó de miedo y emprendieron la huida para evitar la paliza que se habían ganado por la acción de quemar los cangrejos, que muy bien pudieron ser aprovechados por otras personas. ¿Por qué es importante esta leyenda? ¿Cómo la relacionas con el tema de esta lección? Indicadores de logro:

Identificarás y describirás adecuadamente los componentes bióticos y abióticos de los ecosistemas, reconociendo sus interrelaciones y la importancia de éstos en el correcto funcionamiento de los mismos.

Todo ser vivo necesita respeto y consideración, desde una bacteria hasta una ballena. Todos necesitan de ciertas condiciones para vivir, alimentarse y reproducirse. Ese conjunto de requisitos físicos, químicos y biológicos, además de las relaciones que se desarrollan entre ellos, es la primera idea de ecosistema. Alrededor de 1950, los ecólogos elaboraron la noción científica de ecosistema, definiéndolo como la unidad



Elaborarás y propondrás en forma responsable soluciones para recuperar y conservar los ecosistemas del país.

delimitada espacial y temporalmente, integrada por los organismos vivos y el medio físico y químico en que se desarrollan e interaccionan entre sí y con el medio. Es decir, el ecosistema es una unidad formada por factores bióticos (o integrantes vivos, como los animales y vegetales) y abióticos (los que no tienen vida, como los minerales y el agua) en la que existen interacciones vitales, fluye la energía y circula la materia.

Octavo Grado - Ciencias Naturales 111

UNIDAD 4

Factores abióticos del ecosistema Los factores abióticos son los componentes inertes del ecosistema, como la luz, la temperatura, los productos químicos, el pH o potencial de hidrógeno, el agua y la presión atmosférica.

b)

La atmósfera contiene oxígeno y bióxido de carbono necesarios para realizar la respiración y la fotosíntesis, e indispensables en la mayoría de ecosistemas.

Luz

c)

La capa atmosférica regula la temperatura de toda la Tierra al impedir que todo el calor escape hacia el espacio. La temperatura es un factor importante para el normal desarrollo de la vida en el planeta.

La energía luminosa es convertida por las plantas en energía química gracias al proceso llamado fotosíntesis. Esta energía química es almacenada en las sustancias orgánicas producidas por las plantas. Sin embargo, la luz visible no es la única forma de energía que nos llega desde el Sol. La luz ultravioleta (UV) y la radiación infrarroja (calor) son también formas de radiación solar. ¿Cómo influye la luz solar en los seres vivos y sus procesos biológicos? La luz regula los ritmos biológicos de la mayor parte de las especies. Por ejemplo, es fundamental para el crecimiento de las plantas; además afecta su florecimiento y muchos procesos vitales, entre estos la fotosíntesis. En los animales, la luz del sol regula sus hábitos de alimentación, descanso, reproducción e incluso la migración. Temperatura Es útil para los organismos que no están adaptados para regular su temperatura corporal (peces, anfibios, reptiles). Las plantas usan una pequeña cantidad de calor para realizar el proceso fotosintético. La diferencia de temperaturas entre distintas masas de agua oceánica en combinación con los vientos y la rotación de la Tierra crea las corrientes marítimas. El desplazamiento del calor que es liberado desde los océanos o que es absorbido por estos permite que ciertas zonas atmosféricas frías se calienten, y que las regiones atmosféricas calientes se refresquen. Atmósfera Es una zona de protección para la vida en el planeta. Las funciones de la atmósfera que son importantes para los ecosistemas son las siguientes: a)

Evita que lleguen a la superficie terrestre las radiaciones solares que son perjudiciales para los seres vivos. El ozono absorbe los rayos ultravioleta que producen cáncer, cataratas y otros problemas de salud en el ser humano y en los animales.

112 Ciencias Naturales - Octavo Grado

Agua Forma parte de diversos procesos químicos orgánicos. Por ejemplo, las moléculas del agua se utilizan durante la fotosíntesis, liberando a la atmósfera los átomos de oxígeno del agua. Otra de sus funciones es actuar como termorregulador en los sistemas vivos. Cuando el agua se evapora desde la superficie de la piel, o de la superficie de las hojas de una planta, las moléculas de agua arrastran consigo calor. Ésto funciona como un sistema refrescante en los organismos. Suelo Es la cubierta superficial que cubre la Tierra. Está compuesto de minerales y partículas orgánicas que se producen por la acción combinada del viento, el agua y la temperatura. El suelo es el hábitat de microorganismos y pequeños animales. Los restos de animales y de plantas, luego de un proceso de descomposición, forman lo que se llama humus.

UNIDAD 4 La estructura física del suelo en un lugar dado está determinada por el tipo de material geológico del que se origina, por la cubierta vegetal, por la cantidad de tiempo en que ha actuado la meteorización, por la topografía y por los cambios artificiales resultantes de las actividades humanas.

El suelo es una parte fundamental de los ecosistemas terrestres. Contiene agua y elementos nutritivos que los seres vivos utilizan. En él se apoyan y nutren las plantas en su crecimiento y condiciona, por tanto, todo el desarrollo del ecosistema.

pH

De igual manera, situaciones que afecten el pH del suelo resultan negativos para el crecimiento y desarrollo de las plantas. A nivel atmosférico, la formación de lluvia ácida como resultado de la contaminación ambiental acaba también afectando a los seres vivos.

El pH es una medida del contenido de iones hidronio (H+) presentes en una solución. Un pH menor a 7 indica acidez, es decir una concentración mayor de iones H+ que la que se presenta en el agua. Mayor a 7 indica basicidad, es decir, menor concentración de H+ que la que se encuentra en el agua. El pH del ambiente de un ecosistema es crucial porque afecta el funcionamiento de casi todas las enzimas, hormonas y otras proteínas de los organismos que lo habitan. Por lo general, los seres vivos regulan su pH interno, pero cuando el pH del entorno es casi siempre bajo, a menudo supera esta capacidad regulatoria en muchas formas de vida; por ejemplo, si la rana grillo se expone a agua con un pH inferior a 4 se produce una mortalidad superior al 85%. La contaminación de las aguas por sustancias químicas que alteran su pH puede ocasionar cambios en las aguas de tal manera que los organismos no puedan sobrevivir.

Nutrientes Algunos nutrientes se encuentran disponibles en pequeñas concentraciones, tal es el caso del nitrógeno, pues aunque es el gas más abundante en la atmósfera, solo puede ser utilizado cuando se encuentra en forma de iones amonio (NH4+) y nitrato (NO3-). En general, la concentración de estos iones es baja en el suelo. Para solucionar este problema, muchas plantas tienen asociaciones con bacterias que son capaces de fijar nitrógeno atmosférico, el cual puede ser aprovechado por las plantas. A continuación, algunos de los nutrientes con su principal función dentro de los organismos vivos:

Octavo Grado - Ciencias Naturales 113

UNIDAD 4 Nutriente

Función

Carbono, Oxígeno, Hidrógeno Nitrógeno Fósforo Azufre Potasio Calcio

Forman parte de todas las biomoléculas

Magnesio Sodio

Es componente de las proteínas y los ácidos nucleicos Integra compuestos como fosfolípidos, ATP y ácidos nucleicos Forma parte de aminoácidos Es el ión en más alta concentración al interior de las células animales Constituyente de los huesos y el material leñoso de las plantas, juega papel primordial en la comunicación intercelular Componente de la clorofila, cofactor de enzimas Es el soluto de mayor concentración en el medio extracelular de las células animales

La humedad, el viento y la altitud también son factores abióticos que condicionan la aparición o permanencia de los factores bióticos en los ecosistemas.

Los elementos bióticos del ecosistema se dividen en: a)

Organismos productores o autótrofos: formados por los vegetales, los organismos especializados en captar la energía luminosa del sol y transformarla, mediante la fotosíntesis, en energía química y en alimentos.

b)

Organismos consumidores o heterótrofos: son aquellos incapaces de elaborar su propio alimento y tienen necesidad de conseguirlo en el medio en el que viven. Aquí se agrupan los animales herbívoros y los carnívoros.

c)

Descomponedores: son organismos que degradan la materia orgánica muerta, como troncos, hojas secas y restos de animales, entre otros. Entre ellos se encuentran los hongos y las bacterias.

La humedad es la cantidad de agua contenida en la atmósfera. Nos indica qué tipo de organismos pueden habitar en los ecosistemas. De acuerdo a las corrientes de viento que existen en la atmósfera, están determinadas la temperatura, la humedad y otras características abióticas del ecosistema y, por lo tanto, la distribución de los seres vivos. La altitud, es decir, la altura tomando como base el nivel del mar, condiciona la temperatura y la distribución de la flora y de la fauna. Para cada especie existen condiciones de luz, temperatura, altitud y humedad a las cuales puede sobrevivir. Si esas condiciones cambian, la vida de esas especies está en peligro. Por eso es necesario tomar conciencia de la urgente necesidad de proteger los ecosistemas. Factores bióticos del ecosistema Son todos los organismos que comparten un ambiente, incluidas las plantas, los animales y los microorganismos. Todos los seres vivos deben tener un comportamiento y características fisiológicas específicas que permitan su supervivencia y su reproducción en un ambiente definido. La condición de compartir un ambiente induce una lucha por la competencia y la sobrevivencia entre las especies, competencia que se da por el alimento y el espacio, entre otros factores.

114 Ciencias Naturales - Octavo Grado

Podemos decir que la supervivencia de un organismo en un ambiente dado está limitada, tanto por los factores abióticos, como por los factores bióticos de ese ambiente.

UNIDAD 4

1

Actividad

Crea un ecosistema Plantar semillas de frijol en una serie de recipientes, haciendo variar el tamaño de ellos, así como el número de semillas plantadas, es una manera de observar cómo afecta la disponibilidad de recursos a los individuos de una población. Materiales a utilizar: Nueve recipientes (macetas, botellas desechables, Tamaño del recipiente Pequeño Mediano Grande

huacales o botes plásticos, entre otros). Deben ser tres pequeños, tres medianos y tres grandes. Una libra de frijoles Tierra negra suficiente para los nueve recipientes. Procedimiento: 1.

Siembra las semillas de frijoles en cada recipiente, de acuerdo al siguiente cuadro:

Número de semillas Maceta 1 Sembrar 5 semillas Maceta 4 Sembrar 5 semillas Maceta 7 Sembrar 5 semillas

Cada casilla corresponde a un recipiente o maceta de cierto tamaño, con una cantidad inicial dada de semillas. Representa una población experimental, donde podrá observarse qué sucede cuando poblaciones con la misma densidad crecen en hábitats (recipientes) de distintos tamaños; y lo que ocurre cuando en un hábitat de igual tamaño crecen poblaciones con muy distinta densidad. El tamaño del recipiente equivale a la disponibilidad de recursos, ya que el frijol, como cualquier planta, necesita de

Maceta 2 Sembrar 25 semillas Maceta 5 Sembrar 25 semillas Maceta 8 Sembrar 25 semillas

Maceta 3 Sembrar 100 semillas Maceta 6 Sembrar 100 semillas Maceta 9 Sembrar 100 semillas

nutrientes que están en la tierra, de tal forma que mientras más pequeño es el recipiente, menor será la disponibilidad de nutrientes, y mientras más grande sea una población, mayor será la cantidad de recursos que necesitará. 2. Cuida que todos los recipientes reciban luz solar y agua. 3. Toma fotos del desarrollo de las plantitas y anota tus observaciones diarias, al menos durante diez días o más. Compara tus observaciones con la explicación dada en el solucionario.

Clases de ecosistemas

el aire que circunda a un determinado espacio terrestre.

Los ecosistemas son sistemas complejos como un bosque, un río o un lago, formados por elementos físicos y biológicos que se interrelacionan y entre los cuales existe un flujo de materia y energía. En la Tierra existen dos grandes tipos de ecosistemas, determinados por el medio (agua o tierra) en que se desarrollan los seres vivos.

Dependiendo de los factores abióticos de cada ecosistema, existen distintos tipos de hábitats terrestres: desiertos, praderas y bosques, entre otros.

a)

Ecosistemas terrestres

Son aquellas zonas o regiones donde los organismos (animales, plantas) viven y se desarrollan en el suelo y en

b)

Ecosistemas acuáticos

Están formados por plantas y animales que viven en el agua. Los ecosistemas acuáticos (al igual que los terrestres) pueden variar ampliamente de tamaño yendo desde un océano hasta un charco de agua. Asimismo, existen ecosistemas acuáticos de agua salada y dulce. Los organismos bentónicos (que en su conjunto

Octavo Grado - Ciencias Naturales 115

UNIDAD 4 se denominan bentos) habitan el fondo del mar, ya sea desplazándose por este, adheridos al sustrato o inmersos en la arena o lodo marino. Por ejemplo las algas, esponjas y estrellas de mar. Los organismos pelágicos viven libremente en el agua y se dividen, a su vez, en dos grupos: el plancton y el necton. Se llama plancton a los diminutos seres que no tienen órganos natatorios activos y se desplazan a la deriva en las aguas superficiales. Al plancton vegetal se le conoce como fitoplancton y al animal, como zooplancton.

Hay otro tipo de sabana con terrenos quebradizos y pobres, con un rápido drenaje. En la actualidad, estos ecosistemas están deteriorados porque en ellos se cultiva mucho arroz, frijol, maíz, maicillo, se extrae leña o se construyen casas. Los árboles como el conacaste, el chilamate, el guarumo, la ceiba se observan principalmente a la orilla de los ríos. Ellos constituyen el hábitat de iguanas, garrobos, pericos, entre otros animales. Bosque caducifolio en época seca

Se conoce como necton a todos los organismos capaces de nadar y desplazarse libremente por el agua (peces, mamíferos acuáticos, entre otros). En el ecosistema de agua dulce (ríos, lagos, lagunas, etc.) se establecen relaciones similares a las marinas, ya que existe plancton y necton. Ejemplos de ecosistemas salvadoreños La distribución de la vegetación en El Salvador está condicionada por la altitud, el clima y el tipo de suelo. Bosque nebuloso Tiene una vegetación densa y compleja, distribuida desde los 1,000 hasta los 2,500 metros sobre el nivel del mar. Se ubica en las cimas de montañas, por ejemplo, en el Trifinio, en Chalatenango, en el Cerro Verde y en el volcán de Santa Ana. Esta vegetación es la más antigua del país, ya que los lugares donde hoy se encuentra fueron los primeros en emerger por movimientos tectónicos en Centroamérica. Abundan los pinares, los cipreses, los laureles, las orquídeas, entre otras. Sabana de morros Tiene pocos árboles y mucha hierba. En la época lluviosa, el suelo se vuelve fangoso y en la época seca se agrieta. Se observan sabanas en La Unión, Morazán, San Miguel, Usulután, Chalatenango y Sonsonate. El clima es cálido y oscila entre los 30 a 40 grados centígrados.

116 Ciencias Naturales - Octavo Grado

La sequía es severa en la parte baja del país, entre los 200 y 800 metros de altitud donde el clima es caliente. En esta zona se observan el laurel, el guayabo, el nance, el maquilishuat, el jocote y el jiote, además de muchos matorrales. Bosque de coníferas Se encuentran en las zonas altas de Santa Ana, Chalatenango, Morazán y La Unión. Los pinos, los robles, los cipreses crecen en las laderas de las montañas y en los picos fríos y húmedos. En ciertos lugares han sido sustituidos por plantaciones de café. Manglar o bosque salado Este bosque qué se encuentra entre los 0-200 metros sobre el nivel del mar y es relativamente abundante en San Vicente, La Paz, Usulután y La Unión, debido a la cantidad de ríos que desembocan en el mar y propician la mezcla de agua dulce con la salada. El flujo y reflujo del agua ha permitido la formación de un suelo fangoso, que resulta ser la condición adecuada para que se formen los manglares. Este ecosistema es muy valioso porque es el hábitat de muchas especies de animales, cangrejos, camarones y otros. Además del mangle, se observan el conacaste y el ujushte, entre otros árboles.

UNIDAD 4

2 a)

Actividad Contacta grupos ambientalistas de tu comunidad o ciudad. Ellos siempre necesitan voluntarios para realizar muchas actividades a favor de los ecosistemas.

Cambios que traen problemas Prácticamente todos los ecosistemas de la Tierra han sido contaminados o destruidos por las actividades humanas en los últimos 50 años. El siguiente cuadro resume esta situación:

Problemas

Causas

Posibles soluciones

-Desaparición de especies animales -Tala -Evitar quemar o talar plantas y vegetales -Desechos domésticos e industriales -Controlar el uso de fertilizantes y -Contaminación del agua pesticidas -Uso de pesticidas -Suelos contaminados -No botar basura en lugares inapropiados -Quema -Aumento de la temperatura -Regular el servicio de aseo urbano -Monóxido de carbono de los vehículos -Exceso de basura -Crear conciencia ciudadana -Liberación de aguas negras o -Escasez de agua contaminadas al mar o ríos -Controlar los derramamientos accidentales de petróleo -Comercio -Controlar más la pesca -Exceso de población -Construir viviendas de varios pisos -Pesca desmedida -Reutilización y reciclaje -Construcción de urbanizaciones

3

Actividad

Examina la tabla anterior y complétala con algunos problemas que observes en los ecosistemas que están a tu alrededor, así como las causas y las medidas que pueden tomarse para resolverlos.

Resumen Ecosistema es la unidad formada por factores bióticos y abióticos y las relaciones que se construyen entre ellos. Factores abióticos son la luz, la temperatura, la atmósfera, el agua, el suelo, el pH. Son factores bióticos los seres vivos que comparten un ambiente. Pueden ser productores o autótrofos, heterótrofos o consumidores y descomponedores. Los factores bióticos y abióticos se unen en ecosistemas terrestres y acuáticos. Por ejemplo: la selva, la sabana, el mar, un manglar. Los ecosistemas han sido contaminados o destruidos debido al uso indebido que el ser humano ha hecho de ellos. Por eso es importante conservar lo que todavía existe.

Octavo Grado - Ciencias Naturales 117

UNIDAD 4



2

3

Un organismos es autótrofo?

4

Una de las acciones recomendable para el bienestar de los ecosistemas es: a) evitar comprar animales exóticos como mascotas (mono araña, garrobo, entre otros). b) adquirir más de lo que necesitas. c) hacer ejercicio tres veces por semana. d) comprar productos de especies en peligro de extinción (carne de iguana, huevos de tortuga).



a)

suelo. b) pH. c) calor. d) agua. Un ser heterótrofo es: a) un organismo productor de alimentos. b) un organismo herbívoro. c) un organismo que degrada la materia orgánica muerta. d) un organismo que no puede elaborar su alimento.

3) b.



El factor que es abiótico, aquel compuesto de minerales y partículas orgánicas, además de ser hábitat de pequeños animales y microorganismos es:



2) d.



a)

la vaca. b) la ceiba. c) la gallina. d) el hongo.

1) a.

1

Soluciones



Autocomprobación

4) a.

PECES ROBOTS CONTRA LA CONTAMINACIÓN El mar Cantábrico, que baña las costas de España, es el primer lugar beneficiado con el trabajo de cinco peces robots, creados por científicos británicos. Los robots, con forma de pez carpa, tienen sensores químicos que permiten localizar agentes contaminantes peligrosos como derrames de tuberías subterráneas o barcos. Al detectar algún riesgo, los peces transmitirán la información a tierra mediante el uso de tecnología inalámbrica, lo que les permite navegar independientes de la interacción humana.

118 Ciencias Naturales - Octavo Grado

Lección 3

Cuarta Unidad

Conoce más de los ecosistemas Motivación

Quien comienza a escalar el volcán de Izalco, en

Sonsonate, observa unas florecillas rojas alargadas, que parecen salir de las rocas. Son compañeras de la escasa vegetación que está apareciendo en el volcán. El volcán de Izalco es muy joven. Su primera erupción fue en 1770. Otra muy recordada es la que tuvo lugar en 1932 y la última, en 1966, con dos correntadas de lava. Esta coincidió con la inauguración del Hotel de Montaña en el Cerro Verde. Cuando un volcán hace erupción, el suelo queda cubierto con lava y ésta no permite que se reproduzcan las plantas pero ¿qué sucede con el paso de los años con los animales, las plantas y el suelo?

Indicadores de logro:

Analizarás, representarás y diferenciarás las sucesiones primarias de las secundarias, valorando el papel de éstas en la recuperación de los ecosistemas.

En un terreno sin vegetación, como las laderas del Izalco, llega un momento en el que los líquenes comienzan su lento y efectivo trabajo: descomponer la roca volcánica, lo cual es favorecido además por la acción del agua y del viento. Esto permite que luego lleguen helechos y gramíneas, que van poblando de verde el lugar. Tienen que pasar muchos años para que se observe un árbol, pero ese momento llega y luego habrá muchos más. Los animales también llegarán. Es lo mismo que sucede cuando se derriba una casa y el terreno queda abandonado. Pronto llegan los primeros habitantes vegetales y, con el



Construirás con creatividad cadenas y redes tróficas para diferentes comunidades ecológicas, describiendo con interés su importancia en la transferencia de energía de los autótrofos a los heterótrofos.

tiempo, dicho predio, si no se tocara, volvería a su estado original, pero necesitaría miles de años. La sucesión ecológica es la serie de cambios que de manera natural se produce en un ecosistema por su propia dinámica interna. Su característica esencial es la sustitución de unas especies por otras. La sucesión produce ecosistemas cada vez más estables y más resistentes a las perturbaciones, así que se describe como un proceso de maduración hasta alcanzar su equilibrio o clímax. Se conocen dos tipos de sucesión: primaria y secundaria.

Octavo Grado - Ciencias Naturales 119

UNIDAD 4 Sucesión primaria La sucesión primaria es la que ocurre en áreas como roca desnuda, lava y arenas depositadas por las mareas. Nunca ha habido plantas ni animales en ese lugar y los líquenes son los primeros seres vivos que aparecen.

y el aporte de desechos acarreados por el viento, produce con el tiempo un medio que puede mantener suficiente agua y nutrientes para el crecimiento de grama, plantas y luego arbustos. Estos arbustos crean condiciones para que varias especies de árboles puedan crecer y desarrollarse.

Es el caso del volcán de Izalco.

Observas en la imagen cómo las comunidades se suceden unas a otras en el tiempo y preparan el camino para la siguiente. La sucesión primaria puede durar cientos o miles de años.

En estas sucesiones primarias, los líquenes son generalmente los primeros organismos colonizadores o pioneros. Recuerda que los líquenes son asociaciones simbióticas entre alga y hongo. El hongo del liquen secreta sustancias químicas que disuelven algunos de los minerales contenidos en la roca, y que también permiten que el liquen permanezca adherido al sustrato y absorba la humedad requerida por el alga. Esta realiza la fotosíntesis y suministra los carbohidratos necesarios para los dos organismos. Las porciones no disueltas de la roca son el hábitat de pequeños insectos y microorganismos que se alimentan de la materia orgánica muerta y a través de sus actividades enriquecen el suelo en formación y permiten que lleguen otros organismos. El aumento de la profundidad del suelo y su enriquecimiento con la muerte de las especies pioneras

120 Ciencias Naturales - Octavo Grado

Sucesión secundaria Se produce en sitios que ya han sido ocupados por algún tipo de cobertura vegetal. Sucede, por ejemplo, cuando se tala un bosque. Ese terreno queda sin vegetación, pero con un potencial florístico (semillas, esporas) que comienza pronto a germinar. Otro ejemplo es el de la sucesión de especies que se da en un predio que fue talado para la agricultura o la ganadería y luego se abandonó.

UNIDAD 4 Los incendios naturales, el viento, las tormentas, las caídas de árboles por enfermedades o muerte son factores naturales que pueden dar origen a una sucesión en un lugar determinado. Por supuesto, el ser humano es el mayor agente perturbador y provocador de sucesiones ecológicas.

Flujo de energía en los ecosistemas Las relaciones más importantes que se establecen entre las poblaciones de un ecosistema tienen como finalidad principal obtener alimento. Estas relaciones reciben el nombre de cadenas alimenticias. ¿Qué es una cadena alimenticia? Una cadena alimenticia es una representación de la interacción que se establece en la naturaleza de la acción de comer, en la cual la materia y la energía se van pasando de un organismo a otro.

Tanto en la sucesión primaria como en la secundaria se busca un mismo fin y es el de alcanzar el clímax. Comunidad clímax Es el estado final y completamente estable de un ecosistema en el que han ocurrido una serie de sucesiones. Para alcanzar este estado es necesario que en el ecosistema no ocurra ningún tipo de cambio adicional y se encuentre en buenas condiciones. Es casi un estado perfecto. Por ejemplo, un bosque caducifolio o un nebuloso. Dos ejemplos en nuestro país son el bosque nebuloso de Montecristo y el bosque El Imposible.

Punto de apoyo La diferencia entre la comunidad primaria y la secundaria es que la sucesión primaria ocurre en lugares donde no han existido organismos. Por ejemplo, aquellos lugares que han experimentado una erupción volcánica, es decir el ecosistema nuevo parte de cero. En cambio, una sucesión secundaria es aquella que se da en comunidades que han sufrido algún tipo de disturbio, por ejemplo los campos de cultivos abandonados, bosques deforestados y bosques incendiados.

En el funcionamiento de los ecosistemas primarios no ocurre ningún desperdicio. Todos los organismos, muertos o vivos, son fuente potencial de alimento para otros seres. Un conejo se alimenta de una hoja, una serpiente se come al conejo y ésta, a su vez, es devorada por un ave rapaz. Los eslabones La cadena alimenticia tiene distintos eslabones. Cada una de las poblaciones que forman una cadena alimenticia es un eslabón de dicha cadena. Cada uno de estos eslabones recibe un nombre de acuerdo al rol que realiza. El primer eslabón corresponde a los vegetales ya que son organismos autótrofos, porque son capaces de fabricar su propio alimento por medio de la fotosíntesis. Por eso se llaman también productores. Estos seres vivos preparan sus alimentos con la energía solar, las sales minerales del suelo y el agua. Durante la fotosíntesis, se absorbe el bióxido de carbono y se libera oxígeno. El carbono absorbido es utilizado para preparar los nutrientes básicos que permiten el

Octavo Grado - Ciencias Naturales 121

UNIDAD 4 crecimiento de las plantas. La energía orgánica almacenada en la planta se transfiere a los animales que la consumen y éstos devuelven el CO2 a la atmósfera a través de su respiración. De esta forma el carbono y el oxígeno regresan al aire en un ciclo sin fin que permite la vida en todo el planeta. El segundo eslabón corresponde a los animales herbívoros, es decir, aquellos que consumen vegetales. Como son los primeros animales que se alimentan en la cadena, se les llama consumidores primarios. Ejemplos de consumidores primarios son las tortugas, las vacas, los calamares, los conejos, las cebras, los venados.

1 a)

El tercer eslabón está formado por los organismos carnívoros o depredadores. Estos animales se alimentan de otros animales, por lo general, herbívoros. Se llaman depredadores porque deben cazar su presa para sobrevivir. Ejemplos de depredadores son el tigre, el gato, el león y las serpientes, entre otros. Para cerrar la cadena y asegurar el flujo de energía, existe un eslabón muy importante: los descomponedores, como los hongos y las bacterias, organismos que viven en el suelo y que se encargan de descomponer o degradar a los organismos muertos o los restos de ellos, para reintegrar al ambiente las sustancias que los forman.

Actividad Escribe en tu cuaderno una lista de los cinco principales depredadores de la zona donde vives y averigua su estado de conservación, es decir, si están amenazados y por qué. Piensa en una posible solución a esa problemática. Utiliza la siguiente tabla para presentar tus datos. Especie

122 Ciencias Naturales - Octavo Grado

Estado de conservación

Solución posible

UNIDAD 4 Flujo de energía Corresponde a la energía que se va transportando desde los vegetales hacia los otros seres vivos, animales herbívoros y de aquellos carnívoros que se alimentan a su vez de los herbívoros.

2

Actividad

¿Me ves? Materiales a utilizar: 20 fósforos pintados de rojo, 20 pintados de azul, 20 de verde y 20 de amarillo. Un trozo de tela verde de 1 metro por lado. Un cronómetro

1

2

Procedimiento: El cuadrado de tela verde hace las veces de grama, los palos de fósforo son insectos y tú eres un ave en busca de alimento. Coloca el trozo de tela extendido en el suelo o en una mesa grande.

3

Riega los fósforos sobre la tela. Durante 10 segundos, el ave (tú) busca los insectos y los toma uno por uno.

Cantidad de fósforos rojos

Cuenta cuántos fósforos de cada color recogiste. Anota tus datos en un cuadro como el siguiente:

Cantidad de fósforos azules

Cantidad de fósforos amarillos

Cantidad de fósforos verdes

Experiencia 1 Experiencia 2 Experiencia 3 Repite, al menos dos veces, la experiencia. Haz un gráfico de barras con los datos obtenidos. a)

¿De qué color fue el fósforo más difícil de encontrar?

b)

¿Qué color ocultaría mejor a un insecto sobre el pasto?

c)

¿Y si la grama se pusiera amarilla? ¿Qué concluyes?

Esto mismo sucede en una cadena alimenticia. Compara tus comentarios con los dados en el Solucionario.

Octavo Grado - Ciencias Naturales 123

UNIDAD 4 Red trófica Es la serie de cadenas alimenticias o tróficas muy relacionadas por las que circula la energía y los materiales nutritivos en un ecosistema. Una cadena alimenticia es cada una de las relaciones

La red trófica se puede definir no solo como una red de cadenas alimenticias, sino también como un conjunto de niveles tróficos (nutricionales).

Pirámide Trófica

Pirámide trófica Es la representación gráfica por medio de rectángulos sobrepuestos de toda la biomasa de una red alimentaria. La base de la pirámide la ocupan los productores, es decir, las plantas verdes en los ecosistemas terrestres y las algas microscópicas y macroscópicas en los medios acuáticos. Es el primer nivel trófico.

alimentarias que se establecen de forma lineal entre organismos que pertenecen a diferentes niveles tróficos.

Necrófagos o carroñeros

Carnívoros Herbívoros

Los herbívoros, que son los consumidores primarios porque consumen plantas verdes, corresponden al segundo nivel trófico. Las vacas, las ovejas, la oruga, el caballo, el conejo están aquí.

124 Ciencias Naturales - Octavo Grado

Productores

UNIDAD 4 Los carnívoros, consumidores secundarios, que son los depredadores de los herbívoros, pertenecen al tercer nivel trófico.

Punto de apoyo

Los omnívoros, que consumen tanto plantas como animales, los grandes carnívoros y los carroñeros se integran en el escalón superior.

Biomasa es la cantidad de materia viva que se encuentra en un ecosistema en un momento dado.

De unos niveles a otros En esta sucesión de etapas en las que un organismo se alimenta y es devorado, la energía fluye desde un nivel trófico a otro. Las plantas verdes u otros organismos que realizan la fotosíntesis utilizan la energía solar para elaborar carbohidratos para sus propias necesidades. La mayor parte de esta energía química se procesa en el metabolismo y se pierde en forma de calor en la respiración. Las plantas convierten la energía restante en biomasa, sobre el suelo como tejido leñoso y herbáceo y bajo éste como raíces. Luego, este material, que es energía almacenada, se transfiere al segundo nivel trófico que comprende los herbívoros que pastan, los descomponedores y los que se alimentan de detritos o desechos. Si bien la mayor parte de la energía asimilada en el segundo nivel trófico se pierde de nuevo en forma de calor en la respiración, una porción se convierte en biomasa. En cada nivel trófico los organismos convierten menos energía en biomasa que la que reciben. Por lo tanto, cuantos más pasos se produzcan entre el productor y el consumidor final, la energía que queda disponible es menor. Rara vez existen más de cuatro eslabones, o cinco niveles, en una red trófica. Con el tiempo, toda la energía que fluye a través de los niveles tróficos se pierde en forma de calor. Gracias a las pirámides tróficas, se ha podido afirmar que el ciclo de la energía es abierto.

Actividad

3

a)

Elabora una pirámide alimenticia con animales propios de El Salvador. b) Coloca en la base, por supuesto, a los vegetales, luego a los principales animales herbívoros; a continuación a los carnívoros menores (que pueden ser presa de otros), después a los depredadores mayores y, finalmente, a los carroñeros o descomponedores, al tope de la pirámide.

Resumen Las relaciones más importantes que se establecen entre las poblaciones de un ecosistema tienen como finalidad principal obtener alimento. Estas relaciones son las cadenas alimenticias. La cadena alimenticia tiene distintos eslabones. Cada uno recibe un nombre diferente, dependiendo del rol que cumple en ella. Así tenemos productores, consumidores y descomponedores. Una serie de cadenas alimenticias forma una red trófica, que permite ver el flujo de energía en todo el ecosistema y sus poblaciones. La pirámide trófica, por su parte, permite representar la biomasa de una red alimenticia. Es importante considerar el proceso de sucesión natural porque, en muchos casos de restauración de áreas degradadas, resulta ecológica y económicamente más viable que realizar programas de reforestación.

Octavo Grado - Ciencias Naturales 125

UNIDAD 4



Los organismos que inician una sucesión ecológica son:



a)



2





arbustos. b) líquenes. c) animales carnívoros. d) animales depredadores.

Los herbívoros, los primeros en alimentarse en la cadena alimenticia, son: a) consumidores primarios. b) consumidores secundarios. c) consumidores terciarios. d) consumidores integrales.

3) d.



La definición de red trófica es:

4

Se encuentran en la base de una pirámide trófica:



a) los animales carroñeros o necrófagos.



b) los hongos.



c) los animales carnívoros.



2) a.



3

a)

es el almacenamiento de energía. b) es la unión de biomasas de una red alimenticia. c) estado final de un ecosistema. d) serie de cadenas alimenticias, por las que circula energía.

d) los vegetales.

1) b.

1

Soluciones



Autocomprobación

4) d.

MAIZ MARINO Información recabada por satélites de la NASA indica que hay una relación estrecha entre el calentamiento del agua, derivado del fenómeno meteorológico El Niño o del calentamiento global, y una disminución en la producción de fitoplancton en los océanos. El fitoplancton es una planta microscópica de la que se alimentan numerosos animales marinos. Es el maíz del mundo oceánico. “Toda la cadena de alimentos va a ser afectada”, afirmó el oceanógrafo Scott Doney, del Instituto Oceanográfico Woods Hole. “Lo que preocupa es que cambios pequeños en la base pueden tener efectos dramáticos en ciertas especies al tope de la cadena alimenticia”.

126 Ciencias Naturales - Octavo Grado

Cuarta Unidad

Lección 4 Ciclos biogeoquímicos

Motivación

L

a materia viva está formada por un pequeño número de átomos diferentes que no llegan a 30 en su conjunto. Algunos de esos átomos son abundantes; otros, escasos. Es evidente que existen formas de hacer que esos átomos se usen una y otra vez. Es posible que los átomos de carbono que en estos momentos forman parte de tu rodilla, hayan estado antes en un árbol, o quizás formado parte de una roca, o haber sido parte de la piel de un animal extinto. Recuerda que la materia no se crea ni se destruye, solo se transforma. ¿Cómo sucede este fenómeno? ¿Por qué y cómo se conservan estos átomos que forman parte de la materia?

Indicador de logro:

Representarás y describirás con creatividad diagramas de los ciclos del nitrógeno, del carbono, del fósforo y del azufre, a partir de explicaciones proporcionadas.

Los seres vivos necesitamos alrededor de 40 elementos químicos para crecer y reproducirnos. Se les llama nutrientes a los elementos necesarios para vivir. Hay elementos químicos que se necesitan en grandes cantidades, por ejemplo, el carbono, el oxígeno, el hidrógeno, el nitrógeno, el fósforo, el azufre, el calcio, el magnesio y el potasio, que forman más del 95% de la masa de los organismos, por eso se les llama macronutrientes. De otros elementos solo se necesitan trazas, por lo que reciben el nombre de micronutrientes; entre ellos se encuentran el hierro, el zinc, el cloro, el yodo y el cobre, entre otros.

Los ciclos de los nutrientes, que les permiten pasar del ambiente a los seres vivos y de regreso al ambiente, tienen lugar en los llamados ciclos biogeoquímicos, que están activados por la energía solar. Ciclo biogeoquímico se le llama al movimiento de grandes cantidades de carbono, nitrógeno, oxígeno, hidrógeno, calcio, sulfuro, fósforo y otros elementos entre los componentes vivos y no vivos del ambiente (atmósfera y sistemas acuáticos), mediante una serie de procesos de producción y descomposición de la materia.

Octavo Grado - Ciencias Naturales 127

UNIDAD 4 Hay 3 tipos de ciclos biogeoquímicos interconectados: a)

Ciclos gaseosos o atmosféricos



Los nutrientes circulan entre la atmósfera y los organismos vivos. En la mayoría de estos ciclos los elementos se reciclan con rapidez.



Los principales ciclos gaseosos son los del carbono, oxígeno y nitrógeno.

b)

Ciclo hidrológico



Muestra la circulación del agua entre el océano, el aire, la tierra y los seres vivos.



También se encarga de distribuir el calor del sol sobre la superficie del globo terráqueo.

c)

Ciclos sedimentarios



Se refieren a aquellos nutrientes que circulan en la corteza terrestre (suelo, roca y sedimentos), la hidrósfera y los organismos vivos.

Los elementos se reciclan con lentitud, debido a que los retienen las rocas y no tienen una fase gaseosa. A veces pasan miles de años formando parte de una roca. El fósforo y el azufre se reciclan de esta manera.

Ciclo del carbono El carbono (C) es un elemento químico que se encuentra en todas las moléculas orgánicas, también en el bióxido de carbono. Además, está en el aire y en el agua. El CO2 de la atmósfera lo utilizan las plantas para elaborar compuestos orgánicos, como los carbohidratos, mediante el proceso llamado fotosíntesis, que requiere la energía de los rayos solares. Cuando el Sol se esconde, se detiene la fotosíntesis, pero la respiración continúa, por lo que cerca del suelo aumenta la concentración de CO2 . Este gas está disponible en cantidades abundantes en el aire. Las etapas principales del ciclo del carbono son las siguientes: Las plantas toman el carbono del CO2 del agua (plantas acuáticas), del aire o del suelo (plantas terrestres) y con la energía solar producen alimentos (glucosa, sacarosa, almidón, celulosa) y liberan oxígeno (O2) al aire, al agua o al suelo. Este proceso químico se denomina fotosíntesis. En el ciclo del carbono las plantas juegan el rol más importante y una gran parte de la masa de las plantas está conformada por compuestos de carbono: azúcares, almidones, celulosa, madera o lignina y compuestos diversos. Los animales herbívoros se alimentan de las plantas y utilizan los compuestos orgánicos para vivir y formar su propia materia. Los carbohidratos son descompuestos por los herbívoros por procesos químicos en las células y forman el combustible de su

128 Ciencias Naturales - Octavo Grado

UNIDAD 4 cuerpo. Este proceso se inicia con la respiración, o sea la toma de oxígeno del aire o del agua. Con el oxígeno se descomponen los azúcares y se emite CO2 al aire o al agua. Por el proceso de la respiración, los herbívoros emiten bióxido de carbono al aire o al agua. Los animales carnívoros obtienen la materia de otros animales por la alimentación. Absorben los componentes de los animales por el proceso digestivo y los descomponen en las células con ayuda del oxígeno que respiran (del aire o del agua) y emiten CO2 al aire o al agua.

Punto de apoyo El exceso de bióxido de carbono en la atmósfera promueve el calentamiento global, tú puedes ayudar al ahorrar energía y practicar el reciclaje.

La descomposición de las plantas y de los animales al morir restituye el carbono al aire y al suelo en forma de CO2 y materia orgánica, respectivamente, que son aprovechados por otras plantas para reiniciar el ciclo. Los organismos vivos, que se encargan de la descomposición, proceso también denominado putrefacción, se denominan descomponedores y están conformados esencialmente por bacterias y hongos. El ciclo del carbono es fundamental, porque de él depende la producción de materia orgánica, que es el alimento básico de todos los seres vivos. Las siguientes imágenes ilustran el ciclo del carbono en ambientes terrestres y acuáticos: En los bosques tropicales lluviosos o de crecimiento acelerado, fijan anualmente entre dos y cuatro libras de carbono en forma de bióxido de carbono por metro cuadrado de superficie.

Octavo Grado - Ciencias Naturales 129

UNIDAD 4

1 a)

Actividad Explica con tus palabras cuál es el papel principal que juegan las plantas en el ciclo del carbono.

En la tundra ártica y desiertos se absorbe el 1% de la cantidad fijada en los bosques de lluvia. Los dos grandes sistemas, la atmósfera y el océano, están íntimamente ligados entre sí por la transferencia del bióxido de carbono a través de la superficie de los océanos. Cada año se disuelven en el mar unos 100 000 millones de toneladas de CO2, que es reemplazado por una cantidad equivalente de CO2 oceánico.

Ciclo del nitrógeno ¿Cuál es la importancia del nitrógeno?

proteínas. La leche y los huevos son ricos en proteínas, así como el frijol, la lenteja y el garbanzo, entre otros. La fijación biológica del nitrógeno se debe a la bacteria del género Rhizobium, la que toma el nitrógeno directamente del aire, se multiplica y crece en los nódulos de las raíces, principalmente de las leguminosas.

Actividad

2

Explica con tus palabras: a) ¿cuál es la importancia de las bacterias nitrificantes como las del género Rhizobium, para las leguminosas como el frijol. b) ¿Qué pasaría con la cosecha de frijoles si las plantas llegaran a carecer de esas bacterias en sus raíces?

Los organismos vivos necesitan átomos de nitrógeno para la fabricación de moléculas orgánicas esenciales para la vida, tales como las proteínas y los ácidos nucleicos que son el ADN y el ARN, por lo tanto el nitrógeno es uno de los elementos indispensables para el desarrollo de los seres vivos. ¿Y dónde se encuentra nuestra fuente de nitrógeno? Se ha comprobado que el aire de la atmósfera contiene hasta un 78% de nitrógeno, por lo tanto, se puede afirmar que la atmósfera es un gran depósito de reservas de nitrógeno. La energía contenida en un relámpago rompe las moléculas de nitrógeno de la atmósfera y con ello, el elemento logra que se combine con el oxígeno del aire. Sin embargo, y a pesar de su abundancia en el aire, pocos son los organismos capaces de absorberlo directamente para utilizarlo en sus procesos vitales. Por ejemplo, las plantas para elaborar sus proteínas necesitan el nitrógeno en su forma fijada, es decir cuando ya ha sido incorporado en algunos compuestos, la mayoría en forma de nitrato, NO3- , o amonio, NH4+1. Los animales obtienen el nitrógeno que necesitan consumiendo plantas u otros animales. El nitrógeno (N2) es importante para las plantas y para la producción de proteínas, esenciales para la vida de los animales y del ser humano. La carne (los músculos, por ejemplo) son

130 Ciencias Naturales - Octavo Grado

También existen otras bacterias de vida libre que fijan nitrógeno, entre ellas Nitrobacter, Azotobacter y Clostridium; algunas algas verde azules cumplen la misma función en los ecosistemas acuáticos. El nitrógeno es excretado por los seres vivos en sustancias como amonio, urea y ácido úrico. Las bacterias desintegradoras descomponen los tejidos muertos en amonio u otro compuesto nitrogenado, para incorporarlo al suelo.

UNIDAD 4 Las bacterias nitrificantes oxidan los nitritos y los transforman en nitratos, luego estos compuestos de nitrógeno orgánico son utilizados nuevamente por las plantas verdes.

Ciclo del fósforo El fósforo es un elemento esencial para los seres vivos, ya que forma parte de la estructura de los ácidos nucleicos y de las moléculas productoras de energía (ATP). El fósforo es un nutriente sólido que forma parte del suelo; se le encuentra en forma de fosfatos disueltos en agua, cuyo origen es la corteza terrestre. Las plantas absorben el fósforo del suelo y lo integran al ADN, ARN y ATP de todas sus células. Los animales lo obtienen al ingerir vegetales u otros animales. Los restos de animales y vegetales muertos, así como los materiales de desecho, sufren la acción de bacterias, las cuales liberan los fosfatos y los incorporan al suelo. El agua arrastra la mayoría de los fosfatos del suelo y los lleva a ríos, lagos, mantos acuíferos y el mar. El fósforo también es consumido por la flora y la fauna acuáticas. Las aves marinas recuperan un poco del fosfato que llega al océano, cuando consumen productos acuáticos. Otra cantidad es utilizada por las plantas acuáticas, tal como lo observas en la siguiente imagen. Los productos marinos, al ser ingeridos por las personas o animales, incorporan el fosfato nuevamente al ciclo del fósforo. Se considera que casi todo el fósforo que circula es producto de lo que aporta el sustrato geológico.

Punto de apoyo Fosfato es una sal que proviene de una sustancia química llamada ácido fosfórico. Se utiliza como fertilizante en la agricultura.

Octavo Grado - Ciencias Naturales 131

UNIDAD 4

Punto de apoyo En ciertas zonas de la Tierra se encuentran acumulaciones de compuestos de fósforo, que son explotados para fertilizar los suelos agrícolas y mejorar su contenido en fósforo.

Ciclo del azufre El azufre se encuentra en las proteínas y eso lo hace esencial para todos los seres vivos. Circula en la biosfera en dos ciclos. El primero comprende su traslado desde el suelo o desde el agua hacia las plantas y los animales, quienes lo asimilan y luego lo retornan al suelo o al agua, según el

132 Ciencias Naturales - Octavo Grado

lugar en el que viven. El segundo ciclo comprende el hecho de que algunos de los compuestos sulfúricos presentes en el suelo son llevados al mar por medio de los ríos. Para no perderlo y regresarlo a la tierra, la naturaleza lo convierte en compuestos gaseosos, como el ácido sulfhídrico (H 2S) y el dióxido de azufre (SO2). Estos compuestos viajan a la atmósfera y luego retornan a la tierra. Generalmente son lavados por las lluvias, aunque parte del dióxido de azufre lo absorben directamente las plantas desde la atmósfera. Las bacterias descomponen los compuestos de azufre y producen sulfatos, ácido sulfhídrico (gas con olor a huevos podridos) y el sulfuro de dimetilo, (CH3)2S. En la atmósfera, los dos últimos gases se oxidan y luego se convierten en ácido sulfhídrico y sulfatos y regresan a los ecosistemas terrestres.

UNIDAD 4 Ciclo del oxígeno Casi todo el oxígeno de la atmósfera satisface las necesidades de los organismos terrestres que respiran, y de los organismos acuáticos cuando se disuelve en agua. Constituye un 20% de la composición del aire, pasando del agua a la atmósfera por medio de la fotosíntesis y la respiración. Por cada molécula de oxígeno utilizada en la respiración celular, se libera una molécula de bióxido de carbono. A diferencia de la fotosíntesis, en la que por cada molécula de bióxido de carbono absorbida en la fotosíntesis, se libera una molécula de oxígeno.

Fotosíntesis 6 CO2 + 6 H 2O → C 6 H12O6 + 6 O2 Respiración

C 6 H12O6 + 6 O2 → 6 CO2 + 6 H 2O + 38 ATP

Cuando se realiza el proceso fotosintético, parte del oxígeno que se libera es utilizado por los seres vivos durante la respiración en la formación de bióxido de carbono. Una parte se mezcla con el monóxido de carbono para formar bióxido de carbono y otra parte se integra en la formación de la capa de ozono.

Resumen Se da el nombre de ciclo biogeoquímico al movimiento de cantidades masivas de carbono, nitrógeno, oxígeno, fósforo, azufre, y otros elementos entre los componentes vivientes y no vivientes del ambiente (atmósfera y sistemas acuáticos) mediante una serie de procesos de producción y descomposición de la materia. Hay ciclos biogeoquímicos gaseosos, hidrológicos y sedimentarios. El carbono se encuentra en la atmósfera como bióxido de carbono gaseoso. Las plantas toman el bióxido de carbono directamente del medio donde viven y con él fabrican carbohidratos y algunos lípidos durante la fotosíntesis. Al alimentarse de plantas, los animales ingieren los compuestos complejos elaborados a partir de bióxido de carbono y agua. El bióxido de carbono regresa a la atmósfera a través de la respiración de los seres vivos por desintegración bacteriana o

como residuo de las combustiones. El nitrógeno atmosférico no puede ser utilizado en forma natural por los seres vivos, sino que tiene que ser transformado en compuestos absorbibles por las plantas. Las bacterias (Rhizobium) fijan el nitrógeno del aire, lo transforman en compuestos aprovechables (amoníaco y nitratos), y la planta los absorbe para formar proteínas. Los seres vivos al morir son descompuestos por procesos de putrefacción en el que intervienen bacterias y hongos, y se restituyen al medio los compuestos a base de nitrógeno que contienen, para un aprovechamiento posterior por las plantas. En cuanto al oxígeno, el azufre y el fósforo, son elementos que necesitan los seres vivos y que también tienen un proceso que les permite circular en la biósfera.

Octavo Grado - Ciencias Naturales 133

UNIDAD 4



Los siguientes elementos son macronutrientes:



a)





2

3

El guano, excremento de cierto tipo de aves, es rico en:

4

Las plantas utilizan el CO2 para realizar el proceso de: a) absorción de nutrientes. b) fotosíntesis. c) floración. d) respiración.



oxígeno y zinc. b) carbono y cobre. c) fósforo y nitrógeno. d) cloro y azufre.



Las bacterias del género Rhizobium intervienen en el ciclo biogeoquímico del:



a) fósforo.



b) nitrógeno.



c) azufre.



d) carbono.



a)

Fósforo b) Oxígeno c) Azufre d) Agua

1) c.

1

Soluciones

2) b.

3) a.



Autocomprobación

4) b.

GUANO, UN FERTILIZANTE NATURAL Guano es una palabra que proviene del quechua “wanu” y es el nombre que se le da a los excrementos de las aves marinas del guanay, el piquero y el alcatraz. El guano de las aves es utilizado como abono eficaz en la agricultura debido a sus altos niveles de nitrógeno y fósforo. Además su materia orgánica mejora la estructura del suelo. El guano está compuesto de amoníaco, ácido úrico, fosfórico, nitrógeno, ácidos carbónicos, sales e impurezas de la tierra. Hoy en día la producción de guano es menor debido a una reducción en la cantidad de aves. Se extrae cada seis años cuando la capa es suficiente para que su extracción sea rentable.

134 Ciencias Naturales - Octavo Grado

Lección 5

Tercera Unidad

El agua y la vida Motivación

T

¿ e imaginas como sería el mundo sin agua? Si observas a tu alrededor notarás que hay agua por todas partes: en los ríos y lagos, los mares, en las nubes, en el aire que nos rodea, en nuestro cuerpo, la saliva, la sangre, en las frutas, los alimentos y en los mantos subterráneos, entre otros. Como ya sabes, el agua es necesaria para la vida del ser humano, los animales y las plantas. Además, el agua es parte importante de la riqueza de un país; es por eso que debemos aprender a no desperdiciarla. Es tan necesaria e importante para la vida, que si un día faltara se acabaría la vida sobre la Tierra en muy poco tiempo.

Indicadores de logro:

Ilustrarás, interpretarás y explicarás con seguridad el ciclo hidrológico, utilizando esquemas, demostrando valoración por la importancia del agua en la vida de los seres humanos.



Identificarás, compararás y ubicarás con seguridad, ejemplos de las principales cuencas de El Salvador, haciendo referencia a su ubicación.

Ciclo hidrológico El agua es la sustancia más abundante en la biosfera. Los océanos, los casquetes polares, los lagos, los ríos, el suelo y la atmósfera contienen millones de kilómetros cúbicos de agua. El movimiento del agua en el ciclo hidrológico es mantenido por la energía radiante del Sol y por la fuerza de la gravedad. Los océanos conservan el 97% del agua de nuestro planeta; alrededor del 3% se encuentra en los continentes (ríos, lagos, lagunas, aguas subterráneas, glaciares) y una ínfima cantidad se desplaza en la atmósfera, en forma de vapor. Cada día se evaporan del mar, de los océanos y de los lagos y ríos ciertas cantidades de agua que van a la atmósfera en forma de vapor de agua.

La cantidad de vapor de agua no es la misma en todas partes; es mayor cerca del Ecuador, en los trópicos. El vapor de agua entra en la atmósfera por la evaporación y abandona la atmósfera como lluvia o nieve. El tiempo que demora el agua en caer desde el momento de su evaporación oscila entre unas pocas horas a unas semanas, un promedio sería de 9 a 10 días. Cada molécula de agua repite, de esta manera, un proceso natural conocido como ciclo hidrológico. El ciclo hidrológico es una serie de sucesivas transformaciones del estado físico del agua que se produce en la naturaleza.

Octavo Grado - Ciencias Naturales 135

UNIDAD 4

Punto de apoyo La hidrósfera es la capa de agua que cubre las tres cuartas partes de la superficie de la Tierra. El agua puede encontrarse en sus tres estados: sólido, líquido y gaseoso. Dos de esos estados puedes observarlos al realizar la siguiente experiencia.

1

Actividad

Un mini ciclo hidrológico Materiales a utilizar: Frasco de vidrio grande con tapa Plantas de tamaño pequeño Recipiente pequeño con agua (un vasito plástico) Tierra Arena Piedras pequeñas Procedimiento:

Tapa el frasco y colócalo en un lugar donde reciba luz del sol, cuidando de que ésta no llegue en forma muy directa. Anota tus observaciones durante una semana. a)

¿Qué te llama más la atención?

b)

¿Cuál es la relación entre el frasco tapado que contiene a la planta, el planeta Tierra y el ciclo hidrológico?

Pon en el fondo del frasco una capa de piedrecitas.

c)

¿Has observado el ciclo del agua en el desarrollo de la actividad?

Coloca una capa de arena sobre las piedrecitas y luego una capa de tierra.

d)

¿Qué relación tiene este experimento con los cambios de estado del agua en el ciclo hidrológico?

e)

Compara tus respuestas con las que están en el Solucionario.

Siembra las plantitas dentro del frasco, ten cuidado de no partir las raíces, cúbrelas con suficiente tierra. A la par de las plantitas, siempre dentro del frasco, pon el recipiente con agua. 1

2

3

¿Cómo comienza el ciclo hidrológico? Inicia con la energía que se recibe del Sol. Los continentes y océanos pierden agua por evaporación, el vapor se eleva a la atmósfera y se condensa en forma de nubes que originan la precipitación.

136 Ciencias Naturales - Octavo Grado

UNIDAD 4 Las precipitaciones pueden ser lluvias, nieve o granizo, las cuales llegan de nuevo al suelo, y por lo tanto, a los ríos y océanos. Un porcentaje de las precipitaciones circula por la superficie, otra porción se evapora y una tercera se infiltra en la tierra, para alimentar las aguas subterráneas. El ciclo hidrológico es un agente modelador de la corteza terrestre debido a la erosión y al transporte y deposición de sedimentos por el agua. Asimismo, condiciona la cobertura vegetal y, de una forma más general, la vida en la Tierra. Debajo de la superficie de la tierra hay espacios de diferente tamaño en los que se acumula agua, dentro de los poros y grietas, entre las partículas del suelo, arena, grava y rocas. El agua subterránea más profunda puede permanecer oculta durante miles de años, pero la mayor parte de los yacimientos están a poca profundidad y desempeñan su función dentro del ciclo hidrológico. Esta reserva de agua es esencial para mantener el caudal de los ríos y la humedad del suelo.

La gran importancia del agua subterránea es el papel que juega en el abastecimiento de agua potable a las ciudades; aunque esto nos lleva a problemas tales como el agotamiento de las reservas, el deterioro de la calidad del agua y los consiguientes impactos económicos, sociales y ambientales que tal situación genera.

Actividad

2

Observa las dos ilustraciones siguientes. a) La primera muestra un manto acuífero y un arroyo en condiciones naturales; la segunda imagen es del mismo lugar, pero señala los efectos ambientales producidos por el uso del agua subterránea. b) Encuentra las diferencias entre las dos ilustraciones y coméntalas con tus compañeras y compañeros.

Puede aparecer en la superficie en forma de manantiales o nacimientos, o puede ser extraída mediante pozos. Aunque, en general, estos mantos acuíferos están menos contaminados que el agua superficial, la contaminación de este recurso es ya una preocupación en muchos países. La siguiente ilustración te muestra una de las maneras como puede dañarse un manto acuífero.

Octavo Grado - Ciencias Naturales 137

UNIDAD 4

3

Actividad Condensación Aire Húmedo

Desarrolla la siguiente actividad: a) Todo lo que has leído sobre el ciclo del agua se resume en el siguiente esquema. Trata de explicarlo y, si lo necesitas, vuelve a las páginas anteriores.

Evaporación de ríos suelos, lagos Transpiración Precipitación

Desagüe Evaporación de océanos

Intersección Infiltración

Humedad de suelos Filtración

4

Corriente subterránea Agua subterránea

Actividad

Para sobrevivir en el desierto Materiales a utilizar: Una cuchara sopera grande Un pedazo de plástico transparente de 50 centímetros por lado Cuatro piedras grandes Cuatro piedras pequeñas Un vaso plástico grande Procedimiento Busca en el patio o jardín de tu casa un lugar donde puedas hacer un agujero. Cava en el suelo un agujero cónico de unos 40 centímetros de diámetro. En la tarde, coloca el vaso plástico en el fondo del agujero. Luego, pon sobre el agujero el plástico y asegúralo con las piedras grandes en las cuatro esquinas. Sobre el plástico, dispón las cuatro piedrecitas, de manera que queden cerca de la boca del vaso. Al día siguiente, en la mañana, destapa el agujero y observa con cuidado qué ocurrió durante la noche. Escribe tus observaciones.

138 Ciencias Naturales - Octavo Grado

Una vez escritas las observaciones, vacía el vaso y mantén el agujero abierto durante el día. Cada tarde, vuelve a colocar el plástico y el vaso en su lugar, es decir, repite los pasos del 3 al 7. 9. Repite durante tres días, al menos. a) ¿Qué podrías hacer con el recolector de humedad en el desierto? b) ¿De dónde proviene el agua que se obtiene en el vaso? c) Compara tus respuestas con el Solucionario.

UNIDAD 4

¿Qué es una cuenca hidrográfica? Es un área de terreno que drena agua en un punto común, como una quebrada, un río, una laguna, o un lago cercano. Cada cuenca pequeña drena agua en una cuenca mayor que, a su vez, puede desembocar en un río principal, en un depósito natural de aguas, en un pantano o bien directamente en el mar.

Cuenca hidrográfica no es lo mismo que cauce o margen de un río. Cuenca implica cierta superficie de terreno, de hecho, el lugar en el que te encuentras pertenece a una determinada cuenca, ¿sabes cuál es?

La cuenca hidrográfica es un “río”. “Laguna” se define también como una unidad territorial en la cual el agua que cae por precipitación se reúne y escurre a un punto común. En esta área viven personas, animales y plantas, que utilizan el agua de la cuenca para producir alimentos, generar electricidad y para beber, entre otras actividades.

Si no lo sabes, busca en el mapa. El término cuenca también incluye desde la parte más alta de los árboles o vegetación de la zona hasta los estratos geológicos bajo tierra. ¿Cuáles son algunas de las funciones de una cuenca?

Octavo Grado - Ciencias Naturales 139

UNIDAD 4 Captar las precipitaciones para que alimenten los ríos, lagos y otros cuerpos de agua 2. Generar electricidad 1.

Almacenar agua 4. Diluir contaminantes 3.

5. Contribuir a la conservación de la flora y de

la fauna

6. Hacer fluir el agua por la superficie o por

las capas subterráneas 7. Evitar el deterioro y erosión de los suelos 8. Regular la recarga hídrica

¿Cómo se protege una cuenca? Con actividades como las siguientes:

Manteniendo la flora de la región

Evitando la contaminación del agua subterránea

Cuidando el suelo del uso excesivo de la ganadería

Haciendo un uso racional de los recursos de la zona.

Evitando prácticas agrícolas inadecuadas.

Protegiendo a la fauna.

Nuestro país cuenta con 360 ríos, los cuales se agrupan en 11 regiones hidrográficas. Ellas son: 1.

Paz

La comparte con Guatemala. 2.

Cara Sucia-San Pedro

Esta cuenca tiene a la ganadería, la agricultura y la pesca como sus principales actividades económicas. 3.

Lempa

Es la mayor cuenca del país, con una extensión de 10,082 kilómetros cuadrados, es decir, más o menos el 48% del territorio nacional. El área total de la cuenca es de 17,790 kilómetros cuadrados, que El Salvador comparte con Guatemala y Honduras. A lo largo de los más de 360 kilómetros que tiene el río Lempa en nuestro país, se encuentran las centrales hidroeléctricas 5 de Noviembre, 15 de Septiembre y Cerrón Grande. La construcción de estas presas modificó el paisaje natural de la cuenca. 4.

Grande de Sonsonate-Banderas

En la zona occidental de El Salvador es una zona agrícola y ganadera. 5.

Mandinga-Comalapa

Abarca terrenos al sur de La Libertad, Sonsonate y San Salvador. 6.

Jiboa

Las precipitaciones en la época lluviosa, especialmente en las partes alta y media de la cuenca, vuelven un área de riesgo la región baja, por las inundaciones.

140 Ciencias Naturales - Octavo Grado

UNIDAD 4 7.

Estero de Jaltepeque

Desemboca en el mar. 8.

Bahía de Jiquilisco

Cuenta con zonas de bosque salado (manglares). 9.

Grande de San Miguel

Es la cuenca de mayor tamaño comprendida totalmente en territorio salvadoreño. 10.

Goascorán

Se observa poco caudal, debido a la pérdida de vegetación y a la contaminación, la cual es más evidente en zonas de El Sauce, Concepción de Oriente, Anamorós, Nueva Esparta y Pasaquina. 11.

Siramá

En la zona del golfo de Fonseca. Tipos de cuencas Exorreicas Son las que drenan sus aguas al mar o al océano. El Salvador tiene 58 cuencas exorreicas, todas drenan al Pacífico. Endorreicas Desembocan en lagunas y lagos que no tienen comunicación al mar. Nuestro país tiene varias cuencas endorreicas; la de mayor área pertenece al lago de Coatepeque.

Resumen El ciclo hidrológico es una serie de sucesivas transformaciones (evaporación, condensación, precipitación, circulación, infiltración) del estado físico del agua. El ciclo hidrológico permite la reutilización del agua. Esta reutilización se evidencia en la cuenca hidrográfica, que es un área de terreno que drena agua en un punto común, que puede ser un río, una laguna, una quebrada. Algunas de las funciones de las cuencas hidrográficas son: almacenar agua, contribuir a la conservación de la flora y la fauna y generar electricidad, entre otras. El Salvador tiene su territorio distribuido en 11 cuencas, de las que la cuenca del Lempa es la de mayor tamaño.

Octavo Grado - Ciencias Naturales 141

UNIDAD 4



a)



2

evaporación-condensación precipitación-infiltración. b) condensación-infiltración precipitación-evaporación. c) evaporación-infiltración precipitación-condensación. d) precipitación-condensación infiltración-evaporación. Una función de las cuencas es: a) tener suficientes árboles.



b) almacenar agua.



c) evaporar bastante agua.



d) estimular las precipitaciones.

3

La cuenca de mayor tamaño comprendida totalmente en territorio salvadoreño es:

4

Una de las cuencas que El Salvador comparte con Guatemala se llama:



a) Goascorán.



b) Jiboa.



c) Cara Sucia-San Pedro.



d) Paz.



2) b.

El orden correcto del proceso del ciclo hidrológico es:

a)

Siramá. b) Mandinga-Comalapa. c) Grande de San Miguel. d) bahía de Jiquilisco.

1) a.

1

Soluciones

3) c.



Autocomprobación

4) d.

PARA LIMPIAR EL AGUA Investigadores del Centro Interdisciplinario de Ciencias Marinas del Instituto Politécnico, La Paz, Baja California Sur, desarrollaron una tecnología a partir algas marinas, que permite eliminar los principales contaminantes de aguas residuales, como el amonio y el fósforo, para utilizar aquellas en el riego de hortalizas. Utilizaron alginatos, compuestos naturales que se encuentran en la pared celular de las algas cafés, para formar pequeñas esferas en las que encapsularon microalgas y bacterias que logran absorber los residuos tóxicos en el agua.

142 Ciencias Naturales - Octavo Grado

Solucionario Lección 1 Actividad 1 1. El nombre científico de un organismo puede tener un nombre para el género y uno para la especie. 2. El nombre científico de un organismo está formado por dos términos latinos, el primero corresponde al género y el segundo, a la especie. Investiga el nombre científico del caballo: Equus caballus Actividad 3 Descomponedores Tú observas que el plátano con la levadura se descompone más rápido y en mayor extensión que el que no tiene levadura. Eso sucede porque la levadura es uno de los miles de hongos conocidos. Estos son organismos unicelulares o pluricelulares que se alimentan mediante la absorción directa de nutrientes, ya que carecen de clorofila y, por lo tanto, no realizan fotosíntesis. Además, junto con las bacterias, los hongos son los causantes de la descomposición y posterior putrefacción de toda la materia orgánica. Es esto lo que ocurre con el trozo de plátano al que le agregaste levadura seca, ya que la levadura obtiene su alimento del plátano y lo descompone en partes más pequeñas. En el plátano sin levadura este proceso no ocurre de manera tan veloz, ya que los descomponedores están en menor cantidad. La particularidad fundamental que tienen los hongos es descomponer la materia orgánica, como trozos de piel, plumas, hojas, cadáveres, heces, entre otros, dividiéndola en partes más pequeñas; de esta manera, las sustancias que componían el tejido regresan al medio y al suelo para ser utilizados, nuevamente, por los productores.

Lección 2 Actividad 1 Crea un ecosistema En esta actividad observamos a diversas poblaciones de frijoles en recipientes de distintos tamaños. Los envases en los que crecieron poco fueron los que tenían poblaciones con una densidad muy alta, es decir, en aquellos frascos donde las semillas eran muchas y el espacio, poco. En cambio, los recipientes con crecimiento satisfactorio del frijol fueron los que tenían menos semillas. Para que las plantas (factor biótico) puedan desarrollarse necesitan los nutrientes (factores abióticos) que les proporciona el ambiente. En los frascos donde hay un número mayor de semillas es más difícil que éstas crezcan, ya que hay competencia por obtener los nutrientes del suelo, y estos son insuficientes para todas. En los envases en que hay pocas semillas y mucho espacio, es posible que cada una tenga la tierra necesaria para consumir los nutrientes que necesita sin competir con el resto.

Lección 3 Actividad 2 ¿Me ves? El fósforo insecto más difícil de encontrar es el verde, porque se confunde con el pasto; es decir que pasa inadvertido. Entonces, el mejor color para ocultar a un insecto es el mismo que el de la grama, por lo tanto, si el césped fuese amarillo, el color del insecto debería ser amarillo también. Una de las conclusiones de la actividad es que los fósforos verdes son los más difíciles de encontrar, le sigue el azul, luego el rojo y por último, el amarillo que es el más vistoso y por eso es más fácil de ver en la tela verde. Lo que está claro es que mientras más parecido o igual sea el color del insecto con la grama, es más fácil esconderse o mimetizarse. Es lo que sucede cuando un animal caza a otro, al igual que lo hizo el ave con el insecto. Si la presa logra mimetizarse en el medio le es más fácil sobrevivir.

Octavo Grado - Ciencias Naturales 143

Solucionario Lección 4 Actividad 1: Las plantas toman el CO2 del aire y lo usan en el proceso de la fotosíntesis, que al final produce glucosa, que es una carbohidrato, y oxígeno. Actividad 2: Las bacterias nitrificantes ayudan a las leguminosas a obtener el nitrógeno que necesitan. Sin estas bacterias, la cosecha de frijol no sería posible.

Lección 5 Para sobrevivir en el desierto La actividad es una forma de obtener agua, que no es potable, pero puede servir en una emergencia. Por la baja temperatura de la noche, en el plástico se condensan el vapor de agua del suelo y del aire, los que caen en el vaso. Este experimento tiene relación directa con el ciclo del agua, pues muestra con claridad cómo el agua pasa de un estado a otro, de gas a líquido. Un mini ciclo hidrológico En el frasco tapado se hizo una especie de ciclo hidrológico y la relación que tiene con la Tierra, como con la planta del frasco, es que ambas necesitan el agua para vivir y mantenerse. Además, necesitan aire. En este ciclo del agua, la planta representa a los seres vivos, el agua del recipiente es el agua contenida en el mar, ríos y lagos. Las paredes del frasco se empañaron porque por efecto del sol, el agua comenzó a subir, como para formar nubes, luego caía en cantidades casi imperceptibles para mojar la planta y también la tierra y con esto mantener la vida. El agua en las paredes del frasco representa el estado de vapor, ya que con el calor del sol, comenzó a elevarse y con el frío de las paredes del frasco, las gotitas se condensaron para luego caer en forma más líquida. Así se observan los cambios de estado del agua.

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Proyecto Tú puedes hacer mucho Propósito

Máquina de coser

El estado crítico del planeta requiere crear conciencia entre la población y convocarla a un cambio de hábitos y actitudes frente a los problemas que generamos con nuestras costumbres y nuestras comodidades. El proyecto te muestra cuatro hábitos que, al ser practicados por ti, luego por tu familia y después por la comunidad pueden marcar la diferencia en el estado del medio ambiente.

Los cuatro hábitos son: 1.

2.

Sembrar un árbol y cuidarlo, tener varias macetas con las plantas que prefieras o cuidar un arriate en las inmediaciones de tu casa. La finalidad es que se logre más producción de oxígeno. Comprar o confeccionar una bolsa de tela u otro material, de manera que sustituyas gran parte de las bolsas plásticas que te dan en el supermercado. Esta es una manera de evitar producir más contaminación y, además, se disminuye la cantidad de desperdicios.

3.

Apaga todas las luces que no utilices.

4.

Evita lanzar basura a las aceras, parques y carreteras.

Hilo

Procedimiento: 1.

Seleccionar un lugar para sembrar el árbol o para colocar las macetas.

2.

Siembra el árbol, pero antes busca la asesoría de los expertos (en un vivero, por ejemplo) para que escojas las especies que más convienen según el lugar elegido.

3.

Cuida adecuadamente las plantas. Riégalas en la mañana o en la noche y protégelas de las plagas.

4.

Confecciona la bolsa, hazla de un tamaño adecuado para ti.

5.

Usa la bolsa en tus compras.

6.

Acostumbra llevar una bolsa de papel para que eches allí algún papel o envoltorio, en vez de lanzarlo a la calle.

7.

Apaga las luces que no se utilicen en tu casa o tu centro de trabajo.

Centro teórico Se trata de acciones muy sencillas que cualquier persona puede realizar en su hogar o lugar de trabajo, pero la suma de ellas supone una mejora ambiental.



Cierre del proyecto Comienza a practicar estos cuatro hábitos y luego, poco a poco, involucra a los miembros de tu familia para que también los practiquen.

Desarrollo Materiales: Árbol o plantas

Macetas o latas

Tierra negra Retazos de tela (de ropa que ya no se use)

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Recursos Marrero, Leví. La Tierra y sus recursos. Editorial Cultural, México, D.F. 1975. E ambiental. org: Cadenas alimenticias http://www.eambiental.org/index.php?option=com_content&task=view&id=62&Itemid=224 Evolución y sucesión ecológica http://www.scribd.com/doc/13261337/Sesion-5-EVOLUCION-Y-SUCESION-ECOLOGICA Los animales.com: Taxonomía de los animales http://www.los animales.com/taxonomia-animales.html 2009 Página oficial del Ministerio del Medio Ambiente y recursos Naturales http://www.marn.gob.sv/?categoria=5 The drive Zone: Los arrecifes de coral http://www.e-travelware.com/zdive/dvcoral.htm 2009 Vieras León, Henner A. Ciclos Biogeoquímicos http://www.monografias.com/trabajos45/ciclos-biogeoquimicos/ciclos-biogeoquimicos.shtml

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